En el ámbito de la ingeniería mecánica, se emplean numerosos tipos de sujetadores para ensamblar componentes, estructuras y diversas conexiones mecanizados por CNC. La pregunta crítica es cómo reconocer una amplia gama de sujetadores y determinar el apropiado para aplicaciones particulares. En este artículo, examinaremos varios sujetadores y exploraremos las distinciones entre pernos, tuercas, tornillos y remaches.
Introducción a los tipos comunes de sujetadores
¿Qué son los pernos?
Un perno, una varilla cilíndrica roscada, también sirve como sujetador. Sus ranuras encajan perfectamente con las de la tuerca, creando una unión segura debido a la combinación de sus fricciones de hilo.
Características de los pernos:
- Un perno tiene rosca externa y puede estar total o parcialmente roscado.
- Los pernos tienen forma cilíndrica y consisten en un cilindro sólido con cabeza, conocido como vástago.
- El tamaño de un perno es generalmente más grande que el de una tuerca.
- Los pernos se someten a fuerzas de tracción, lo que en última instancia puede hacer que fallen.
- hay varios tipos de pernos, incluidos pernos de máquina, pernos de cabeza en T, pernos de palanca, pernos en U, pernos en J, pernos de ojo, pernos de arado, pernos de anclaje, pernos de carro, pernos de elevador, pernos de hombro, pernos de cabeza cuadrada, pernos prisioneros, pernos de brida, suspensión Pernos, pernos hexagonales/pernos roscados, tirafondos, pernos para madera, etc.
¿Qué son las nueces?
Las tuercas son un tipo de sujetador con un orificio roscado que generalmente se usa junto con pernos para conectar dos componentes. Cuando se combina con un perno, los dos socios (tuerca y perno) se aseguran entre sí por la fricción de sus roscas, junto con un ligero estiramiento del perno y la compresión de las partes que se unen.
Características de las nueces:
- Las tuercas vienen con un mecanismo de bloqueo alternativo que evita que se aflojen debido a las vibraciones de los componentes de la máquina o las partes conectadas.
- Tienen principalmente una sección transversal circular.
- Las tuercas cuentan con roscas internas, lo que permite apretar el perno sin esfuerzo.
- Su tamaño es relativamente más pequeño que el perno que acompaña.
- Las tuercas se someten a fuerzas de compresión, y es esta tensión de compresión la que provoca su falla.
- Hay una gran variedad de nueces, incluyendo Contratuercas con inserto de nailon, Tuercas de seguridad con inserto de nailon, Tuercas hexagonales, Mermeladas de nueces, Tuercas cuadradas, Tuercas ciegas, Tuercas de bellota, Tuercas en T, Tuercas Kep, Nueces almenadas, Tuercas de brida, Tuercas ranuradas, Tuercas de acoplamiento, Tuercas de mariposa, entre otros.
¿Qué son los tornillos?
Los tornillos, similares a los pernos, son sujetadores con roscas. Sin embargo, se diferencian en que pueden o no tener cabeza (por ejemplo, tornillos de fijación). Por lo general, se usan en orificios pretaladrados o pueden perforar su propio orificio mientras se instalan. A diferencia de los pernos, los tornillos no requieren una tuerca para asegurarlos, ya que se aprietan directamente en el orificio.
Características de los tornillos:
Los tornillos se diferencian de los pernos en que tienen un eje cónico, mientras que los pernos tienen uno recto. Están equipados con puntas autorroscantes o autoperforantes, lo que facilita su inserción sin necesidad de perforaciones piloto. Además, los tornillos crean un agarre seguro en el material a través de sus roscas, lo que elimina la necesidad de tuercas para apretarlos. Como resultado, los tornillos suelen ser más cortos que el ancho del material al que están unidos. Los tornillos están disponibles en varios tamaños y tipos de rosca adecuados para diferentes aplicaciones que involucran metal, paneles de yeso, madera e incluso concreto.
