Remaches Chavetas y Pernos

Republica Bolivariana de Venezuela Universidad Nacional Experimental Politécnica Antonio José de Sucre Departamento de Ingeniería Mecánica y Diseño Barquisimeto- Estado Lara

Remaches chavetas y pernos

Integrantes: Azuaje Alvaro

C.I 19855510

Álvarez Carlos

C.I 2018497

Sánchez Karlay C.I 20669954 Vásquez Ángel C.I 19745741 Pérez Israel

C.I 19590362

Queralez Iván C.I 19482280 Enero 2010

Enero 2010

Remaches: Un remache es un cierre mecánico consistente en un tubo cilíndrico (el vástago) que en su fin dispone de una cabeza. Las cabezas tienen un diámetro mayor que el resto del remache, que puede, a su vez, tener distintas formas. Para que así al introducir éste en un agujero pueda ser encajado. Son rodillos cilíndricos hechos de hierro forjado o acero suave.

Función de Remaches: El uso que se le da es para unir dos piezas distintas, sean o no del mismo material. Que es la misma función que tiene el tornillo, con sus diferencias: el remache generalmente es un pasador con cabeza, de metal, sin rosca el cual puede ser caliente (se debe calentar primero) o frío (de un metal tan blando que se remacha en frío). Los remaches son sujetadores permanentes que se usan principalmente para conectar miembros en estructuras como edificios y puentes y para ensamblar hojas y placas de acero para tanques, calderas y barcos. Las uniones remachadas constituyen, junto con la soldadura, una forma de unión permanente de piezas. Se utiliza en la industria aeronáutica, naviera y constructiva. Para los cuales deshacer la unión implica la rotura parcial o total de los materiales a unir. Los remaches se clasifican en general de acuerdo con: •

Su tipo.

•

Con el material que han sido elaborados

•

Con el propósito para lo que se emplean

Tipos de Remaches: Remache corriente: El remachado es un método popular de unión y fijación, debido a su bajo costo y simplicidad y confiabilidad. Los remaches se clasifican como elementos permanentes de fijación. Remache pesado: Los remaches pesados se emplean para estructuras de puentes y edificios. Hoy en día, sin embargo, los pernos de alta resistencia han reemplazado, casi por completo el uso de remaches para conexiones en la obra.

Las uniones remachadas son de dos tipos: •

Traslapadas.

•

A tope.

Remache livianos: para la fabricación de productos en grandes cantidades, pocos elementos igualan las ventajas de instalación de alta velocidad y bajo costo que ofrecen los remaches tubulares, semitubulares y abiertos. Tipos de remaches livianos -Semitubulares constituyen el tipo mas usado. La profundidad del hueco del remache, medida a lo largo de sus paredes no excede el 112% del diámetro medio del vástago. El hueco puede ser extruido (recto o con conicidad) o perforado (recto), dependiendo del procedimiento. -Tubular este tipo de remache tiene un vástago perforado, con una profundidad del hueco superior al 112 % del diámetro medio del cuerpo. Puede utilizarse para perforar su propio hueco en materiales de revestimiento, algunas láminas plásticas -Bifurcado (abierto) El cuerpo del remache es aserrado o troquelado para obtener un vástago dentado que perfora su propio hueco a través de las fibras, madera o plásticos. -Comprensión. Este remache -Tacha de cobre: Clavo de cobre de cabeza plana y fuste cilíndrico y cuadrado, empleado para remaches exteriores por su carácter anticorrosivo. -Hierro dulce: Hierro de fibra natural, de elevada resistencia a la corrosión y muy dúctil, que se emplea en la fabricación de tuberías, remaches, placas metálicas, etc. También llamado hierro forjado, hierro pudelado, hierro suave. El remache, además, no es reusable como el tornillo: sólo se usa una vez y se utiliza de la siguiente manera: • •

En caso de ser un remache caliente, primero se calienta al rojo, se coloca en el barreno, se detiene por el lado de la cabeza, y por el otro se "remacha", es decir, se golpea tanto de manera que se achata y queda soportado por ambos lados. El remache en frío, del cual el más común es el remache pop, es generalmente de aluminio y consiste en un perno también, pero con la peculiaridad de ser hueco y tener atravesado una barra parecida a un clavo, con una punta hacia la parte trasera de la cabeza y punta redondeada al extremo del perno. Éste se introduce también al barreno como el caliente, pero no se "remacha" a golpes, sino que, con una pinza especial en la cual se monta, se "jala" al perno por la parte de su punta, de manera que la punta redondeada de la barra hace que el perno hueco "crezca" y quede sujetado en su lugar. Un detalle muy importante de su manejo es que no admiten ajustes posteriores a su ubicación y que no soportan vibración.

