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Secuencia de apriete – Definición
La secuencia de apriete es una técnica de apriete utilizada en la industria para asegurar un apriete uniforme y equilibrado de los pernos o tornillos sobre una estructura, una pieza mecánica o cualquier otro ensamblaje. Este método es especialmente crucial en aplicaciones donde la distribución uniforme de la carga o la prevención de distorsiones son esenciales.
La secuencia de apriete no es un método de apriete controlado. Más bien, es una técnica para apretar tornillos y pernos que permite realizar un apriete progresivo de manera profesional.
Para información, apretar los pernos siguiendo un orden de apriete en cruz se dice «Tighten bolts in a cross pattern» en inglés.
¿Por qué realizar una secuencia de apriete de bridas?
La secuencia de apriete permite un acercamiento progresivo de las dos piezas a ensamblar. Se utiliza comúnmente para reducir el desalineamiento entre las piezas. Este tipo de apriete por etapas centra de forma natural las piezas y permite un contacto homogéneo entre las superficies. El orden de apriete evita que las piezas se aplasten entre sí y previene que los tornillos del ensamblaje se alarguen o se rompan. En otras palabras, esta técnica impide, en ciertos casos, que los tornillos alcancen su límite elástico.
El orden de apriete consiste en apretar sucesivamente los pernos o tornillos opuestos o adyacentes, formando así un patrón en cruz. El objetivo es distribuir la tensión de manera uniforme sobre toda la superficie del ensamblaje, minimizando los riesgos de deformación, esfuerzos desiguales y fugas.
A continuación, cómo se realiza generalmente:
Identificar los puntos de apriete: Antes de comenzar, se identifican los puntos donde se deben apretar los pernos o tornillos. Estos puntos suelen estar dispuestos de forma simétrica alrededor del ensamblaje.
Realizar un apriete inicial con un par mínimo: Se comienza apretando ligeramente cada perno o tornillo en su posición inicial. Esto permite establecer un contacto inicial entre las superficies.
Ejecutar la secuencia de apriete: Una vez realizados los aprietes iniciales, se procede con la secuencia de apriete. Se aprietan los pernos o tornillos de forma alternada, formando un patrón en cruz. Por ejemplo, si se empieza por apretar el perno superior izquierdo, se continúa con el inferior derecho, luego el superior derecho, y así sucesivamente. Esta secuencia se repite hasta que todos los pernos estén correctamente apretados. La secuencia exacta se detalla en la continuación del artículo.
Controlar la uniformidad del apriete: Después del apriete, se recomienda medir la tensión de apriete, también llamada precarga, para asegurarse de que la carga esté distribuida uniformemente entre todos los pernos. Esta operación puede realizarse con un Medidor de tensión de pernos TRAXX-M2.
¿Qué método seguir para realizar correctamente una secuencia de apriete?
Aquí encontrará el orden correcto de la secuencia de apriete para apretar progresivamente los tornillos de su ensamblaje. Esto permite definir un orden óptimo de apriete para limitar las deformaciones y tensiones en los elementos a apretar y asegurar una buena distribución de la presión de apriete. Ya sea para una secuencia de apriete de culata, de una rueda o, más generalmente, de una brida, aquí está el procedimiento a seguir.
En este caso, el orden de apriete está diseñado para un número máximo de 24 tornillos. Con esta técnica podrá apretar ensamblajes que tengan entre 3 y 24 pernos. Se trata de definir en qué orden se apretarán, partiendo de la siguiente serie numérica:
Numeración de los pernos a apretar:
1 – 9 – 6 – 17 – 21 – 14 – 4 – 12 – 7 – 20 – 24 – 15 – 2 – 10 – 5 – 18 – 22 – 13 – 3 – 11 – 8 – 19 – 23 – 16
Ejemplo de secuencia de apriete de pernos: 6
Si desea realizar una secuencia de apriete para 6 pernos, primero elija un perno como número 1, no importa cuál. Luego, asigne un número a cada perno siguiente en el círculo, desplazándose en sentido trigonométrico (sentido contrario a las agujas del reloj). Los números asignados deben corresponder a la cantidad de elementos a apretar. Aquí son 6 elementos, por lo que se eligen los números del 1 al 6 siguiendo el orden dado por la serie. Después del 1 y el 6, caerá en el 4, y así sucesivamente.
