Los pernos, que a menudo se pasan por alto debido a su pequeño tamaño, desempeñan un papel crucial en múltiples industrias. Como una de las piezas más utilizadas en los equipos en la actualidad, sirven para conectar de forma segura diferentes objetos, lo que garantiza la resistencia y la estabilidad en diversas aplicaciones. Sin embargo, cuando los pernos se aflojan, pueden provocar una serie de problemas que pueden influir en la seguridad y la eficiencia de todo el sistema. En este artículo, nos centraremos en las razones por las que se aflojan y en cómo prevenirlos de forma eficaz para garantizar el funcionamiento estable de su maquinaria.
¿Qué son los tornillos sueltos?
Los pernos son elementos de sujeción mecánicos diseñados para unir dos o más componentes sujetándolos con una precarga. Este nivel de tensión (precarga) crea fricción entre las superficies de contacto, lo que evita la separación y distribuye las cargas de manera uniforme.
Mientras que los pernos flojos se refieren a una condición en la que un perno ha perdido su ajuste, cuando esto sucede, puede representar un riesgo de seguridad significativo.
¿Por qué es tan importante aflojar los tornillos?
Los problemas de aflojamiento de pernos no se pueden ignorar. Cuando esto sucede, puede generar una serie de consecuencias graves, como una menor integridad estructural, vibraciones anormales, posibles riesgos de seguridad, baja eficiencia y rendimiento, y altos costos de reparación.
En el ámbito industrial, los pernos sueltos pueden afectar el rendimiento de los equipos, así como su funcionamiento normal. También pueden provocar el desprendimiento de piezas de los equipos, lo que provoca accidentes de producción y, por lo tanto, pone en peligro la vida de las personas.
En la industria aeroespacial, puede afectar al sistema de control de la nave espacial, dificultando la detección precisa de la órbita. Esto podría provocar que la nave espacial se desvíe de su órbita prevista, aumentando el riesgo de colisión con otros cuerpos celestes o desechos espaciales.
En el transporte, los pernos sueltos en las vías del tren pueden provocar descarrilamientos. En los equipos de minería, pueden provocar averías en la maquinaria y posibles lesiones a los operadores.
La serie de consecuencias negativas supera la imaginación. Por lo tanto, es importante prestar atención a los problemas de aflojamiento de pernos para garantizar el funcionamiento normal de varios sistemas y estructuras. Las inspecciones periódicas y las medidas preventivas oportunas pueden ayudar a evitar los riesgos.
Las 5 principales causas de tornillos flojos
- Instalación incorrecta
Se refiere a la falta de aplicación del par de torsión adecuado al instalar los pernos. Un apriete excesivo puede provocar que el perno se estire excesivamente o incluso se rompa, mientras que un apriete insuficiente hace que la unión no tenga suficiente fuerza de sujeción para mantenerla unida.
- Desgaste del material
Debido al uso prolongado del equipo, la unión atornillada y los materiales de fijación pueden sufrir deterioro, desgaste o corrosión, lo que reduce gradualmente la fricción entre el perno y el material que está fijando. Sin la fricción adecuada, el perno es más propenso a aflojarse por sí solo.
- Vibración
La vibración puede aflojar las uniones atornilladas. Cuando se exponen a cargas dinámicas y vibraciones, las roscas de las uniones atornilladas y de las tuercas trabajan unas contra otras, lo que provoca una reducción de la fricción que las mantiene unidas. La vibración y los golpes también pueden hacer que el perno gire ligeramente por sí solo, lo que se denomina aflojamiento espontáneo.
- Defectos de fabricación
Los defectos en el proceso de fabricación pueden afectar el rendimiento de los pernos. Estos defectos pueden incluir roscas mal mecanizadas, mala calidad del material o dimensiones inconsistentes. Estos defectos pueden dificultar la obtención de un ajuste seguro y aumentar la probabilidad de que el perno se afloje con el tiempo.
- Expansión térmica
La expansión térmica diferencial es otro factor a tener en cuenta. Mantenga el material del perno y de la junta del mismo modo. Si los coeficientes de estos dos son inconsistentes, los cambios de temperatura pueden provocar un movimiento relativo entre ellos, lo que posteriormente puede hacer que la junta se afloje.
5 señales de tornillos flojos
Hemos reconocido la gravedad de los problemas y sus desencadenantes, así que ¿cómo puede saber si sus tornillos funcionan correctamente o si ya muestran signos de aflojamiento? Aquí hay 5 señales que lo ayudarán a indicarlo:
- Brechas:La inspección visual es la forma más directa de determinar el problema. Si hay espacios evidentes entre la cabeza del perno o la tuerca y las piezas conectadas, o si hay signos de aflojamiento en la parte apretada, esto puede provocar que la unión atornillada se afloje.
