¿Qué son los pernos y las tuercas?

¿Qué son los pernos?

Un perno es una forma de sujetador roscado con una rosca macho externa que requiere una rosca hembra preformada correspondiente, como una tuerca. Los pernos están muy relacionados con los tornillos.

Beneficios de los pernos

Las uniones atornilladas son fáciles de usar

La conexión atornillada es un método atractivo debido a su facilidad de uso. Combina un tornillo/perno con una contraparte roscada, como una tuerca o un orificio roscado, y solo requiere una simple llave dinamométrica para funcionar. Esto la diferencia de otras tecnologías como:
• Vinculación:Depende del criterio del operador para determinar la calidad y la aplicación correcta.
• Remachado:Este montaje requiere herramientas de prensa que complejizan el proceso.
• Soldadura:Requiere un soldador certificado, herramientas avanzadas y las fallas pueden pasar desapercibidas.

Las uniones atornilladas son flexibles.

Una junta atornillada no es un conjunto permanente, se puede quitar y reutilizar fácilmente utilizando las mismas herramientas con las que se ensambló. Esto es muy útil para mantenimiento, comprobaciones sencillas o sustitución de piezas. También es útil cuando el producto está al final de su ciclo de vida, ya que las piezas fabricadas con diferentes materiales se pueden separar, clasificar y reciclar de forma eficaz.

Los pernos vienen en muchos tamaños y materiales.

Los pernos están disponibles en una variedad de tamaños y materiales según la demanda de la aplicación. Generalmente están fabricados de acero, lo que proporciona fuertes características mecánicas que suelen ser mayores que las capacidades de las piezas ensambladas.

Los pernos pueden sujetar diferentes materiales entre sí.

Los pernos se pueden utilizar para unir piezas hechas de materiales diferentes al propio perno, como plásticos y compuestos. No se requiere ninguna disposición o diseño especial para que este conjunto sea compatible.

Los pernos pueden asegurar piezas gruesas.

El espesor de las piezas ensambladas puede ser tan grande como sea necesario para adaptarse a las necesidades del fabricante. El espesor y el tamaño del agujero se pueden producir con grandes tolerancias. Esto implica normalmente procesos de mecanizado conocidos, económicos y regulares.

Los pernos pueden funcionar en un amplio rango de temperaturas.

Los pernos de acero normalizados pueden soportar temperaturas entre -50 grados y 200 grados y, para demandas más amplias, los pernos de acero inoxidable pueden funcionar entre -160 grados y 500 grados. Los diseños especiales que utilizan materiales capaces de soportar altas temperaturas y aleaciones capaces de funcionar en un ambiente ácido pueden llevar la conexión al nivel adecuado de rendimiento.

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Terminologías de sujetadores relacionadas con pernos

Diámetro del mango

El diámetro del vástago es el diámetro de la parte lisa o sin rosca del eje del perno. A menudo se le denomina diámetro nominal o diámetro del cuerpo.

Diámetro mayor

El diámetro mayor es el diámetro más grande de la rosca del perno. Es la distancia entre dos crestas opuestas o la superficie superior del hilo. El diámetro mayor suele ser igual al diámetro nominal.

Diámetro menor

El diámetro menor (o diámetro de raíz) es la distancia más pequeña de la rosca del perno. Es la distancia entre dos raíces opuestas o la superficie más inferior del hilo.

Diámetro de paso

El diámetro primitivo es el diámetro intermedio entre los diámetros mayor y menor.

Dimensiones básicas de la rosca de un perno

Longitud nominal
La longitud nominal es la longitud axial total del eje del perno, que es igual a la suma de las longitudes de la empuñadura y de la rosca. La longitud de agarre es la longitud de la parte sin rosca, mientras que la longitud de la rosca es la longitud de la parte roscada medida desde la primera rosca completa junto al vástago hasta el extremo del eje del perno.