La serie es:
1 – 9 – 6 – 17 – 21 – 14 – 4 – 12 – 7 – 20 – 24 – 15 – 2 – 10 – 5 – 18 – 22 – 13 – 3 – 11 – 8 – 19 – 23 – 16
Secuencia de apriete de tornillos: 8
Primero, elija un perno como el número 1, no importa cuál. Luego asigne un número a cada perno siguiente, desplazándose en sentido trigonométrico (contrario a las agujas del reloj).
Los números asignados deben corresponder al número de elementos a apretar. Aquí son 8 elementos, por lo que se eligen los números del 1 al 8 siguiendo el orden dado por la serie.
Así, después del 1 tendrá el 6, luego el 4, el 7, el 2, el 5, el 3 y finalmente el 8.
La serie es:
1 – 9 – 6 – 17 – 21 – 14 – 4 – 12 – 7 – 20 – 24 – 15 – 2 – 10 – 5 – 18 – 22 – 13 – 3 – 11 – 8 – 19 – 23 – 16
Puede realizar el apriete siguiendo el orden indicado por la numeración, es decir, del 1 al 8 como muestran las flechas verdes.
¿Cuál es la secuencia de apriete recomendada para 20 pernos?
Siga el mismo principio que antes, pero para 20 pernos.
La serie es:
1 – 9 – 6 – 17 – 21 – 14 – 4 – 12 – 7 – 20 – 24 – 15 – 2 – 10 – 5 – 18 – 22 – 13 – 3 – 11 – 8 – 19 – 23 – 16
El mismo concepto es aplicable independientemente del número de tornillos de su ensamblaje:
secuencia de apriete para 12 tornillos, secuencia de apriete para 15 pernos, etc.
¿Cómo perfeccionar una secuencia de apriete?
La técnica está en constante evolución, y hoy en día existen herramientas potentes para mejorar y perfeccionar el apriete en cruz de los ensamblajes atornillados y con pernos.
Entre estas innovaciones recientes se encuentra el software de gestión de apriete TMS (Tightening Management System), disponible como opción con el dispositivo TRAXX-M2. Este programa actúa como una ayuda para gestionar el apriete en cruz de todos los ensamblajes compuestos por uno o varios subconjuntos, como coronas o platinas.
En resumen, el TMS acompaña a los operarios en el sitio guiándolos paso a paso durante la operación de ensamblaje.
Después de configurar En este caso, el orden de apriete está diseñado para un número máximo de 24 tornillos. Con esta técnica podrá apretar ensamblajes que tengan entre 3 y 24 pernos. Se trata de definir en qué orden se apretarán, partiendo de la siguiente serie numérica: deseada y el número de pasadas, solo debe seguir las indicaciones del TMS sobre el orden de apriete y visualizar el proceso mediante la representación gráfica del ensamblaje en tiempo real.
Las ventajas de utilizar un software de gestión del apriete
- El TMS muestra e indica los límites de apriete de cada tornillo (en kN) para que el operario se mantenga dentro de los rangos de apriete recomendados.
- El dispositivo TRAXX-M2 mide la tensión de apriete de cada tornillo durante el apriete para garantizar un apriete homogéneo y preciso de todos los pernos del conjunto.
- Los datos de apriete de cada perno del ensamblaje pueden exportarse y utilizarse para un seguimiento a largo plazo por parte de los departamentos de calidad y mantenimiento.
Un ejemplo de un uso eficiente del TRAXX-M2 y del TMS
En General Electric, en el departamento de ensamblaje en Belfort, Benoît Pilliat es responsable de las operaciones de montaje y apriete de los tirantes de los rotores de turbinas de gas para los modelos 7HA y 9HA.
Él monta e inspecciona aproximadamente una decena de turbinas de gas al año utilizando el TRAXX-M2 y su software de gestión de apriete (TMS) integrado.
El software de gestión de apriete (TMS) organiza y controla el apriete de las turbinas.
El TMS ayuda a Benoît a gestionar en tiempo real y paso a paso el apriete de los rotores.
Le permite definir una secuencia de apriete, el número de pasadas y muchos otros parámetros útiles para esta operación delicada.
