Los tornillos son algo muy común en la vida diaria. También juega un papel muy importante en la producción industrial. Entonces, en este artículo, TorcStark ha recopilado y compilado información básica sobre los pernos, con la esperanza de ayudar a todos a comprenderlos mejor.

Clasificación de tornillos

Los pernos se clasifican principalmente de las siguientes maneras.

Forma de la cabeza: cabeza hexagonal, cabeza redonda, cabeza cuadrada, cabeza avellanada, etc.
Longitud del hilo: hilo completo y medio hilo.
Perfil de rosca: triángulo, trapezoide, forma de tubo, etc.
Dirección del hilo: derecha e izquierda.

Especificaciones de los pernos

GB/T 5782-M12x1,5×80-8,8-A-0

GB/T 5782 ->Número estándar
M12 ->Especificaciones de rosca
1.5 ->Tono
80 ->Longitud del tornillo
8.8 ->Nivel de rendimiento
A -> Grado del producto
0 ->Tratamiento superficial

Tabla de tamaños de pernos

El tamaño de la rosca del perno determina el tamaño de la llave utilizada.

Diámetro de rosca (d/mm)Dimensiones entre lados (s/mm)Tamaño de llave (S/mm)
M588
M61010
M81313 / 14
M101716 / 17
M121918 / 19
M142222
M162424
M182727
M203030
M223232
M243636
M274141
M304646
M365555

Grado de rendimiento del perno

El número de grado de desempeño del perno estará impreso en su cabeza, generalmente representado por XY.

X*100=valor de resistencia a la tracción nominal de este material de perno, unidad: MPa

X*100*(Y/10)=Valor de límite elástico de este perno, unidad: MPa

Los niveles de rendimiento se dividen en más de 10 niveles, como 3,6, 4,6, 4,8, 5,6, 6,8, 8,8, 9,8, 10,9 y 12,9.

① Pernos de alta resistencia: se refieren a pernos con un nivel de rendimiento de 8,8 y superior. Están hechos de acero de aleación con bajo contenido de carbono o acero con contenido medio de carbono y han sido tratados térmicamente (templados y revenidos).

② Pernos ordinarios: El resto generalmente se denominan pernos ordinarios, que se pueden dividir en pernos refinados (Grado A y B: 5.6 u 8.8) y pernos brutos (Grado C). El nivel de rendimiento es generalmente 4,6 o 4,8.

Principio de conexión por perno

Atornillado:

Los pernos y tuercas se utilizan para sujetar dos componentes con orificios pasantes y son conexiones desmontables.

Los tipos de conexión por perno se pueden dividir en: según el grado de ajuste entre el tornillo y el orificio pasante:

Conexión de perno normal: hay un espacio entre el orificio y la varilla después del montaje. La estructura es simple, fácil de montar y desmontar, se puede montar y desmontar varias veces y se utiliza ampliamente.

Conexión de perno con orificio escariado: no queda espacio después del montaje. Soporta principalmente cargas laterales y también puede utilizarse para posicionamiento.

Cómo funcionan las conexiones atornilladas

Según la ley de Huco: después de que se tensiona un material sólido, existe una relación lineal entre la tensión y la deformación (deformación unitaria) en el material.

Análisis de tensiones de conexiones atornilladas (1)

Conexión por corte de perno: se basa principalmente en la extrusión mutua de la varilla del perno y la pared del orificio para transmitir fuerza.

Conexión de tracción de perno: depende principalmente de la fuerza de preapriete después de apretar el perno.

Cuando la rigidez de los componentes conectados es grande y los pernos están dispuestos simétricamente, cada perno soportará por igual la fuerza de tracción que actúa sobre la conexión. Cuando la rigidez de los componentes conectados es pequeña, la brida de la conexión se doblará y deformará, lo que provocará una fuerza de palanca.

Análisis de tensiones de conexiones atornilladas (2)

Además de la fuerza de corte y la fuerza de tensión, también estará sujeto a otras fuerzas como vibración, temperatura, tensión lateral (fuerza del viento, flujo, presión, etc.), cambios de carga, etc.

