ES2281429T3 - Elemento de fijacion de tipo estampacion con esfuerzo de estampacion bajo. - Google Patents
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Abstract
Sistema de fijación que incluye un elemento de fijación de dos piezas para fijar varias piezas de trabajo (20, 22) al sistema de fijación y que posee una magnitud necesaria preseleccionada de esfuerzo de cizallamiento por diseño y una magnitud necesaria preseleccionada de esfuerzo de tensión por diseño, estando dicho elemento de fijación de dos piezas optimizado para alcanzar dichos esfuerzos de cizallamiento y tensión con un peso mínimo de los materiales utilizados, comprendiendo dicho elemento de fijación: un elemento de perno (12) con un cuerpo alargado (16) que incluye una sección de cuerpo lisa (32) ubicada en aberturas alineadas de las piezas de trabajo y que termina por un extremo en un cabezal alargado (30) y por su otro extremo en una sección de ranuras de bloqueo (34) compuesta de varias ranuras de bloqueo (34a-f) que se extienden circunferencialmente y de los rebordes de ranura de bloqueo correspondientes, poseyendo dicha sección de cuerpo lisa (32) una longitud relativa con respecto al grosor de las piezas de trabajo (20, 22) de tal modo que dicha sección de ranuras de bloqueo (34) se extenderá hacia fuera desde las aberturas alineadas, teniendo dicha porción de cuerpo lisa (32) el diámetro suficiente para proporcionar la resistencia de cizallamiento necesaria para admitir dicho esfuerzo de cizallamiento por diseño; un collarín tubular (14) con una sección de cuerpo de collarín (64) adaptada para estamparse en las ranuras de bloqueo (34a-f) mencionadas, con lo cual se unen las piezas de trabajo (20, 22), teniendo dicha sección de cuerpo de collarín (64) una longitud preseleccionada suficiente para recubrir y para estamparse en dichas ranuras de bloqueo (34a-f), presentando dicha sección de cuerpo de collarín (64), cuando está estampada en las ranuras de bloqueo (34a-f), ranuras de collarín y rebordes que se interbloquean con dichas ranuras de bloqueo y dichos rebordes de ranura de bloqueo, siendo dicho elemento de perno (12) y dicho collarín (14) de materiales diferentes con tensiones de cizallamiento últimas de distintas magnitudes siendo la razón entre las tensiones de cizallamiento del elemento de perno (12) con respecto al collarín (14) tal que se evita esencialmente el aplastamiento del elemento de perno (12) en estampación, poseyendo la sección de cuerpo de collarín (64) un grosor de pared medio mínimo, y por tanto también un peso mínimo, el sistema de fijación también caracterizado por el hecho de que dicha sección de cuerpo de collarín (64) posee una superficie externa con un contorno ondulado que se extiende circunferencialmente con varias ondas definidas por crestas arqueadas (72) y bases arqueadas (74) conectadas suavemente, estando formada dicha superficie externa de un intervalo aproximado de entre 8 y 16 ondas, estando dicha sección de cuerpo de collarín (64) adaptada para estamparse en las ranuras de bloqueo (34a-f) a través del yunque de estampación (56) con una sección de estampación de garganta efectiva, teniendo dicha sección de cuerpo de collarín (64) un volumen de material predeterminado que se sitúa entre un 18% y no más de un 20% y que es superior al volumen disponible definido por dicha sección de estampación de garganta efectiva y la sección correspondiente de las ranuras de bloqueo (34a-f) del perno en las que dicho collarín (14) se estampa y estando el volumen de material predeterminado y las ondas perfilados y seleccionados para proporcionar un esfuerzo reducido necesario para la estampación y, al mismo tiempo, los esfuerzos de cizallamiento y tensión por diseño necesarios y preseleccionados.
Description
Elemento de fijación de tipo estampación con
esfuerzo de estampación bajo.
