Uniones Con Remaches

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERU FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA, AERONAUTICA, AUTOMOTRIZ Y SOFTWARE CURSO: INGENIERIA GRAFICA II

TEMA: UNIONES FIJAS POR REMACHADO PROF.: ING. JORGE ROJAS 01/07/2013

CONTENIDO 1. Clasificación Clasificación de de los tipos tipos de uniones. uniones. 2. Conceptos generales generales de remaches. remaches. 3. Uniones mediante mediante remaches. remaches. 4. Proce Proceso so de remachad remachado. o. 5. Nomenclat Nomenclatur ura. a. 6. Tabla de remaches. remaches. 7. Calculo y selección selección de remaches. remaches. ING. JORGE ROJAS ROJAS

CONTENIDO 1. Clasificación Clasificación de de los tipos tipos de uniones. uniones. 2. Conceptos generales generales de remaches. remaches. 3. Uniones mediante mediante remaches. remaches. 4. Proce Proceso so de remachad remachado. o. 5. Nomenclat Nomenclatur ura. a. 6. Tabla de remaches. remaches. 7. Calculo y selección selección de remaches. remaches. ING. JORGE ROJAS ROJAS

INTRODUCCIÓN Los remaches son dispositivos de unión muy utilizados en la industria para la unión de perfiles estructurales, tanques a presión, en la industria aeronáutica y automotriz; gracias a su gran gran versatilidad versatilidad y variedad.

CLASIFICACION DE LAS UNIONES Tipos de uniones

Uniones desmontables

Roscas

Uniones fijas

Roblonado

Soldadura

Pasadores Chavetas y lengüetas

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Remache tubular

Heterogénea

ING. JORGE ROJAS ROJAS

Homogénea

TIPOS DE UNIONES A.- Unión atornillada B.- Unión remachada C.- Unión pegada D.- Unión mediante soldadura blanda E.- Unión mediante soldadura. ING. JORGE ROJAS ROJAS

REMACHES Son sujetadores permanentes que se usan para conectar miembros en estructuras y para ensamblar hojas y placas de acero para tanques y calderas. Son rodillos cilíndricos hechos de hierro forjado o acero suave con una cabeza que se les forma al fabricarlos. 01/07/2013


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REMACHES No puede usarse con materiales cuya temperatura de fusión es menor a 850 C tales como Pb, Zn y vítreos, debido a que el remache se forma a temperaturas promedio a 850 C. °

°

Debe golpearse hasta formar una cabeza en el otro extremo. Por lo tanto no se pueden unir piezas frágiles. 01/07/2013


REMACHES Los remaches pequeños, de diámetro menor que ½”, se pueden remachar en frio y son empleados en estructuras pequeñas y ligeras como el chasis de un vehículo. Los remaches de ½” a 4” se incrementan de 1/8 ” en 1/8” ING. JORGE ROJAS ROJAS

REMACHES •

•

Los remaches mayores a ½” se remachan en caliente y son usados en estructuras metálicas, calderos, tanques de almacenamiento, recipientes de presión y otros. Para tipos especiales de trabajos de ingeniería, los remaches se fabrican de cromo-hierro, aluminio, bronce, cobre y demás. ING. JORGE ROJAS ROJAS

UNIONES MEDIANTE REMACHES


REPRESENTACIÓN


CLASIFICACIÓN DE REMACHES Por su forma:


PARTE DE UN REMACHE LIVIANO


PARTE DE UN INDUSTRIAL -Diámetro: remache 1,5 - 2 veces el grosor de la chapa mas gruesa. -Longitud: 1,5 veces el diámetro.


CLASIFICACION DE REMACHES Por su tipo de cabeza.


CLASIFICACIÓN DE REMACHES Ciegos o tracción:


CLASIFICACIÓN DE REMACHES Remaches explosivos Du Pont:

Tienen dentro de la espiga una carga explosiva para dilatar el remache una vez introducido en el agujero correspondiente.


CLASIFICACIÓN DE REMACHES Remaches explosivos Du Pont:

Después de la explosión el remache queda como se muestra.


CLASIFICACIÓN DE REMACHES Tuerca remachable:


PROCESO DE REMACHADO 1. Por lo general, el agujero para un remache se taladra y se escaria 1/16 ” mas grande que el diámetro del vástago del remache. 2. Debe colocarse la cabeza en una herramienta llamada buterola en el extremo del cuerpo. 3. Debe golpearse (forjar) hasta obtener una forma similar a la cabeza del remache, a este proceso se le denomina estampado. Ver figura siguiente: ING. JORGE ROJAS ROJAS

PROCESO DE REMACHADO Estampación:


DIAGRAMA DEL PROCESO DE REMACHADO

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PROCESO DE REMACHADO A).-Costura por solape y una sola fila de remaches:


PROCESO DE REMACHADO B).- Costura con cubrejuntas y dos filas de remaches:


PROCESO DE REMACHADO C).- Costura con solape y dos filas de remaches a tresbolillos:


PROCESO DE REMACHADO


PROCESO DE REMACHADO


HERRAMIENTAS DE REMACHADO MANUAL

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HERRAMIENTAS DE REMACHADO MANUAL


HERRAMIENTAS DE REMACHADO INDUSTRIAL

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DESMONTAJE Y REPARACIÓN


SIMBOLOGIA Y CONVENCIONES UNE 1045:1951 SIGNOS CONVENCIONALES

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SIMBOLOGIA Y CONVENCIONES UNE 1129:1995 Dibujo Técnico de estructuras metálicas remachadas.

