Hispanopedia WikiLos ajustes de ingeniería se utilizan generalmente como parte del dimensionamiento y la tolerancia geométrica al diseñar una pieza o un conjunto. En términos de ingeniería, el "ajuste" es la holgura entre dos piezas que se acoplan, y el tamaño de esta holgura determina si las piezas pueden, en un extremo del espectro, moverse o girar independientemente una de la otra o, en el otro, unirse temporal o permanentemente. Los ajustes de ingeniería se describen generalmente como un acoplamiento de "eje y orificio", pero no se limitan necesariamente solo a componentes redondos. ISO es la norma internacionalmente aceptada para definir los ajustes de ingeniería, pero ANSI todavía se utiliza con frecuencia en Norteamérica.
Las normas ISO y ANSI clasifican los ajustes en tres categorías: holgura, posición o transición, e interferencia. Dentro de cada categoría existen varios códigos que definen los límites de tamaño del orificio o eje; la combinación de estos códigos determina el tipo de ajuste. Este se suele seleccionar en la fase de diseño, según si las piezas de acoplamiento requieren una posición precisa, libertad de deslizamiento o rotación, fácil separación o resistencia a la separación. El coste también es un factor importante a la hora de seleccionar un ajuste, ya que los ajustes más precisos son más caros de fabricar y los ajustes más ajustados son más caros de ensamblar.
Los métodos para producir piezas con las tolerancias requeridas para lograr un ajuste deseado abarcan desde la fundición , la forja y el taladrado para las tolerancias más amplias, pasando por el brochado , el escariado , el fresado y el torneado, hasta el lapeado y el bruñido para las tolerancias más estrictas. [ 1 ]
Sistema ISO de límites y ajustes
Descripción general
El sistema de la Organización Internacional de Normalización (ISO) divide las tres categorías principales en varios ajustes individuales según los límites permitidos para el tamaño del orificio y del eje. A cada ajuste se le asigna un código, compuesto por un número y una letra, que se utiliza en los planos de ingeniería en lugar de los límites de tamaño superior e inferior para reducir la saturación de información en las áreas de detalle.
Base del agujero y del eje
El ajuste se especifica como basado en el eje o en el orificio, según qué pieza tenga un tamaño controlado para determinar el ajuste. En un sistema basado en el orificio, el tamaño del orificio permanece constante y el diámetro del eje varía para determinar el ajuste; por el contrario, en un sistema basado en el eje, el tamaño del eje permanece constante y el diámetro del orificio varía para determinar el ajuste.
El sistema ISO utiliza un código alfanumérico para indicar los rangos de tolerancia del ajuste, donde las mayúsculas representan la tolerancia del orificio y las minúsculas la del eje. Por ejemplo, en H7/h6 (un ajuste común), H7 representa la tolerancia del orificio y h6 la del eje. Estos códigos permiten a los maquinistas e ingenieros identificar rápidamente los límites de tamaño superior e inferior tanto del orificio como del eje. El rango potencial de holgura o interferencia se obtiene restando el diámetro del eje más pequeño del orificio más grande, y viceversa.
Tipos de ajuste
Los tres tipos de ajuste son:
- Holgura: El orificio es más grande que el eje, lo que permite que las dos piezas se deslicen y/o giren cuando están ensambladas, por ejemplo, pistón y válvulas.
- Ubicación/transición: El orificio es ligeramente más pequeño que el eje y se requiere una fuerza moderada para el montaje/desmontaje, por ejemplo, la chaveta del eje.
- Interferencia: El orificio es más pequeño que el eje y se requiere una fuerza y/o calor elevados para el montaje/desmontaje, por ejemplo, un casquillo de cojinete.
Ajustes de liquidación
Por ejemplo, utilizando un ajuste de carrera cerrada H8/f7 en un diámetro de 50 mm: [ 1 ]
- Rango de tolerancia H8 (agujero) = +0,000 mm a +0,039 mm
- f7 (eje) rango de tolerancia = −0,050 mm a −0,025 mm
- La holgura potencial estará entre +0,025 mm y +0,089 mm.
Ajustes de transición
Por ejemplo, utilizando un H7/k6 similar ajuste en un diámetro de 50 mm: [ 1 ]
- Rango de tolerancia H7 (agujero) = +0,000 mm a +0,025 mm
- Rango de tolerancia k6 (eje) = +0,002 mm a +0,018 mm
- La holgura/interferencia potencial estará entre +0,023 mm y −0,018 mm.
Ajustes de interferencia
Por ejemplo, utilizando un ajuste a presión H7/p6 en un diámetro de 50 mm: [ 1 ]
- Rango de tolerancia H7 (agujero) = +0,000 mm a +0,025 mm
- p6 (eje) rango de tolerancia = +0,042 mm a +0,026 mm
- La posible interferencia estará entre -0,001 mm y -0,042 mm.
Tolerancias útiles
Tolerancias comunes para tamaños que van desde 0 a 120 mm [ 2 ]
Clases de ajuste ANSI (solo en EE. UU.)
