Conexión de pasador - Conexión de componentes con pasador de cilindro - Métodos/errores

En este artículo nos centraremos en detalle en el tema de las conexiones de pasadores en el campo mecánico. Examinaremos detenidamente piezas moldeadas como pernos y pasadores, así como otras fijaciones y elementos de seguridad y su papel decisivo en las conexiones de pasadores. Discutiremos diferentes ejemplos de conexiones de pasadores y posibles defectos al fijar componentes.

¿Qué es una conexión de pasador?

Las conexiones de pasadores y de pernos son un subconjunto de conexiones entrelazadas y parecen funcionar igual a primera vista. Aunque ambos tipos de articulaciones son desmontables y se parecen visualmente, se diferencian en su modo de acción. Mientras que se entiende que las conexiones de pasadores son una conexión fija con bloqueo por fricción, las conexiones de pernos generalmente proporcionan una conexión suelta y de enclavamiento. Sin embargo, el principio de funcionamiento es el mismo. Una perforación se crea mediante uno o varios componentes conectados entre sí. A través de este orificio se inserta un pasador o un pasador articulado.

Por ejemplo, cuando se presiona un pasador de cilindro sobredimensionado en el orificio, se crea la llamada unión fija o de bloqueo por fricción. Una conexión de pasador de este tipo mantiene unidos los componentes mediante la fricción mecánica y la presión entre el pasador y las perforaciones correspondientes. De este modo, la fuerza se transmite generando un contacto estable y por fricción entre los componentes y el elemento de conexión. Los pernos se utilizan a menudo para conexiones de pasadores entrelazados o sueltos. Para evitar que los pernos se suelten debido a las cargas durante el funcionamiento, se necesitan elementos de bloqueo para la fijación axial.

Las conexiones de pasadores se utilizan en diversas aplicaciones. Estas conexiones fijas son muy comunes en la ingeniería mecánica. Los componentes se conectan de forma segura entre sí seleccionando un ajuste fijo.

Las conexiones de pernos se utilizan para asegurar una posición mediante la creación de una articulación entrelazada. Esta unión se caracteriza porque la unión se puede aflojar de forma no destructiva en el caso sin carga aflojando el elemento de bloqueo, por ejemplo para colocar piezas de trabajo en mesas de máquina o dispositivos para mantenerlas estables durante el proceso de mecanizado o para movimientos rotativos.

¿Cuáles son algunos ejemplos de conexiones de pasadores?

En el ámbito de las conexiones mecánicas, los pasadores y tornillos desempeñan un papel central y se utilizan de diversas formas. Los siguientes ejemplos de conexiones de pasadores enumeran las conexiones más utilizadas en ingeniería y diseño mecánico. Cada una de estas articulaciones tiene funciones y características únicas que permiten una conexión segura de los componentes y una transferencia de fuerza óptima. En las siguientes secciones, brindaremos una breve revisión de las conexiones de pernos y luego nos centraremos en las conexiones de pasadores.

Pernos

Los pernos son conexiones entrelazadas o de enclavamiento que se pueden aflojar de forma no destructiva. Para garantizar que la conexión no se afloje durante el funcionamiento, existen varias versiones de pernos para asegurarla.

• (1) - Perno de localización
• (2) - Perno de bisagra con ranura anular en ambos lados
• (3) - Perno con orificio para pasador
• (4) - Pernos roscados

Los pernos son elementos de unión con los que se pueden crear uniones sueltas o también articuladas. Para evitar que los pernos se aflojen involuntariamente, se utilizan junto con elementos de retención como arandelas de retención, anillos de retención, pasadores de horquilla o pasadores de chaveta.

Pasadores de cilindro

Como sugiere el nombre, los pasadores cilíndricos son elementos de conexión de forma cilíndrica. Como regla general, los extremos de los pasadores cilíndricos suelen ser redondeados o biselados.

• (1) - Pasador de cilindro - biselado en ambos lados
• (2) - Pasador cónico - redondeado con rosca interior
• (3) - Pasador ranurado
• (4) - Pasador de tensión
• (5) - Pasador de tensión de alta resistencia

Los pasadores cilíndricos se utilizan para conectar y asegurar componentes.

Dependiendo de las especificaciones de producción de la perforación, los pasadores cilíndricos tienen una tolerancia de ajuste que varía desde una conexión fácilmente desmontable hasta una conexión difícil de soltar. En las plantillas de montaje se utilizan conexiones fácilmente desmontables, mientras que para la conexión permanente de componentes se utilizan conexiones difíciles de soltar.