Paso de rosca
El paso de rosca es la distancia axial entre dos crestas adyacentes. Esta especificación se utiliza en sujetadores métricos y normalmente se expresa en milímetros.
Los sujetadores métricos se fabrican de acuerdo con las normas ISO y DIN. ¿Cómo se lee el tamaño métrico de los pernos?
Si encuentra un perno con un tamaño M{{0}}.0 x 2,0:
• M indica que las especificaciones de los pernos están en el sistema métrico
• 10 es el diámetro nominal en mm
• 1.0 es el paso de rosca en mm. Dado que se especifica el paso de rosca, este perno tiene una rosca fina.
• 20 es la longitud del perno en mm

Hilos por pulgada (tpi)
El TPI es el número de roscas por pulgada de rosca de perno. Esta especificación sólo se utiliza en sujetadores imperiales o estadounidenses. ¿Cómo se lee el tamaño de los pernos imperiales?
Si encuentra un perno con un tamaño de ¼"-20 x 2":
• ¼" significa que el perno tiene ¼ de pulgada de diámetro
• 20 significa que el perno tiene 20 TPI
• 2" significa que el perno mide 2 pulgadas de largo

Hilos para diestros y zurdos
Las roscas derechas se aprietan cuando se giran en el sentido de las agujas del reloj. Es la configuración de hilo más común. Mientras tanto, las roscas izquierdas avanzan axialmente cuando se giran en sentido antihorario. Estos hilos se utilizan cuando la aplicación de presión hace que un hilo derecho se suelte. Las roscas para zurdos se utilizan en pedales de bicicletas, ruedas de vehículos, hojas de sierra circular y válvulas de suministro de gas.

Chaflán y ángulo de chaflán
Un chaflán es un borde ligeramente biselado cerca de la punta del perno. Se crea cortando una porción del primer hilo cerca de la punta del perno. Algunos pernos tienen un extremo biselado para insertar una tuerca y encajar fácilmente en los agujeros. El ángulo del chaflán se mide desde la normal al eje del perno.

Tipos de pernos

Pernos de anclaje
Los pernos de anclaje están diseñados para unir componentes en superficies de concreto. Se utilizan comúnmente en la industria de la construcción. Suelen encontrarse en las bases de postes de acero. También se utilizan para fijar sistemas de fachada a muros de hormigón armado. Existen dos clasificaciones de pernos de anclaje:
• Los pernos de anclaje moldeados en el lugar se instalan perforando un orificio en el concreto un poco más grande que el perno, fijando el perno en su lugar y vertiendo una mezcla de concreto en los espacios restantes del orificio. Una vez que el concreto se asiente, el perno no se desprenderá fácilmente.
• Los pernos de anclaje perforados en el lugar se instalan sin el uso de concreto húmedo. Se instalan directamente en un orificio de gran tamaño perforado en el hormigón endurecido. Se aplican adhesivos en la instalación del perno para estabilizar la conexión.

Pernos de eje
Los pernos de eje son pernos preensamblados con una arandela fijada permanentemente a la cabeza del perno. Su cabeza tiene un diseño de plomada con crestas alrededor. Los pernos de eje tienen un acabado oscuro o negro y roscas invertidas que los diferencian de otros pernos. La rosca inversa es la característica más importante de los pernos de eje y es fundamental para su uso. A diferencia de otros tipos de pernos, los pernos de eje no se venden comúnmente en tiendas de mejoras para el hogar o ferreterías. Tienen una única función y no se consideran elementos de sujeción. Los pernos de eje se utilizan con sierras eléctricas para mantener la hoja de la sierra segura y funcionando correctamente y son una parte fundamental del funcionamiento de la sierra.

Pernos ciegos
Los pernos ciegos son pernos especiales desarrollados para aplicaciones donde no se pueden usar pernos hexagonales ni remaches debido al acceso restringido. Tienen buena resistencia a la tracción y pueden soportar cargas ligeramente menores que las de los pernos estándar. Los pernos ciegos se utilizan para unir objetos mediante un orificio pretaladrado en uno de los objetos a unir y donde hay espacio limitado debido a componentes adyacentes. La cabeza de un perno ciego tiene una serie de dientes que se entrelazan con una tuerca, que Proporciona resistencia y estabilidad adicionales cuando se asegura. Los pernos ciegos reciben su nombre debido a su capacidad de acceder solo a un lado de los objetos que se van a unir y a la incapacidad de ver el otro lado. Tienen alfiler, cuello y manga. El collar está diseñado para colapsar cuando se aprieta el perno ciego.

