Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

CAPÍTULO 8 Tornillos, sujetadores y diseño de uniones no permanentes 447
indicados por la ecuación. Si se hace de manera adecuada, el resultado es comparable con el que se
obtiene con un torquímetro.)
8-17 RB&W 11 recomienda el giro de la tuerca a partir del ajuste firme hasta la precarga como sigue: 1/3 de
vuelta para agarres de tornillo de 1-4 diámetros, 1/2 vuelta para agarres de tornillos de 4-8 diámetros y
2/3 de vuelta para agarres de 8-12 diámetros. Las recomendaciones son para construcción estructural de
acero (uniones permanentes) y ocasionan precargas de 100% de la resistencia de prueba o mayores. Los
fabricantes de maquinaria con cargas por fatiga y posible desensamble de la unión tienen giros de tuerca
mucho más pequeños. La recomendación de RB&W entra a la zona de deformación plástica no lineal.
Marca de posición
en la superficie de trabajo
Problema 8-17
Método del giro de la tuerca
Apriete la tuerca
hasta tener un ajuste firme
Marca de posición
en la tuerca
Giro adicional
Marca de posición
en la tuerca
a) Para el ejemplo 8-4, use la ecuación (8-27) con K = 0.2 para estimar el par de torsión necesario para
establecer la precarga deseada. Después, usando los resultados del problema 8-16, determine el giro
de la tuerca en grados. ¿Cómo se compara esto con las recomendaciones de RB&W?
b) Repita el inciso a) para el ejemplo 8-5.
8-18 Considere la ecuación (8-22) y exprese k m /(Ed) como una función de l/d; luego compare con la ecuación
(8-23) con d/l = 0.5.
8-19 Una unión tiene la misma geometría del ejemplo 8-4, pero el elemento inferior es de acero. Con la ecuación
(8-23) determine la razón del resorte de los elementos del agarre. Sugerencia: La ecuación (8-23)
se aplica a la rigidez de dos secciones de una unión de un material. Si cada sección tiene el mismo
espesor, ¿cuál es la rigidez de una de las secciones?
8-20 En la figura se ilustra la conexión de una cabeza de cilindro con un recipiente a presión usando 10 pernos
y un sello de empaque confinado. El diámetro de sellado efectivo tiene 150 mm. Otras dimensiones
son: A = 100, B = 200, C = 300, D = 20 y E = 20, todas en milímetros. El cilindro se usa para almacenar
gas a una presión estática de 6 MPa. Se han seleccionado pernos ISO clase 8.8 con un diámetro de
12 mm. Esto proporciona un espaciado entre pernos aceptable. ¿Cuál es el factor n que resulta de esta
selección?
C
B
Problema 8-20
La cabeza del cilindro es de
acero; el cilindro es de hierro
fundido grado 30.
D
E
A
11 Russell, Burdsall & Ward, Inc., Metal Forming Specialists, Mentor, Ohio.