Torque Para Tornillos

Embed Size (px)

Citation preview

1 Parte Teora

Resistencia de Materiales / Ley de Hooke Momento de una Fuerza Rozamiento Teora de las roscas Principio de Pascal Accin y Reaccin

Componentes de un sistema Bridado Bridas: par de elementos que conforma al conjunto. Junta: elemento de sello entre las superficies de las bridas Perno: elemento que por su tensin mecnica axial provee la fuerza para sostener unidas las bridas. Tuerca: elemento que produce tensin por torque y que lo sostiene.

El Principio del TornilloTorque

Es una de las denominadas mquinas simples. Se fundamenta en el principio del plano inclinado. La aplicacin de un par rotor sobre una rosca incrementa la fuerza aplicada.

Resultante

TrabajoUna fuerza hace trabajo mecnico cuando acta sobre un cuerpo que se desplaza. El trabajo es el producto de la distancia recorrida por el valor de la componente horizontal de la fuerza

Fh Fv FD

Fh

Fv

F

Plano InclinadoEl trabajo para subir un cuerpo a una determinada altura es el mismo, pero con un plano inclinado la fuerza es menor dado que la distancia es mayor

Trabajo = Fuerza x distancia

Si enrollamos el plano inclinado sobre s mismo, generando un cilindro, estamos frente al concepto del tornillo

Trabajo = Fuerza x distancia

El Torque de la Tuerca

nTorqueTiene que Proveer la Fuerza para:

Vencer el rozamiento de la tuerca contra su apoyo y entre las roscas, que adems se incrementan con el apriete y TENSIONAR el tornillo en s mismo: n.

fr

Perno

Elemento de vinculacin que al ser tensionado carga sobre las bridas la fuerza de unin y genera la presin especfica que requiere la junta para asegurar el sellado.El bridado requiere que todos los pernos de una misma brida provean igual tensin para asegurar presin especfica uniforme en la junta.

Comportamiento de los PernosDebe ejercer suficiente fuerza de unin para resistir cualquier carga predecible sin exceder el lmite elstico del perno Por debajo de su lmite elstico, el perno sufre una deformacin pero volver a su longitud original al cesar la fuerza, comportndose como un resorte Superado el lmite elstico el perno quedar con deformaciones permanentes perdiendo la propiedad de ajuste

Diagrama Tensin/DeformacinLey de Hooke 1)- Lmite de elasticidad 2)- Lmite de proporcionalidad 3)- Lmite de fluencia superior 4)- Lmite de fluencia inferior 5)- Mximo esfuerzo 6)- Rotura

EsfuerzoTensin5 3 2 4 1 6

Zona de fluencia

Deformacin permanente

Zona proporcional

Deformacin

Un Tirador Hidrulico ...mal llamado Tensionador... ... desarrolla gran esfuerzo de traccin, pero el ajuste final es manual y la carga residual resulta impredecible. ...CUIDADO... !!!

...porque con un tirador......si bien se mide la carga de traccin y se conoce la tensin a la que se lleva el perno... ...el problema es que... ..la efectividad del ajuste es imprevisible porque termina siendo un mtodo manual... ...y la tensin mecnica puede variar, aun usando los mejores tiradores de 25% a 35% de la aplicada...y adems...

...siendo los Tiradores ...

...sencillos cilindros hidrulicos de simple accin de retorno por carga...

...al liberar la presin hidrulica se produce una brusca relajacin con efecto de rebote en la brida y tirones en la tuerca......con un resultado final impredecible.

Tuerca

Esprrago

Un Tensionador Hidrulico ......parece un Tirador y efectivamente tiene una geometra parecida......y hasta trabaja con el mismo principio... ...tirando del perno con fuerza hidrulica como lo hace un tirador...

Pero... un Tensionador Hidrulico ...adems...

... gira la tuerca con fuerza hidrulica con... ...enclavamiento firme contra la brida... ...de modo que al soltar la carga no hay ningn movimiento en el perno.

Ajuste por Torque

Se aplica un par torsor directamente sobre la tuerca con una herramienta adecuadaLa tensin del perno se logra por medio del principio del tornillo. Se debe considerar el rozamiento del conjunto, proporcional a la tensin del perno. Es fundamental la limpieza, terminacin y lubricacin del conjunto para asegurar una tensin justa

Medicin del AlargamientoEl alargamiento puede ser determinado midiendo el esprrago antes y despus de ajustado Es necesaria una gran prctica en este mtodo No es recomendable para trabajo en campo

El error es del orden del 40%.

Llaves Hidrulicas

Torque por accin de un sistema hidrulico controlado Tornillera de alta precisin de torque Buena velocidad de apriete, muy bajo riesgo de accidentes Mxima relacin Torque / Peso de la herramienta Precisin depende del ngulo de giro y requiere sistema anti-relajacin Accesible a lugares reducidos

Cmo funciona una llave de Torque Hidrulica?

El principio de Pascal, establece que la presin aplicada en un punto de un fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo

P=F/S

Cmo funciona una llave de Torque Hidrulica?

La fuerza es la presin multiplicada por el rea del embolo La fuerza se amplifica si se aplica a un fludo encerrado entre dos pistones de reas diferentes P = f/s = F/S

F2S2 S1

F1

P

P

F2= F1.S2/S1

Cmo funciona una llave de Torque Hidrulica?

Fuerza

Torque o Par MecnicoEl torque, par de una fuerza o momento torsor, es la resultante de aplicar una fuerza con un brazo de palanca. T=P=M=F x d (Kgm)

f dDistancia

Par = f x d

Principio de Accin y Reaccin

Para que una accin tenga efecto debe corresponderse una reaccin de igual magnitud y sentido contrario.

Si se desea aplicar fuerza con precisin, el mejor sistema es el hidrulico La fuerza y la distancia de aplicacin pueden medirse

Fuerza hidrulica

f d

Cmo funciona una llave de Torque Hidrulica?

Torsin Efecto que ocurre al aplicar el torque en la tuerca o pernos

El cese de la fuerza de torque hace que el perno gire a su posicin anterior Esto es debido al mdulo de elasticidad transversal, que genera un ngulo de rotacin sobre el eje del perno proporcional al torque y la longitud del perno La llave de torque hidrulico debe tener sistema de traba: ANTI-RELAJACION

LLAVE DE TORQUE HIDRAULICA

Rueda del Crique

Diente de Empuje

Pistn

Doble accin.

Anti-relajacin.

Eje de Arrastre

El Punto De Reaccin...

... en un plano distinto al del par, torsiona el cuerpo de la llave.

Cmo seleccionar una Llave Hidrulica?

Tipo de aplicacinCapacidad de torque Precisin

Segn la Aplicacin

Para bocallaves ....

...o de cabezales planos

Sistema de bridado.

El uso de 4 llaves en forma simultnea acelera el trabajo de bridado.

Bridado por Tensionado Exacto.Hoy da aplicar tensin exacta es muy fcil. Se aplica un par, pero el efecto sobre el perno es slo de... ...Tensin Pura

Precisin de tensin y rapidez se exige ms cada da. Siglo XXI: ya hay nueva tecnologa.