El presente invento hace referencia a elementos
de fijación de dos piezas de tipo estampación compuestos de un
perno y un collarín, estando el collarín adaptado para que quede
estampado en las ranuras del perno. En particular, el presente
invento hace referencia a un sistema de fijación de conformidad con
el preámbulo de la reivindicación 1, dada a conocer en el documento
US-A-4.472.096. Los elementos de
fijación por estampación pueden ser de tracción o de tocón sin
tracción. Los elementos de fijación por estampación de tipo tracción
comprenden un perno con una sección de punta provista de ranuras de
tracción adaptadas para encajar con una herramienta de instalación,
las cuales se cortan tras completar la estampación por la ranura de
rotura provista a tal efecto. El presente invento está enfocado
hacia un elemento de fijación de construcción única en el que se
han reducido los esfuerzos necesarios para estampar el collarín.
Esta característica también permite reducir el esfuerzo necesario
para cortar la sección de punta. Al mismo tiempo, la estructura del
presente invento proporciona asimismo un elemento de fijación con
un diseño optimizado provisto de una fuerza predeterminada y es
similar, con un peso minimizado en estado instalado, a los elementos
de fijación por estampación de tipo tracción ya existentes con
diseño mejorado, los cuales exigen una mayor estampación y mayores
esfuerzos de corte de la punta. Esta estructura de esfuerzo de
estampación bajo también resulta ventajosa para los elementos de
fijación de tocón o sin tracción.
Anteriormente, esta clase de elementos de
fijación por estampación optimizados se fabricaban con un diseño
único haciendo hincapié a la fuerza y a la minimización del peso.
Estos elementos de fijación estaban especialmente diseñados para su
uso en la industria aeroespacial, en la que el peso es un factor
importante. Este tipo de elemento de fijación por estampación de
diseño optimizado se presenta y describe en la patente US 4.472.096
de J. Ruhl y R. Dixon, publicada el 18 de septiembre de 1984. Como
se verá más adelante, el presente invento está relacionado con los
conceptos de la patente '096 y, al igual que los elementos de
fijación de dicha patente '096, también está relacionado con los
conceptos de elementos de fijación por estampación de dos piezas
mencionados en la patente US 3.915.053 de J. Ruhl, emitida el 28 de
octubre de 1975.
Los elementos de fijación por estampación se
emplean en toda una serie de aplicaciones, como la unión de piezas
de trabajo de distintas clases de material con una fuerza de apriete
predeterminada. En aplicaciones aeronáuticas, por ejemplo, las
piezas de trabajo pueden ser de un material ligero, como el
aluminio, y/o de un plástico ligero, material compuesto. La
estructura compuesta puede constar, por ejemplo, de materiales de
grafito-epoxi u otros materiales plásticos
similares.
Estos materiales de plástico o compuesto
generalmente poseen una resistencia al choque menor que las piezas
de trabajo metálicas y, por tanto, cuando se sujeta con los
elementos de fijación están sometidas a delaminación localizada o a
aplastamiento por esfuerzo y presión excesivos en una dirección a lo
largo del eje Z o normal con respecto a las superficies finales
unidas por los elementos de fijación. Esto es así sobre todo cuando
existe un pequeño espacio o intersticio entre las piezas de trabajo
que se fijan. A este respecto, en aplicaciones aeroespaciales es
frecuente fijar una pieza de trabajo interna de material compuesto
con una pieza de trabajo externa de material metálico, por ejemplo
aluminio. En estos casos generalmente se aplican a la pieza de
trabajo interna, entre las superficies en contacto, revestimientos
resinosos o cuñas para compensar las irregularidades superficiales;
no obstante, aún pueden quedar pequeños espacios residuales. Al
fijar las dos piezas juntas con elementos de fijación, la pieza de
trabajo de compuesto puede curvarse en la zona del espacio próximo
a los elementos de fijación, lo cual puede provocar un delaminación
o un aplastamiento localizados. Para evitar esto, los esfuerzos del
apriete en el caso de dichas piezas de trabajo de plástico o
compuesto se distribuyen generalmente sobre una zona relativamente
mayor utilizando collarines con bridas ampliadas para fijar la
superficie de las piezas de trabajo. Sin embargo, aun en ese caso,
con los elementos de fijación de tracción, deben extremarse las
precauciones para evitar dañar el material plástico o compuesto al
