Tensão de pernos e porcas

Para examinar a tensão dos pernos e das porcas, vamos realizar uma experiência que testa a tensão alcançada num fixador, com quantidades específicas de binário. Isto irá demonstrar como a fricção afecta a tensão obtida no fixador e as consequências dramáticas do aumento dessa fricção.

Com a ajuda de um testador de binário-tensão Skidmore-Wilhelm, monitorizaremos a tensão obtida no fixador com quantidades variáveis de binário. Para garantir que está a ser aplicado um binário preciso, utilizaremos a chave dinamométrica pneumática RAD-1800.

Utilizar um novo perno e uma nova porca:

Nesta altura, queremos ver qual será a tensão se continuarmos a utilizar o mesmo perno e a mesma porca, mas diminuirmos a quantidade de binário aplicado - de volta aos 500 pés/lbs originais. Se o resultado mostrar uma tensão mais baixa do que a originalmente alcançada, veremos então quanto mais binário é necessário para alcançar 28.000 pés/lbs (como mostrado acima, isto foi originalmente alcançado com 600 pés/lbs de binário).

Resultados

Com cada aplicação sucessiva do fixador, a quantidade de tensão diminui. Para atingir a mesma quantidade de tensão que atingimos na terceira tentativa, precisámos de aplicar mais 33% de binário. Efectuámos mais duas aplicações, a 500 pés/lbs de pressão, e a tensão continuou a diminuir (15.000 e 14.000).

Observações

A porca tinha ficado um pouco irritada no local onde entrou em contacto com a superfície do objeto; no entanto, a porca e o perno ainda estavam em muito bom estado. Relativamente ao aperto de um fixador, John Bickford refere no seu livro, 'An Introduction to the Design and Behavior of Bolted Joints', que, "Tipicamente, cerca de 10% deste trabalho de entrada acaba como energia potencial armazenada nas "molas" da junta e do parafuso. O restante é perdido de várias maneiras. A maior parte perde-se sob a forma de calor, graças às restrições de fricção entre a porca e a superfície da junta e entre as roscas macho e fêmea."

Especificações de binário standard

A seguinte tabela de especificações de binário aplica-se a materiais padrão para parafusos, porcas e pernos, com base nas classificações de aço para parafusos da S.A.E.

Valores de binário máximo recomendados + ou - 5 %

NOTA: Se os materiais forem diferentes das normas S.A.E., consultar a seguinte tabela de conversão:

Os valores de binário acima indicados são apresentados apenas como orientação. As especificações de binário, especialmente para juntas críticas, devem ser determinadas em condições reais de montagem, devido às muitas variáveis envolvidas que são difíceis de prever e que afectam a relação binário/tensão.