Todo sobre tornillos de alta resistencia

Saber todo sobre los pernos de alta resistencia es necesario no solo para los empleados de las empresas de construcción de maquinaria. Esta información también la necesitan las personas más comunes que intentan crear estructuras complejas. Las diferencias en tipos y marcas, características de operación, dimensiones y peso son extremadamente relevantes.

Para pernos de alta resistencia, existe un GOST 52644-2006 oficial válido. Esta ley estandariza:

• dimensiones del perno;

• la longitud del hilo de dicho sujetador;

• variaciones de elementos y diseños estructurales;

• coeficientes de torsión;

• peso teórico de cada producto.

También están cubiertos por la norma DIN 6914. De forma predeterminada, este producto tiene una llave hexagonal. Está diseñado para juntas de acero sometidas a grandes esfuerzos. El diámetro del sujetador puede ser de M12 a M36. Su tamaño varía de 3 a 24 cm.

Dichos pernos se pueden utilizar en ingeniería mecánica, en la construcción de motores. También son útiles para áreas donde hay fuertes vibraciones activas; finalmente, se pueden utilizar en la construcción de estructuras de varios tipos. Sin embargo, el par de apriete correcto juega un papel importante. Muy poca presión a menudo conduce a la destrucción prematura de la conexión, una presión demasiado fuerte puede dañar los sujetadores o las estructuras que se van a conectar.

Ya se han mencionado varias áreas de uso para sujetadores extra fuertes. Pero puede usarse no solo para estructuras metálicas en construcción e ingeniería mecánica, como se piensa a menudo. Estos productos también son necesarios para maquinaria agrícola y fijaciones de rieles. La característica principal es la idoneidad para juntas de montaje que están expuestas a cargas muy pesadas y donde, por lo tanto, no se pueden utilizar métodos de fijación estándar. Dichos sujetadores tienen demanda incluso en las construcciones más "pesadas": en la construcción de puentes, túneles, torres altas y torres.

Cualquier parte de los pernos de alta resistencia, por supuesto, debe tener una mayor confiabilidad y resistencia mecánica. Todas las conexiones en las que se utilizan tales sujetadores se clasifican en la categoría resistente al cizallamiento. Al usar tales sujetadores, no es necesario escariar ni limpiar los orificios. Puede atornillar un perno de alta resistencia no solo en metal, sino también en concreto reforzado. Por separado, debe decirse sobre los tornillos hexagonales.

También hay productos con una altura de cabeza reducida (y una de sus subespecies está diseñada para llaves pequeñas). Sin embargo, los productos con hexágono interno son buenos debido a:

• más conveniencia;

• mayor fuerza;

• confiabilidad óptima.

La clase de resistencia de los pernos en Rusia debe cumplir con el GOST oficial. Es habitual distinguir 11 categorías de tales sujetadores. El grupo de alta resistencia incluye solo productos no inferiores a la clase 9.8. El primer número, cuando se multiplica por 100, da el indicador de mayor fuerza. Multiplicar el segundo dígito por 10 le permite establecer la fuerza máxima correlacionada.

El perno de alta resistencia debe estar diseñado para usarse en climas severos si está marcado con las letras "HL". La designación "U" indica que el producto resistirá un grado medio de enfriamiento. Las conexiones controladas por tensión deben registrarse en un registro especial.El valor calculado de la fuerza de torsión no debe superarse en más del 15%.

Volviendo al marcado de acuerdo con GOST 22353-77, vale la pena señalar la siguiente estructura:

• primero, la letra de designación del fabricante;

• resistencia a corto plazo (en megapascales), reducida en 10 veces;

• Rendimiento climático;

• número de la masa fundida completada.

En cuanto a GOST 2006, la marca correspondiente indica:

• marca de la empresa;

• categoría de fuerza según el estándar actual;

• categoría climática;

• número del calor completado;

• letra S (típica para productos con mayores dimensiones llave en mano).

Los pernos de alta resistencia se fabrican a base de acero al carbono con la adición de componentes de aleación. Elija solo aquellos grados de acero que sean particularmente fuertes y resistentes a la tensión mecánica. Las tecnologías modernas probadas son el "encabezado de espacios en blanco" en caliente o en frío. Tales técnicas permiten aumentar significativamente la resistencia de la aleación que se está produciendo.

La forma más sencilla de averiguar estos parámetros es en la siguiente tabla:

Para los pernos M24, los indicadores clave son los siguientes:

• cabeza de 15 mm de altura;

• dimensiones llave en mano - 36 mm;

• intervalos de rosca - 2 o 3 mm;

• longitud: no menos de 60 y no más de 150 mm.

Para M27, los mismos parámetros serán:

• 17 mm;

• 41 mm;

• 2 o 3 mm;

• 80-200 mm, respectivamente.

En la década de 1970, los expertos notaron que incluso los sujetadores de alta resistencia requieren una observación cuidadosa durante los primeros 1-3 años. En este momento, es probable que se produzcan "disparos" incluso sin manifestaciones visibles de cargas externas. Por lo tanto, se requieren preparaciones muy cuidadosas antes de comenzar a usar. El hardware se conservará durante todo el procedimiento y se limpiará de suciedad y óxido. Además, las roscas se introducen en los pernos y tuercas rechazados, después de lo cual se renueva la capa de lubricante.