romperse el perno durante el corte de la sección de punta. A este
respecto, se ha hallado que, aunque la rotura del perno ocurre a un
esfuerzo de diseño predecible, puede imponerse un esfuerzo
sustancialmente mayor sobre las piezas de trabajo derivado de un
esfuerzo de choque producido durante la rotura del perno. El
esfuerzo de choque, denominado normalmente "esfuerzo
fantasma", se origina por la liberación de la energía almacenada
en el elemento de fijación y en la junta fijada durante la rotura
del perno; esa energía almacenada se desarrolla a partir de las
fuerzas axiales relativas aplicadas para la estampación y la rotura
del perno. La magnitud del esfuerzo fantasma o de choque más
elevado puede provocar la delaminación o el aplastamiento
localizados de la pieza de material compuesto, si bien esto no
ocurriría con la magnitud del esfuerzo de estampación o de rotura de
perno. Como ya se ha mencionado anteriormente, las probabilidades
de que esto ocurra son mayores en casos en los que existan
intersticios, por muy pequeños que sean, entre la pieza de trabajo
interna de material compuesto y la pieza de trabajo externa de
metal en la zona del elemento de fijación. Así, el esfuerzo de la
rotura de perno se convierte en un "esfuerzo fantasma" de una
magnitud aún mayor. Sin embargo, la magnitud del esfuerzo de rotura
de perno viene determinada en gran medida por la magnitud de la
fuerza axial relativa necesaria para completar la estampación del
collarín. Dicho de otro modo, el collarín debe estar completamente
estampado a una primera fuerza axial relativa antes de que la
fuerza axial relativa aumente en una cantidad predeterminada hasta
alcanzar una magnitud más elevada para cortar la punta del perno. A
este respecto, el esfuerzo necesario para cortar la punta del perno
normalmente es un 10% mayor que el esfuerzo de
estampación.
estampación.
\newpage
Con los elementos de fijación ligeros
optimizados de la patente '096, el peso se reduce en parte por el
uso de un collarín ligero. Sin embargo, para proporcionar la
resistencia elevada deseada, el collarín ligero debe estamparse
introduciéndose en las ranuras de bloqueo del perno con un nivel de
exceso de relleno predeterminado bastante elevado. El exceso de
relleno se consigue utilizando un collarín que posea una porción
estampable con un volumen preseleccionado que es mayor al volumen
disponible entre la cavidad de estampación de la herramienta de
instalación y las ranuras de bloqueo. Los elementos de fijación
convencionales y no optimizados se construyen de tal manera que
poseen un nivel de exceso de relleno relativamente bajo. Sin
embargo, en los elementos de fijación optimizados existentes,
aunque se reduce el volumen de la porción estampable del collarín,
la magnitud del exceso de relleno se aumenta modificando otros
componentes del sistema. Esto exige unos esfuerzos de estampación
considerablemente mayores que para los elementos de fijación
convencionales y no optimizados. En el presente invento, se ha
descubierto que previendo una porción estampable del collarín con un
volumen minimizado o reducido ligeramente, y por tanto minimizando
o reduciendo ligeramente la cantidad de exceso de relleno, y con un
contorno exterior único, los esfuerzos de estampación pueden
reducirse considerablemente casi sin pérdida de rendimiento a
diferencia de los elementos de fijación optimizados ya existentes
constituidos del modo descrito en la patente '096. Al mismo tiempo,
la reducción del esfuerzo de estampación permite la existencia de
una reducción considerable de la magnitud de esfuerzo necesario
para cortar la punta del perno. El resultado es una reducción
considerable del esfuerzo de choque o "esfuerzo fantasma"
derivado de la rotura del perno. Otra ventaja es la posibilidad de
utilizar una herramienta de instalación de tracción más ligera, pues
los esfuerzos de instalación se reducen considerablemente. Aun así,
si se sigue usando una herramienta del mismo tamaño, la reducción de
los esfuerzos de instalación contribuye a que los componentes de la
herramienta duren más. Esta última ventaja de la reducción del
esfuerzo de estampación también permite utilizar herramientas de
instalación de apretamiento más ligeras para elementos de fijación
de tocón y/o alarga la duración de las herramientas mayores ya
existentes. Además, en el caso de los elementos de fijación de
tracción, se produce una reducción de la fuerza de reacción
percibida por el operador.