Aplicación de Remaches: A continuación se dan algunos ejemplos de aplicaciones donde las tuercas remachables proporcionan la solución de remachado ideal. • Pie/ruedas giratorias ajustables • Componentes del automóvil • Compresores • Chasis de ordenador • Bisagras de puertas • Cortacéspedes • Cabinas de ascensor • Placas de matrícula • Radios • Anclajes de portaequipajes • Marcos de ventana • Las uniones más sofisticadas Tablas Remaches: D

H

Ø del cuerpo

E

P

DIAM

1/8”

RESISTENCIA MINIMA (libra)

MAX 0.128

MIN 0.122

TIPO 1: Cabeza Longitud regular del calvo MAX MIN MAX MIN TRACCION CIZALLA 0.262 0.238 0.040 1.250 150 120

0.159

0.153

0.328

0.296

0.050

1.250

230

190

0.191

0.183

0.394

0.356

0.060

1.250

320

260

A 0.125” 5/32” B 0.156” 3/16” C 0.187

Simbología de los Remaches:

El remache de cabeza universal (AN 470) se emplea en el interior de las estructuras de aviones donde no es necesario utilizar remaches especiales y en superficies exteriores en las que no es crítica la fricción superficial. La cabeza de este tipo de remache está concebida para combinar las cualidades de resistencia de los antiguos remaches de cabeza de gota de sebo, redonda y plana; tiene aproximadamente doble diámetro que la espiga y está ligeramente aplanada en su parte superior. El remache de cabeza embutida (AN-426) es el que tiene la cabeza plana y achaflanada hacia la espiga, de modo que puede montarse en un taladro embutido o avellanado. Cuando está colocado, la parte plana de su cabeza enrasa con la superficie exterior. El chaflán o bisel, de la parte inferior de la cabeza, forma un ángulo de 78° ó 100°; este último es el más empleado por los constructores. Los remaches de cabeza perdida son empleados siempre que es necesario presentar una superficie lisa, bien porque es preciso instalar otro material encima de sus cabezas, o bien porque el recubrimiento exterior del avión debe presentar una resistencia al avance lo más reducida posible. Indudablemente el mecánico encontrará algunas estructuras de aviones en las que hayan empleado remaches de los tipos más antiguos y, por esta razón, se hace a continuación una breve referencia a ellos (véase fig 1). El remache de cabeza de gota de sebo (AN -455) es similar en apariencia al universal, pero la cabeza es de mayor diámetro y más delgada en los bordes. El de cabeza plana (AN -422) tiene la cabeza plana por arriba y por debajo. Se emplea normalmente para estructuras internas, en los puntos en los cuales no puede afectar a la resistencia al avance del avión. El de cabeza redonda (AN-430) tiene una cabeza que comprende aproximadamente 144° de una esfera. Se utiliza interiormente y algunas veces en el exterior, cuando se desea que el remache absorba algún esfuerzo de tracción. Simbolización de los remaches. Para identificar los remaches correctamente, así como el material de que están fabricados, se han desarrollado algunos sistemas de simbolización. En la industria aeronáutica se emplean los métodos numérico y simbólico. Las letras y números que identifican un remache indican el tipo, material y dimensiones. Por ejemplo, AN-470 AD-3-4, se interpreta como sigue: AN indica que el remache cumple las especificaciones impuestas por los servicios militares; 470, denota cabeza universal; AD, que el material es de aleación de aluminio A-17S-T4; el número 3, el diámetro en treintaidosavos de pulgada; y el 4, la longitud de la espiga en dieciseisavos de pulgada. Otro ejemplo explicado es el siguiente que corresponde al remache AN-426 DD-5-5: • AN Elemento normalizado correspondiente a especificaciones de la U.S. Navy y U.S. Army • 426 Tipo (cabeza perdida en este ejemplo) • DD Aleación (24S-T4 en este ejemplo) 5 Diámetro en treintaidosavos de pulgada (1/32") 5 Longitud en dieciseisavos de pulgada (1/16"). En el caso de remaches de cabeza embutida, el largo se da incluyendo la cabeza, porque su parte superior enrasa con la superficie del material al que está adaptado. Chavetas: Pieza de madera o de metal que se inserta en una junta para reforzar el empalme o evitar que se mueva. También llamada cuña. Es de sección rectangular o cuadrada que se inserta entre dos elementos que deben ser solidarios entre sí para evitar que se produzcan deslizamientos de una pieza sobre la otra. El hueco que se mecaniza en las piezas acopladas para insertar las chavetas se llama chavetero. La chaveta tiene que estar muy bien ajustada y carecer de juego que pudiese desgastarla o romperla por cizallamiento.