La preparación se realiza de dos formas distintas. Una de las opciones implica el uso de un contenedor de celosía (y para trabajos pequeños, solo usan un balde en el que hacen agujeros con un clavo). El agua se hierve en un barril, donde es conveniente agregar un agente de limpieza seleccionado al azar. Incluso el polvo de lavado a mano servirá.

Después de drenar el agua, los pernos de alta resistencia deberán sumergirse durante 60-120 segundos en un tanque que contenga 85% de gasolina y 15% de autol. El hidrocarburo pronto se evaporará de los productos metálicos calentados y el aceite especial se distribuirá en una capa uniforme sobre la superficie. Como resultado, el factor de apriete será de 0,18. Si el factor de torsión se va a reducir a 0,12, será necesario encerar. En este caso, la limpieza se realiza de forma estándar. El siguiente paso es colocar las nueces en parafina líquida durante 10-15 minutos; después de retirarlos, es necesario dejar escurrir el exceso de reactivo.

Si se planea instalar sujetadores atornillados con la posibilidad de un mayor desmontaje, se recomienda elaborar un proyecto especial que tenga en cuenta la carga de diseño. En primer lugar, inspeccionan todas las estructuras y descubren cuánto corresponden a las instrucciones del proyecto y la sección SNiP III-18-75. Los orificios se alinean y luego todas las piezas se conectan mediante tacos de montaje. A continuación, necesitará:

• inserte sujetadores en canales libres (no cerrados);

• evaluar los parámetros lineales de los conjuntos fabricados;

• apriete bien el paquete;

• apriete los tornillos exactamente a la fuerza prescrita en el proyecto;

• saque los tapones;

• inserte los sujetadores restantes en los pasajes liberados;

• tire de ellos hasta el esfuerzo requerido.

La variación en el espesor de los elementos, cuando se prueba con una galga de espesores y una almohadilla, puede ser como máximo de 0,05 cm.Si esta diferencia es más de 0.05 cm, pero no más de 0.3 cm, entonces se logra una curva suave alisando con una piedra de esmeril. El procedimiento se lleva a cabo en un área de hasta 3 cm de la línea de corte de la pieza. La pendiente no debe ser más pronunciada que 1 de cada 10.

Al calcular la longitud de los pernos utilizados, considere principalmente el grosor del paquete. Al perforar orificios en superficies maquinadas, solo se pueden usar refrigerantes sin aceite para instalar los pernos. Importante: dondequiera que se utilicen pernos de alta resistencia, no se pueden usar otros tipos de sujetadores, incluso en la etapa de ensamblaje. Esto devalúa todos los esfuerzos para mejorar la fuerza de la unión. Cada perno se fija con dos arandelas de mayor resistencia: una debajo de la cabeza del perno y la otra debajo de la tuerca.

Las tuercas deben apretarse con la fuerza registrada en el proyecto. No es necesaria ninguna otra fijación. En el momento en que se coloca el perno, estas tuercas deben girar indefinidamente en las ranuras cuando se aplican a mano. Si no se cumple esta condición, los sujetadores problemáticos se reemplazan y los productos reconocidos como defectuosos deben repetir los procedimientos preparatorios.

El parámetro requerido se calcula mediante la fórmula M = PxdxK. Estos multiplicadores denotan, respectivamente, la fuerza de tracción (en kilogramo-fuerza), el diámetro nominal, el factor de torsión. El último indicador se toma al nivel de 0.18 (para pernos de acuerdo con GOST 22353-77 y 22356-77) o 0.12 (cuando se aplican otros estándares). Los factores de apriete indicados en los certificados de la empresa no se pueden utilizar para los cálculos. Si no hay más de 15 tornillos por unidad, así como cuando se trabaja en lugares de difícil acceso, el nivel de tensión se puede determinar con llaves dinamométricas.

El par generado por la llave se registra cuando se realiza un movimiento, aumentando la tensión. Este trabajo debe realizarse con suavidad y sin el menor tirón. Importante: todas las llaves dinamométricas deben estar numeradas y calibradas. El último procedimiento se realiza antes del inicio de cada turno. El par de apriete real no puede superar el valor calculado en más del 20%.

Los inspectores verifican todos los pernos de alta resistencia independientemente de cómo estén tensados. Deben averiguar si todos los sujetadores están marcados correctamente. También se controla el ajuste de las arandelas debajo de cada cabezal, debajo de cada tuerca. La densidad de la regla en la bolsa se evalúa mediante una galga de espesores con un espesor de exactamente 0,3 mm. Esta sonda debe encontrar un obstáculo en el área delimitada por el disco.

Cuando los sujetadores atornillados se preparan encerando, la letra "P" se aplica cerca de estos sellos con el mismo núcleo. Para trabajos a pequeña escala, la fuerza de tensión debe ajustarse con un dispositivo manual para pernos con una sección transversal de 20 a 24 mm. En este caso, el grosor del paquete puede ser de hasta 14 cm. El paquete reparado puede incluir hasta 7 cuerpos de trabajo.

El procedimiento de apriete de los pernos es el siguiente:

• apriete todos los sujetadores con una llave de instalación con un mango de hasta 0,3 m;

• las tuercas y las partes salientes están cubiertas de riesgos con pintura o tiza;

• las tuercas se giran en un ángulo de 150 a 210 grados (cualquier tecla ya es adecuada aquí);

• controle la tensión simplemente por el par.

Para obtener información sobre cómo desenroscar un perno de alta resistencia, vea el siguiente video.