En los elementos de fijación de tracción, puede
reducirse el tamaño de la sección de punta provista de las ranuras
de tracción para ahorrar costes de material, algo importante sobre
todo cuando los pernos están fabricados con materiales
relativamente caros como el titanio. A este respecto, el diseño
modificado del collarín deriva en una pequeña reducción de material
y peso finales del collarín y, por tanto, del elemento de fijación
instalado. Asimismo, si bien el sistema de fijación del presente
invento posee las ventajas ya mencionadas cuando se emplea para
fijar piezas de trabajo de material compuesto, aunque sean menos
críticas en cuanto a daños por esfuerzos de choque y/o instalación
en piezas críticas, también proporciona algunas de esas ventajas
para la fijación de piezas de trabajo metálicas. Por ejemplo,
podrían emplearse herramientas más ligeras; podría aumentarse la
duración de la herramienta y, en el caso de los elementos de
fijación de tracción, podrían reducirse el esfuerzo de reacción
percibido por el operador en el momento de la rotura del perno y el
ruido que se origina en dicho instante. Al mismo tiempo, también se
obtiene un ahorro del coste de material.
Así pues, es objeto del presente invento
proporcionar un elemento de fijación por estampación ligero con una
estructura adecuada para su instalación a un esfuerzo de estampación
reducido al tiempo que proporcione una junta de fijación que posee
esencialmente la misma resistencia que los elementos de fijación por
estampación ligeros ya existentes que requieren esfuerzos de
estampación y corte más elevados.
Otro objeto del presente invento consiste en
proporcionar un elemento de fijación por estampación de tipo
tracción que sea ligero y esté provisto de una sección de punta
separable y que pueda instalarse con un esfuerzo de estampación
reducido y a un esfuerzo también reducido de corte de la sección de
punta que al mismo tiempo ofrezca una junta de fijación que posea
esencialmente la misma resistencia que los elementos de fijación por
estampación ligeros ya existentes que precisan de esfuerzos de
corte y estampación más elevados.
También es objeto del presente invento
proporcionar un elemento de fijación por estampación de tipo
tracción que sea ligero y que sirva para fijar piezas de trabajo de
materiales plásticos y compuestos y que pueda instalarse a un
esfuerzo de estampación reducido, al mismo tiempo que ofrezca una
junta de fijación que posea esencialmente la misma resistencia que
los elementos de fijación por estampación ligeros ya existentes que
precisen de esfuerzos de estampación más elevados.
Otro de los objetos del presente invento
consiste en proporcionar un elemento de fijación por estampación de
tipo tracción con una sección de punta separable para fijar piezas
de trabajo de materiales plásticos y compuestos y que pueda
instalarse con un esfuerzo de estampación reducido y un esfuerzo
reducido de corte de la sección de punta lo que se traduce en la
reducción de los esfuerzos de choque o fantasma durante el corte,
de tal modo que se evita dañar las piezas de trabajo de material
compuesto y se ofrece al mismo tiempo una junta de fijación que
posee esencialmente la misma resistencia que los elementos de
fijación por estampación ligeros ya existentes que requieren
esfuerzos de estampación más elevados.
Asimismo, es objeto del presente invento
proporcionar un elemento de fijación por estampación ligero de tipo
tracción con una sección de punta separable, el cual está adaptado
para su instalación con un esfuerzo de estampación reducido y un
esfuerzo reducido de corte de sección de punta, lo cual se traduce
en una reducción de los esfuerzos de choque o fantasma, además de
ofrecer una junta de fijación que posee esencialmente la misma
resistencia que los elementos de fijación por estampación ligeros ya
existentes que requieren esfuerzos de estampación y corte más
elevados.
Un ulterior objeto del presente invento consiste
en proporcionar un elemento de fijación por estampación ligero de
tipo tracción con una sección de punta separable, el cual está
adaptado para su instalación con un esfuerzo de estampación
reducida y un esfuerzo también reducida de corte de sección de punta
con una estructura de perno y collarín que presenta una reducción
en el gasto de material.
Por lo tanto, es objeto general del presente
invento proporcionar un sistema de fijación ligero mejorado que
comprenda un elemento de fijación por estampación con una estructura
tal que pueda instalarse con un esfuerzo de estampación reducido y,
si se trata de un elemento de fijación de tracción con una sección
de punta separable, que pueda instalarse con una fuerza de corte de
sección de punta también reducida.
