Lavadora (hardware)

Placa delgada con un orificio, normalmente utilizada para distribuir la carga de un sujetador roscado.

Arandelas surtidas: planas, partidas, estrella y aislantes

Una arandela es una placa delgada (generalmente en forma de disco, pero a veces cuadrada) con un orificio (generalmente en el medio) que normalmente se usa para distribuir la carga de un sujetador roscado , como un perno o una tuerca . Otros usos son como espaciador, resorte ( arandela Belleville , arandela ondulada), almohadilla de desgaste, dispositivo indicador de precarga , dispositivo de bloqueo y para reducir la vibración ( arandela de goma ).

Las arandelas suelen ser de metal o plástico . Las uniones atornilladas de alta calidad requieren arandelas de acero endurecido para evitar la pérdida de precarga debido al brinelling después de aplicar el torque . Las arandelas también son importantes para prevenir la corrosión galvánica , particularmente al aislar tornillos de acero de superficies de aluminio. También se pueden utilizar en aplicaciones giratorias, como rodamiento. Una arandela de empuje se utiliza cuando no se necesita un rodamiento, ya sea desde una perspectiva de coste-rendimiento o debido a limitaciones de espacio. Se pueden utilizar recubrimientos para reducir el desgaste y la fricción, ya sea endureciendo la superficie o proporcionando un lubricante sólido (es decir, una superficie autolubricante).

Se desconoce el origen de la palabra. El primer uso registrado de la palabra fue en 1346; sin embargo, la primera vez que se registró su definición fue en 1611. ^[1]

Las juntas de caucho o fibra utilizadas en los grifos (o grifos, válvulas y otras conexiones de tuberías) como sello contra fugas de agua a veces se denominan coloquialmente arandelas ; pero, si bien pueden parecer similares, las arandelas y juntas generalmente están diseñadas para funciones diferentes y fabricadas de manera diferente.

Tipos de lavadoras

La mayoría de las lavadoras se pueden clasificar en tres tipos generales;

• Arandelas planas , que reparten la carga y evitan daños a la superficie que se está fijando, o proporcionan algún tipo de aislamiento, como el eléctrico.
• Arandelas elásticas , que tienen flexibilidad axial y se utilizan para evitar que se aprieten o aflojen debido a vibraciones.
• Arandelas de seguridad , que impiden el apriete o aflojamiento impidiendo el giro desenroscado del dispositivo de sujeción; Las arandelas de bloqueo suelen ser también arandelas de resorte.

Arandelas lisas

Arandelas de resorte y de bloqueo

Las arandelas de seguridad, las contratuercas , las contratuercas y el líquido bloqueador de roscas son formas de evitar que la vibración afloje una unión atornillada .

juntas

El término arandela se aplica a menudo a varios tipos de juntas, como las que se utilizan para sellar la válvula de control en los grifos .

Tipos especializados

El estándar de arandelas métricas DIN 125 se refiere a los subtipos A y B. ISO 7089 los llama Forma A e ISO 7090 los llama Forma B. Todos tienen el mismo tamaño general, pero la Forma B está biselada en un lado.

Materiales

Las lavadoras se pueden fabricar con una variedad de materiales que incluyen, entre otros: ^[23]

• Acero : acero al carbono , acero para resortes , acero inoxidable A2 (304) y acero inoxidable A4 (316/316L).
• Metales no ferrosos : cobre , latón , aluminio , titanio , hierro , bronce y zinc.
• Aleación : bronce al silicio , Inconel , Monel y Hastelloy
• Plástico : termoplásticos y polímeros termoestables como polietileno , PTFE (teflón) ^[24]
• Nailon : nailon 6 , nailon 66 , Nylatron y Tecamid MDS ^[25]
• Especialidad – Fibras , cerámicas , caucho , fieltro , cuero , bimetales y mica.
• Fenólico : el material tiene un buen aislamiento eléctrico, es liviano, resistente, tiene baja absorción de humedad, es resistente al calor y a los productos químicos y la corrosión. Las arandelas fenólicas son sustitutas de las arandelas metálicas planas en los casos en los que se requiere aislamiento eléctrico. Las arandelas fenólicas se estampan a partir de grandes láminas de material fenólico. El término "arandela fenólica" se utiliza a veces para arandelas estampadas de materiales laminados como papel, lona y Mylar .

