UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE ALTAMIRAOrganismo Público Descentralizado de la Administración Pública Estatal

PROFESOR:

ING. FRANSISCO ESTRADA

MATERIA:

ENSAYOS DESTRUCTIVOS

IDENTIFICACIÓN DEL GRADO DE DUREZA EN TORNILLERÍA

8° CUATRIESTRE GRUPO: A

ESPECIALIDAD:

MANTENIMIENTO INDUSTRIAL.

INTEGRANTES:

CRUZ HERNANDEZ CLAUDIO

EMETERIO ZEQUERA JULIO CESAR

HERNANADEZ HERNANDEZ NESTOR MANUEL

RODRIGUEZ SEGURA CARLOS MIGUEL

ALTAMIRA, TAMAULIPAS FEBRERO DE 2013

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IDENTIFICACIÓN DEL GRADO DE DUREZA EN TORNILLERÍA

Es de suma importancia conocer las características mecánicas del acero con los que esta fabricados los tornillos para determinar los pares de ajustes necesarios en las uniones apernadas o sus capacidades de carga para alguna aplicación en particular.

Los tornillos se diferencian unos de otros por el grado de tensión que soportan antes de su punto de ruptura.

Las características mecánicas de los aceros de los tornillos la podemos encontrar en el mismo tornillo. Lo que se requiere es el conocimiento básico sobre la interpretación de los símbolos y números empleados por los fabricantes para mostrar la información según la norma de fabricación del perno o de la tuerca. A simple vista se identifican  por el número de estrías o marcas que tienen en la cabeza.  Entre más marcas tengan son de mejor calidad y dureza.   Hacer uso de tornillos que se ven bonitos, sea cromados o zincados pero no tienen marcas en la cabeza usualmente son suaves (grado 2) y deben ser evitados ya que estos no soporta grandes tensiones.

Los símbolos para la identificación del material se encuentran normalmente sobre la cabeza de los tornillos hexagonales o más raramente en una de las caras del hexágono (ISO).

Para los tornillos tipo “allen” la información se coloca en el borde superior o a un costado en la parte inferior de la cabeza cilíndrica.

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En el caso de las tuercas, esta información puede estar en una de las caras o en una de las superficies de apoyo de la tuerca en la arandela.

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Control de seguridad:

La información numérica marcada en los tornillos de acuerdo a las norma ISO está formada por dos números separados por un punto. Por ejemplo 5.6. Estos números son la llamada “calidad” del material.

El estándar ISO usa dos números sobre la cabeza del tornillo. El primer número indica la resistencia de tensión; el segundo número significa la resistencia a punto cedente.

Si un tornillo está marcado 8.8, tiene una resistencia de tensión de 800 Mega Pascales (MPa), 80% de su resistencia de tensión. Una marca de 10.9 indica un valor de tensión de 1000 MPa con una resistencia a punto cedente de 900 MPa, 90% de su resistencia de tensión.

4 = 400 MPa 5 = 500 MPa 8 = 800 MPa 10 = 1000 MPa .5 = 50% .6 = 60% .7 = 70%, etc.

Siempre se debe de usar un tornillo adecuado para la aplicación. Si un tornillo con demasiada resistencia de tensión es usado y no ajustado a su valor de diseño, podría romperse. Esto es porque tornillos de alta tensión tienen menor resistencia a la fatiga que tornillos con un valor más bajo de tensión.

Puntos a tener en cuenta:

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1. Sujetadores son usados para asegurar componentes o juntar partes de componentes. Hay dos tipos principales de sujetadores: pulgada y métrico. Estos no son compatibles.

2. Los tornillos se identifican de cuatro formas: Longitud Diámetro Paso de la rosca Resistencia de tensión

3. La longitud de un tornillo es la distancia desde debajo de la cabeza del tornillo hasta el final del filete. Tornillos en pulgadas pueden venir en tamaños tales como 1 1/4”, 3 1/2”, etc. Los tamaños de los tornillos en métrico podrían ser 25mm, 40mm, etc.

4. El diámetro de un tornillo es el espesor del vástago del tornillo. Esto será 1/4” o 1/2”, etc. si es un tornillo en pulgada, o 6mm, 8mm, 10mm, etc. si es un tornillo métrico.

5. Filetes finos pueden lograr una fuerza de ajustamiento mayor que filetes gruesos.

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6. Filetes gruesos son usados en materiales blandos porque tienen un agarre mayor en el material.

7. La medición del paso de rosca para tornillos UNC y UNF esta descrito en el número de filetes por pulgada.

8. Un tornillo UNF podría medir 1/2” x 3” x 20. Esto es, el tornillo es 3” largo, tiene un diámetro del vástago de 1/2” y el área roscada tiene 20 filetes en cada pulgada de rosca. Un tornillo UNC que mide 1/2” x 3” x 13 tendrá las mismas dimensiones pero tiene solo 13 filetes por cada pulgada de rosca.

9. La longitud y diámetro del vástago de tornillos métricos se mide en la misma forma que tornillos UNF y UNC pero las mediciones son en milímetros, más que en pulgadas o fracciones de una pulgada. La diferencia está en cómo el paso del filete es medido. Tornillos métricos definen su paso por la distancia entre cada filete. Hay todavía filetes finos y gruesos pero esta vez la dimensión del tornillo podría ser 6mm x 40mm x 1.0 o 1.25 en el caso de un filete fino. Un tornillo fileteado grueso de un tamaño similar tendrá las dimensiones de 6mm x 40mm x 1.75 o 2.0.

10.Que tornillo es adecuado para una aplicación se determina por la resistencia de tensión y la resistencia a punto cedente. La resistencia a punto cedente es la máxima tensión que un tornillo puede soportar y todavía volver a su forma original.

11.Hay dos estándares de clasificación de tornillos en uso. La Sociedad de Ingenieros del Automotor (SAE) y el Instituto de Estándar Nacional Americano (ANSI) aplican el ANSI estándar. Esta clasificación se aplica a la resistencia del tornillo. La segunda es la Organización de Estándar Internacional (ISO) clasificación para resistencia de tensión y resistencia a punto cedente del tornillo.

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12.Un tornillo clasificado por la ANSI estándar es identificado por el número de líneas colocadas alrededor del cabeza del tornillo. El valor mínimo de resistencia de tensión es definido como 2. Un tornillo de este valor no tiene líneas en su cabeza.

0 líneas = Grado 2 resistencia de tensión 3 líneas = Grado 5 5 líneas = Grado 7 6 líneas = Grado 8

13.Un alto grado-valor = un alto valor de tensión.

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Una vez determinada las características mecánicas del acero del tornillo se tiene la capacidad de establecer las fuerzas de apriete o calcular los pares de ajuste en función de la aplicación, o, la capacidad de carga para los tornillos cuando están sometidos a fuerzas cortantes, consiguiéndose con esto una garantía sobre la confiabilidad de nuestra unión apernada, garantía con la que no se cuenta cuando la tornillería es instalada sin considerar su calidad o grado y además es ajustada sin ningún criterio.

En la siguiente tabla se muestra el apriete (torque) del tornillo.

ESPECIFICACIONES MÉTRICAS PARA TORNILLOS(TORQUE EN LIBRAS PIE)