¿Qué es una contratuerca? Tipos, principios de funcionamiento y cuándo utilizar uno en lugar de una tuerca estándar

A mitad de un turno de servicio, un técnico encuentra que las tuercas M8 en un transportador vibratorio están apretadas con los dedos, a pesar de que fueron apretadas según las especificaciones la semana anterior. Ese modo de falla es exactamente el problema que una contratuerca está diseñada para resolver. Una contratuerca es una tuerca diseñada para mantener la carga de su abrazadera bajo vibración, fluctuación de torque y ciclos térmicos, donde una tuerca simple se desenroscaría lentamente. Esta guía cubre la definición de funcionamiento, los tres principios de bloqueo, los tipos que puede comprar y las compensaciones en temperatura, reutilización y material que deciden cuál pertenece a su dibujo.

¿Qué es una contratuerca? La definición de trabajo

Una contratuerca es un sujetador con rosca interna que agrega un segundo mecanismo resistente al aflojamiento además de la fricción ordinaria entre las roscas de la tuerca y el perno. Ese segundo mecanismo es el punto: una tuerca estándar tiene una línea de defensa y desaparece en el momento en que desaparece la carga de sujeción.

Una tuerca hexagonal simple permanece apretada sólo porque el perno estirado presiona las roscas acopladas entre sí. Las pruebas de vibración estilo Junker muestran que el movimiento lateral puede eliminar la carga de la abrazadera hasta que la fricción de la rosca se acerca a cero, momento en el cual la tuerca gira libremente. Los diseños de contratuercas asumen que esto sucederá tarde o temprano y se preparan para ello: o la tuerca sigue agarrando la rosca del perno sin carga en la junta, o agarra la superficie del rodamiento o la tuerca al lado. Cada entrada del catálogo etiquetada como contratuerca, contratuerca autoblocante o contratuerca de torsión predominante se incluye en uno de esos dos campos.

Cómo funciona una contratuerca: tres formas en que se crea la cerradura

Cada contratuerca comercial crea su bloqueo de una de tres maneras: fricción adicional en la rosca, interferencia mecánica entre las piezas o un material de unión auxiliar. Saber qué principio utiliza un tipo le indica cómo se comporta con el calor, con qué frecuencia se puede reutilizar y cuánto cuesta.

• Fricción de par predominante. Un collar de nailon o una rosca de metal deliberadamente deforme aprieta la rosca del perno, por lo que la tuerca gira con fuerza incluso sin carga. Esta es la razón por la que una contratuerca se siente rígida incluso antes de tocar la arandela.
• Interferencia mecánica. Las estrías debajo de una brida muerden la superficie de contacto, o una contratuerca delgada calza la tuerca principal contra el perno para que los flancos de la rosca no puedan deslizarse.
• Bloqueo auxiliar. Una tuerca plana obtiene el bloqueo desde el exterior: el adhesivo bloqueador de roscas, una arandela dentada o una arandela de resorte agregan un elemento químico o de resorte a la junta.

Tipos de contratuercas comparados: inserto de nailon, totalmente metálico, brida dentada y jamba

El inserto de nailon y las tuercas de torsión predominantes totalmente metálicas cubren la mayoría de los trabajos de ingeniería generales; las tuercas con brida dentada ganan en velocidad de montaje y las contratuercas ganan en costo. La tabla asigna cada tipo al trabajo que corresponde.

Contratuerca o tuerca estándar: donde la actualización vale la pena

Especifique una contratuerca siempre que la junta experimente vibración, movimiento térmico o carga crítica para la seguridad; Mantenga la tuerca estándar en juntas estáticas a las que se les da servicio periódicamente. Para un bastidor de máquina que se abre en cada mantenimiento, una tuerca hexagonal simple según DIN 934, apretada correctamente, es la opción más económica y perfectamente sólida.

Tuerca hexagonal DIN 934 / GB 6170 Una tuerca hexagonal estándar para usar con pernos DIN 933 o DIN 931, ampliamente aplicada en maquinaria, estructuras de acero y ensamblaje de automóviles. En uniones estáticas a las que se les da servicio regularmente, como los marcos de las máquinas, una tuerca plana correctamente apretada es una opción sólida y económica. Ver producto →

También hay un camino intermedio. En juntas con vibración ligera, una tuerca estándar respaldada por una arandela de resorte agrega un elemento de resorte a un costo muy bajo, aunque no igualará una tuerca con torque predominante real bajo un movimiento transversal intenso.