Los objetos mencionados se consiguen aplicando
lo estipulado en la reivindicación 1.
Aunque el presente invento se describa
centrándose en un elemento de fijación de tipo tracción con una
sección de punta, debe interpretarse que la estructura de bajo
esfuerzo de estampación también puede utilizarse ventajosamente con
elementos de fijación de tocón. A este respecto, debe entenderse que
la estructura de bajo esfuerzo de estampación del presente invento
también puede emplearse ventajosamente con elementos de fijación por
estampación de tipo tracción sin sección de punta separable en
sistemas como los expuestos y descritos en la patente US 5.315.755
de Fulbright y Smith publicada el 31 de mayo de 1994.
A partir de la siguiente descripción y las
reivindicaciones anexas, junto con los dibujos adjuntos, se
obtendrán otros objetos, otras características y otras ventajas del
presente invento. Las figuras muestran:
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 muestra una vista longitudinal
elevada con algunas partes mostradas en corte y otras desprendidas
de un elemento de fijación de tracción según el presente invento el
cual se muestra premontado sobre piezas de trabajo que se van a
unir por fijación con un agarre o espesor nominal, y unido a una
herramienta de instalación preparándose para la instalación;
La figura 2 muestra una vista parecida a la de
la figura 1 que muestra el elemento de fijación después de
colocarse, pero con la herramienta de instalación aún enganchada y
con la sección de punta ya cortada;
La figura 3 muestra una vista lateral elevada a
escala ampliada del collarín según la figura 1 antes del
montaje;
La figura 4 muestra una vista pictórica del
collarín según las figuras 1 y 3;
La figura 5 muestra una vista elevada del
extremo del collarín según las figuras 1 y 3 observada esencialmente
en la dirección de las flechas 5-5 de la figura
3;
La figura 6 muestra una vista en sección parcial
a escala ampliada a lo largo de la línea 6-6 de la
figura 4 que describe el contorno ondulado de la superficie externa
de la porción del cuerpo del collarín perteneciente al collarín
preinstalado de las figuras 1, 3 y 5, indicándose con una línea
discontinua el diámetro medio del contorno ondulado y con una línea
de guiones, el contorno exterior uniforme de un collarín
preinstalado perteneciente a otro elemento de fijación optimizado
similar;
La figura 7 muestra una vista longitudinal
elevada del perno de la figura 1 antes de ubicarlo en las piezas de
trabajo y ensamblarlo al collarín;
La figura 8 muestra una vista parcial ampliada
de una parte del perno de la figura 7 correspondiente en esencia al
círculo 8 según la figura 7;
La figura 9 muestra una representación gráfica
de los esfuerzos de rotura y esfuerzos fantasma de un elemento de
fijación de tracción según el presente invento comparándolos con los
de un elemento de fijación optimizado ya existente de la misma
medida, siendo en esta figura 9 un elemento fijador de tamaño 8
(diámetro nominal de 0,635 cm [0,25 pulgadas]).
\vskip1.000000\baselineskip
Como ya se ha mencionado, los principios del
invento resultan ventajosos para elementos de fijación por
estampación, en particular para elementos de fijación por
estampación de tipo tracción y en especial para elementos de
fijación por estampación de tipo tracción con una sección de punta
separable e indicados para fijar un pieza hecha de materiales
plásticos y compuestos, como se ha expuesto. Un ejemplo de esta
clase de elementos de fijación se ilustra en los dibujos.
Si se observan las figuras 1 y 2, se apreciará
un elemento de fijación 10 según el presente invento, el cual
comprende un perno 12 y un collarín 14 tubular embridado. El perno
12 posee un cuerpo alargado 16 con perfil circular y un eje central
X, pudiéndose extender dicho cuerpo 16 a través de orificios o
aberturas alineados 18 y 20 en un par de piezas de trabajo 22 y 24,
respectivamente, que se van a unir por fijación. El eje X es
colineal a un eje Z, el cual forma una recta normal con respecto a
las superficies finales de las piezas de trabajo 22 y 24 y es
central con respecto a los ejes de los orificios y aberturas 18 y
20. En la realización mostrada, las piezas de trabajo 22 y 24 están
hechas de materiales ligeros, estando hecha la pieza de trabajo
externa 22 de aluminio y la pieza de trabajo interna 24, de un
material plástico y compuesto como ya se ha descrito anteriormente.