Los pasadores guía requieren tolerancias de ajuste precisas para cumplir su función respectiva. Por regla general, los pasadores guía están sobredimensionados y se presionan bajo la influencia de una fuerza en el orificio de alojamiento que se extiende a lo largo de todas las piezas a unir. Dependiendo de la tolerancia de ajuste, estas conexiones pueden diseñarse de modo que sean fácilmente desmontables o sean permanentes mediante un ajuste de interferencia definido de los pasadores guía en el orificio receptor. Las conexiones de pasadores fácilmente desmontables son particularmente adecuadas para aplicaciones donde se requieren ajustes o mantenimiento frecuentes. Sin embargo, este tipo de conexiones no suelen ser resistentes a las vibraciones. Algunos pasadores guía tienen una rosca interna. Los pasadores cilíndricos con rosca interior se suelen utilizar cuando no es posible dañar el pasador guía. Por ejemplo, si el pasador está empotrado en un agujero ciego, la rosca interna permite un desmontaje más fácil con una herramienta de extracción o un tornillo de extracción.

Otra característica importante es la dureza del material, ya sea endurecido o no. La dureza está directamente relacionada con las cargas. En principio, el pasador debería estar fabricado de un material más duro que las piezas a unir. Si la carga sobre el pasador es elevada, también se puede prever una ranura longitudinal para aliviar la presión.

Pasadores cónicos

Los pasadores cónicos deben su nombre a su forma única. Los pasadores cónicos son sujetadores cónicos que encajan en los orificios o perforaciones correspondientes y mantienen juntas las piezas de la máquina en conexiones que pueden soltarse.

En los pasadores cónicos también se deben abrir las perforaciones correspondientes. Los pasadores cónicos se aflojan fácilmente y, por lo tanto, son adecuados para un montaje y desmontaje repetidos. Gracias a su forma cónica, los pasadores cónicos pueden compensar el desgaste o la dilatación de los orificios resultantes del montaje y desmontaje frecuente. Los pasadores cónicos son capaces de absorber cargas axiales y pares elevados, lo que los hace adecuados para aplicaciones con cargas elevadas. Los pasadores cónicos no son resistentes a las vibraciones. También están disponibles versiones con rosca interna o pasador roscado para aplicaciones en las que no es posible extraer el pasador cónico.

Pasadores ranurados

Los pasadores ranurados tienen ranuras o muescas que proyectan un bulto o protuberancia en ambos lados. Esta protuberancia ranurada se introduce elásticamente en la ranura cuando el pasador ranurado se introduce en una perforación con una clase de tolerancia adecuada.

La tensión radial resultante del pasador ranurado contra la pared de la perforación no solo garantiza una sujeción segura y a prueba de vibraciones del pasador, sino que también permite que escape el aire atrapado. El pasador ranurado también se puede reutilizar después de aflojarlo sin perder la sujeción estable. Al hacer coincidir el componente y el pasador ranurado, se deben respetar las durezas y tolerancias del material:

• La resistencia del pasador ranurado debe ser mayor que la resistencia del componente a unir. De lo contrario, la protuberancia no se deforma elásticamente durante la unión, sino que se elimina. Esto hace que la conexión se debilite enormemente.
• La tolerancia de la perforaciones debe adaptarse a la conexión como tolerancia de ajuste. La perforación se perfora con una broca de tolerancia de ajuste.

Pasadores de tensión (pasadores de resorte/elásticos)

Los pasadores de tensión, o pasadores de resorte, son pasadores cilíndricos cortos que se tensan mediante la acción del resorte después de su colocación en una perforación.

La conexión con pasadores de tensión tiene las siguientes ventajas debido a sus propiedades elásticas:

• Los requisitos en la pared de la perforación son menores y las tolerancias de ajuste son mayores
• La conexión se puede desconectar de forma no destructiva y, por lo tanto, es reutilizable
• La instalación es fácil

Si desea obtener más información sobre los pasadores de resorte, haga clic aquí.

¿Cómo hacer una conexión de pasador?

El montaje de conexiones de pasadores requiere precisión y cuidado. Se deben conocer todas las condiciones estructurales, como la resistencia de los componentes, el rango de temperatura, la carga esperada, etc., para garantizar que los componentes estén correctamente alineados y conectados de forma segura entre sí. Es importante seleccionar pasadores o pernos, diámetros de orificio y métodos de montaje coincidentes para garantizar una conexión segura y fiable. Sin embargo, los pasos exactos pueden variar según los requisitos específicos de su aplicación. También debe asegurarse de que se sigan las normas y regulaciones aplicables para su aplicación específica.

