Tipos y aplicaciones de collarines de fijación y anillos de sujeción

Los collarines de fijación y los anillos de sujeción son componentes importantes en la ingeniería mecánica. Su función es asegurar los componentes de la máquina en una posición específica en una guía o eje. En este artículo se presentan diferentes versiones, criterios de selección y campos de aplicaciones.

Collarines de fijación y anillos de sujeción

Los collarines de fijación o anillos de sujeción se utilizan para sujetar los componentes en una posición fija en guías o ejes. Los componentes que se aseguran son, por ejemplo, una rueda dentada, un cojinete o un disco. Cualquier movimiento axial de los componentes se evita bloqueándolos en el eje (bloqueo axial). Los anillos de sujeción o collarines de fijación también pueden actuar como espaciadores entre dos componentes.

Diferencia entre los collarines de fijación y el anillo de sujeción

La diferencia entre los collarines de fijación y los anillos de sujeción es el tipo de acción de bloqueo. En la mayoría de los casos, los collarines de fijación se fijan en el eje con uno o más tornillos sin cabeza o tornillos de fijación roscados en el anillo. A diferencia de la acción de bloqueo en los collarines de fijación, un anillo de sujeción se encaja en el eje. Si se omiten los pasadores o los tornillos sin cabeza, se evitan daños en el eje. Los anillos de sujeción generalmente logran una fuerza de sujeción significativamente mayor en comparación con los collarines de fijación.

Aplicaciones de los anillos de sujeción y collarines de fijación

En ingeniería mecánica, los collarines de fijación y los anillos de sujeción se utilizan para fijar cojinetes, poleas, engranajes y otros componentes en los ejes y para mantener su posicionamiento. En la industria electrónica, los anillos de sujeción y los collarines de fijación se utilizan para fijar placas de circuito, sensores, motores y otros componentes electrónicos a ejes o pernos. Los sistemas de transportadores también utilizan anillos de sujeción para posicionar con precisión tambores, rodillos y transportadores.

Ventajas de los collarines de fijación y anillos de sujeción

Los collarines de fijación y los anillos de sujeción ofrecen ciertas ventajas:

• Los collarines de fijación y los anillos de sujeción permiten la colocación y alineación precisas de los componentes en guías o ejes (importante en aplicaciones que requieren alineación o separación precisas).
• Son fáciles de montar y desmontar, lo que a su vez facilita el mantenimiento o las reparaciones.
• Dada la poca altura de su perfil, los anillos de sujeción y los collarines de fijación se pueden utilizar incluso en espacios pequeños.
• Son muy fiables. Si se seleccionan y montan correctamente, es prácticamente imposible que se aflojen y se desplacen de forma involuntaria.
• Los anillos de fijación y los anillos de sujeción mantienen su precisión de posicionamiento incluso después de varios ciclos de instalación y desmontaje.
• Ofrecen una buena resistencia a la vibración y los golpes, lo cual es beneficioso en aplicaciones con movimiento y vibración.
• Dependiendo del material seleccionado, pueden ser resistentes a la corrosión, lo que es relevante en entornos húmedos o agresivos.

Versiones de anillos de sujeción y collarines de fijación

Los collarines de fijación y los anillos de sujeción están disponibles en varias versiones. MISUMI, por ejemplo, ofrece las siguientes variantes:

• Anillos de sujeción ranurados
• Anillos de sujeción de dos piezas (también llamados anillos de sujeción divididos)
• Collarines de fijación roscados
• Anillo de sujeción con chaveta/amortiguador/ranura y palanca de sujeción
• Anillo de sujeción con bisagra de un lado

Materiales utilizados

MISUMI le permite elegir entre diferentes materiales para collarines de fijación: acero, acero inoxidable, plástico y aluminio. Aunque el acero es apreciado por su robustez, los collarines de plástico son ideales para aplicaciones que requieren protección contra la corrosión o aislamiento eléctrico. Los collarines de acero inoxidable, que también son resistentes a la corrosión, son especialmente adecuados para entornos exigentes. Se prefiere aluminio de bajo peso para aplicaciones especializadas.