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TABLAS DE REMACHES

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TABLAS DE REMACHES

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TABLAS DE REMACHES

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TABLAS DE REMACHES

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MODOS DE FALLA EN REMACHES

(a) Bending of member; (b) shear of rivet; (c) tensile failure of member; (e) bearing of rivet on member or bearing of member on rivet. 01/07/2013


RESISTENCIA DEL REMACHE AL CORTE Si actúa la fuerza P sobre cada plancha de espesores S y S 1 (pudiendo ser S = S 1), la sección del roblón entre las dos chapas está sometida al corte.

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RESISTENCIA DEL REMACHE AL CORTE El área A de la sección que soporta este esfuerzo de corte está dada por la expresión:

A



 d

2

1

4 •

•

siendo d 1 el diámetro del roblón remachado. Si es  adm el esfuerzo unitario admisible al corte del material del roblón. La fuerza P que el roblón puede soportar es:

P = A  adm 01/07/2013


CÁLCULO DEL DIÁMETRO DEL REMACHE El esfuerzo unitario al corte  que podrá soportar el roblón deberá ser menor que el admisible a fin de asegurar su resistencia: 

<  adm

En el roblonado se deben respetar ciertas dimensiones mínimas a los efectos de lograr la resistencia y comportamiento adecuado de las chapas y roblones. 01/07/2013


CÁLCULO DEL DIÁMETRO DEL REMACHE Conociendo el esfuerzo unitario admisible al corte del material del roblón y el esfuerzo máximo al que puede ser sometido, se puede conocer el diámetro que debe tener el mismo para soportar la carga a la que estará expuesto con la siguiente expresión:

d 1



4 P  

adm

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ESFUERZOS Y MATERIALES DE RECIPIENTES A PRESIÓN Y CALDERAS (ASME) Tipo de esfuerzo y material Corte del remache

Tensión en An

Soporte en Ap

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Esfuerzo permisible Ksi

MPa

Hierro

7.6

52.4

Acero

8.8

60.7

Aleaciones de acero

12.0

82.7

SA-515-55

11.0

75.8

SA-202

15.0

103.4

SA-203

13.0

89.6

SA-515-55

19.0

131.0

SA-202

24.0

165.5

SA-203

21.0

144.8


FORMULAS EMPLEADAS EN REMACHES P

Esfuerzo axial



Esfuerzo cortante



P 



A

Cálculo del área circular A

Nx xD 

Esfuerzo cortante modificado

2



4



4 P

nxNx xD

Donde: σ, τ: esfuerzos P: Carga aplicada D: diámetro de la sección transversal. A: Área de la sección transversal. N: Número de remaches. n: Número de cubrejuntas (en caso de tener cubrejuntas) ING. JORGE ROJAS ROJAS

2

A

FORMULAS EMPLEADAS EN REMACHES Cálculo del diámetro del remache D



4 P

Nx x


PROBLEMA 1 En la siguiente figura se muestra una conexión con 2 remaches en línea. La carga de tensión aplicada es de 15 000 lbf y el diámetro del remache es de ½”. Halle el esfuerzo en el remache. 







4 x15000

 1 1  x  2 x   2 16 

2

30.180(ksi)


PROBLEMA 2 Utilizando el código ASME determínese los esfuerzos de tensión, de soporte y de corte en una conexión con remaches dobles. Las placas principales son de placas ¾”, las P P laterales son de ½” y remaches de acero colocados en caliente de Ø 7/8”, la carga P=18,000 lbf. ING. JORGE ROJAS ROJAS

PROBLEMA 3 Para el problema anterior realice el modelado de las placas y el montaje. Utilice las dimensiones recomendadas por el código ASME.

P


P

PROBLEMA 4 Determínese la carga permisible de una conexión de traslape que usa dos placas de acero al bajo carbono SA 203, de 10 mm x 300 mm con cinco remaches de acero, de un diámetro de 12 mm, como se muestra en la figura.

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PROBLEMA 5

ØA=5/8 ØB=7/8

Group of riveted fasteners used in Example 15.9. (a) centroid of rivet group Assembly; (b) radii from centroid to center of rivets; (c) resulting triangles; (d) direct and torsional shear acting on each rivet; (e) security beding factor (side view of member). (All dimensions are in inches.)

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BIBLIOGRAFIA

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Diseño de Elementos de Maquina. Hori A. Juan Diseño de Elementos de Máquina. Holowenko Diseño de elementos de Maquina. Faires 1994

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