Resistencia a la corrosión

Se utilizan varias técnicas para mejorar las propiedades resistentes a la corrosión de ciertos materiales de arandelas:

• Recubrimientos metálicos: los recubrimientos típicos utilizados para producir arandelas resistentes a la corrosión son el zinc, el cadmio y el níquel. El recubrimiento de zinc actúa como una capa superficial de sacrificio que es víctima de materiales corrosivos antes de que el material de la lavadora pueda resultar dañado. El cadmio produce una superficie protectora de alta calidad, pero es tóxico, tanto biológica como ambientalmente. Los recubrimientos de níquel añaden protección contra la corrosión sólo cuando el acabado es denso y no poroso.
• Galvanoplastia : este método implica recubrir la lavadora mediante deposición electrolítica utilizando metales como cromo o plata .
• Fosfatado: se logra una superficie resistente pero abrasiva incorporando una capa de fosfato de zinc y aceite protector contra la corrosión.
• Dorado o azulado: la exposición de la lavadora (generalmente de acero) a un compuesto químico o una solución de sal alcalina provoca una reacción química oxidante , que da como resultado la creación de una superficie coloreada resistente a la corrosión. La integridad del recubrimiento se puede mejorar tratando el producto terminado con un aceite que desplace el agua.
• Recubrimiento químico: esta técnica utiliza una aleación de níquel y fósforo que se precipita sobre la superficie de la lavadora, creando una superficie extremadamente resistente a la corrosión y la abrasión. ^[26]

Tipo y forma

Se colocan una arandela plana y una arandela elástica en un perno entre la tuerca (en el extremo roscado) y la cabeza del perno.

El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) proporciona estándares para arandelas planas de uso general. El tipo A es una serie de arandelas de acero con amplias tolerancias, donde la precisión no es crítica. El tipo B es una serie de arandelas planas con tolerancias más estrictas donde los diámetros exteriores se clasifican como "estrechos", "regulares" o "anchos" para tamaños de pernos específicos. ^[27]

"Tipo" no debe confundirse con "forma" (pero a menudo sí lo es). La norma británica para arandelas metálicas de series métricas (BS4320), escrita en 1968, acuñó el término "forma". Las formas van de la A a la G y dictan el diámetro exterior y el espesor de las arandelas planas.

• Forma A: diámetro normal, espesor normal
• Forma B: diámetro normal, espesor ligero
• Forma C: diámetro grande, espesor normal
• Forma D: diámetro grande, espesor ligero
• Forma E: diámetro normal, espesor normal
• Forma F: diámetro grande, espesor normal
• Forma G: mayor diámetro, mayor espesor.
  Los distribuidores utilizan con bastante libertad la "forma" de la lavadora al comparar diferentes tipos de materiales de lavadora. En relación específicamente con BS4320, las formas de arandela 'A' a 'D' inclusive se denominan arandelas de 'metal brillante' y se suministran autoacabadas en varios metales, incluidos: aleaciones de acero, latón, cobre, etc. Mientras que las formas de arandela BS4320 'E ' a 'G' inclusive se denominan arandelas de acero suave 'negras' (sin recubrimiento), que normalmente se especifican con una condición de suministro de recubrimiento protector suplementario.

Tamaños estándar de arandelas planas métricas

En la siguiente tabla se enumeran arandelas de tamaños métricos estándar equivalentes a BS4320 Forma A. Las medidas de la tabla se refieren a las dimensiones de las arandelas tal y como se describe en el dibujo. Las especificaciones para las arandelas planas métricas estándar se conocieron como DIN 125 (eliminada) y se reemplazaron con ISO 7089. Las normas DIN (Deutsches Institut für Normung - Instituto Alemán de Normalización) se emiten para una variedad de componentes, incluidos sujetadores industriales como arandelas planas métricas DIN 125. Las normas DIN siguen siendo comunes en Alemania, Europa y en todo el mundo, aunque se está produciendo la transición a las normas ISO. Las normas DIN se siguen utilizando para piezas que no tienen equivalentes ISO o para las que no hay necesidad de estandarización. ^[28]

Ver también

• guardia de bits
• Clavija
• Estándar de hilo unificado

Notas

1. Bowmans Fastener Technical Fast de 1999 en las páginas 32 y 33 tiene la recomendación SAE de 1969 de que no se utilicen arandelas de seguridad en ninguna aplicación crítica. Las motocicletas BMW experimentaron una serie de arandelas de seguridad rotas y BMW luego prohibió su uso en juntas universales debido al daño causado por la pérdida del espaciador y el aflojamiento de la tuerca. ^{[ cita necesaria ]}

