Lo primero, discúlpame que te corrija,
y no pretendo que lo tomes a mal. Pero no es correcto lo que pones.
- si está en deformación plástica, no estás igualando aprietes, pues cada tornillo tiene su propia gráfica de resistencia. La normativa para categorizar un tornillo/varilla/chapa dentro de un tipo de resistencia dice que tiene que "garantizar, como mínimo, ese valor", pero no habla de máximos.... No es llegar a x unidades de fuerza y que, de golpe, pase de fase elástica a fase plástica. por favor, mira esta gráfica genérica.
- para asegurarte igualdad de fuerza, se tiene que dar que, para dos tornillos idénticos (material, forma física,etc..) y apretados con el mismo par, tengas el mismo "factor de junta" (que toquen las cabezas de igualdad de modo). Imagina que un agujero tiene un pequeño rebarbo al por el medio del agujero.....la dinamométrica, al llegar a ese valor, salta....indicando que está bien apretado, ¿no? Tú, al ver que sólo está medio tornillo metido, sabrás que algo falla....Pero, ¿y si se da cuando ya tocan tornillo y culata? Ya no es tan fácil detectar el error, ¿no?
Me voy a complicar la vida un poco, pero todo sea porque los Alfistas estamos para aprender.... (
el primero, yo, por eso estoy en Alfistas)
Tú tienes un tornillo, que quieres calcular para hacer una unión entre piezas.... (vamos con los de la junta de la culata, por ejemplo).
Lo primero, tienes que tener calculadas las fuerzas que va a sufrir:
- va a sufrir
esfuerzo "axial", que es intentando descorcharlo;
- va a sufrir
esfuerzo "cortante", que es el que aparece cuando intentas deslizar la culata (al girar la distribución).
- va a sufrir
esfuerzo "torsor", que es al retorcerlo al apretarlo/soltarlo
- va a sufrir
esfuerzo "térmico", que al subir la temperatura cambia la resistencia del tornillo (motivo por el cual se hundió el titanic... a -20ºC no tiene la misma resistencia el acero sin alear con Zirconio que a +20ºC... Si el titanic llevase acero Zr, que es el que se usa a día de hoy desde hace más de 20 años, no se hundiría).
Según eso, a los esfuerzos que hay, les aplicas unos coeficientes de seguridad (1,33 o 1,50 dependiendo de si es un esfuerzo fijo o variable).
A partir de tener ya los mínimos de aguante del tornillo, aplicas la fórmula para cuando sufren varios esfuerzos a la vez: una cosa son 100kg de peso tirando de un tornillo sólo y que aguante, que aplicarle 50kg tirando del tornillo y a la vez meterle 20kg de giro...porque al girar se estrecha el tornillo, y la resistencia viene en función del área de material....y al estrecharse aguanta menos kg estirando.
Y, a partir de ahí, eliges el material y el diámetro del tornillo, sabiendo cuál es la temperatura máxima de trabajo (ya incrementada) y mirando que el tornillo aguanta de sobra para esa temperatura máxima de cálculo.
Desde ahí, tienes que calcular cuánto tienes que ir apretado... Y eso depende del diámetro del tornillo, del tipo de cabeza del tornillo y del tipo de rosca que lleve: hay diferentes tipos,
- en cuanto a forma del fileteado de la rosca: los hay triangulares, cuadrados
- en cuanto al ángulo/paso del fileteado: no es igual el ángulo de la rosca/fileteado de un tornillo para metal que el de uno para madera
Y según el tipo de cabeza del tornillo, así tendrá un diferente "factor de junta" (el modo en que toca la cabeza del tornillo con la pieza a apretar). no es lo mismo una cabeza plana, que una que va avellanada (por tener más área de contacto)... Y los tornillos de un lado del motor refrigeran antes que los del otro lado....por lo que tienen menos pico de temperatura de trabajo.
Llegados ahí, el que diseña dice: pues se van a meter "x" tornillos a "y" kgm de par de apriete....y se le van a dar "z" grados de apriete posterior.
¿Por qué? Porque así garantiza el par de apriete, y, a mayores, dándole ciertos grados después garantizas que no afecten defectos de la rugosidad de las superficies (óxidos, por ejemplo, ya exagerando el caso...).
Espero no haber sido demasiado técnico....
Y espero también críticas, lógicamente...
Un saludo!!