¿Cómo se mide la longitud de un perno? Una guía práctica para ingenieros

Medir la longitud de un perno es una de esas tareas que parecen triviales hasta que llega una caja de sujetadores y alguien pregunta si los 60 mm del dibujo incluyen la cabeza. Fabricamos sujetadores de acero inoxidable desde 2003 y esta pregunta todavía surge en casi todas las sesiones de capacitación en nuestro taller. La respuesta corta es que depende del tipo de perno que tengas en la mano. La respuesta más larga vale diez minutos de su tiempo, porque decide si un ensamblaje se cierra limpiamente la primera vez o regresa como una entrega rechazada.

Por qué la medición de la longitud de los pernos merece un poco de paciencia

Un perno que tiene unos pocos milímetros de longitud no desarrollará un enganche completo de la rosca, lo que debilita la unión mucho antes de que alguien se dé cuenta. Un perno demasiado largo puede tocar fondo en un agujero ciego, dejar roscas expuestas que se enganchan y acumulan corrosión, o simplemente agregar peso y costo a cada unidad que envía. En entornos de alta vibración, como equipos ferroviarios, eólicos y de plantas químicas, esa diferencia es aún más importante.

La confusión es comprensible, porque la "longitud" se define de manera diferente entre las familias de sujetadores. DIN, ISO, ANSI, JIS y GB detallan claramente la dimensión, pero las reglas no son idénticas de una familia de productos a otra. Una vez que sepa qué regla se aplica al sujetador que tiene en la mano, medir se convierte en un trabajo de diez segundos en lugar de un debate.

La regla básica: medir desde debajo de la cabeza

Para la gran mayoría de pernos y tornillos con una superficie de apoyo plana debajo de la cabeza, la longitud va desde la parte inferior de la cabeza hasta la punta del vástago. La altura de la cabeza no forma parte del largo. Un perno de cabeza hexagonal descrito como M10 x 60 mide 60 mm desde la cara inferior de la cabeza hasta el extremo del vástago, y la cabeza misma puede agregar otros 6 a 7 mm además de eso.

Esta regla cubre pernos de cabeza hexagonal como DIN 931 (rosca parcial) y DIN 933 (roscado hasta la cabeza), tornillos de cabeza hueca hexagonal, pernos con brida hexagonal y la mayoría de los tornillos para metales con cabeza plana. Si está comparando opciones en nuestro pernos de acero inoxidable , DIN 931 y DIN 933 son las dos familias que verá con más frecuencia en los dibujos y siguen exactamente la misma convención de longitud aunque las longitudes de sus roscas difieran.

Pernos de cabeza hexagonal completamente roscados de acero inoxidable DIN933 Pernos de cabeza hexagonal de acero inoxidable completamente roscados para conexiones de servicio pesado, disponibles en tamaños métricos de M1.6 a M52, siguiendo la convención de longitud estándar debajo de la cabeza. Ver producto →

La excepción: sujetadores de cabeza plana y avellanada

Cuando el cabezal está diseñado para quedar al ras dentro de un avellanado, la longitud incluye el cabezal. Se mide desde la superficie superior de la cabeza, es decir, el plano donde la cabeza se encuentra con el material circundante, hasta la punta. Los tornillos de cabeza avellanada con hueco hexagonal según DIN 7991 y los tornillos de cabeza avellanada con hueco en cruz según DIN 965 son los ejemplos clásicos, y son comunes en paneles, cubiertas de máquinas y cualquier cosa que necesite una cara exterior lisa.

Si se equivoca, el error suele ser obvio pero costoso: un tornillo avellanado pedido sin la cabeza se queda corto en la altura total de la cabeza, que suele ser de 3 a 5 mm.

Dónde se mide cada tipo de perno común

Medir un perno paso a paso

Un calibrador, un medidor de paso de rosca y un banco limpio se encargarán de casi todo lo que encuentre en un almacén de mantenimiento o en una bahía de inspección entrante. Aquí está la secuencia que recomendamos.

1. Primero identifique la familia de sujetadores. Confirma el estándar o la forma de la cabeza, porque eso decide si la cabeza cuenta para la longitud.
2. Limpiar el perno. Limpie el aceite, el polvo y la pintura, y revise la punta en busca de rebabas o vueltas que acortarían la lectura.
3. Coloque las mordazas de la pinza correctamente. Una mandíbula se apoya plana contra la parte inferior de la cabeza y la otra toca la punta del vástago. Mantenga la pinza paralela al eje del perno, no inclinada.
4. Lea a la altura de los ojos y registre el número en milímetros. No redondee al milímetro entero más cercano en un trabajo crítico; una diferencia de 0,5 mm es importante cuando una junta tiene una tolerancia estrecha.
5. Mida el diámetro a lo largo del vástago, idealmente en la parte sin rosca. Un calibrador cerrado sobre las roscas indica un poco grande, así que trate esa cifra sólo como una verificación cruzada.
6. Compruebe el paso del hilo con un calibre o cuente los hilos a partir de 10 mm y divídalos. M8 normalmente tiene un paso de 1,25 mm, M10 tiene un paso de 1,5 mm y M12 tiene un paso de 1,75 mm en rosca gruesa.
7. Anote la designación completa, por ejemplo M10 x 60 DIN 933 A2, antes de que el perno vuelva al contenedor.

El mismo enfoque debajo de la cabeza se aplica a los tornillos de cabeza hueca hexagonal, que se miden desde la cara de asiento de la cabeza cilíndrica hasta la punta.