¿Qué son los remaches?
Los remaches, que tienen forma cilíndrica, son herramientas mecánicas estacionarias con una cabeza en la parte superior, similares a los pernos. Su propósito es conectar varias partes entre sí. Diferentes variedades de remaches. existen, como sólidos y remaches ciegos. Los remaches sólidos poseen un vástago sólido con cabeza, mientras que los remaches ciegos son adecuados para aplicaciones de sujeción en las que no es posible acceder a la parte posterior de una pieza de trabajo.
Características de los remaches:
- Un tipo de sujetador que tiene una cabeza y una cola en lados opuestos se conoce como remache.
- A diferencia de los sujetadores roscados o basados en tuercas, los remaches están libres de roscas y tuercas.
- Los remaches son ampliamente aceptados como un proceso irreversible y no se pueden deshacer una vez instalados.
- La función principal de los remaches como tipo de unión es proporcionar un ensamblaje o conexión permanente de dos o más partes.
- La eliminación de los remaches se puede realizar taladrándolos o cortándolos.
Perno contra tornillo
Aquí, este cuadro describe 7 características principales que diferencian a los pernos de los tornillos:
| Características | Tornillo | Tornillo |
| Fuerza de sujecion | Un conjunto de tuerca y perno puede crear una gran fuerza de sujeción. | Los tornillos solo se utilizan para requisitos de baja fuerza de sujeción. |
| Capacidad de carga | Las uniones atornilladas tienen una fiabilidad muy alta y pueden soportar cargas pesadas. | No disponible en tamaños más grandes, los tornillos tienen una menor capacidad de carga. |
| Tamaño | Más largo que el ancho de las partes por las que sobresale. | A menudo más corto que el ancho de los componentes ensamblados. |
| Forma | Vástago uniforme | Vástago no uniforme |
| Sección transversal uniforme | Puede tener una sección transversal no uniforme | |
| Rasgo | Un perno requiere tuercas para asegurarlo. | Los tornillos son autosuficientes. |
| La tuerca está sujeta a la aplicación de torsión. | Los destornilladores aplican torsión a los tornillos. | |
| Se utiliza con componentes sin rosca. | Se puede utilizar con componentes roscados y no roscados. | |
| Instalación | Por lo general, se requiere una llave inglesa u otras herramientas para apretar los pernos. | Los tornillos se aprietan con un destornillador o una punta de destornillador. |
| Costo | Ensambles atornillados una opción más costosa. | Los tornillos son una alternativa más económica. |
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Perno vs Remache
El siguiente cuadro compara pernos y remaches de 8 características principales:
| Características | Tornillo | Remache |
| Forma | Un vástago roscado y una cabeza. | Un vástago sin rosca y una cabeza. |
| Hilo | Los pernos tienen roscas externas que coinciden con las de una tuerca. | Libre de hilos y nueces. |
| Carga de fijación | Girar la tuerca y el perno es todo lo que se requiere para crear una carga de sujeción alta. | Debido a la falta de roscas, los remaches tienen una capacidad limitada para crear cargas de sujeción. |
| Acceso | El acceso a ambos lados de la unión atornillada es necesario para la instalación del orificio pasante, pero un diseño de orificio roscado puede resolver este problema. | Es posible instalar desde un solo lado, lo que es beneficioso para aplicaciones con accesibilidad limitada al lado opuesto. |
| Estampación | Herramientas de mano estándar | Herramientas especializadas |
| resistencia de vibracion | Las arandelas Nord-Lock pueden evitar que los pernos se aflojen. | Debido a la vibración, los remaches no girarán sueltos. |
| Reutilización | La extracción es rápida y fácil con herramientas estándar y las piezas se pueden reutilizar. | Es necesario cortar durante la extracción y las piezas no se pueden reutilizar. |