- Sonidos anormales: Si un perno comienza a aflojarse, puede producir algunos ruidos durante el funcionamiento del equipo. Estos sonidos pueden ser continuos o intermitentes.
- Precarga reducida: La precarga se refiere a la fuerza que se aplica cuando se aprieta un perno. Si el perno se afloja, su precarga disminuirá, lo que hará que el equipo sea menos estable o, peor aún, que deje de funcionar.
- Vibraciones aumentadas: Cuando se afloja un perno, las vibraciones del equipo pueden aumentar. Esto se debe a que el aflojamiento del perno puede provocar que aumenten las holguras entre las piezas conectadas, lo que aumenta la amplitud de las vibraciones.
- Relajación del estrés: Bajo cargas prolongadas, la tensión dentro del material del perno puede disminuir gradualmente, lo que resulta en una reducción de la pretensión del perno. Si no se soluciona de inmediato, puede provocar el aflojamiento de los pernos.
Reconocer estas señales es fundamental, ya que el aflojamiento de los pernos puede provocar una tragedia catastrófica. Es importante detectar cualquier aflojamiento a tiempo para evitar posibles peligros y daños.
¿Cómo evitar que los tornillos se aflojen?
Después de analizar las causas y los signos de los pernos sueltos, presentaremos algunos métodos para ayudar a prevenir este problema. Asegúrese de que los pernos se instalen utilizando las herramientas y técnicas correctas. Estos métodos se pueden dividir en métodos de bloqueo por fricción, bloqueo mecánico y bloqueo permanente.
Bloqueo por fricción
- Arandelas elásticas: Están diseñadas para producir un efecto de resorte que ayuda a mantener la tensión en el tornillo, evitando así que se afloje. Sin embargo, para pernos de alta resistencia y materiales duros, no pueden funcionar de manera efectiva.
- Tuercas autoblocantes: Este tipo de tuercas funcionan deformando su base elástica al girar sobre un perno, aplicando una fuerza contraria para evitar la vibración.
- Tuercas dobles: el uso de dos tuercas apretadas una contra la otra puede proporcionar fricción adicional para evitar que se aflojen.
El bloqueo por fricción tiende a aflojarse fácilmente cuando el tornillo está sujeto a un fuerte impacto, lo que requiere el uso de un marcador para su identificación y una atención especial para garantizar que no falten piezas relacionadas.
Bloqueo mecánico
- Pasadores de chaveta: se utilizan generalmente con tuercas ranuradas. Se combinan para unir dos piezas al pasar por orificios en ambas piezas y doblar los extremos para evitar que se desprendan.
- Tuercas Ranuradas: Estas tuercas tienen una ranura que se utiliza para asegurar que el dispositivo de bloqueo sea insertado para evitar la rotación.
- Arandelas de seguridad: estas arandelas tienen dientes o estrías que muerden la superficie de contacto para evitar que se separen.
- Cables de bloqueo: Se pasan cables a través de orificios en las cabezas de los pernos y las tuercas para asegurarlos juntos.
El bloqueo mecánico es relativamente confiable y adecuado para conexiones críticas, pero también requiere que los componentes relacionados permanezcan intactos y sin daños.
Bloqueo permanente
- Soldadura: Al aplicar corriente eléctrica para crear una soldadura, este proceso derrite una pequeña área del perno y la tuerca, haciendo que se fusionen y formen una conexión sólida.
- Remachado: se inserta un remache a través de un orificio previamente perforado en el perno y la tuerca, y luego se deforma o aplana el extremo del remache para asegurar el perno y la tuerca juntos.
- Perforación: Las hendiduras en la superficie de los pernos y tuercas creadas al perforar agregarán fricción y resistencia, evitando que giren.
- Adhesión: Se pueden aplicar adhesivos a las superficies del perno y la tuerca. El adhesivo crea una fuerza fuerte y cohesiva entre el perno y la tuerca, evitando que se separen.
El bloqueo permanente asegura una conexión firme entre pernos y tuercas, sin embargo, compromete los sujetadores de rosca durante el desmontaje, haciéndolos no reutilizables.
Cada método de bloqueo tiene sus ventajas y desventajas. La elección del método depende de la aplicación.
Conclusión
El aflojamiento de tuercas y tornillos puede tener consecuencias importantes. Si comprende las causas fundamentales y aplica un enfoque proactivo, podrá mitigar los riesgos de manera eficaz.
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