A este respecto, resulta normal utilizar la pieza de trabajo
metálica, como la pieza 22, como pieza exterior puesto que es más
resistente al entorno por ese lado. La abertura 18 de la pieza
metálica 22 termina en su superficie lateral exterior o externa 26
en una sección de orificio 28 embutida adaptada para alojar un
cabezal 30 alargado de tipo embutido de uno de los extremos del
cuerpo del perno 16. Junto al cabezal del perno 30, el cuerpo del
perno 16 posee una sección lisa y recta 32 que, en una forma de
realización del invento, se adapta para alojarse en los orificios
18 y 20 con un ajuste de tolerancia cerrado. A continuación de la
sección lisa 32 del cuerpo hay una sección de ranuras de bloqueo 34
compuesta por varias ranuras de bloqueo 34a-f. Una
sección de transición 36 conecta de forma continua la primera ranura
de bloqueo 34a con la sección de cuerpo lisa 32 (véase la figura
7). El diámetro Ds de la sección lisa 32 es ligeramente mayor que
el diámetro Dg de las crestas de las ranuras de bloqueo
34a-f, estando el diámetro Dg seleccionado de tal
manera que proporcione un espacio ligeramente mayor con las
aberturas 18 y 20.
Junto a la sección de ranuras de bloqueo 34 hay
situada una ranura de rotura 38 que está conectada a la sección de
punta 40 y que define la parte más débil del cuerpo del perno 16. La
sección de punta 40 comprende una sección de cuerpo lisa 42 ubicada
entre la ranura de rotura 38 y las varias ranuras de tracción 44 del
extremo exterior de la sección de punta 40. Las ranuras de tracción
44 están adaptadas para que se agarren a una herramienta 48 que
puede accionarse para fijar el elemento de fijación 10. La
herramienta 48 puede construirse de una forma ya conocida por los
expertos en la materia y, por tanto, sólo se muestra parcialmente en
aras de la simplicidad. En pocas palabras, la herramienta 48 posee
varias mordazas 50 con dientes 51 adaptados para agarrar el perno
12 con las ranuras de tracción 44 por acoplamiento. Las mordazas 50
están situadas en una unidad de boquilla tubular 52 apoyada por
deslizamiento en una carcasa de yunque 54 que en un extremo termina
en un yunque de estampación 56 con una cavidad de estampación
anular 58 que posee una garganta 60 con un contorno axial preciso
que a su vez está provista de un segmento de estampación de diámetro
mínimo.
El collarín tubular de silueta simétrica 14
posee una brida ensanchada 62 en un extremo de una sección
cilíndrica del cuerpo 64 y está adaptada para poder colocarse sobre
el cuerpo del perno 16 acoplando la brida 62 con la superficie del
lado interior o trasero 68 de la pieza de trabajo 24. La brida 62
está provista de una zona superficial de acoplamiento
predeterminada con el fin de distribuir los esfuerzos de instalación
y de agarre final sobre una zona predeterminada de la superficie
acoplada de la pieza de trabajo, como es la superficie interior 68.
En el caso de que las piezas de trabajo comprendan al menos un
material compuesto, como ocurre con la pieza de trabajo 24, la zona
de acoplamiento de la brida 62 se selecciona para que baste para
resistir la delaminación o el aplastamiento localizados del
material compuesto en la superficie del lado interno o trasero 68
de la pieza de trabajo interna 24. En el presente invento, el tamaño
de la brida 62 del collarín puede reducirse en algunas aplicaciones
debido a la reducción de los esfuerzos de instalación y/o choque.