Varios mecanismos de fijación

Se utilizan varios mecanismos de sujeción para sujetar los collarines de fijación y los anillos de sujeción:

• Tornillos o tuercas: Se proporciona un orificio en el lado abierto del anillo de sujeción para guiar un elemento de fijación como un tornillo o una palanca roscada. Se proporciona una rosca en el lado opuesto de la abertura de sujeción, en línea con este orificio, mediante la cual se puede fijar el anillo de sujeción. Se puede utilizar una plaquita o tuerca roscada en lugar de un orificio roscado en el material sólido.
• Roscas internas o externas: Los collarines de fijación pueden tener una rosca interna o externa montada en el eje. La posición del collarín de fijación se puede ajustar girándolo en el eje. A continuación, el collarín de fijación se fija con la acción de sujeción de las roscas adyacentes apretando la rosca.
• Mecanismo de sujeción: Los anillos de sujeción tienen un mecanismo de sujeción que se activa girando o apretando un tornillo o palanca. Este mecanismo empuja el anillo de sujeción firmemente contra el eje y lo mantiene en su lugar.
• Anillo tensor: Un anillo tensor es un tipo especial de anillo de sujeción que utiliza una sujeción accionada por resorte. Colocando el anillo tensor en el eje y empujando o encajando el anillo se sujetará y asegurará el anillo tensor en su posición.
• Chaveta: En algunos casos, se corta una chaveta en la guía o eje, y el collarín de fijación se inserta en esa ranura utilizando una chaveta tolerada adecuadamente. El collarín de fijación se mantiene ahora en posición y no se puede mover a lo largo de la guía o eje.
• Pasador de chaveta: Un pasador de chaveta es una pieza de metal de pared fina que pasa a través de los orificios del eje y el collarín de fijación y los conecta entre sí. El pasador de chaveta evita que el collarín de fijación se mueva accidentalmente.

Criterios de selección de anillos de sujeción y collarines de fijación

Se deben tener en cuenta diferentes criterios de selección para seleccionar el anillo de fijación o anillo de sujeción correcto

• Selección de ajuste: El ajuste de holgura debe seleccionarse de acuerdo con los requisitos que se deben cumplir. Dado que el mecanismo depende de la acción de sujeción, una selección de campo de tolerancia con una holgura notable suele ser suficiente para garantizar una fijación segura.
• Material: Afecta a la resistencia, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la temperatura. Los materiales típicos son acero inoxidable, acero, aluminio y plásticos.
• Mecanismo de fijación: Si los componentes tienen que montarse o desmontarse con frecuencia, recomendamos, por ejemplo, utilizar un mecanismo de fijación fácil de instalar y un ajuste de holgura con una holgura notable. El mecanismo seleccionado también depende de la resistencia de la articulación deseada y de la capacidad de ajuste de la posición.
• Precisión de posicionamiento: Especialmente importante para requisitos de alta precisión. Dependiendo del diseño de la conexión, puede ser conveniente utilizar ajustes de holgura que apenas puedan moverse con la mano.
• Estándares: Algunas industrias o aplicaciones pueden requerir estándares o certificaciones específicos para usar collarines de fijación o anillos de sujeción. Si tiene la opción, intente seleccionar piezas que cumplan con los estándares requeridos. Por ejemplo, DIN 703 (serie de servicio pesado) o DIN 705 (serie de servicio ligero) se aplica a collarines de fijación.

Instalación de collarines de fijación y anillos de sujeción

La fuerza de sujeción en los collarines y anillos de sujeción se consigue apretando el tornillo de fijación, el tornillo normal u otros mecanismos de fijación. La fuerza de sujeción afecta a la carga axial máxima, por lo que es importante el cumplimiento del par. A continuación se muestra una tabla de ejemplo con valores de par para collarines de juego ranurados.