Pernos de carro
Los pernos de carro están parcialmente roscados a lo largo de su vástago y tienen una cabeza redonda con un cuello cuadrado que evita que el perno gire al apretarlo. Se les conoce como tirafondos o tirachinas y se utilizan principalmente en aplicaciones de madera. Los pernos de carro tienen resistencia a la tracción y al corte, que varía según el tipo de material con el que están fabricados. Los pernos de carro hechos de acero inoxidable tienen una resistencia al corte de 90 000 psi. Un perno de carro se asegura usando una tuerca con una arandela que se une a las roscas en el extremo plano del perno. Al determinar el tamaño de un perno de carro, es importante medirlos desde debajo de la cabeza hasta el final del perno. Medir desde debajo del cuello cuadrado produce mediciones inexactas. Se debe perforar un orificio piloto del diámetro del extremo plano de un perno de carro antes de insertar el perno. Es importante utilizar una arandela con tuerca al asegurar un perno de carro para reducir posibles daños a la superficie.

Pernos de ascensor
Los pernos para ascensores reciben su nombre por su uso en la construcción de ascensores. Su cabeza plana les permite asegurar componentes sin interferir con el movimiento del ascensor. La característica distintiva de los pernos de ascensor es su cabeza plana, redonda y delgada que queda al ras de la superficie a la que están unidos cuando se aseguran. Las roscas de un perno de ascensor suben parcialmente por el eje. Debajo de la cabeza plana hay un cuello cuadrado similar al de un perno de carro, que proporciona una conexión firme y segura y evita que el perno gire durante la instalación. Los pernos para elevadores están hechos de varios tipos de materiales y vienen en diferentes diámetros, longitudes y tamaños. Un uso común de los pernos para elevadores es en la construcción de transportadores, que requieren una superficie plana para un funcionamiento suave. Además, dado que los pernos del elevador forman una conexión altamente segura, evitan que los transportadores vibren o se muevan. También son un sujetador ideal para materiales blandos como maderas blandas, telas y plásticos.

Materiales comunes de nueces

Acero inoxidable

Acero aleado

Acero bajo en carbono

Acero al carbono medio

Titanio

Polímeros, como el nailon.

Tipos de nueces

Tuercas ciegas
La tuerca ciega, también conocida como tuerca ciega, recibe su nombre por su forma. La tuerca tiene una parte superior abovedada para evitar el contacto con la rosca externa.

Nueces de castillo
Utilizada con pasadores de chaveta para evitar que se afloje, una tuerca almenada, también llamada tuerca almenada o ranurada, no tiene ranuras cortadas en la parte superior. Se utiliza en aplicaciones de bajo torque, como sujetar un cojinete de rueda en su lugar.

Tuercas de acoplamiento
Una tuerca de acoplamiento es un sujetador roscado que se utiliza para unir dos roscas macho, más comúnmente una varilla roscada. El exterior del sujetador es hexagonal, por lo que se puede accionar con una llave.

Tuercas dentadas con brida
Una tuerca con brida es una tuerca que tiene una brida ancha en un extremo que actúa como una arandela integrada que no se mueve ni gira. La brida dentada distribuye la presión de la tuerca sobre la pieza que se está asegurando y crea una acción de bloqueo para evitar que se afloje.

Tuercas hexagonales con acabado
Las tuercas de acabado hexagonal se utilizan para sujetar a un tornillo de cabeza hexagonal, un tornillo de cabeza hueca o un perno. Las tuercas más comunes, las tuercas con acabado hexagonal, tienen forma hexagonal con roscas internas y se accionan con una llave.

Tuercas hexagonales
Una contratuerca se utiliza a menudo cuando es necesario bloquear una tuerca en su lugar sin sujetarla a otro objeto. Las contratuercas hexagonales tienen forma hexagonal con roscas internas, pero son más delgadas que las tuercas con acabado hexagonal.