Método de apriete de pernos

Existen tres métodos de apriete de pernos:

①Método de apriete por par: el principio es que existe una cierta relación entre el par y la fuerza de preapriete axial. Este método de fijación es sencillo e intuitivo de utilizar y actualmente se utiliza mucho.

② Método de apriete en ángulo: el ángulo de rotación es aproximadamente proporcional a la suma del alargamiento del perno y la holgura de las piezas apretadas. Por lo tanto, se puede adoptar el método para conseguir la fuerza de apriete predeterminada según el ángulo de rotación especificado.

③Método de ajuste del límite elástico: el objetivo teórico es apretar el perno justo después del límite elástico.

Método de apriete de par

Se aplica pretensión al sujetador girando la porción de tuerca del sujetador y el torque aplicado cumple con la regla 5-4-1.

Principio de la secuencia de apriete de los pernos: apriete primero en el medio, luego en ambos lados, en diagonal, en el sentido de las agujas del reloj y por etapas:

Generalmente aprieta en dos etapas: el primer paso es apretar alrededor de 50% del par; el segundo paso es apretar a 100% del par.

El extremo del perno debe quedar expuesto de 1 a 3 pasos fuera de la tuerca.

Precauciones al usar pernos

Preparación para el montaje de pernos

Se deben revisar los pernos y tuercas para ver si están limpios y oxidados, y si hay rebabas o protuberancias;

Compruebe si el plano donde las piezas conectadas hacen contacto con los pernos y las tuercas es perpendicular a los orificios de los pernos;

También debe comprobar el apriete del perno y la tuerca.

Al ensamblar una tuerca y una arandela plana, tanto la tuerca como la arandela miran en dirección opuesta a las piezas conectadas.

El lado marcado de la tuerca es el lado frontal y el lado redondeado de la arandela es el lado frontal.

Conceptos básicos de la aplicación de fuerza (solo como referencia):

Especificaciones del perno (d/mm)Aplicar par (M/Nm)Método de operación
M63.5Aplicar sólo fuerza en la muñeca
M88.3Aplicar fuerza en la muñeca y en el codo.
M1016.4Aplicar fuerza en todo el cuerpo del brazo.
M1228.5Aplicar fuerza en la parte superior del cuerpo
M1671Ejercer fuerza con todo el cuerpo
M20137Aplicar todo el peso del cuerpo.
M24235Aplicar todo el peso del cuerpo.

La clave para evitar que las conexiones atornilladas se aflojen es evitar la rotación relativa del par de roscas. Hay tres formas comunes de aflojar tornillos:

① Fricción para evitar que se afloje: arandela elástica para evitar que se afloje, tuerca doble para evitar que se afloje, tuerca autoblocante para evitar que se afloje

② Antiaflojamiento mecánico: pasador antiaflojamiento, arandela de tope antiaflojamiento

③ Antiaflojamiento permanente: método de perforación de bordes para evitar que se afloje, unión para evitar que se afloje

Preguntas frecuentes sobre la extracción de pernos

① Al aflojar los pernos de brida de tuberías y válvulas:

Primero debe aflojar la mitad de los pernos lejos del cuerpo para que el aceite, el vapor y el agua restantes puedan descargarse por el lado opuesto para evitar salpicaduras y quemaduras.

② Si el perno no se puede desenroscar debido al pegamento:

La mayoría de los pegamentos son soluciones orgánicas. Puedes remojarlos en agua de plátano o alcohol durante media hora, o cubrir los pernos con algodón con alcohol. Después de más tiempo, el pegamento se puede disolver.

③Si los tornillos están oxidados y no se pueden desenroscar:

Pulverizar WD-40 y esperar media hora. El spray penetrará hasta el centro del perno y disolverá el óxido.

Otros métodos: vibración, lubricación, cocción al fuego, taladro eléctrico.

④Si los dientes deslizantes del perno no se pueden desenroscar:

Se pueden usar soluciones corrosivas para erosionar lentamente los pernos, como ácido sulfúrico diluido y ácido clorhídrico.

Utilice ácidos para metales y bases para plásticos.

Malentendidos comunes sobre el uso de pernos

① Reemplace fino con grueso:

Para algunas piezas de conexión importantes, como ejes de transmisión, ejes volantes, etc., los pernos utilizan principalmente roscas finas.

