Instructivo Aplicación de Torque a Perno PDF

INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 1. OBJETIVO. 1.1. Establecer los métodos necesarios que permitan tensionar los elementos de unión hilados para lograr la Fuerza de Unión (CLAMPING FORCE) necesario en la unió...

INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 1. OBJETIVO. 1.1. Establecer los métodos necesarios que permitan tensionar los elementos de unión hilados para lograr la Fuerza de Unión (CLAMPING FORCE) necesario en la unión de los componentes apernados, en los Centros de Servicios David Brown Santasalo S.A. 2. ALCANCE. 2.1. Este documento establece los métodos apropiados para el tensionado de pernos haciendo uso de distintos medios diseñados para lograr este objetivo, entre ellas, llaves dinamométricas manuales (Llaves de torque) y llaves de torque accionadas hidráulicamente para ejercer el par de apriete, tuercas hidráulicas expansivas, tuercas gato (Super Nut) y tensionado necesario para lograr la FUERZA DE UNIÓN (CLAMPING FORCE) que se requiere, haciendo uso de especificaciones de fábrica de la transmisión y de los fabricantes de sistemas de apernado, tablas de referencias según descripción y grado de pernos, considerando también la secuencia de apriete. 3. DOCUMENTOS DE REFERENCIAS. Este procedimiento se basa en los siguientes documentos: Especificaciones de los fabricantes de las cajas de transmisiones. 3.1. ASTM Designation: A-307-00 Standard Specification for Carbon Steel Bolts and Studs, 60 000 PSI Tensile Strength. 3.2. ASTM Designation: A325-00 Standard Specification for Structural Bolts, Steel, Heat Treated, 120/105 ksi Minimum Tensile Strength. 3.3. ASTM Designation: A325/M-00 Standard Specification for High-Strength Bolts for Structural Steel Joints [Metric]. 3.4. ASTM Designation: A490-00 Standard Specification for Heat-Treated Steel Structural Bolts, 150 ksi Minimum Tensile Strength. 3.5. ASTM Designation: A490/M-00 Standard Specification for High-Strength Steel Bolts, Classes 10.9 and 10.9.3, for Structural Steel Joints [Metric]. 3.6. DIN 6914 Clase 8.8/10.9/12.9 Tornillos Estructurales. 3.7. DIN 931 a 933 CLASS 8.8/10.9/12.9 tornillos hexagonales. 3.8. DIN 912 CLASS 8.8/10.9/12.9 tornillos Allen. 3.9. ISO 9001:2015 “Sistemas de gestión de la calidad”.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 4. RESPONSABILIDADES. 4.1 Es responsabilidad del personal técnico interiorizarse de lo especificado por el fabricante del equipo y aplicar el par de apriete requerido de acuerdo con los requisitos de este documento. 4.2 Es responsabilidad del personal técnico reportar en los registros que correspondan, los valores de torque aplicado. 4.3 Es responsabilidad del encargado del departamento de calidad fiscalizar y sistema de gestión integrado de David Brown Santasalo S.A, el control y actualización de este documento. 4.4 Será responsabilidad de servicios externos contratados según requerimientos de clientes, entregar a David Brown Santasalo S.A reportes de las actividades realizadas para el tensionado y torqueado de pernos. 5. DEFINICIONES. 5.1. Apriete con torque y precarga: La magnitud de precarga creada al aplicar torque depende en gran medida de los efectos de la fricción. En lo fundamental, hay tres diferentes “componentes del torque”: - Torque para estirar el perno, el ángulo y paso del hilo del medio de apriete - Torque para superar la fricción en las roscas del perno la cabeza del perno y la tuerca. - Torque para superar la fricción en la cabeza del perno y la cara de apoyo de la tuerca (superficie de contacto). 5.2. Alargamiento (Elongación): Mide el cambio de longitud en función del tamaño original. 5.4. Carga de sujeción: También llamada carga inicial o precarga, se crea cuando se aplica tensión en un perno y da como resultado una fuerza y medidas iguales de la compresión de dos partes. Se calcula comúnmente como el 75% de la carga de prueba mínima. 5.5. Carga de compresión: La carga que tiende a comprimir o acortar el miembro. El valor de la resistencia a la compresión puede depender del grado de distorsión. 5.6. Ductilidad (sujetadores roscados externamente): La medida de la capacidad de un sujetador para deformarse antes del punto de fractura. Se fabrican piezas de prueba maquinadas para evaluar el alargamiento y la reducción del área del metal. Cuanto menor sea la relación entre su límite elástico mínimo especificado y su resistencia a la tracción mínima especificada, mayor será la ductilidad del sujetador. 5.7. Espesor promedio del recubrimiento: Se determina como el valor obtenido por métodos analíticos o el valor medio de un número específico de mediciones de espesor locales que se distribuyen uniformemente sobre la superficie significativa.