Tornillos de cabeza hueca hexagonal de acero inoxidable DIN 912 Tornillos de cabeza hueca de acero inoxidable con hexágono interno y rosca completa, medidos debajo de la cabeza; Disponibles desde M1.4 a M100 para conexiones de torsión. Ver producto →

Para tiradas largas de piezas, un simple medidor de longitud o un dispositivo de paso y no paso ahorra tiempo y elimina el elemento humano de la lectura.

Longitud del hilo: el número detrás del número

En un perno parcialmente roscado, la longitud indicada no dice nada acerca de qué parte del vástago lleva rosca. Esto está cubierto por una fórmula separada y explica por qué dos pernos de la misma longitud pueden verse muy diferentes uno al lado del otro.

• Longitud nominal hasta 125 mm: longitud de rosca b = 2d 6 mm
• Longitud nominal de 130 mm a 200 mm: longitud de rosca b = 2d 12 mm
• Longitud nominal superior a 200 mm: longitud de rosca b = 2d 25 mm

Aquí d es el diámetro nominal de la rosca. La longitud del vástago sin rosca es entonces g = l menos b, donde l es la longitud del perno. Tome un perno M20 x 150: la longitud de la rosca es 2 x 20 12 = 52 mm, dejando un vástago liso de 98 mm. Ese vástago simple es lo que se apoya en un orificio en una junta de corte, por lo que es la dimensión que realmente le importa a un ingeniero de diseño.

Los pernos completamente roscados, como los DIN 933, están roscados hasta la cabeza, por lo que la longitud de la rosca es igual a la longitud del perno. Dos tornillos de longitud nominal idéntica, uno según DIN 931 y otro según DIN 933, son intercambiables en muchas uniones, pero no en todas, porque el vástago liso de la versión DIN 931 soporta la carga de manera diferente.

Elementos de fijación sin cabeza convencional

Las varillas roscadas, los espárragos y los tornillos prisioneros no tienen cabeza, por lo que no hay nada que excluir. La longitud se mide de un extremo al otro. Una varilla roscada DIN 975 se indica simplemente como M12 x 1000, lo que significa un metro de barra completamente roscada, y un perno DIN 938 se indica como su longitud total con las longitudes de rosca de cada extremo especificadas por separado.

Los tornillos de fijación con punta cónica, plana o de perro se miden en todo el cuerpo, incluida la punta, porque la punta se encuentra dentro del conjunto y ocupa espacio real. Si está cortando varilla roscada al tamaño adecuado en el sitio, tenga en cuenta el corte de la sierra y la pérdida de algunas roscas en la cara de corte; Conviene cortar un poco más y limpiar el extremo con una tuerca troqueladora en lugar de quedar corto.

Varillas y pernos roscados de acero inoxidable DIN 975 Varillas roscadas de acero inoxidable para conexiones ajustables y cargas medias, disponibles en tamaños M2 a M52; útil para cortar varillas a medida. Ver producto →

Para proyectos que combinen varillas, pernos y pernos convencionales, mantenga las diferentes reglas de medición claramente etiquetadas en el dibujo. La mayoría de los errores de pedido que vemos provienen de una única leyenda no calificada, como "M16 x 200", sin ninguna familia de sujetadores adjunta.

Errores de medición comunes que se deben evitar

Después de dos décadas de inspecciones y atención al cliente, estos son los errores que vemos con más frecuencia y cada uno de ellos es fácil de prevenir.

• Incluyendo la altura de la cabeza en un perno de cabeza hexagonal, que suma de 6 a 10 mm y produce una pieza sobredimensionada.
• Excluyendo la cabeza de un tornillo avellanado, que produce una pieza que se asienta debajo de la superficie.
• Medir una punta dañada o con rebabas, lo que resulta en una lectura corta y conduce a un reclamo rechazado contra un lote en perfecto estado.
• Usando una cinta métrica o una regla de acero en un perno corto, un calibrador es más rápido y más preciso.
• Medición del diámetro sobre las roscas en lugar de sobre el vástago liso, lo que exagera el tamaño.
• Confundir la longitud del hilo con la longitud total al escribir una orden de compra.

Un poco de disciplina aquí protege tanto su cronograma de ensamblaje como su relación con su proveedor.

Obtener la designación correctamente en papel

La forma más segura de evitar cualquier ambigüedad es escribir la designación completa cada vez: diámetro nominal, longitud, estándar, material y, cuando corresponda, el paso de rosca. Una entrada como M12 x 80 DIN 933 A4-70 le dice al proveedor todo lo necesario para enviar la pieza correcta, mientras que "perno M12 80 mm" se puede leer de media docena de maneras.

También vale la pena comprobar las tolerancias de longitud. Los sujetadores cortos normalmente se sujetan a una banda más apretada que los largos, por lo que una varilla roscada de 1000 mm y un tornillo M6 x 16 no se juzgan con el mismo criterio. Cuando un dibujo especifica una longitud crítica, indique la tolerancia en lugar de dejarla en manos del estándar.

Si todavía estás decidiendo entre familias antes de realizar el pedido, nuestra guía sobre cómo elegir los pernos de acero inoxidable adecuados para su proyecto recorre con más detalle la calidad del material, el tipo de rosca y el entorno. Mida con cuidado, escriba la descripción completa y el perno correcto llegará la primera vez.