Los pernos de rosca fina tienen un paso y un ángulo exterior más pequeños, tienen las ventajas de alta resistencia, buen rendimiento de autobloqueo y gran capacidad para soportar impactos, vibraciones y cargas de intercambio.

Después de utilizar pernos de rosca gruesa, se aflojarán, desprenderán o romperán fácilmente, provocando accidentes.

②No coinciden los poros:

Los pernos que soportan cargas laterales y fuerzas cortantes (como los pernos del eje de transmisión y los pernos del volante) deben tener un ajuste de transición con los orificios de los pernos. El conjunto debe ser resistente y fiable y capaz de soportar fuerzas laterales.

Si no presta atención a la inspección durante el montaje e instala los pernos incluso cuando hay un espacio grande entre los pernos y los orificios de los pernos, los pernos pueden aflojarse o cortarse.

③Tuerca engrosada:

Concepto erróneo: engrosar la tuerca puede aumentar el número de vueltas de trabajo de la rosca, mejorando así la confiabilidad de la conexión.

De hecho, cuanto más gruesa es la tuerca, más desigual es la distribución de la carga entre las roscas y más fácil es aflojar la conexión.

④Una hembra con múltiples almohadillas: (≥2 piezas)

A veces, el perno después del montaje es demasiado largo, por lo que alguien instala muchas arandelas elásticas en un perno.

Durante el proceso de apriete, las arandelas elásticas se esfuerzan de manera desigual y algunas pueden romperse, lo que reduce la fuerza de preapriete de los pernos.

O producir una carga excéntrica, lo que reduce la confiabilidad de la conexión del perno.

⑤La arandela es demasiado grande: (GB/T 97.1-2002 M5~M36 en la Tabla 1: el diámetro interior de la arandela es 0,3 mm~1 mm mayor que el diámetro mayor de la rosca)

Enfoque incorrecto: debido a la falta de juntas adecuadas, reemplácelas por unas con un diámetro interior mayor.

De esta manera, el área de contacto entre la parte inferior de la cabeza del perno y la arandela es pequeña y se reduce la presión del soporte o la fuerza de bloqueo de la arandela. Bajo la acción de vibraciones y cargas de impacto, el perno es fácil de aflojar.

⑥El par no coincide:

Visión errónea: se cree que los pernos deben estar “más bien apretados que flojos”, por lo que aumentan conscientemente el par de apriete de los pernos.

Consecuencias: hacer que el perno resbale o incluso se rompa.

Enfoque incorrecto: para pernos importantes que deben apretarse con torque, use una llave ajustable para evitar problemas.

Consecuencias: aflojamiento por par insuficiente, provocando fallo.

⑦ Bloqueo inadecuado: los pernos importantes deben bloquearse con dispositivos antiaflojamiento después del montaje.

Al bloquear con una chaveta, un error común es bloquear con una chaveta demasiado delgada o una chaveta de media pieza.

Cuando se utilizan arandelas de resorte para bloquear, un error común es que la distancia de apertura de las arandelas es demasiado pequeña y se pierde la elasticidad.

Al bloquear con una placa de bloqueo, un error común es bloquear la placa de bloqueo en el borde de la tuerca.

Cuando se utiliza un bloqueo de doble tuerca, un error común es instalar la tuerca más delgada en el exterior y no apretarla bien.

⑧Falsa solidez:

Hay manchas de óxido, cal, limaduras de hierro, arena, rebabas, etc. en las roscas de tornillos, tuercas o agujeros.

Límpielos antes del montaje. Al apretar los pernos, debido al efecto de bloqueo de las impurezas, el valor de torque parece cumplir con los requisitos, pero en realidad, el conector no está realmente apretado.

Al final

Lo anterior es una introducción a la clasificación, los principios, los métodos de apriete y las precauciones de uso de los pernos. TorcStark, como proveedor de servicios que ofrece soluciones de apriete de pernos, ha estado estudiando los pernos detenidamente. De esta manera, podemos brindarle mejores soluciones perfectas basadas en pernos y condiciones de trabajo. Si actualmente tiene problemas para apretar pernos, contáctenos para obtener soluciones.