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 5.8. Fuerza de sujeción: Es la fuerza (libras o kg) necesaria para mantener unido los cuerpos de la transmisión. 5.9. Newton-metro (Nm): Es una unidad de medida que cuantifica el esfuerzo de torsión, o más conocido como par motor, en el Sistema Internacional de Unidades, o SI. Un newton·metro, o Nm, es equivalente a la torsión que resulta de un newton de fuerza aplicado perpendicularmente al final de un momento de fuerza de un metro. Esta unidad también tiene sus equivalentes en libras- pie (lb-ft). 5.11. Recocido: Describe el proceso de calentamiento y enfriamiento del acero para suavizar la dureza causada por la fabricación o el tratamiento térmico previo. 5.12. Resistencia a la tracción: La carga máxima aplicada a la tracción que un sujetador puede soportar antes de la fractura. 5.13 Par de apriete: Se considera el par de apriete como la fuerza mediante la cual se debe apretar un perno, tuerca o cualquier elemento. Supone el punto exacto de tensión que va a soportar un perno, provocando la completa sujeción de las piezas en cuestión. 5.14. Pernos de alta resistencia: Un término que se usa comercialmente para denotar pernos ASTM A325 o A490 que se usan principalmente en aplicaciones de construcción. 5.15. Propiedades mecánicas: Las características del sujetador que se relacionan con su reacción a las cargas aplicadas; estas propiedades pueden ser las de la materia prima básica o resultar del proceso de fabricación. 5.16. Perno: Un sujetador con cabeza y rosca externa diseñado para ensamblarse con una tuerca. 5.17. Perno hexagonal: Esto se refiere a un perno fabricado según ANSI B18.2.1 y tiene diferentes tolerancias que el tornillo de cabeza hexagonal. 5.18. Símbolos de identificación de grado: Marcas permanentes que indican la especificación utilizada para fabricar un sujetador. Esto indicaría el material apropiado, las propiedades mecánicas y otros criterios utilizados para producir el perno. 5.19. Torque: Es una medida de cuánta fuerza actuando sobre un objeto causa que ese objeto gire. 6. REQUISITOS DE PERSONAL. 6.1. El personal técnico que llevará a cabo las tareas y/o actividades para la aplicación de par de apriete durante el proceso de torque de pernos deberá estar calificado y con las competencias técnicas necesarias considerando los riesgos y peligros a los cuales estará expuesto, descritos según programa de capacitación SST&MA (Seguridad, Salud en el trabajo y Medio ambiente) / herramientas críticas.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 7. EQUIPO Y MATERIALES INVOLUCRADOS. 7.1. Llave Dinamométrica (Llave de torque). Es una herramienta manual (palanca conocida) que se utiliza para ajustar el par de apriete de elementos roscados. Esta herramienta puede ser con cuadrante de 1/2pulg, 3/4pulg, 1pulg y su rango de apriete pueden ser variable (Por ejemplo: 10-80 lb-ft, 50-250 lb-ft, 120-600 lb-ft, 200-1000 lb-ft, 40-360 N.m, 300-1800 N.m. 7.2. Llave de torque hidráulico. Llaves de torque hidráulicas en conjunto con bombas hidráulicas, la palanca la acciona un cilindro hidráulico, generan los más altos torques o par de apriete para uniones empernadas críticas. 7.4. Lubricación de los hilos. La lubricación reduce la fricción durante el apretado, reduce el agarrotamiento del perno durante la instalación y alarga la vida de servicio del perno, SIEMPRE Y CUANDO SE AJUSTE AL MENOR VALOR DE TENSIONADO QUE LE ADJUDICA LA BAJA DE FRICCIÓN EN LOS HILOS Y CABEZA O CARAS DE APOYO sino la posibilidad de cortar el perno o los hilos es muy grande. La variación en los coeficientes de fricción afecta la cantidad de precarga obtenida a un torque especificado. Una fricción más alta da como resultado menos conversión de torque a precarga. Para establecer con exactitud el valor de torque requerido debe conocerse el valor del coeficiente de fricción suministrado por el fabricante del lubricante. Los compuestos lubricantes o anti aferramiento deben aplicarse a la superficie de contacto de la tuerca y a las roscas macho. 8. CONDICIÓN DE LA SUPERFICIE. 8.1. Se obtienen resultados satisfactorios cuando las superficies de asiento de los pernos y sus tuercas (si aplica) se encuentran perpendiculares y sin imperfecciones o irregularidades que pudieran deformar el perno durante el proceso de aplicación de torque. 8.2. Se deberá inspeccionar las superficies de asiento de los pernos y sus tuercas (si aplica) antes del montaje de los pernos. 8.3. La limpieza puede completarse usando detergentes, solventes orgánicos, soluciones decapantes, removedores de pintura, vapor desengrasante, chorro de arena o granalla. 9. CALIBRACIÓN Y VERIFICACIÓN DEL EQUIPO. 