| Instalación | Simple y rápido | Pérdida de tiempo |
Tuerca contra perno
El siguiente cuadro enumera las principales diferencias entre tuercas y pernos en términos de 7 aspectos:
| Características | Tuerca | Tornillo |
| Forma | Una tuerca es un sujetador cilíndrico con forma circular hueca que se usa con pernos. | Los pernos son cilindros sólidos con una sección transversal circular. |
| Las nueces no tienen cabeza. | Los pernos tienen cabezas para apretar y aflojar. | |
| Una tuerca es un pequeño objeto de metal con un orificio roscado. | Un perno tiene un vástago cilíndrico con roscas en un extremo. | |
| La forma de la tuerca es un hexágono, por lo que es fácil y resistente de sujetar desde cualquier lado. | La forma del perno no es hexagonal, ya que tiene una sola cabeza conectada a un largo vástago roscado. | |
| Material | Acero al carbono recubierto de zinc. | Acero de alta calidad que contiene un alto porcentaje de níquel y cromo. |
| Fuerza | Las tuercas están sujetas a fuerzas de compresión y, a menudo, fallan debido a los esfuerzos de compresión. | Los pernos están sujetos a fuerzas de tracción y, a menudo, fallan debido a las tensiones de tracción. |
| Hilo | Las tuercas tienen roscas internas que coinciden con las roscas de un perno. | Los pernos tienen roscas externas que coinciden con las roscas de una tuerca. |
| Tamaño | Las tuercas suelen ser más pequeñas que los pernos. | Los pernos son generalmente más grandes que las tuercas. |
| mecanismo de bloqueo | Las tuercas tienen un mecanismo de bloqueo para evitar que se aflojen. | Los pernos no tienen ningún mecanismo de bloqueo. |
| Variedad | Tuerca almenada, Tuerca de mariposa, Tuerca en T, Tuerca de capa. | Perno en J, Perno tirafondo, Perno de palanca, Perno en U. |
Remache vs Tornillo
tornillos de máquina y los pernos son ventajosos por su fácil desmontaje y montaje, la opción de reutilizar el sujetador y la disponibilidad de herramientas de sujeción. Por el contrario, los remaches ofrecen resistencia a la vibración, cabezas de bajo perfil y montaje rápido y económico para grandes volúmenes de sujetadores.
Los remaches se pueden instalar rápidamente para adaptarse a grandes volúmenes de sujetadores en maquinaria industrial, lo que los convierte en una opción económica. Además, se pueden instalar en orificios ciegos, lo que permite una unión sólida sin necesidad de acceder al otro lado de la superficie de fijación. Ligeros e ideales para aplicaciones de peso crítico, los remaches a menudo se usan para sujetar láminas delgadas sin distorsionarlas. Esto los hace ideales para ensamblar revestimientos de aeronaves y equipos militares.
Los tornillos y pernos para máquinas ofrecen alta resistencia, compatibilidad con las herramientas comúnmente disponibles y fácil desmontaje y montaje con la reutilización de sujetadores. Sin embargo, tienen poca resistencia a la vibración, que se contrarresta con resistencia a la vibración y tuercas de seguridad y bloqueos de hilo.
Conclusión
Este artículo analiza las diferencias clave entre los tipos comunes de sujetadores, a saber, pernos, tuercas, tornillos y remaches. Aunque estos componentes de sujeción pueden parecer similares a primera vista, cada uno tiene propósitos específicos y características distintas. Los pernos y las tuercas están diseñados para trabajar juntos para lograr uniones seguras, mientras que los tornillos funcionan de forma independiente con su vástago roscado y sujetan los materiales aplicando torsión. Los remaches, por otro lado, crean uniones fuertes y permanentes cuando se deforma la cola del remache.
Comprender estas diferencias nos permite tomar decisiones informadas al seleccionar el sujetador apropiado para una aplicación específica, asegurando que las estructuras y los dispositivos que creamos sean confiables y construidos para durar.
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