Resistencia de Pernos y Tornillos de Máquina

Resistencia de Pernos estándares y tornillos de Máquina Los pernos y tornillos para aplicaciones estructurales o cargas pesadas se deberán seleccionar con base en la resistencia mínima de prueba Sp, como está definida en las aplicaciones de SAE, ASTM o ISO. La resistencia de prueba Sp, es el esfuerzo al cual el perno empieza a tomar una deformación permanente y es cercana a, pero inferior que, el límite de fluencia elástico del material. El grado o clase década perno se señala con marcas (o sin ellas) sobre la cabeza.

Precarga Una de las aplicaciones fundamentales de los pernos y tuercas es sujetar piezas para mantenerlas juntas en situaciones donde las cargas aplicadas someten los pernos a tensión.

l = longitud de la unión ls = longitud del vástago sin rosca lcuerda = longitud con rosca lt = longitud de la rosca dentro en la zona de sujeción lp = longitud del perno

Es una práctica común precargar la junta o unión apretando los pernos con un torque suficiente para crear cargas a tensión cercanas a su resistencia de prueba. Para ensambles cargados estáticamente, se utiliza algunas veces una precarga que genere un esfuerzo en el perno tan elevado como el 90% de la resistencia de prueba. Para ensambles cargados dinámicamente (carga de fatiga), se usa comúnmente una precarga del 75% o mas de la resistencia de prueba. Suponiendo que los pernos están adecuadamente dimensionados para las cargas aplicadas, estas precargas elevadas hacen muy improbable que los pernos se rompan durante el servicio, si no se rompen mientras se someten a tensión (se aprietan). La precarga es asumida igualmente por el perno y el material de unión, manteniendo el contacto entre ambos, lo que hace que el perno no tome toda la carga externa que después se aplique durante su funcionamiento. El perno fallara después de que se aplique una carga externa, si se supera el valor de la precarga, pues en esta condición se encontrara separado del material de unión y asumirá toda la carga externa aplicada. Fundamentos Constante de resorte de un material elástico

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Procedimiento de cálculo 1. Precarga Fi = %Sp*At 2. longitudes •lcuerda = 2d + factor (0.25 o 0.5) •ls = lperno - lcuerda •lt = l - ls 3. rigidez del perno

4. rigidez del material

5. factor de rigides de la union o junta

6. porcion de la carga aplicada P que experimentan el perno y el material perno

material

7. cargas resultantes en el perno y en el material Perno

material

8. esfuerzo de tension maximo en el perno

9. factor de seguridad contra la fluencia

10. carga requerida para separar la unión

11. factor de seguridad contra la separacion