9.1. Antes de ser utilizados las herramientas y equipos, deberán ser inspeccionadas de acuerdo con lo descrito en el manual M7-ES (ESTANDAR DE SEGURIDAD) y se deberá registrar según Check List aplicable para cada herramienta o equipo. 9.2. Las verificaciones y/o calibraciones se realizarán según programa de mantención de equipos críticos y programa de calibración (M6/RS-R10-FICHA DE CALIBRACIONES).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 10. PROCEDIMIENTO PARA APLICAR UNA SECUENCIA DE TORQUE. 10.1. Deberá aplicarse según sea el caso para cada maquina o equipo según lo descrito en especificaciones técnicas de ensamble. Al aplicar torque es normal apretar solamente un perno a la vez, y esto puede causar carga puntual y dispersión de la carga. Para evitar esto, el torque se aplica en etapas de acuerdo con un patrón predeterminado. A continuación, se muestran los patrones para la secuencia de torque según la cantidad de pernos: Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 1, 2, 3 y 4. Patrón de secuencia de torque. 10.2. Antes de iniciar la aplicación del torque y su secuencia, se deberá ajustar (dar) a las herramientas a utilizar (Manuales o eléctricas) el torque que se desea aplicar. Paso 1: Asegúrese que todos los pernos se muevan libremente en los agujeros. Paso 2: Utilice el lubricante y trabador de rosca recomendado por el fabricante de la máquina. Paso 3: Apriete a mano los pernos o la tuerca de los pernos. Paso 4: Numere todos los pernos consecutivamente de forma diametralmente opuesta.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Paso 5: Apriete los pernos consecutivamente empezando por la primera vuelta el 25% del valor del par final especificado. Paso 6: Realice una segunda vuelta al 50% y finalmente una tercera del 100% o como lo recomiende el fabricante de la máquina u equipo de torque. Paso 7: Ejecute un pase final en cada perno trabajando en sentido de las agujas del reloj desde el perno 1, hasta el torque completo final. Paso 8: Marcar con una “X” en la parte superior del perno, cada vez que se compruebe su torque. Paso 9: Dependiendo del fabricante marcar una línea entre la cabeza del perno y la base donde se encuentra, para verificar visualmente que no se haya desenroscado o aplique Crosscheck. Paso 10: Se deberá hacer uso de tablas de descripción del torque especifico a aplicar a los pernos según el fabricante. También se podrán hacer uso de tablas determinadas para torque según tipos y grados de pernos. NOTA: Sí la aplicación del torque es realizada mediante herramientas hidráulicas, se deberá seguir los pasos del 1 al 7 y realizar los ajustes correspondientes del sistema hidráulico. Además, se deberá seguir las instrucciones de operación y seguridad establecida por el fabricante. 11. REGISTRO. 11.1. Todos los valores de torque aplicados deberán ser registrados en M6-RS/ R7-B1-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) - REGISTRO DE APLICACIÓN DEL PAR DE APRIETE (TORQUE DE PERNOS) ó en los reportes operacionales R7 (REPORTE DE ARMADO) correspondientes según sea el caso de la maquina o equipo intervenido por parte de David Brown Santasalo S.A. (Ver anexo). 12. TABLAS SUGERIDAS PARA APLICACIÓN DE TORQUE. 12.1. Cuando sea aplicable el torque con herramientas manuales (Llaves de torque – Llaves dinamometricas) las tablas 1, 2 y 3 son sugeridas.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 1. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En pulgadas).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 2. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En milímetros).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 3. Valores de torque según grado y tamaño de perno (En pulgadas).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 12.2. Cuando sea aplicable el torque mediante proceso de tensionado con herramientas electricas mediante el uso de hidráulica, las tablas 4 y 5 son sugeridas. Tabla 4. Valores de presión para aplicación de troque en proceso de tensionado de pernos.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Tabla 5. Valores de presión para aplicación de troque en proceso de tensionado de pernos.  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 12.3. Cuando sea aplicable el torque con bombas electricas mediante el uso de hidráulica, los calibradores de presión para manometro mostrados en figura 5 y 6 son sugeridos. Figura 5. Calibradores de presión para aplicación de troque de pernos (ft-lbs).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) Figura 6. Calibradores de presión para aplicación de troque de pernos (N.m).  INSTRUCTIVO APLICACIÓN DE TORQUE A PERNOS M6-RS/ IT-M6-24 REV.00 (FECHA 23/01/2023) 13. ANEXOS. 13.1. REGISTRO DE APLICACIÓN DEL PAR DE APRIETE