El collarín 14 tiene un orificio acanalado 66 con un diámetro
esencialmente uniforme IDc. Al mismo tiempo, el diámetro IDc del
orificio 66 se selecciona de tal modo que proporcione un espacio de
separación mínimo con respecto a las crestas de las ranuras de
bloqueo 34a-f y la parte lisa del cuerpo para el
premontaje; así, el diámetro IDc se minimiza para ayudar a
minimizar la resistencia circular de la sección de cuerpo de
collarín 64 para que contribuya a su vez a minimizar el esfuerzo de
estampación necesaria. Por ejemplo, para un elemento de fijación de
tamaño 8 (nominal 0,635 cm [0,25 pulgadas]), el espacio diametral se
mantiene aproximadamente a 0,005 cm (0,002 pulgadas) con respecto
al diámetro Ds de la porción lisa del cuerpo 32.
Al unir por tracción las piezas de trabajo 22,
24, la sección de cuerpo de collarín 64 queda alineada radialmente
con las ranuras de bloqueo 34a-f. Nótese que las
piezas de trabajo 22 y 24 de las figuras 1 y 2 poseen un grosor
combinado que define el agarre nominal del elemento de fijación 10,
es decir, entre el grosor total máximo y mínimo de las piezas de
trabajo 22, 24 que se fijan con el elemento de fijación 10, y tal
como se muestra, la sección de cuerpo 64 del collarín 14 se alinea
con las ranuras de bloqueo 34a-f (véase la figura
2) y se estampa con éstas. En la forma de realización del invento
mostrada, todas las ranuras de bloqueo 34a-f quedan
rellenas por el agarre nominal tal y como se observa. Al accionar la
herramienta 48, se ejerce una fuerza axial relativa entre el perno
12 y el collarín 14 a través de las mordazas 50 acopladas por agarre
con la ranuras de tracción 44 y con el yunque de estampación 56
acoplado con el extremo exterior de la sección de cuerpo de
collarín 64.
A este respecto, debe observarse que la sección
de cuerpo de collarín 64 está provista de un paso radiado en la
sección 65 que se adapta a la guía para así facilitar la inserción
inicial de la sección de cuerpo 64 en la cavidad de estampación 58
del yunque de estampación 56. A medida que aumenta la fuerza axial
relativa, la sección de cuerpo de collarín 64 del collarín 14 se
estampa radialmente hacia dentro de las ranuras de bloqueo
34a-f del perno 12 al desplazarse el yunque de
estampación 56 junto con la garganta 60 de la cavidad de
estampación 58 se acopla recubriendo la sección de cuerpo de
collarín 64 (véase la figura 2). La sección de cuerpo de collarín
64 quedará esencialmente estampada por completo en el segmento de
estampación de diámetro mínimo a través de la acción de la garganta
60. Puede observarse que, aunque la primera ranura de bloqueo 34a
pueda no estar totalmente alineada radialmente con el segmento de
garganta de diámetro mínimo, quedará de todos modos esencialmente
rellena del material de la sección de cuerpo de collarín 64, la cual
se extrude hacia delante durante la estampación. Al finalizar la
estampación, la fuerza axial relativa entre la sección de punta 40
y el collarín 14 aumenta hasta una magnitud a la que la sección de
punta 40 se secciona por la ranura de rotura 38 siguiendo la línea
de rotura 67. Si se sigue accionando la herramienta 48, se empuja
hacia delante un elemento eyector del collarín 69 para acoplar el
extremo de la sección de cuerpo de collarín 64 y así expulsar el
collarín estampado 14 de la cavidad de estampación 58 del yunque 56
y completar la instalación.
Debe entenderse que un elemento de fijación de
tocón como el elemento de fijación 10 sin la sección de punta 40
puede fijarse con una herramienta de apriete o impacto que incluya
un yunque de estampación como el yunque 56 y un elemento de soporte
acoplable al cabezal de perno 30 por la superficie lateral frontal
26 de la pieza de trabajo 22. El yunque y el elemento de soporte
pueden accionarse para apretarlos o impactarlos juntos y así fijar
el elemento de fijación. Este tipo de herramienta también puede ser
de una clase bien conocida por los expertos en la materia.
Las ranuras de bloqueo 34a-f
pueden adquirir una forma proporcionada de acuerdo con las
resistencias al corte relativas de los materiales del collarín 14 y
del perno 12. Al mismo tiempo, pueden construirse las ranuras de
bloqueo 34a-f de tal modo que se caractericen por
una rigidez al corte proporcionada.