Función de las Chavetas: Tienen por función hacer solidarios un elemento del conjunto y un eje, para que giren a la vez. El cual se inserta en una junta para reforzar el empalme o evitar que se mueva Las chavetas se utilizan en vez de los pasadores, cuando los pares motores a transmitir son de cierta consideración. Ejemplo de mecanismos que tienen insertada una chaveta, son ejes de motores eléctricos y la polea que llevan acoplada, los engranajes que no son locos también llevan insertada una chaveta que les fija al eje donde se acoplan. El volante de dirección de los vehículos también llevan insertados una chaveta que les une al árbol de dirección. Cuando se trata de transmitir esfuerzos muy grandes se utiliza un sistema que puede considerase de chavetas múltiples y es que se mecaniza un estriado en los ejes que se acoplan al estriado que se mecaniza en los agujeros. El chavetero en los agujeros se realiza con máquinas mortajadoras o brochadoras si se trata de fabricación de grandes series, y los chaveteros en los ejes se mecanizan en fresadoras universales con fresas circulares. Tipos de Chavetas: Según la posición de la chaveta con respecto al eje de rotación se clásica en longitudinal, transversal y tangencial. • • • • • •

Chaveta longitudinal Chaveta transversal Chaveta tangencial Lengüeta de ajuste Lengüeta de disco Lengüeta prismática

Aplicación de Chavetas: Es usada en la interfase del eje y la masa de una pieza que transmite potencia con el fin d transmitir torque. El cual es desmontable para facilitar el ensamble y desarmado del sistema de eje. Se instala dentro de una ranura axial que se maquina en el eje, la cual se denomina chavetero. Sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o hueco.

Tablas de chavetas: Chaveta partida NORMAS:

DIN 94 - IRAM 503

PRESENTACIÓN:

PULIDA

MEDIDAS:

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

DESDE:

10

15

15

15

20

25

HASTA:

50

50

60

60

70

70

MEDIDAS:

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

DESDE:

20

25

30

30

40

HASTA:

80

100

100

100

100

Chaveta tipo alfiler PRESENTACIÓN: MEDIDAS:

GALVANIZADA

2.50 x 125

3.00 x 100

3.00 x 110

3.50 x 120

3.50 x 145

4.00 x 120

4.50 x 120

5.00 x 120

5.00 x 170

5.00 x 200

Chaveta cónica MATERIAL:

SAE 1010

CONICIDAD:

2%

TERMINACIÓN:

MECANIZADO FINO

MEDIDAS No.:

000

00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Chaveta media luna MATERIAL:

SAE 1045

NORMA:

DIN 6888 2 x 3.7 x 10

2.5 x 3.7 x 10 3 x 3.7 x 10

3 x 5 x 13

3 x 6.5 x 16

4 x 5 x 13

4 x 6.5 x 16

4 x 7.5 x 19

5 x 6.5 x 16

5 x 7.5 x 19

ancho x altura x 5 x 9 x 22 8 x 9 x 22 diámetro

6 x 7.5 x 19

6 x 9 x 22

6 x 10 x 25

6 x 11 x 28

8 x 11 x 28

8 x 13 x 32

10 x 11 x 28

10 x 13 x 32

MEDIDAS:

10 x 16 x45 Chaveta rápida para pernos PRESENTACIÓN:

GALVANIZADA

1.50 x 30

2.00 x 40

2.50 x 55

2.50 x 60

3.00 x 60

MEDIDAS: 3.00 x 85

3.50 x 85

4.00 x 100

4.50 x 100

5.00 x 100

6.00 x 130

7.00 x 150

8.00 x 140

5.00 x 110

Chaveta plana MATERIAL: SAE 1045 NORMA:

DIN 6885

4x4 MEDIDAS: 10 x 8 ancho x altura (largo a determinar) 18 x 11 28 x 16

5x5

6x6

8x7

12 x 8

14 x 9

16 x 10

20 x 12

22 x 14

25 x 14

32 x 18

36 x 20

40 x 22

4.50 x 90

Chaveta traba PRESENTACIÓN: MEDIDAS:

GALVANIZADA 4.00 x 80

4.00 x 90

4.50 x 80

4.50 x 100

5.00 x 80

5.00 x 90

Perno: Es un dispositivo mecánico normalmente de acero o hierro, larga, cilíndrica, semejante a un tornillo pero de mayores dimensiones, con un extremo de cabeza redonda y otro extremo que suele ser roscado. Los pernos hacen juego con tuercas. La tuerca es un dispositivo mecánico de seguridad con rosca que se utilizan en el extremo de un perno. Permite sujetar una o más piezas en una estructura, por lo general de gran volumen.

