Duda Pregunta para expertos en mecánica o matemática

Hola, a ver si alguna mente privilegiada con experiencia en matemática o mecánica me puede ayudar a resolver el siguiente dilema:

Estoy digamos restaurando o más bien poniendo al día, ya que no me considero restaurador, una BMW R100RS del 83, a la cual he desmontado basculante junto con su cardán interior.

La parte del cardán que conecta con la caja lleva 4 tornillos de un sólo uso, que han de ser colocados con un par de apriete de 38Nm.

La zona es de tan difícil acceso que, a no ser con un adaptador o herramienta especial, es imposible meter una llave dinamométrica, pero recientemente en Facebook he encontrado esta idea:





Mi pregunta es..

Aquí hay que aplicar una desmultiplicación de fuerza, cuál es la fórmula que debo aplicar?

Es la ley de la palanca?

Según esto, pongo captura:
http://www.juntadeandalucia.es/aver...UTEC/3 ESO/MECANISMOS/Mecanismos 3 teoria.pdf


Estaríamos en el caso de una palanca de primer género? de ser así, cual sería la cifra Br en el cálculo que estoy intentando hacer?

R la tengo, que sería 38 Nm. (que habría que convertir a Kilogramos/fuerza)
Bp sería la distancia en cm. de la llave de estrella

Cómo calculo la fuerza, es decir, la potencia P, si no tengo la medida Br?

Muchas gracias!

 

jajajaja no seais perras!

 

Bueno, creo que he encontrado la respuesta:

M1 sería la variable que buscamos, es decir, la fuerza que tenemos que "adivinar"

M2 sería la fuerza teórica que tiene el par de apriete.

L1 sería la longitud de la llave de apriete, desde el punto de anclaje al tornillo, HASTA NUESTRO PUNTO DE AGARRE DE PALANCA, no la longitud total de la herramienta.

L2 sería la medida total extendida (es decir, longitud de la llave de extensión+la de la llave de apriete hasta el punto de agarre.

M2 x L1 / L2 = M1

 

me da 32.5Nm

 

La cuestión es que al alargar la distancia la fuerza de palanca para realizar el mismo apriete será menor. Es más que nada para no pasarme de apriete, ya que son tornillos de esos de un sólo uso.

Pero vamos, que también era para salir de la duda, no creo que pasase nada muy grave si me pasase un 8% de apriete... o igual si, al ser tornillos de un sólo uso... creo que son de esos de aluminio, no me hagas mucho caso que no estoy muy puesto en estos temas...

 

Hmm comprate un m3 e46 y olvida la moto

Lo siento, ni idea

Un saludo

 

Jeje ya te digo, en un coche al menos la mayoría de las veces uno no se encuentra con estos recovecos jijiji

 

La llave dinamométrica sin llave la pones en 38Nm

38Nm=>3.8kg x 1 metro de palanca= 3.8 x 1= 3.8kgf y esto es igual a 38Nm, bien

F x D = 38 Nm

Pero la situación es que tu palanca mide, lo que mide la dinamométrica + la longitud de la llave


F x D = 38 => F ( d1+d2)

Queremos calcular la fuerza que tienes que aplicar para para conseguir 38Nm siendo la palanca mas grande (d1 +d2)

d1= longitud de la dinamometrica, supongamos 0.6m
d2= longitud de la llave de estrella, supongamos 0.1m

F1 x D=38=F2 x (d1+d2)

F2= F1 x d1 / d1+d2 = 3.8kg x 0.6m / 0.6 m + 0.1 m = 3.25kgf = 32.5Nm


Portanto en tu dinamometrica pones 32.5Nm, que ejercerá una fuerza sobre el tornillo de 38Nm ya que tu palanca es mas grande.


Mide la dinamométrica mide la llave y haz tus cálculos....

 

Sabes como lo apretaría yo?

Chicharra pequeña + fija tornillos, palanca de mi dedo meñique + un cuarto de vuelta..............oiga, no falla

 

Gracias por los cálculos Miguel!

