Varilla roscada

Una varilla roscada , también conocida como perno , es una varilla relativamente larga que está roscada en ambos extremos; la rosca puede extenderse a lo largo de toda la longitud de la varilla. ^[1] Están diseñadas para usarse en tensión . ^[2] La varilla roscada en forma de barra a menudo se denomina varilla completamente roscada ( ATR ); otros nombres incluyen varilla completamente roscada , varilla redi , varilla de rosca continua y varilla TFL . ^[3]

El acero galvanizado, ^[3] el acero dulce, el acero inoxidable, el nailon , el latón , el cobre, el aluminio y el titanio se utilizan comúnmente para fabricar varillas roscadas. ^[4]

Los pernos pueden tener una ranura de instalación en un extremo para facilitar su instalación.

Con respecto a la forma, los pernos prisioneros también conocidos como espárragos se clasifican en tres tipos básicos: "pernos prisioneros completamente roscados", "pernos prisioneros con extremo roscado" y "pernos prisioneros de doble extremo". Cada uno de estos pernos tiene una aplicación diferente. Como sugiere el nombre, los pernos prisioneros completamente roscados tienen una cobertura total del cuerpo con roscas para un acoplamiento completo de las tuercas de acoplamiento o piezas similares. Los pernos prisioneros con extremo roscado tienen roscas en los extremos del cuerpo con una longitud de acoplamiento de rosca desigual, mientras que los pernos prisioneros de doble extremo tienen la misma longitud de rosca en ambos extremos. Aparte de estos, existen pernos prisioneros para bridas , que son pernos prisioneros completamente roscados con extremos biselados, y pernos prisioneros de doble extremo con vástago reducido para aplicaciones de atornillado especiales.

Para los pernos que no están completamente roscados, hay dos tipos de pernos: pernos de cuerpo completo y pernos con socavación . Los pernos de cuerpo completo tienen un vástago igual al diámetro mayor de la rosca. Los pernos con socavación tienen un vástago igual al diámetro de paso de la rosca del tornillo. Los pernos con socavación están diseñados para distribuir mejor las tensiones axiales . En un perno de cuerpo completo, las tensiones son mayores en las roscas que en el vástago. ^[5]

Los pernos con corte inferior (rosca laminada) también son más resistentes porque el metal se "lamina" hasta el diámetro mayor, no se elimina. Esto preserva la veta del acero y, en algunos casos, incluso la mejora. Los pernos con cuerpo completo (rosca cortada) son más débiles porque se elimina el metal para crear la rosca, lo que altera la veta del acero. ^{[6] [7]}

Los pernos con socavación solo se requieren en aplicaciones en las que el perno está expuesto a la fatiga. Las roscas cortadas son totalmente adecuadas para muchas aplicaciones, incluso cuando las roscas laminadas pueden ser ligeramente más resistentes. Los sujetadores producidos en masa (pernos y pernos estándar) generalmente se laminan, pero es probable que se corten piezas fabricadas a medida con características personalizadas y tamaños de lote pequeños.

El Instituto Americano de Construcción en Acero (AISC) define la fuerza de tracción admisible para una varilla roscada sin socavadura como ^[8].

${\displaystyle P={\frac {0.33F_{\text{u}}\pi d^{2}}{4}},}$

donde d es el diámetro nominal y F _u es la resistencia máxima a la tracción del material. Para varillas roscadas rebajadas, la tensión de tracción admisible se define como ^[8]

${\displaystyle P={\frac {0.6F_{\text{y}}\pi d_{\text{s}}^{2}}{4}},}$

donde d _s es el diámetro del vástago y F _y es la resistencia al rendimiento del material.

Ambas ecuaciones dan unidades de fuerza para el resultado, es decir, libras-fuerza o newtons .

Las varillas roscadas métricas están marcadas en el extremo con un código de color para definir la clase de resistencia ISO . Los códigos de color son: ^[9]

• Sin marcar: clase 4.6 ( resistencia a la tracción = 400 N/mm ² , límite elástico 240 N/mm ² )
• Amarillo — clase 8.8 (800 N/mm2 ^, 640 N/ ^mm2 )
• Verde — acero inoxidable A2 (304)
• Rojo — acero inoxidable A4 (316)
• Blanco — clase 10.9 (1000 N/mm2 ^, 900 N/ ^mm2 )

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• Oberg, Erik; Jones, Franklin D.; Horton, Holbrook L.; Ryffel, Henry H. (1996), Green, Robert E.; McCauley, Christopher J. (eds.), Machinery's Handbook (25.ª ed.), Nueva York: Industrial Press , ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC  473691581.