El grado de la tuerca y el torque del perno a menudo se analizan por separado. En trabajos de montaje reales no se pueden separar.
Un perno de alta resistencia no crea por sí solo una unión segura. La tuerca debe soportar la carga de la rosca. La arandela debe soportar la superficie de apoyo. El método de apriete debe crear la precarga correcta sin dañar las roscas, aplastar las arandelas ni ceder el perno.
Cuando los compradores solo especifican el grado del perno y dejan la tuerca como "coincidente", pueden aparecer problemas durante la instalación o después de que la junta entre en servicio.
Por qué es importante el grado de las nueces
Una tuerca debe ser lo suficientemente fuerte para soportar la carga prevista del perno. Si el grado de la tuerca es demasiado bajo, las roscas internas pueden dañarse antes de que el perno alcance la fuerza de sujeción requerida.
Esto puede suceder incluso cuando el perno en sí es correcto.
Para conjuntos de carga, los compradores deben revisar sujetadores de alta resistencia y especificar pernos, tuercas y arandelas juntos.
Reglas básicas para combinar pernos y tuercas
Clases de propiedades métricas
En los sistemas métricos, las clases de propiedades de pernos y tuercas suelen coincidir con la capacidad mecánica. El requisito exacto debe seguir ISO, DIN, EN o las especificaciones del proyecto.
| Clase de propiedad de perno | Enfoque común de combinación de tuercas | Cheque del comprador |
|---|---|---|
| 4.8 / 5.8 | Tuercas de menor resistencia para montaje general. | Sólo para uso no crítico |
| 8.8 | Tuerca clase 8 de uso común | Confirmar el paso del hilo y finalizar. |
| 10.9 | Tuerca clase 10 de uso común | Verifique la dureza de la arandela y el método de torque |
| 12.9 | Es posible que se requiera una tuerca de clase 12 | Requiere un estricto control de montaje |
| grado especial | Por plano o estándar de proyecto | No asumas compatibilidad |
Un perno más fuerte combinado con una tuerca más débil no forma una unión más fuerte. El montaje está limitado por el componente más débil.
ASTM y coincidencia basada en proyectos
Para sujetadores en pulgadas y ASTM, la coincidencia de tuercas puede seguir ASTM A563, ASTM A194, ASTM F3125, ASME o reglas específicas del proyecto.
Los ejemplos incluyen pernos estructurales, pernos para equipos a presión y conjuntos hexagonales pesados. En estos casos, los compradores no deben convertir las reglas métricas directamente en pedidos ASTM. La norma del proyecto decide el grado de la nuez.
Para piezas industriales estándar, los compradores pueden comparar sujetadores estándar antes de preparar el RFQ.
Cómo se conecta el torque con el grado de la tuerca
El torque se utiliza para crear precarga. La precarga es la fuerza de sujeción que mantiene la unión apretada.
Si el grado de la tuerca es demasiado bajo, la rosca de la tuerca puede fallar durante el apriete. Si el perno se aprieta demasiado, puede ceder. Si la lavadora es demasiado blanda, es posible que se incruste y reduzca la precarga después del montaje.
Puntos de riesgo relacionados con el torque
| Problema | Posible resultado |
|---|---|
| Tuerca de baja calidad con perno de alta resistencia | Pelado de roscas de tuercas |
| Torque excesivo | Perno cedido o daño en la rosca |
| Muy poco par | Aflojamiento de las articulaciones |
| Lavadora suave | Pérdida de precarga |
| Cambio de fricción del recubrimiento | Carga de sujeción incorrecta al mismo par |
| Hilos sucios o dañados | Lectura de par falsa |
| Condición de lubricante incorrecta | Sobrecarga o subcarga |
Los valores de torque no deben copiarse a ciegas de un cuadro general. El valor depende del grado, la rosca, el recubrimiento, la lubricación, el estado de la arandela y el diseño de la junta.
Efectos de recubrimiento y lubricación
El acabado de la superficie cambia la fricción. Los conjuntos zincado, galvanizado en caliente, con escamas de zinc, recubierto PTFE, óxido negro y acero inoxidable no se aprietan de la misma manera.
Al mismo par, un conjunto lubricado o de baja fricción puede crear una precarga mucho mayor que un conjunto seco. Una rosca galvanizada rugosa puede crear menos precarga porque se pierde más torsión por fricción.
Para ensamblajes revestidos, revise varios sujetadores recubiertos y confirme si los valores de torsión se basan en roscas secas, engrasadas, enceradas o recubiertas.
La selección de lavadoras es parte del ensamblaje seguro
Una arandela no es sólo un espaciador. Controla el soporte del rodamiento y ayuda a reducir el empotramiento bajo precarga.
Los pernos de alta resistencia suelen requerir arandelas endurecidas. Una arandela blanda debajo de un perno 10.9 o 12.9 puede deformarse y provocar una pérdida de precarga después de la instalación.
Los compradores pueden revisar productos de lavado al hacer coincidir pernos, tuercas y arandelas.
Detalles de la lavadora para confirmar
- Diámetro interior
- Diámetro exterior
- Espesor
- Dureza
- Estándar
- Recubrimiento
- Estado de la superficie del rodamiento
Errores comunes del comprador
Evite estos problemas:
- Especificación del grado del perno pero no del grado de la tuerca.
- Utilizando tuercas de baja calidad con pernos de alta resistencia.
- Aplicar un valor de torque a diferentes recubrimientos.
- Ignorando la dureza de la arandela.
- Mezcla de sistemas de rosca métrica y en pulgadas.
- No comprobar el ajuste de la tuerca después del recubrimiento.
- Usando acero inoxidable sin control de irritación.
- Aceptando “tuerca coincidente” sin estándar.
- Saltarse informes de carga de prueba o dureza para juntas críticas.
Para ensamblajes especiales, roscas no estándar o piezas basadas en dibujos, utilice sujetadores personalizados no estándar y definir claramente la asamblea.
RFQ Lista de verificación para grado de tuerca y torque de perno
Un RFQ completo debe incluir:
| RFQ Artículo | Qué especificar |
|---|---|
| Estándar de perno | DIN, ISO, ASTM, EN, ASME o dibujo |
| Grado de perno | 8.8, 10.9, 12.9, B7, A325 o grado de proyecto |
| Grado de tuerca | Clase 8, 10, 12, A563, A194 o requisito del proyecto |
| Hilo | Métrico, UNC, UNF, paso, TPI, tolerancia |
| Arandela | Tipo, dureza, tamaño, recubrimiento. |
| terminar | Zinc, HDG, escamas de zinc, PTFE, liso, inoxidable |
| Condición de par | Seco, lubricado, recubierto o valor del proyecto. |
| Documentos | MTC, dureza, carga de prueba, informe de recubrimiento |
| Solicitud | Carga estática, vibración, brida, estructura, equipo. |
Para la planificación completa del montaje, los compradores pueden revisar el completo productos de fijación rango.
Consejo final
El montaje seguro depende de que el perno, la tuerca, la arandela, el revestimiento y el método de torsión funcionen juntos. Un perno de alta calidad no es suficiente si la tuerca es débil, la arandela es blanda o el valor de torsión es incorrecto para la condición de la superficie.
Antes de la producción, defina el grado de la tuerca, el grado del perno, los requisitos de la arandela, el recubrimiento, la condición de lubricación y los documentos de prueba. Ésta es la forma práctica de evitar que se rompan las roscas, la pérdida de precarga, el aflojamiento de las juntas y las fallas en el campo.