Era más que nada salir de la duda, tócate las narices, resulta que hoy en día tenemos hasta apps para solventar este comecocos, acabo de descubrir hace nada "Norbar torque wrench extension calculator" rebuscando por la red, y está disponible el idioma español y todo.
Vamos, lo que no encuentre uno por ahi! jejejeje!

Para Apple y Android:

https://itunes.apple.com/us/app/norbar-torque-wrench-extension/id581225832?l=es&mt=8

https://play.google.com/store/apps/details?id=app.TorqueWrenchCalculator

 

No creo que haya ningún mecánico que ante esta duda tire de matemáticas y física.
Niñoooooo aprieta fuerte que no se afloje y tirando millas

 

El tema es que según qué posición inicial esté la llave dinamométrica, puede no apretar nunca, apretar poco, o apretar demasiado.

Yo apretaría con la mano en una llave y va a ser lo mejor antes de hacerlo mal. Como toda la vida de dios en los talleres

 

La cuestión no es tirar de matemáticas o física, los pares de apriete son más importantes de lo que pueda parecer, sobre todo cuando no estamos apretando un tornillo de un guardabarros o colocando un tubo de escape, sino en piezas mecánicas importantes.
En esos casos, cualquier buen mecánico utiliza los pares de apriete correspondientes.

 

Hacerlo mal sería exactamente eso, apretarlo a ojo con la mano

En cuanto a lo primero, hay algo de razón, pero no como lo explicas. Es decir, apretando con la dinamométrica en algulo de 90 grados con respecto a la llave, la fuerza a ejercer sería casi idéntica a hacerlo directamente con ella. El cálculo válido con una extensión evidentemente es tomando como supuesto que estén en línea.

 

Tu Br es la cabeza del tornillo o perno, es decir, la mitad de la distancia entre dos caras opuestas.

De todas formas a mi forma de verlo, que sigo sin entender muy bien el sistema y el movimiento que hace, entrarían factores que son bastante más complejos como la rosca del tornillo o lo que es lo mismo la distancia de giro por vuelta.

Creo que tienes una desmultiplicación brutal, para los 38nm que necesitas te saldría en la llave menos de la mitad. Es bastante imprecisa la forma en la que pretendes apretarlo

 

No puedo estar más de acuerdo.



Que no estamos hablando de una culata de aluminio

 

Lo que os complicáis la vida!! Aprieta media vuelta más para que no se afloje y media vuelta menos para que no rompa el tornillo.

Ni física, ni matemáticas, ni mecánico, ni la madre que lo parió

 

Eso es! Si parte que parta, ya se reparará!

 

Os creéis que en el conce os apretan hasta las tuercas de un faro con dinamométrica? pues no.
Y los tornillos de una caja de cambios para ponerla de nuevo al motor? Segurisimo que tampoco. Y un burro de arranque? menos.

Sólo se apretan a dinamométrica las cosas en las que la presión de apriete es realmente influyente. Como puede ser unos sombreretes de árbol de levas, unas tapas de biela, unos sombreretes de cigueñal. Una culata, etc.
Un carter dudo que lo apreten con dinamométrica.¿en un conce lo hacen? no lo creo.
Una tapa de balancines, menos. Una bujía menos, pero en este caso SI es muy conveniente apretarla a dinamométrica. Porque son roscas muy propensar a pasarse.

La mayoría de tuercas y tornillos los podremos apretar a mano, que no saltará el coche por el aire.

 

En el caso que nos ocupa, es más "saludable" apretar a mano, antes que hacer palancas raras a que al final hagan fuerzas "extrañas" en la cabeza del tornillo.

 

Exacto.


Estoy hablando de una pieza fundamental en la unión entre la caja y el árbol del cárdan, los tornillos son de un sólo uso, de un material diferente al de un tornillo cualquiera y si, necesitan un par de apriete determinado. Si el tornillo está pasado de fuerza puede suceder lo mismo que si estuviera mal roscado o flojo, crearía vibraciones entre la salida de la caja y cardán y afectaría a la caja entre otras cosas.