Ajustes de interferencia
Los ajustes por interferencia , también conocidos como ajustes a presión o por fricción , son uniones entre dos piezas en las que el componente interior es mayor que el exterior. Para lograr un ajuste por interferencia, es necesario aplicar fuerza durante el ensamblaje. Una vez unidas las piezas, las superficies de contacto experimentarán presión debido a la fricción, y se observará una deformación en el conjunto final.
Ajustes de fuerza
Los ajustes a presión están diseñados para mantener una presión controlada entre las piezas que se acoplan y se utilizan cuando se transmiten fuerzas o pares a través del punto de unión. Al igual que los ajustes por interferencia, los ajustes a presión se logran aplicando una fuerza durante el ensamblaje de los componentes. [ 3 ]
FN 1 a FN 5
Ajustes de contracción
Los ajustes por contracción cumplen la misma función que los ajustes por fuerza, pero se logran calentando una pieza para expandirla mientras la otra permanece fría. Las piezas se pueden ensamblar fácilmente con poca fuerza aplicada, pero después del enfriamiento y la contracción, existe la misma interferencia dimensional que en un ajuste por fuerza. Al igual que los ajustes por fuerza, los ajustes por contracción abarcan desde FN 1 hasta FN 5. [ 3 ]
La ubicación encaja
Los ajustes de posición son para piezas que normalmente no se mueven unas con respecto a otras.
Ajuste de interferencia de ubicación
LN 1 a LN 3 (¿o LT 7 a LT 21? )
Ajuste de transición de ubicación
El ajuste de ubicación LT 1 a LT 6 es para tener un ajuste comparativamente mejor que el ajuste deslizante.
Ajuste de desnivel de ubicación
LC 1 a LC 11
RC encaja
Los números RC más pequeños tienen holguras más pequeñas para ajustes más ajustados, los números más grandes tienen holguras más grandes para ajustes más holgados. [ 4 ]
RC1: ajuste deslizante ajustado
Este tipo de ensamblajes están pensados para la colocación precisa de piezas que deben ensamblarse sin holgura perceptible.
RC2: ajuste deslizante
Este tipo de ajuste está diseñado para una ubicación precisa, pero con una holgura máxima mayor que la de la clase RC1. Las piezas fabricadas con este tipo de ajuste giran y se mueven con facilidad. Este tipo no está diseñado para un funcionamiento libre. Los ajustes deslizantes de mayor tamaño pueden atascarse con pequeños cambios de temperatura debido a la escasa tolerancia a la dilatación o contracción térmica .
RC3: ajustes de precisión para correr
Este tipo de ajuste es el más preciso que se puede esperar para un funcionamiento fluido. Los ajustes de precisión están diseñados para trabajos de precisión a baja velocidad, bajas presiones de cojinete y presiones de muñón ligeras. El ajuste RC3 no es adecuado cuando se producen diferencias de temperatura significativas.
RC4: ajustes de funcionamiento ajustados
Este tipo de ajustes se utilizan principalmente en maquinaria de precisión con velocidades superficiales, presiones de cojinete y presiones de muñón moderadas, donde se requiere una ubicación precisa y una holgura mínima. Estos ajustes también pueden describirse como holguras menores con mayores exigencias de precisión.
RC5 y R6: ajuste medio para correr
Este tipo de ajustes están diseñados para máquinas que operan a velocidades elevadas, con presiones de cojinete considerables y una alta presión en el muñón. También pueden describirse con mayores holguras, cumpliendo con los requisitos habituales de precisión de ajuste.
RC7: Ajustes de carrera libre
Este tipo de adaptadores están diseñados para aplicaciones donde la precisión no es esencial. Son adecuados para grandes variaciones de temperatura. Este adaptador es apto para su uso sin requisitos especiales de guiado preciso de ejes en orificios específicos.
RC8 y RC9: ajuste holgado para correr.
Este tipo de ajustes están diseñados para aplicaciones donde se requieren tolerancias comerciales amplias en el eje. Con estos ajustes, las piezas con grandes holguras presentan grandes tolerancias. Los ajustes de funcionamiento holgados pueden estar expuestos a la corrosión, la contaminación por polvo y las deformaciones térmicas o mecánicas.
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 "Índice de tolerancias de límites de ejes y agujeros ISO" . www.roymech.co.uk . Consultado el 1 de marzo de 2020 .
- ↑ Rapp, Pat (julio de 2004). Engineers Black Book, 2.ª edición . Perth, Australia Occidental: PAT RAPP ENTERPRISES. pág. 70. ISBN 0-9580571-1-7.
- 1 2 Mott, Robert. Elementos de máquinas en el diseño mecánico (Quinta ed.). Pearson. pág. 495.
- ↑ "Límites y ajustes estándar ANSI (ANSI B4.1–1967, R1974)" . Consultado el 9 de septiembre de 2013 .
Enlaces externos
- Calculadora de límites y ajustes ANSI
- Ingeniería Mecánica
- Terminología de metalurgia