Tuercas hexagonales pesadas
Más grande, más pesada y más gruesa que una tuerca hexagonal estándar. Las tuercas hexagonales pesadas tienen forma hexagonal, rosca interna y se accionan con una llave. A menudo se utiliza con tornillos hexagonales y pernos de carro.

Tuercas hexagonales

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Tuercas hexagonales patrón pequeño

Una tuerca de máquina tiene forma hexagonal con roscas internas. Más pequeñas que una tuerca hexagonal o una tuerca de acabado hexagonal, se utilizan con tornillos para metales de menos de 1/4" de diámetro.

Tuercas de seguridad Keps-k

También conocida como tuerca Keps, tuerca K o tuerca de arandela, una contratuerca Keps-K tiene una arandela de seguridad de giro libre adjunta. Las tuercas Keps están diseñadas para hacer el montaje más cómodo.

Tuercas moleteadas

Una tuerca de mariposa con cabeza moleteada tiene una superficie exterior moleteada en lugar de un hexágono, lo que facilita el ajuste manual. A menudo se utiliza en acabados o aplicaciones decorativas.

Contratuercas hexagonales de nailon

Una contratuerca de perfil bajo tiene forma hexagonal y rosca interna con un inserto de nailon. El material de nailon evita que se afloje debido a la vibración y las roscas transversales para evitar que la tuerca se salga del sujetador.

Nuestros Certificados

Preguntas formuladas

P: ¿Cuáles son los datos importantes sobre tornillos y tuercas?

R: Los pernos se dimensionan según la longitud y la rosca. Los pernos son más fuertes que los tornillos. Las tuercas, generalmente bloques de metal cuadrados o hexagonales con orificios roscados, se atornillan a pernos para mantener algo unido. Los anclajes son adiciones a pernos o tornillos que ayudan a anclar un sujetador en una pared o puerta hueca.

P: ¿Es necesario que un perno atraviese completamente una tuerca?

R: Para lograr toda la resistencia de la tuerca, es vital que la rosca del perno sobresalga a través de la tuerca. De lo contrario, se corre el riesgo de que se rompa el hilo. Es una práctica común especificar que deben sobresalir dos pasos de rosca.

P: ¿Qué mantienen unidos las tuercas y los tornillos?

R: Las tuercas casi siempre se usan junto con un perno coincidente para unir varias piezas. Los dos socios se mantienen unidos mediante una combinación de la fricción de sus hilos (con una ligera deformación elástica), un ligero estiramiento del perno y la compresión de las piezas que se deben mantener juntas.

P: ¿Cómo son las tuercas y los tornillos tan fuertes?

R: El acero, sea cual sea su composición, es elástico y cuando se le aplica una carga en tensión, se estira; Como cualquier otro resorte, cuanto más se estira, más resiste. Piense en los pernos como resortes muy rígidos y comprenderá lo esencial. Imagínese dos placas de acero, unidas por una tuerca y un perno.

P: ¿Cuáles son los dos usos del perno y la tuerca?

R: Las tuercas y los pernos son sujetadores esenciales que se utilizan para unir o asegurar materiales. Se utilizan comúnmente en aplicaciones de construcción, fabricación, automoción y hogar. Las tuercas y los tornillos se pueden encontrar en el montaje de muebles, la construcción de maquinaria, el montaje de vehículos y diversos proyectos de bricolaje.

P: ¿Cuántas roscas necesita un perno?

R: En conclusión, si bien el rendimiento de un perno no se verá afectado por la presencia o ausencia de una rosca más allá de la tuerca, el estándar industrial práctico recomienda que "un perno debe tener entre 2 y 5 roscas completas más allá de la tuerca".

P: ¿A qué distancia debe sobresalir un perno de una tuerca?

R: ¿Cuántas roscas deben sobresalir a través de una tuerca en una unión óptima? La respuesta generalmente aceptada es de 1 a 3 hilos. La mayoría de los sujetadores con rosca externa se fabrican con una punta de cabecera antes del enrollado del hilo, lo que deja los primeros 1 o 2 hilos de tamaño insuficiente para facilitar el ensamblaje.