Referencias

1. "The Straight Dope: ¿Cuál es el propósito de las arandelas (las cosas redondas de metal)?". www.straightdope.com . 28 de junio de 2005.
2. Paul verde (2007). La referencia del escritorio de dibujo de ingeniería mecánica: creación y comprensión de dibujos técnicos estándar ISO. Lulu.com/CreateSpace. Arandelas, p.205. ISBN 9781847531155.
3. Nikolas Davies; Erkki Jokiniemi (2008). Diccionario de arquitectura y edificación. Prensa arquitectónica. Arandela plana, p.153. ISBN 9780750685023.
4. NASA, Manual de diseño de sujetadores, p. 10.Error de sfnp: sin destino: CITEREFNASA,_Fastener_Design_Manual ( ayuda )
5. Bucher, sala (1996). Diccionario de conservación de edificios . Prensa de preservación. pag. 576.
6. John Holloway (2010). Guía ilustrada de producción teatral. Prensa focalizada. pag. 202.ISBN​ 9780240812045.
7. "Manual de diseño de sujetadores" (PDF) . NASA . 1990, págs. 9-10. Archivado desde el original (PDF) el 15 de mayo de 2010.
8. Catálogo McMaster-Carr (115.a ed.), McMaster-Carr, p. 1217 , consultado el 26 de noviembre de 2010 .
9. Smith, Carroll (1990), Manual de tuercas, pernos, sujetadores y plomería de Carroll Smith, MotorBooks/MBI Publishing Company, p. 116, ISBN 0-87938-406-9.
10. Catálogo McMaster-Carr (115.a ed.), McMaster-Carr, págs. 3217–3218 , consultado el 25 de noviembre de 2010 .
11. "Arandelas elásticas helicoidales". www.boltscience.com . Consultado el 14 de febrero de 2017 .
12. IS 3063: 1994 Sujetadores - Arandelas de seguridad con resorte de sección rectangular de bobina simple - Especificación
13. Bickford. John H. "Introducción al diseño y comportamiento de uniones atornilladas" 3.ª edición, 1995. p561 ISBN 978-0824792978 
14. "Especificaciones para arandelas de seguridad de dientes internos ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
15. "Especificaciones para arandelas de seguridad de dientes externos ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
16. "Especificaciones para arandelas de seguridad de dientes internos/externos ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
17. "Especificaciones para arandelas de seguridad de dientes externos avellanados ASME B18.21.1-1999" (PDF) .
18. "Métodos mejorados de conexión a tierra y conexión a tierra para equipos eléctricos/electrónicos" (PDF) .
19. "¿Qué pasa con las arandelas?", Revista Assembly, consultado el 10 de mayo de 2016.
20. "[1]", Sherex, consultado el 25 de enero de 2019.
21. Zorro, Brad; VanderWeyde, Peter (2008). Corrosión de barcos de aleación: cómo prevenirla. Ripple Industries Pty Ltd. pág. 16.ISBN​ 9780646492834.
22. "Luz fluorescente". Ciencia popular . 186 (6). Corporación Bonnier: 117–118. Junio ​​de 1965. ISSN  0161-7370.
23. "Estampados y Arandelas | Accutrex". www.accutrex.com . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
24. Arandelas de teflón PTFE, nuevo proceso, consultado el 10 de mayo de 2016
25. "Espaciadores y arandelas de nailon: nueva fibra de proceso". Nuevo proceso de fibra Company, Inc. Consultado el 11 de febrero de 2016 .
26. "Información sobre lavadoras | IHS Engineering360". www.globalspec.com . Consultado el 11 de febrero de 2016 .
27. "Arandelas estándar - Boker's, Inc". www.bokers.com .
28. "Arandelas planas métricas DIN 125" (PDF) . Sujetadores de Aspen .

Otras lecturas

• Parmley, Robert. (2000). "Sección 11: Arandelas". Libro de consulta ilustrado de componentes mecánicos. Nueva York: McGraw Hill. ISBN 0070486174 Dibujos, diseños y discusión de diversos usos de las lavadoras. 

enlaces externos

• (http://www.fastenerdata.co.uk/flat-washers Dimensiones de las lavadoras globales
• Dimensiones de las arandelas planas ASME (Tipo A y Tipo B)
• Dimensiones típicas de arandelas planas de EE. UU. Diámetro interior y exterior de arandelas USS, SAE, guardabarros y NAS (mm)
• Arandelas planas tipo B según norma nacional americana (ANSI)
• Arandelas planas SAE Arandelas planas tipo A
• Dimensiones de las arandelas planas combinadas USS y SAE
• Tabla de espesores de arandelas planas Espesores de calibres de acero, no métricos
• Arandelas de seguridad divididas: verdad versus mito Hill Country Engineering
• El uso de lavadoras de máquinas Diseño de Máquinas - El uso de lavadoras