Que lo puedo apretar con el ojete y puede que no pase nada? Seguro que si, también son tornillos de un sólo uso pero si me da la gana pongo los mismos que tenía y me atengo a las consecuencias, que pueden ser muchas o ninguna, pero de verdad, todo aquel que dice que se aprieta sin más como cualquier tornillo sin importancia, o está opinando porque está aburrido o sinceramente no tiene ni zorra de lo que estamos hablando, a ver si os pensais que voy tirando de dinamométrica para atarme los cordones de los zapatos pero si para colocar el árbol del cardán, los pivotes del eje del basculante, las varillas de apriete del cilindro, etc etc... aunque también lo puedo hacer a pelo con unos alicates y hacer el reglaje de válvulas con una cartulina de mi hermana pequeña en vez de con unas galgas, y en vez de poner una medida para la admisión y otra para el escape, puedo poner la que me salga del nardo y luego escuchar la melodía de los petardazos

Cualquier mecánico experto (y no hace falta que sea tan experto) me daría la razón, no es que sean ganas de complicarse ni nada, es para hacer las cosas bien, utilizar una dinamométrica no es física cuántica señores jajaja!

 

La fórmula inicial que he puesto no es la correcta. La correcta es la del post número 5 y la forma de apretarlo no la he inventado yo, es bastante conocida, como he dicho hay incluso aplicaciones que hacen el cálculo. La desmultiplicación no es brutal, está entre un 20% más o menos, sería para unos 38Nm. sobre unos 30 o 32Nm.

Aquí tienes otro ejemplo de cálculo, no es algo tan extraño o "inhabitual"
http://www.engineersedge.com/manufacturing_spec/torque_wrench_1.htm

 

Es complicado hacer ese cálculo...Si me fuese la integridad física en ello, lo sacaría.

Pero veo mucho más sencillo ponerme en un banco de trabajo, apretar un tornillo contra una tuerca a 38Nm y luego hacer el invento de la llave en la punta e ir probando más presión, o menos, hasta dar con los Nm necesarios.

Generalmente estos tornillos los aprieto a mano, sin dinamometrica, porque las piezas que une no tienen un rango de deformacion...aunque tengo buena mano para los pares de apriete...son muchos años apretando tornillos con y sin dinamometrica.

 

Si esos tornillos son de UN solo uso, algo no cuadra. Aparte del apriete inicial en Nm faltaría un último apriete angular para la deformación plástica del tornillo.

 

Yo que haría en ese caso es hacer una prueba sobre un tornillo de facil acceso, me explico.
Te coges un tornillo de fácil acceso, evidentemente que tenga la misma cabeza que el que quieres apretar, le aplicas con la dinamometrica los 38 Nm y acto seguido montas el tinglado ese de empalmes y compruebas el par que tendrías que poner en la dinamometrica haciendo pruebas de menos a mas par hasta que se empiece a mover.
No se si me explico...

 

Eso es un muy buen truco de perro viejo jajaja, se nota ahí que te has buscado la vida en mas de una y de dos ocasiones eh , pero que haga la prueba con tornillos normales y con la misma cabeza que si son de un solo uso los originales no va a ganar para tornillos en cuanto falle 3 veces con el calculo

 

Pide una dinamométrica a algún amigo que se dedique a clima o frío industrial. Usamos unas que tienen forma de llave fija y te valen seguro. Yo las tengo pero no se si te pillará a mano.

 

aunque no dudo de lo de miguel manzaneque, creo que estamos hablando de diferentes cosas,,, la ley de la palanca, no es lo mismo que lo que haces en ese tornillo, que estas aplicando un momento torsor,, un par de apriete..

los graficos que has puesto es "levantar" una pieda, utilizando una palanca que rota en un punto intermedio y segun coloques esa rotacion, mas cerca del objeto a levantar, menos fuerza deberas ejercer...

el problema es que el tornillo que quieres apretar (donde quieres medir la fuerza), esta justo en el lugar de rotacion,,,