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CAPITULO V: TORNILLOS, SUJETADORES Y UNIONES [93]

‫ܣ‬ ൌ ߨሾሺ25ሻଶ െ ሺ20ሻଶሿ ൌ 707 ܿ݉ଶ
4

Y así la pretensión mínima de los pernos será:

‫ܨ‬௜ ൌ ‫ ܣ݌‬ൌ ሺ280ሻሺ707ሻ ൌ 198.000 ݇݃

Estimado el coeficiente de rigidez como 0,30 (probablemente por exceso) se
obtiene la carga máxima de los pernos:

‫ܨ‬௠á௫ ൌ ‫ܨܥ‬௧ ൅ ‫ܨ‬௜ ൌ ሺ0,30ሻሺ32.000ሻ ൅ 198.000 ൌ 207.600 ݇݃

Si no es aplicable la norma para el proyecto y construcción de recipientes a
presión, puede emplearse un coeficiente de seguridad adecuado para
condiciones de funcionamiento moderadas tal como 1,50. Ahora
seleccionaremos (no supondremos) un perno SAE grado 5 y además
decidiremos basar el proyecto en la resistencia de prueba. Pero hay tres
resistencias de prueba tabuladas en la Tabla 5-2 que dependen del diámetro del
perno. Si el perno es menor de ¾ de plg.

ܵ‫݌‬ ൌ ‫ܨ‬௠á௫ ó 5.975 207.600
݊ ‫ܣ‬ 1,50 ൌ ‫ܣ‬

Lo que da para el área total de pernos A=52,1 cm2 si el perno es menor de ¾ plg

(1,905 cm). Si el perno está en la zona de ¾ a 1 plg (1,905 a 2,54 cm),
Sp=5,480 kg/cm2 y un cálculo similar de A=55,6 cm2. Y si la zona es de 1 a 1½
plg (2,54 a 3,81 cm), A=59,8 cm2.

El número de pernos necesario se obtiene dividiendo estas áreas por las áreas
para la tensión de tracción de la Tabla 5-4. Cuando se hace así para pernos
desde 9/16 a 1 ½ plg (1,429 a 3,81 cm) en la serie de rosca basta,
encontraremos el número de pernos correspondientes a cada tamaño como se
ve en la Tabla 5-6.

Tabla 5-6: Número y separación de diámetros de pernos según su tamaño.

Tamaño de (plg) 9/16 5/8 3/4 7/8 1 1 1/4 1 1/2
1,429 1,588 1,905 2,223 2,540 3,175 3,810
perno (d) (cm)
45 36 26 19 15 10 7
Número necesario, N… 2,56 2,89 3,36 3,96 4,41 5,35 6,45

Separación en diámetros

En las uniones con juntas los pernos deben espaciarse entre sí de 3 ½ a 7
diámetros de perno. Si se colocan más juntos de 3 ½ diámetros, no se puede
emplear una llave inglesa para su apriete. Si la separación es mayor de 7
diámetros es dudoso que la rigidez de los elementos sea suficiente para
mantener la presión en la junta.

Como se ve en la figura del ejemplo 5.4, la circunferencia de los pernos depende
del diámetro de los mismos, puesto que deberán estar lo más cerca posible de la
junta. Admitiendo un espacio libre de 0,5 cm entre el perno y la junta, se tiene
que la longitud de la circunferencia de los pernos es C=π (51+d). La separación
de los pernos, expresada en diámetros de los mismos, es:

ߨሺ51 ൅ ݀ሻ
ܵ݁‫݅ܿܽݎܽ݌‬ó݊ ݁݊ ݀݅á݉݁‫ ݏ݋ݎݐ‬ൌ ܰ݀

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