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Clases de resistencia de los pernos (4,6–12,9)
Busque propiedades mecánicas para cualquier clase de propiedad de perno según ISO 898-1 (resistencia a la tracción, límite elástico, tensión de prueba, dureza) y calcule la carga de prueba para cualquier tamaño de rosca métrica.
Esta calculadora fue desarrollada y verificada por el equipo de ingeniería de Vibromera, fabricante de los instrumentos portátiles de equilibrado Balanset.
Resultados
| Clase | Rm (MPa) | Rp0,2 (MPa) | Sp (MPa) | Alargamiento % | CDH | Material |
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Lectura de la designación de la clase de propiedad
El sistema de dos números (por ejemplo, 8,8) codifica las propiedades mecánicas clave del perno:
Para la clase 8.8:Rm = 8 × 100 = 800 MPa, Rp0.2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.
Cálculo de la carga de prueba
La carga de prueba es la fuerza máxima que debe soportar un perno sin deformarse permanentemente:
Donde Sp es la tensión de prueba y As es el área de tensión de tracción según ISO 898-1.
Carga máxima de tracción
Dada: Clase 8.8, M12 (As = 84,3 mm²), d ≤ 16 mm → Sp = 580 MPa
Carga de prueba Fp = 580 × 84,3 = 48.894 N ≈ 48,9 kN
Carga de tracción Ft = 800 × 84,3 = 67.440 N ≈ 67,4 kN
⚠️ Nota: Para la clase 8.8, Sp = 580 MPa para d ≤ 16 mm y Sp = 600 MPa para d > 16 mm. Esto se debe a que los pernos más grandes tienen una mayor relación entre la sección transversal templable y la sección transversal total.
ℹ️ Consejo de diseño: La precarga típica del perno es de 75–90% de carga de prueba. Nunca exceda la carga de prueba durante el apriete. Utilice llaves dinamométricas calibradas o apriete con control de ángulo para uniones críticas.
La designación es un sistema codificado según ISO 898-1:
- Primer número × 100 = resistencia nominal a la tracción Rm en MPa
- Primero × segundo × 10 = límite elástico convencional nominal Rp0.2 en MPa
Para la clase 8.8: Rm = 8 × 100 = 800 MPa, Rp0.2 = 8 × 8 × 10 = 640 MPa.
El segundo dígito representa, por tanto, la relación entre el límite elástico y la resistencia a la tracción (0.8 = 80%).
Rp0.2 (límite elástico convencional) es la tensión que provoca un 0,2% de alargamiento permanente — determinada mediante ensayo de tracción.
Sp (tensión de prueba) es una tensión mínima garantizada más baja que el perno debe soportar sin deformación permanente — utilizada para el ensayo de carga de prueba según ISO 898-1.
Habitualmente Sp ≈ 90–95% de Rp0.2. La carga de prueba Fp = Sp × As es el parámetro clave para la especificación del perno.
8.8 es la clase más común en ingeniería general:
- Buena resistencia (Rm = 800 MPa) con ductilidad adecuada
- Adecuada para la mayoría de bastidores de máquinas, bridas y soportes
- Económica y fácilmente disponible
10.9 se utiliza cuando se necesita una mayor fuerza de apriete:
- Motor/chasis de automoción (estándar OEM)
- Uniones estructurales de acero (EN 14399)
- Entornos de alta vibración que requieren mayor precarga
- Uniones con limitaciones de espacio (perno más pequeño, misma fuerza)
12.9 se destina a las aplicaciones más exigentes donde la precarga máxima por perno es crítica, p. ej., maquinaria de precisión y competición.
Según ISO 898-1, los pernos de cabeza hexagonal deben estar marcados de forma permanente con:
- Clase de resistencia (calidad) — p. ej., “8.8”, “10.9”, “12.9”
- Identificación del fabricante — símbolo o código
Ubicación del marcado: parte superior o lateral de la cabeza hexagonal. Tornillos de cabeza cilíndrica con hexágono interior (Allen): lateral de la cabeza o en el hueco.
Los pernos sin marcar deben asumirse como ≤ clase 4.6 y no deben utilizarse en aplicaciones estructurales.
Carga de prueba Fp = Sp × As
- Sp = tensión de prueba (MPa) según ISO 898-1 para la clase de resistencia elegida
- As = área resistente a la tracción (mm²) para el tamaño de rosca según ISO 898-1
- El resultado está en Newtons (÷ 1000 para kN)
El ensayo de carga de prueba según ISO 898-1 aplica esta fuerza axialmente durante 15 segundos. El perno no debe presentar alargamiento permanente.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos y software de equilibrado de campo profesionales. Utilizados en más de 50 países.