Para establecer una conexión de pasador entre componentes se necesita una perforación para alojar el pasador o el perno. El pasador o perno se inserta a través de este orificio. Esto crea una conexión de bloqueo o entrelazado por fricción. Los siguientes pasos de ejemplo se utilizan para demostrar la producción de una conexión de pasador de bloqueo por fricción de un pasador de cilindro en un agujero ciego:

• Alinear componentes: Asegúrese de que las piezas a conectar entre sí estén correctamente posicionadas y alineadas. Verifique las tolerancias y dimensiones para asegurarse de que los pasadores encajen correctamente.
• Taladrar agujeros: Taladre los agujeros apropiados en todos los componentes. Los orificios deben posicionarse y ajustarse con precisión de modo que la perforación quede subdimensionada en relación con el diámetro del pasador. El tamaño inferior debe ajustarse a la conexión según un ajuste de interferencia. Utilice una broca adecuada para el diámetro deseado. Después de taladrar, perfeccione en consecuencia los orificios para el pasador que se utilizará.
• Limpiar agujeros: Retire el polvo o la suciedad de los orificios perforados para asegurarse de que los pasadores se introduzcan fácilmente y encajen bien. Para limpiar los agujeros se recomiendan diversos accesorios, como cepillos o sopladores.
• Insertar el pasador de cilindro: Inserte el pasador en los orificios de los componentes a conectar. Dependiendo de la aplicación, también puede ser necesario introducir primero el pasador en un componente y luego colocar el segundo componente en el pasador y alinearlo en consecuencia. La instalación de pasadores normalmente requiere solo herramientas simples como un martillo o una prensa. Se pueden roscar o presionar fácilmente en los orificios previamente perforados. Dependiendo de las condiciones ambientales, el calor también se utiliza para grandes ajustes de interferencia. Al enfriar el pasador o calentar el componente, el material se contrae o expande, lo que facilita el proceso de unión.
• Verificar la conexión: Verifique la precisión y estabilidad de la conexión. Asegúrese de que los componentes estén firmemente conectados entre sí y no se aflojen fácilmente. En muchos casos, la tolerancia de ajuste y la fricción entre los componentes y los pasadores guía son suficientes para asegurar la conexión. Como margen de seguridad adicional, se pueden utilizar elementos de retención, como arandelas de retención, anillos de retención, pasadores de horquilla o pasadores de chaveta, según sea necesario.

Errores al clavar componentes

Al realizar conexiones de pasadores, pueden ocurrir varios defectos que pueden afectar la calidad e integridad de la conexión. Las conexiones de pasadores incorrectos también pueden provocar un ajuste deficiente y posibles desalineaciones. Para evitar tales errores y los riesgos resultantes, se requiere una planificación cuidadosa, un mecanizado preciso, un control de calidad adecuado y un mantenimiento regular. Aquí hay algunos errores comunes:

• Diseño defectuoso: Un diseño o dimensionamiento inadecuado de la conexión de pasador puede provocar problemas, especialmente si no puede soportar las fuerzas y cargas de la aplicación. Una sobrecarga de la conexión de pasador puede provocar deformaciones, roturas o fatiga prematura de los componentes.
• Tolerancia de ajuste inadecuado: Si las perforaciones, los pasadores o los pernos no tienen las tolerancias y tolerancias de ajuste correctas, esto puede provocar una conexión insuficiente. Por ejemplo, una tolerancia de ajuste demasiado ajustada puede provocar sobrecarga y rotura, mientras que una tolerancia de ajuste demasiado floja puede perjudicar la estabilidad de la conexión.
• Propiedades materiales: Si los pasadores y pernos están hechos de un material inferior o no cumplen con los requisitos de la aplicación, esto puede provocar fatiga prematura o rotura.
• Suciedad o corrosión: La suciedad, el polvo o la corrosión en las perforaciones o en los pasadores y pernos pueden afectar negativamente a la fricción y la tolerancia de ajuste.
• Mantenimiento inadecuado: Las articulaciones de pasadores que pueden soltarse sin mantenimiento o con un mantenimiento inadecuado pueden perder calidad con el tiempo y aumentar el riesgo de fallo.

¿Es desmontable una conexión de pasador?

Una conexión de pasador se puede aflojar de varias maneras. Al seleccionar el método para aflojar la conexión, se debe tener en cuenta el tipo y tamaño del pasador o perno, el tipo de cerradura y la construcción específica. Los extractores de tornillos o herramientas extractoras son herramientas especiales que se utilizan para quitar pasadores, pernos u otros sujetadores que están firmemente asentados en perforaciones. Son herramientas simples y eficientes para quitar sujetadores sin dañar el sujetador y los componentes circundantes.