Su envío de SmartBolts ha llegado, junto con un Certificado de Cumplimiento, que enumera las especificaciones de su SmartBolt, incluidas las dimensiones, el grado y el acabado del perno, así como la carga de prueba y otra información importante.
En este artículo, explicaremos en términos simples el significado de carga de prueba y por qué es importante conocer la carga de prueba al especificar la tensión para un perno de acero.
A pesar de que los pernos pueden parecer perfectamente rígidos, el acero es un material elástico. Esto significa que cuando se aprietan en una junta atornillada, en realidad se estiran una pequeña cantidad.
Piense en el perno en una junta atornillada como un resorte rígido de metal. Al apretar la tuerca, está creando tensión, una carga o fuerza que tira de ambos extremos del perno. A medida que aumenta la tensión, el perno se estira de la misma manera que un resorte se estiraría cuando tira contra ambos extremos.
Si aflojas la tuerca, el perno se relaja y vuelve a su longitud normal de la misma manera que un resorte vuelve a su forma original cuando lo sueltas. Esta capacidad de estirarse y liberarse se denomina elasticidad. (Su elasticidad hace que el perno y la tuerca apretados se sujeten a ambos lados de la junta, manteniéndola unida).
Sin embargo, si estira un resorte demasiado, pierde parte de su elasticidad. Cuando lo sueltas, no retrocede completamente, como un juguete slinky que no vuelve a su forma original.
Al igual que un slinky sobre estirado, si un perno se estira más allá de un cierto punto, pierde parte de su elasticidad y comienza a distorsionarse permanentemente, lo que se denomina deformación plástica.
El límite elástico de un perno se puede definir como la fuerza de tracción que producirá una cierta cantidad de deformación permanente dentro de un sujetador específico.
En muchas (pero no en todas) situaciones de atornillado, es importante no tensar un perno más allá de su límite elástico, porque ya no conserva su tamaño y forma originales y, en última instancia, su rendimiento en una junta atornillada. En la mayoría de las aplicaciones, si el perno se ha apretado más allá de su límite elástico, ya no es reutilizable y tendrá que tirarse si se afloja.
La carga de prueba es el límite del rango elástico del perno. El diseño para el uso de pernos de acuerdo con la carga de prueba puede ayudar a evitar la deformación plástica. Mientras un perno nunca se tense más allá de su carga de prueba especificada, puede estar seguro de que ha mantenido su tamaño y forma originales y puede reutilizarse de forma segura.
Tensión vs. Estiramiento
Ahora veamos la relación entre tensión y estiramiento de un perno tal como aparece en un gráfico. Este gráfico muestra lo que sucedería si realizaras un experimento con un perno midiendo cuánto se estira a medida que se aprieta.
El gráfico comienza en la esquina inferior izquierda, en un punto sin tensión ni estiramiento. A medida que se agrega tensión, el perno se estira una cierta cantidad. Cada vez que añadas más tensión y midas el estiramiento, podrías registrarlo como un punto de datos. Conectar muchos puntos de datos juntos da un gráfico de líneas que se ve algo como esto.
En la primera parte del gráfico, la relación entre tensión y estiramiento aparece como una línea diagonal recta. En cualquier punto de esa línea, puede aflojar la tuerca y el perno se relajará a su longitud original (volviendo al punto cero en el gráfico).
Debido a que el perno es elástico, puede apretar y aflojar el perno, moviéndose hacia arriba y hacia abajo en la línea recta muchas veces sin causar daños permanentes al perno. Dentro de este límite, el perno continuará funcionando según lo diseñado. Aunque puede aflojarse debido a muchas causas, como la vibración o la compresión del material de la junta, siempre se puede volver a apretar de forma segura.
Pero una vez superada la carga de prueba, algo cambia. Más allá de este punto, el material comienza a ceder y el perno no volverá a su forma y tamaño originales cuando se libere la tensión.
Después de alcanzar el límite elástico, un perno se ha deformado de forma tan permanente que generalmente se acepta que ya no es reutilizable de forma segura debido a una pérdida de ductilidad (cuando un material sólido se deforma bajo tensión de tracción sin romperse).
Al conocer la carga de prueba de un perno y mantener la tensión estática del perno en o por debajo de este nivel, el perno conservará su reutilización y permanecerá seguro en una junta atornillada.
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