La calculadora del coeficiente de fricción de pernos es una herramienta que se utiliza para estimar la fricción entre un perno y sus superficies de contacto, como las roscas y la superficie de apoyo debajo de la cabeza del perno o la tuerca. El coeficiente de fricción juega un papel crucial a la hora de determinar el par necesario para lograr un par específico. Fuerza de sujeción (precarga) en una unión atornillada.
Esta calculadora ayuda a los ingenieros y técnicos a garantizar la aplicación adecuada del torque, evitando el apriete insuficiente o excesivo, los cuales pueden comprometer la estructural Integridad del conjunto. Al comprender el coeficiente de fricción, puede optimizar el rendimiento y la seguridad de las conexiones atornilladas.
Calculadora de la fórmula del coeficiente de fricción del perno
El coeficiente de fricción en una unión atornillada se puede estimar utilizando la relación par-tensión:
T = K * F * d
Lugar:
- T es el par aplicado (medido en Nm o lb-ft).
- K es el coeficiente de torsión, también conocido como factor de tuerca, que tiene en cuenta la fricción.
- F es la precarga o fuerza de sujeción deseada (en Newtons o libras).
- d es el diámetro nominal del perno (en metros o pulgadas).
Relación aproximada entre el coeficiente de fricción y el factor K:
El coeficiente de par (K) es una función de la fricción entre las roscas y las superficies de apoyo. La relación entre el coeficiente de fricción (μ) y el factor K se aproxima a la siguiente:
K = 0.2 + (0.25 * μ)
Lugar:
- μ es el coeficiente de fricción promedio, que tiene en cuenta tanto la fricción de la rosca como la fricción en la superficie del cojinete.
Rangos típicos de coeficiente de fricción:
- A bajo coeficiente de fricción (alrededor de 0.1) sugiere superficies bien lubricadas o pulidas.
- A alto coeficiente de fricción (alrededor de 0.3) indica superficies secas o rugosas con mayor fricción.
Tabla de referencia general para par, precarga y coeficiente de fricción
A continuación se muestra una tabla general que muestra valores comunes de torque, precarga y coeficientes de fricción basados en tamaños y condiciones de pernos típicos:
| Tamaño del perno (pulgadas) | Torque (libras-pie) | Precarga (libras) | Coeficiente de fricción (μ) |
|---|---|---|---|
| 1/4 ″ -20 | 7 | 2,500 | 0.2 |
| 3/8 ″ -16 | 30 | 5,000 | 0.15 |
| 1/2 ″ -13 | 75 | 10,000 | 0.25 |
| 5/8 ″ -11 | 150 | 15,000 | 0.3 |
Esta tabla proporciona una referencia para los ingenieros que buscan estimar coeficientes de fricción y calcular configuraciones de torque apropiadas según la precarga y el tamaño del perno.
Ejemplo de calculadora del coeficiente de fricción del perno
Veamos un ejemplo de cómo utilizar la calculadora de coeficiente de fricción del perno.
Escenario:
Está apretando un perno de 1/2″-13 con un torque aplicado de 75 lb-ft y desea determinar el coeficiente de fricción.
- Paso 1: Utilice el valor de torque y el tamaño del perno indicados:
- Par motor (T) = 75 lb-ft
- Diámetro nominal (d) = 0.5 pulgadas
- Precarga (F) = 10,000 libras
- Paso 2: Calcule el factor K utilizando la fórmula de torsión-tensión: K = T / (F * d)
K = 75 / (10,000 * 0.5)
K = 75 / 5,000
K = 0.015 - Paso 3: Estimar el coeficiente de fricción: μ = (K – 0.2) / 0.25
μ = (0.015 - 0.2) / 0.25
μ â ‰ ˆ 0.26
Por lo tanto, el coeficiente de fricción estimado para este perno es aproximadamente 0.26.
Preguntas frecuentes más comunes
El coeficiente de fricción determina qué parte del par aplicado se utiliza para crear fuerza de sujeción en una conexión atornillada. Un coeficiente de fricción más alto significa que se pierde más par debido a la fricción, lo que puede provocar un apriete insuficiente, mientras que un coeficiente más bajo significa que se utiliza más par para la precarga.
La lubricación reduce significativamente el coeficiente de fricción al reducir la resistencia entre las roscas y las superficies de apoyo. Los pernos bien lubricados tienen un coeficiente de fricción de alrededor de 1000 Nm. 0.1, lo que ayuda a lograr una mayor fuerza de sujeción con menos torque aplicado.
No, la medición del par es esencial para calcular el coeficiente de fricción, ya que está directamente relacionado con la fuerza de sujeción generada por el perno. Sin par medidasNo se puede estimar con precisión el coeficiente de fricción.