El par de apriete y la precarga están estrechamente relacionados, pero no son lo mismo. Esta distinción es importante en maquinaria, estructuras de acero, juntas de bridas, equipos a presión, vehículos y conjuntos OEM. Se puede apretar un perno al par especificado y aún así no lograr la fuerza de sujeción deseada si no se controla la fricción, el recubrimiento, la lubricación, la condición de la rosca o la superficie de la arandela.

Para los ingenieros, la precarga es el objetivo funcional. Para los compradores, el par suele ser el número escrito en la hoja de instalación. La brecha entre los dos es donde comienzan muchos problemas de uniones atornilladas.

Para pernos, tuercas, arandelas y sujetadores estándar basados en proyectos, los compradores pueden revisar XZ Fastener sujetadores estándar y sujetadores de alta resistencia páginas antes de finalizar una especificación.

¿Qué es el par de torsión del perno?

El par es la entrada de apriete

El par es la fuerza de rotación aplicada a un perno o tuerca durante el apriete. Generalmente se mide en N·mo ft·lbf. A los instaladores les gusta el torque porque es fácil de aplicar con una llave dinamométrica, una herramienta de impacto o un sistema de ensamblaje controlado.

Sin embargo, el par no es lo mismo que la fuerza de sujeción. La mayor parte del par aplicado se consume por la fricción en las roscas y debajo de la cara de la tuerca o la cabeza del perno. Sólo una parte más pequeña resulta útil para estirar el perno.

Una fórmula básica que se utiliza con frecuencia es:

T = K × D × F

donde t es par, k es el factor tuerca, re es el diámetro nominal del perno, y f es la precarga deseada. Esta fórmula es útil para la estimación, pero no debe reemplazar las pruebas específicas del proyecto cuando la precarga es crítica.

¿Qué es la precarga del perno?

La precarga es el resultado funcional.

La precarga es la fuerza de tracción creada en el perno después de apretarlo. Estira ligeramente el perno y sujeta los miembros de la unión. Una buena precarga ayuda a prevenir la separación, el aflojamiento, la falla por fatiga, las fugas y los movimientos no deseados de las articulaciones.

La precarga es especialmente importante en:

• Atornillado de bridas.
• Conexiones estructurales.
• Bastidores de maquinaria.
• Equipos rotativos.
• Conjuntos propensos a vibraciones.
• Juntas que contienen presión.
• Conexiones atornilladas de alta resistencia.

Si la precarga es demasiado baja, la articulación puede deslizarse, tener fugas, aflojarse o fatigarse. Si la precarga es demasiado alta, el perno puede ceder, las roscas pueden desprenderse o el material de la junta puede aplastarse.

Por qué el torque no garantiza la precarga

La fricción controla el resultado.

El mismo tamaño y grado de perno puede producir diferentes valores de precarga bajo el mismo par. La razón principal es la variación de la fricción.

El acabado de la rosca, el espesor del recubrimiento, la lubricación, la dureza de la arandela, la rugosidad de la superficie y la calidad de la tuerca influyen en la relación par-precarga.

Para conjuntos revestidos, consulte XZ Fastener. varios sujetadores recubiertos. El recubrimiento debe especificarse junto con los requisitos de torsión o precarga, no después de que el método de instalación ya esté aprobado.

Torque, recubrimiento y lubricación

El acabado de la superficie debe coincidir con las instrucciones de ajuste.

Un error común es cambiar el acabado del perno sin cambiar la instrucción de torsión. Por ejemplo, reemplazar pernos de acero simple con pernos zincado, pernos galvanizados en caliente o pernos recubiertos PTFE puede cambiar significativamente la fricción.

El resultado puede ser un ajuste insuficiente o excesivo incluso cuando el instalador sigue el mismo valor de torsión.

Para conjuntos de acero inoxidable, los compradores pueden revisar XZ Fastener acero inoxidable sujetadores. Para conjuntos acero al carbono, consulte acero al carbono sujetadores.

Responsabilidades del comprador y del ingeniero

La especificación debe definir más que el grado del perno.

Una orden de compra de pernos que solo indique el tamaño, la calidad y el acabado puede no ser suficiente para uniones críticas. Si la precarga es importante, el RFQ y el dibujo deben incluir supuestos de instalación.

Un requisito completo puede incluir:

1. Estándar de perno, tamaño, grado y paso de rosca.
2. Estándar de tuerca y arandela.
3. Acabado superficial y espesor del revestimiento.
4. Condición de instalación lubricada o seca.
5. Par objetivo o precarga objetivo.
6. Tolerancia de torsión o método de apriete.
7. Requisito para las pruebas de torsión-tensión.
8. Requisitos de certificación e inspección.
9. Cualquier norma o código de proyecto que rija la unión.

Para sujetadores personalizados o pernos específicos del proyecto, XZ Fastener sujetadores personalizados no estándar La página es útil cuando se trata de dibujos, muestras o requisitos especiales.

Métodos prácticos de ajuste

El control de par es común, pero no el único método.

El apriete por torsión se utiliza ampliamente porque es simple y económico. Para muchos ensamblajes generales, es aceptable que los sujetadores, las arandelas, el revestimiento y la lubricación sean consistentes.

Para juntas críticas, es posible que se requieran otros métodos.

El método correcto depende de la criticidad de la junta, el tamaño del perno, el acceso, el costo y la precisión de la precarga requerida.

RFQ Lista de verificación para sujetadores sensibles al torque

Información que los compradores deben proporcionar

Antes de solicitar una cotización de sujetadores sensibles al torque, incluya:

• Estándar y dibujo del producto.
• Tamaño, grado y material del sujetador.
• Tuerca, arandela y detalles de montaje.
• Acabado superficial y estado de lubricación.
• Entorno de trabajo, como vibración, calor, humedad o productos químicos.
• Par objetivo, precarga objetivo o estándar de apriete aplicable.
• Requisito de certificado, como MTC o EN 10204 3.1.
• Requisito de prueba de muestra o prueba de torsión-tensión.

Para conjuntos de pernos basados en proyectos, los compradores pueden enviar dibujos y requisitos técnicos a través de XZ Fastener Contáctenos.

Recomendación final

El torque del perno es la entrada. La precarga es el resultado. Un valor de torsión solo es confiable cuando se controlan el material del sujetador, la condición de la rosca, el recubrimiento, la lubricación, la superficie de la arandela y el método de instalación.

Para ensamblajes de bajo riesgo, una tabla de torque estándar puede ser aceptable cuando el sistema de sujetadores sea consistente. Para aplicaciones estructurales, de bridas, de maquinaria, de vibración o relacionadas con la seguridad, el torque debe revisarse como parte de la unión atornillada completa.

El enfoque más seguro es definir la precarga requerida, confirmar la condición del ensamblaje y luego seleccionar el método de torsión. Esto reduce el riesgo de juntas sueltas, pernos sobrecargados, fugas, fallas por fatiga e instalación en campo inconsistente.