Arandelas elásticas DIN 127 Las arandelas de seguridad con resorte DIN 127 agregan un elemento de resorte que ayuda a evitar que los pernos y tuercas se aflojen bajo la vibración. En juntas con solo una ligera vibración, combinar una con una tuerca estándar ofrece un antiaflojamiento de bajo costo, aunque no puede igualar una contratuerca de torque predominante real. Ver producto →

Opciones de temperatura, reutilización y materiales que cambian las especificaciones

La temperatura límite, el recuento de reutilizaciones y el material o revestimiento son los tres detalles que con mayor frecuencia cambian la especificación de una contratuerca después del primer borrador de un dibujo. El collar de nailon de una tuerca DIN 985 se ablanda a medida que se acerca a los 120 grados Celsius, por lo que las zonas calientes requieren diseños totalmente metálicos cuyas roscas de acero sigan trabajando mucho más arriba. La reutilización sigue la misma lógica: el collar se deforma permanentemente la primera vez que pasa por el perno, por lo que la mayoría de los fabricantes clasifican las tuercas de inserción de nailon solo para unos pocos conjuntos, mientras que los tipos totalmente metálicos toleran más ciclos con el torque de extracción verificado con la hoja de datos.

La elección de materiales refleja el entorno. El acero al carbono cincado cubre la mayoría de la maquinaria de interior; Los sitios de lavado, costeros y expuestos a químicos justifican el uso de acero inoxidable. La lógica de costo versus corrosión es la misma que gobierna Selección de sujetadores inoxidables, galvanizados y galvanizados. , y vale la pena decidirse antes de estandarizar una tuerca en toda la máquina.

Cómo instalar una contratuerca para que se mantenga apretada

Las herramientas y llaves dinamométricas son las mismas que para una tuerca estándar; la diferencia es que el bloqueo añade resistencia que debes tener en cuenta, no luchar. Cuatro puntos de control mantienen el proceso honesto.

• Compruebe el hilo a mano. La tuerca debe girar libremente hasta que el bloqueo se enganche, luego la resistencia debe aumentar suavemente. Arena o un hilo cruzado aparece aquí, no debajo de la llave.
• Deje asentar la articulación. Pase la tuerca hasta que la superficie del rodamiento entre en contacto con la junta. El par predominante se aplica durante todo el recorrido, por lo que nunca juzgue la estanqueidad sólo por la sensación.
• Apriete según las especificaciones. El par de instalación es igual al par de sujeción más el par predominante. Utilice el valor de la hoja de datos para la clase de propiedad y lubrique sólo si la hoja de datos lo permite, porque la lubricación cambia el par predominante.
• Marca y vuelve a comprobar. Haga una marca testigo de la tuerca contra el perno, haga funcionar la máquina e inspeccione después de las primeras horas de funcionamiento. Reemplace, en lugar de reutilizar, una tuerca de nailon retirada de una junta defectuosa.

Preguntas sobre tuercas de seguridad que realmente hacen los compradores

¿En qué dirección va una contratuerca con inserto de nailon?

Coloque la tuerca con el collar de nailon hacia afuera, lejos de la junta. Luego, la cara metálica lisa se asienta contra la arandela o la superficie y el collar sujeta el extremo expuesto del perno. La tuerca se bloquea en cualquier orientación, pero el collar protege el inserto y preserva el enganche completo de la rosca.

¿Cuántas veces se puede reutilizar una contratuerca con inserto de nailon?

Trátelo como una parte de corta duración. El collar está diseñado para deformarse, por lo que el par predominante disminuye un poco con cada ciclo. Muchos fabricantes recomiendan reemplazar la tuerca después de cada desmontaje en juntas críticas y permitir solo un puñado de reutilizaciones en otros lugares. Las tuercas de torsión predominante totalmente metálicas aceptan más ciclos, pero aún así se debe verificar el torque de extracción.

¿Cuál es el par predominante?

El par predominante es el par necesario para girar una tuerca a lo largo de la rosca del perno cuando no hay carga axial en la junta. Existe solo en diseños de cerraduras, es la expresión medible de la cerradura y estándares como ISO 2320 definen cómo se prueba para que las hojas de datos puedan enumerar valores mínimos por tamaño.

¿De qué material debe estar hecha una contratuerca?

Haga coincidir el porro en lugar del folleto. El acero al carbono galvanizado se adapta a la mayoría de la maquinaria de interior, el acero inoxidable 304 se adapta a sitios costeros y de lavado, y el acero inoxidable endurecido 410 se adapta a juntas de alto torque donde la resistencia de la rosca es importante. el Comparación de ingeniería entre sujetadores de acero al carbono y inoxidables. se reduce a la carga, la temperatura y la exposición a la corrosión, y se aplica a las tuercas al igual que a los tornillos.