DISEÑO DE ELEMENTOS DE MÁQUINAS I

5.10.-RESISTENCIA DEL PERNO

Ya se ha señalado la importancia del pretensado y se ha encontrado un método de calcular el par necesario para producir una fuerza dada de sujeción.  Es, pues, apropiado que investiguemos ahora la resistencia de los pernos y que averigüemos qué pretensión puede resistir con éxito un perno de cierto tamaño y material.

Tabla 5-2: Especificaciones SAE para pernos, tornillería y ésparragos.

La “Society of Automotive Engineers” (SAE) ha publicado durante muchos años especificaciones de materiales para muchos productos roscados.  El proyectista,

naturalmente, es libre de especificar un material escogido por él para los pernos o especificar un perno hecho según las normas SAE.

Las especificaciones SAE comprenden todos los sujetadores roscados exteriormente e incluyen ocho grados de aceros.

La carga de prueba de un perno es la carga máxima a tracción que un perno puede soportar sin deformación permanente.

El área para la tensión de tracción de un elemento roscado es el área de un círculo cuyo diámetro es la media de los diámetros del núcleo y primitivo.

En uniones metal contra metal ordinarias, la rigidez km de los elementos es tan grande, comparada con la rigidez de los pernos kb, que, para todas las aplicaciones, el perno resulta cargado estáticamente, aunque la carga exterior de tracción en la conexión pueda ser del tipo de fatiga.  Para estas condiciones, la pretensión mínima en el perno debe ser el 90 por 100 de la carga de prueba.  La tensión de torsión en un perno desaparece después de su apriete.

El par aplicado a la tuerca alrededor del 50 por 100 del mismo se emplea para vencer el rozamiento entre la cara de contacto de la tuerca y el elemento del 40 por 100 del restante se emplea para vencer el rozamiento de la rosca y el resto produce la tracción en el perno.