Calcula tu HSR Ahora que hemos llegado a un acuerdo sobre los criterios utilizados para calcular el HSR

Calcula tu HSR

Ahora que hemos llegado a un acuerdo sobre los criterios utilizados para calcular el HSR, es importante elegir si se debe usar un mínimo o un máximo para cada variable dimensional para determinar el "peor caso", en el que la falla cabeza-barra es más probable que se produzca en un nivel de estiramiento por debajo del diámetro efectivo del paso. Se ha establecido que, para los tornillos roscados completos, el área de la sección transversal debajo de la cabeza se determina por el diámetro de la barra, mientras que para los tornillos con barras planas, se calculará utilizando el diámetro del cuerpo principal más grande. Por lo tanto, debemos utilizar el diámetro mínimo por debajo de la cabeza como base para los cálculos. En la figura 2, es fácil ver que la profundidad máxima de la ranura debe utilizarse como línea de base para el cálculo, ya que produce el diámetro de la barra y el área de sección mínima entre la intersección más cercana a la ranura. Por lo general, los sujetadores totalmente roscados no se utilizan en aplicaciones críticas, y en estos casos es generalmente aceptable permitir un HSR menor que 1 basado en un análisis de aplicación.

La influencia de la geometría del groove

El último factor a tener en cuenta al analizar la resistencia del cabezal en la unión cabeza-barra es la geometría del propio sistema de accionamiento de ranuras. El tipo 1 (Phillips), NAS33781 (torq-set) y el tipo 1A (Pozidriv) tienen una forma de cruz definida para la mayor parte de la profundidad de la depresión desde la parte superior de la cabeza hasta la base de la cóncava. Al calcular el HSR, generalmente ignoramos esta forma y usamos una sección circular básica basada en el diámetro del ala exterior en la intersección más cercana del radio de transición debajo de la cabeza para facilitar los cálculos.

Los sistemas de accionamiento de pared recta, como el de seis aletas (Torx), etc., tienen un perfil constante desde la parte superior de la cabeza de tensor hasta la parte inferior cónica de la ranura. En estos casos, todavía se usa la distancia desde el radio de transición de la cabeza hasta la intersección más cercana con la forma cóncava, excepto que la intersección más cercana es generalmente una región circular en la parte inferior de la cóncava, una sección circular debajo del plano donde el perfil cóncava ha sido transitado.

Los sujetadores con empuñadura sin rosca se utilizan a menudo en aplicaciones estructurales de mayor estrés. En estos casos, se recomienda un HSR de 1 o superior. Idealmente, la profundidad máxima de la depresión es lo suficientemente baja para proporcionar un HSR mayor que 1, especialmente si el sujetador está en una aplicación que se considera crítica o semi-crítica. Aunque la configuración de la figura 3 muestra que el HSR está por debajo o cerca de 1 en la profundidad máxima de ranura, si la profundidad de ranura de una pieza se acerca al mínimo permitido en el estándar de piezas, el HSR aumentará a medida que la profundidad de ranura se acerca a este límite mínimo.

Si bien utilizamos sujetadores de aire de 100 grados escareado en nuestra discusión, cualquier otra configuración de cabeza del HSR (cabeza de plato, cabeza de relleno, cabeza de botón, etc.) debe evaluarse durante la evaluación inicial del diseño. Si bien las cabezas prominentes como estas suelen tener un HSR más alto, pesos más ligeros y tolerancias más estrictas han pasado a requerir diseños de altura de cabeza prominentes más bajos, y la profundidad de la depresión no siempre puede ser considerada cuando se realizan reducciones de altura de cabeza para acomodar espacios más estrechos. Una mayor resistencia de la cabeza se logra mediante la construcción de la cabeza prominente, donde la base del cóncavo tiene una distancia significativa de la unión de la cabeza a la barra, como en la cabeza de Fillister. (ver figura 4.) el aumento de la fuerza de la cabeza también se puede lograr en un diseño de cabeza delgada si se pueden usar ranuras poco profunda, por ejemplo, el accionamiento en espiral AS6305 MORTORQ o la ranura de cola de golosidad NAS33750. (ver figura 5.) sin embargo, en aplicaciones de atornillado que requieren un gran par de torsión, el sistema de accionamiento debe tener un área de contacto muy grande entre el accionamiento y la ranura para adaptarse al alto par necesario para lograr la carga de sujeción deseada.