¿Qué es un Tensor de Pernos?
Los tensores de pernos son herramientas hidráulicas empleadas para aplicar tensión y apretar pernos utilizando presión de aceite en un proceso conocido como apriete hidráulico.
La función principal de los tensores de pernos es aplicar una carga de tracción al perno sin generar un par de torsión, lo que maximiza la resistencia del material del perno y proporciona una sujeción óptima. Otra ventaja es que la fuerza axial puede ajustarse directamente (control del valor de la fuerza axial) para apretar el perno con precisión.
Usos de los Tensores de Pernos
Los tensores de pernos se utilizan en fábricas y plantas industriales donde se requiere una mayor durabilidad de los pernos de gran tamaño gracias a su capacidad para apretarlos con precisión. Algunos ejemplos son los generadores de turbinas eólicas marinas (hélices) y las fábricas de plantas químicas, donde se requiere un apriete de pernos de alta precisión y durabilidad.
Además, en el contexto de estructuras complejas, lograr un apriete preciso y duradero de los pernos es de vital importancia. En este sentido, los tensores de pernos desempeñan un papel esencial, ya que permiten un control preciso de la fuerza axial generada en los pernos. Cabe destacar que los tensores de pernos ocupan menos espacio durante el proceso de apriete en comparación con las llaves dinamométricas convencionales. Esta característica resulta especialmente beneficiosa en situaciones donde el espacio es limitado.
Principio de los Tensores de Pernos
El principio de los tensores de pernos es utilizar la presión hidráulica para tirar de un perno. Para entender el principio de los tensores de pernos, es necesario comprender el principio de sujeción de los pernos. El principio de un perno o tornillo que ejerce una fuerza de fijación se debe a la fuerza del perno o tornillo que se tira y vuelve a su longitud original debido a las fuerzas elásticas.
Para obtener la fuerza de tracción necesaria para extender un perno resistente, como los fabricados con material de acero, los pernos utilizan una forma helicoidal. Es el mismo principio que cuando se levanta una carga pesada hasta cierta altura, se puede levantar con poca fuerza si no se levanta directamente sino que se lleva en un carro y se transporta utilizando la pendiente del carro.
Sin embargo, al sujetar utilizando la pendiente de un tornillo, el par de torsión actúa sobre el propio tornillo además de la tensión debida a la fricción generada en la pendiente. Cuando el par de torsión actúa sobre el material además de la tensión al mismo tiempo, se produce un fenómeno en el que el material se estira o se rompe por deformación resustiva a una tensión menor que si simplemente se aplicara la tensión.
Con los tensores de pernos, se puede tensar el perno sin que actúe sobre él ningún par de torsión, maximizando así la resistencia del perno.
Características de los Tensores de Pernos
Fijar pernos con tensores de pernos tiene las siguientes ventajas:
1. Puede Conseguir la Máxima Resistencia al Perno
Como se explica en la sección de principios, cuando se aplica un par de torsión a un perno, éste se alarga o se rompe por deformación plástica a una tensión menor que cuando sólo se aplica tensión. Sólo se pueden alcanzar fuerzas de apriete inferiores a la resistencia del material del perno.
Por el contrario, los tensores de pernos no aplican par de torsión al perno, por lo que pueden alcanzarse fuerzas de apriete elevadas.
2. Fuerza Axial puede Determinarse con Precisión
Cuando se aprieta un perno o tornillo utilizando un enfoque convencional de girar el perno o tornillo, es difícil conocer con precisión la fuerza de apriete resultante, es decir, la fuerza axial que se genera en el perno. Otra opción es medir el par de torsión aplicado, pero para convertir este par de torsión en una fuerza axial, es necesario tener información sobre el coeficiente de fricción entre las superficies de la rosca y el asiento del perno.
El coeficiente de fricción también es difícil de determinar con precisión, por lo que es habitual utilizar un valor sustitutivo. Si existe una gran diferencia entre el coeficiente de fricción utilizado en el cálculo como valor sustitutivo y el coeficiente de fricción real, pueden producirse problemas, como una fuerza axial insuficiente o la rotura del tornillo durante las operaciones de apriete. Con los tensores de pernos, la fuerza axial aplicada al perno puede determinarse con precisión a partir de la presión hidráulica aplicada.
3. Puede Aplicar la Misma Fuerza Axial a Varios Pernos
Como los tensores de pernos utilizan presión hidráulica, se puede aplicar la misma fuerza axial a varios pernos al mismo tiempo si se suministra una fuente de presión hidráulica a varios tensores de pernos.
Más Información sobre Tensores de Pernos
Formas de Fijar con Tensores de Pernos
Los tensores de pernos comienzan apretando el perno con una tuerca que normalmente se aprieta a mano o con una llave dinamométrica, después se coloca el tensor de pernos en este estado y se asienta el perno en la superficie de asiento.
A continuación, se conecta una manguera de alta presión al lado del tensores de pernos para aplicar presión hidráulica y se puede ajustar la presión según la tabla de conversión. El ajuste de la presión también se puede convertir a partir de la fuerza de tracción inicial requerida del perno y el área de sección transversal efectiva.
Cuando se aplica presión gradualmente con la manguera de alta presión conectada, la presión hidráulica tira del perno hacia arriba y la tuerca asentada flota. Al girar esta tuerca flotante para asentarla, el perno se aprieta con varias toneladas de fuerza. Una vez girada la tuerca, se libera la presión hidráulica y se aprieta el perno.