P: ¿A qué distancia debe pasar un perno de la tuerca?

R: La norma industrial sugiere que "un perno debe tener dos roscas completas más allá de la tuerca", una para el encaje de la rosca y otra para las tolerancias.

P: ¿Por qué utilizar pernos en lugar de tornillos?

A: Pernos:Los pernos se utilizan comúnmente por una de dos razones: 1) Cuando puede ser necesario el desmontaje o 2) Cuando se necesita una conexión segura y ajustable. Los pernos se utilizan normalmente en la construcción, la automoción y la maquinaria. Tornillos: Los tornillos sujetan componentes y unen materiales como madera, metal y plástico.

P: ¿Cuál es el perno o la tuerca más fuerte?

R: El perno falla con simple tensión, mientras que la tuerca falla cuando las fuerzas resueltas sobre las roscas hacen que la tuerca crezca hasta que las puntas de las roscas se pelan. Con la diferencia de mecanismos, una tuerca hecha de un material idéntico es intrínsecamente mucho más resistente que el perno.

P: ¿Cómo se llama un perno sin cabeza?

R: Si el perno no tiene cabeza alguna, simplemente es una varilla roscada, se le conoce como espárrago o espárrago. Si tiene una cabeza pero no tiene ranura, casquillo ni ningún mecanismo para sujetar ese extremo, se llama perno de carro.

P: ¿Los pernos se debilitan con el tiempo?

R: Los tornillos y pernos no se aflojan con el tiempo debido a una combinación de factores, incluido el diseño de las roscas, el material y el acabado de la superficie del sujetador y la superficie de contacto, y la aplicación de torsión durante la instalación.

P: ¿Cuál es la rosca más resistente para pernos?

R: Tamaño por tamaño, un hilo fino es más fuerte que un hilo grueso. Esto está tanto en tensión (debido al área de tensión más grande) como en corte (debido a su diámetro menor más grande).

P: ¿Por qué los pernos tienen tuercas dobles?

R: Para que se produzca el aflojamiento automático, debe producirse un movimiento relativo entre las roscas del perno y la tuerca. Esta acción de bloqueo es el secreto del método de las dos tuercas. Para lograr la precarga adecuada del perno antes de que las roscas se atasquen, es necesario apretar la tuerca más pequeña.

P: ¿Qué perno se usa comúnmente?

A: Perno de cabeza hexagonal: la forma de la cabeza es hexagonal. Es más común para pernos y se usa ampliamente en máquinas y obras de ingeniería para apretar dos o más piezas entre sí.

P: ¿Por qué son importantes los pernos?

R: En este blog queda claro que los pernos son partes cruciales de cualquier proyecto de construcción. Es el cerrojo que mantiene en su lugar los edificios altos y la maquinaria pequeña. Si no elige los pernos de calidad o no los elige, todo su proyecto puede fracasar.

P: ¿Qué herramienta se utiliza para quitar pernos y tuercas?

R: Las llaves son herramientas esenciales que se utilizan para apretar y aflojar sujetadores, como tuercas y pernos.

P: ¿Cuál es la distancia máxima entre dos pernos?

R: El espacio máximo para pernos entre miembros pintados o miembros sin pintar que no estén sujetos a corrosión es 24 veces el espesor de la parte más delgada (pero no más de 12 pulgadas).

P: ¿Cómo se llama la distancia entre pernos?

R: El paso de la rosca es la distancia entre las roscas expresada en milímetros (medida a lo largo del sujetador). Por ejemplo, un paso de rosca de 1,5 significa que la distancia entre una rosca y la siguiente es de 1,5 mm. En general, los sujetadores más pequeños tienen una rosca más fina, por lo que tienen un paso de rosca más bajo.

P: ¿Cuál es la regla para la interacción de hilos?

R: Se sabe comúnmente que el enganche de rosca mínimo recomendado para realizar una conexión fuerte para un componente con un orificio roscado es aproximadamente 1 vez el diámetro nominal en acero y 2 veces el diámetro nominal en aluminio.