Esa cifra es adecuada para un perno de baja resistencia. Vea también esta calculadora y esta tabla

Como una realidad, verifique si nos aproximamos a un área de sección transversal de 7 mm ^{2 sup > y una carga de 1000 N que da un esfuerzo de tracción de 140 MPa que está por debajo del rendimiento incluso para aceros de baja tracción.}

En este contexto particular, donde se conoce el par, el paso de rosca no entra en él, ya que está calculando en función de la relación entre par, fricción y tensión.

Un hilo fino (en igualdad de condiciones) será más fuerte que uno grueso. Algunos métodos implican calcular la fuerza de sujeción apretando el perno en un ángulo predeterminado y aquí el paso sí importa.

Una rosca de tornillo es esencialmente una variación de una cuña o plano inclinado y puede proporcionar una ventaja mecánica muy alta incluso antes de considerar el apalancamiento de la llave / destornillador utilizado.

Mal método para obtener una fuerza de sujeción conocida; las fricciones son grandes incógnitas. En el mundo real (cuando la fuerza de sujeción es importante), un tensor hidráulico tira del espárrago / perno y luego se aprieta la tuerca. Para aplicaciones ordinarias como tacos de ruedas de automóviles o pernos de cabeza, el fabricante tiene la experiencia para conocer los niveles de torque a aplicar.

El par de torsión requerido se calcula básicamente de la forma en que calcularía cuánta fuerza necesita para empujar un tope de puerta de forma triangular entre la parte inferior de la puerta y el piso. Esta operación implica necesariamente una fricción que para cálculos precisos es necesario estimar. En general, los resultados calculados pueden tener una precisión de solo + o - 25%.

Hay ecuaciones simples, como la que proporciona el interrogador, y hay otras más precisas (a continuación). La fórmula del interrogador es errónea porque no incluye el efecto importante de la rosca del tornillo. La "K" en esa ecuación debe incluir tanto la fricción como el ángulo helicoidal del tornillo. Creo que esta forma simple de la ecuación comenzó con el acompañamiento de una figura o gráfico para buscar un valor adecuado para K, y luego se simplificó más, pero con el conocimiento de la física básica perdido.

Nosotros puede comenzar con esa ecuación, pero luego escribir K más como

K = {[(0.5 dp) (tan l + mt sec b) / (1 - mt tan l sec b)] + [0.625 mc D]} / D

o

  K = {[0.5 p / p] + [0.5 mt (D - 0.75 p sen a) / sen a] + [0,625 mc D]} / D 

donde D = diámetro nominal del vástago del perno p = paso de rosca (distancia longitudinal del perno por rosca) .a = ángulo del perfil de la rosca = 60 ° (para M , MJ, UN, UNR y UNJ) .b = ángulo medio del perfil de rosca = 60 ° / 2 = 30 ° .tan l = ángulo de la hélice de la rosca tan = p / (p dp) .dp = diámetro del paso del perno.mt = coeficiente de fricción de la rosca.mc = coeficiente de fricción del collar.

Estas expresiones contienen tanto los efectos de la fricción como los de la rosca. Se pueden encontrar en los textos acreditados, Shigley, Mechanical Engineering Design, 5 ed., McGraw-Hill, 1989, p. 346, ec. 8-19 y MIL-HDBK-60, 1990, Sect. 100.5.1, pág. 26, ec. 100.5.1, respectivamente. Pueden ser demasiado para algunas personas y podemos entender el deseo de simplificar.

No tengo experiencia práctica en comparar estos cálculos con el mundo real. Es posible que se considere que las expresiones más complicadas no valen la pena en comparación con su precisión. Sin embargo, en un foro de "Ingeniería", creo que es importante no perder de vista la física fundamental.