Función de los Pernos: Las funciones de los pernos son las siguientes: Retener la reconstrucción coronaria Distribuir las fuerzas en el área radicular evitando su concentración en el área coronaria. Trasladar la superficie de soporte a zonas de contacto con el hueso alveolar

Tipo de Perno: Pernos estándar: Los pernos estándar americanos tienen cabezas hexagonales o cuadrados. Los pernos de cabeza cuadrada no están disponibles en formato métrico. Las tuercas utilizadas con pernos aparecen con distintas variaciones, dependiendo de la aplicación o de consideraciones en el diseño. Para especificar pernos se utiliza el ANSI B18.2.2-1972. Pernos de cabeza hexagonal: Normalmente, los pernos estándar no se incluyen en los dibujos técnicos, excepto en los de ensamble. Cuando se dibuja un perno, es necesario conocer su tipo, diámetro nominal, longitud. Perno con caja excéntrica: Es un mecanismo que permite una fuerte sujeción en muebles de aglomerado de madera sin necesidad de herramientas especializadas, requiriendo sólo un destornillador o llave Allen. Aplicaciones de los pernos

Trabador compacto con pernos secundarios prisioneros. Aplicada en fuerzas standard, pero con poco espacio en la parte superior, ó donde se enrosca la

Tuerca de molinos con pernos secundarios prisioneros. Aplicada para ruedas de acople y freno en motores serie 600 y 800. Reemplazan las tuercas de los fabricantes originales, generando la misma precarga.

Tuerca de rodamientos con pernos secundarios prisioneros. Aplicada para el reemplazo directo de tuercas AN y N.

Tuerca con pernos secundarios protegidos Para las aplicaciones donde las cabezas de los pernos secundarios tienen que estar protegidas.

Tuerca para vástagos con pernos secundarios protegidos. Hechos según las especificaciones y necesidades del usuario. Aplicada en métodos que usa poco torque para asegurar el pistón al vástago de los cilindros hidráulicos, sin necesidad de fijar estos a un banco de trabajo

Tuercas flexibles para ser usada con pernos de muy alta resistencia (SBU) e incrementar su elasticidad.. Estas tuercas reducen las altas tensiones en pernos hechos de materiales exóticos. Tienen las mismas características que las SX8, pero resisten mayores cargas

Pernos de expansión con tuercas tensionadoras. Hechos según las especificaciones y necesidades del usuario. Reemplazan los pernos de acople por interferencia en máquinas grandes, tales como turbinas. El diseño facilita el montaje y desmontaje.

Perno de alta resistencia con pernos secundarios hexagonales. Perno de alta resistencia usado mayormente en aplicaciones de grado 8; ideal para aplicaciones de temperaturas bajas.

Perno de muy alta resistencia con pernos secundarios hexagonales. Hechos según las especificaciones y necesidades del usuario. Los pernos más resistentes del mundo, con tensiones de hasta 300,000 psi (207 kg/mm2).

Designaciones para pernos según DIN Clase

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 6.9 8.8 10.9 12.9 14.9

Denominación antigua

4A

4D

4S

5D

5S

6S

6G

8G

10K 12K

Resistencia estática nom 300 400 400 500 500 600 600 800 1,000 1,200 1,400 Rm = σB en N/mm2 mín. 330 400 420 500 520 600 600 800 1,040 1,220 Límite de fluencia nom 180 240 320 300 400 480 540 Rel = σS en N/mm2 mín. 190 240 340 300 420 480 540 Límite 0.2 % nom Rp0.2 = σ0.2% en N/mm2 mín. Trabajo de resilencia mín. en Joule Alargamiento de rotura (probeta corta) en %

25 25

22

14

20

10

8

12

640 900 640 940

1,080 1,260 1,100

30

20

15

12

9

8

Dureza Brinell HB

mín. 90 114 124 147 152 181 183 219 295 máx. 209 209 209 209 209 238 238 285 363

353 412

Dureza Vickers HV

mín. 95 120 130 155 160 190 194 230 310 máx. 220 220 220 220 220 250 250 300 382

372 434

Dureza Rockwel HRB

mín. 52 máx. 95

Dureza Rockwell HRC

mín. máx.

67 95

71 95

79 95

82 95

89 99

90 99 20 30

31 39

38 44

7