La optimización del peso del perno 12 y del
collarín 14 del elemento de fijación 10 en estado instalado se
realiza teniendo en cuenta los esfuerzos particulares aplicados
sobre éstos a través de las piezas de trabajo 22 y 24. En muchas
aplicaciones aeroespaciales hay dos puntos que deben tenerse en
cuenta en relación con las zonas de resistencia de los elementos de
fijación: una se deriva de someter el perno 12 a esfuerzo de corte
y la otra, de someter el perno 12 y el collarín 14 a esfuerzo de
tensión. Con respecto al esfuerzo de corte, la tensión de corte,
que se deriva de los componentes de fuerza paralelos y opuestos que
actúan sobre las piezas de trabajo 22 y 24 (véase la figura 2), se
absorbe diametralmente a través de la sección recta de cuerpo de
perno 32 en una dirección transversal al eje Z. Con respecto al
esfuerzo de tensión, el perno 12 está en tensión debido a los
componentes de fuerza axial opuestos que actúan sobre las piezas de
trabajo 22 y 24, es decir, que tienden a separarlas tirando de
ellas en una dirección longitudinal al eje Z, transversal al
esfuerzo de corte (véase la figura 2). En el diseño de elementos de
fijación por corte para aplicaciones aeroespaciales, es normal que
lo último en fallar en cuanto al esfuerzo de tensión sean los
rebordes definidos por las ranuras acopladas. En este caso, los
rebordes de las ranuras fallan en el corte. Así, el esfuerzo de
tensión del elemento de fijación 10 sitúa las ranuras de
interbloqueo y los rebordes entre las ranuras de bloqueo
34a-f del perno 12 y la sección de cuerpo de
collarín 64 estampada.
A la hora de optimizar la estructura del
elemento de fijación, como en el caso del elemento de fijación 10,
el punto inicial de cualquier aplicación es la magnitud de la
capacidad de esfuerzo de corte de la sección de cuerpo recta 32 del
perno 12 y la magnitud de la capacidad de esfuerzo de tensión de las
ranuras de interbloqueo y los rebordes del perno 12 y el collarín
14. La magnitud de los esfuerzos de corte y de sección viene
predeterminada por el diseño y, por tanto, ya se conocen para una
aplicación dada.
La determinación y la prestación de capacidad de
esfuerzo de corte para un elemento como el perno 12 pueden
establecerse por medios bien conocidos. Una vez que se ha
determinado el diámetro mínimo de la sección de cuerpo recta 32
para admitir el nivel de diseño de esfuerzo de corte, el elemento de
fijación 10 puede optimizarse para alcanzar un peso y un tamaño
mínimos para admitir el nivel de diseño de esfuerzo de tensión.
De este modo, tras optimizar la capacidad de
esfuerzo de corte por diseño, se determina la capacidad de esfuerzo
de tensión por diseño del elemento de fijación (como el elemento de
fijación 10). No obstante, como ya se ha mencionado, el elemento de
fijación 10 está construido de tal forma que se espera que lo último
en fallar con respecto al esfuerzo de tensión por diseño sea el
corte a través de los rebordes y las ranuras que están
interbloqueadas por estampación.
Nótese que en algunas aplicaciones ligeras, como
las aeroespaciales, el material del perno 12 está fabricado de un
material ligero y costoso, como el aluminio.
Al mismo tiempo, es normal utilizar el collarín
14 fabricado de material ligero, como el titanio, en combinación
con el perno 12 hecho de titanio. Puesto que el titanio es un
material caro, resulta deseable, desde un punto de vista de costes
y de disponibilidad de material, utilizar la menor cantidad de
titanio posible. En primer lugar, se determina el área mínima
efectiva de corte de los rebordes definida por las ranuras de
bloqueo 34a-f y, luego, se determina el área mínima
efectiva de corte de los rebordes complementarios de la sección de
cuerpo de collarín 64 estampada.
Sin embargo, para optimizar el elemento de
fijación, resulta deseable minimizar el volumen total de material
de la sección de cuerpo de perno 16 necesaria para arrastra las
ranuras de bloqueo 34a-f. Esta acción puede
llevarse a cabo equilibrando con precisión las resistencias al corte
y la tensión del material utilizado en el collarín 14 con las del
perno 12. Sin embargo, si el collarín 14 tiene una resistencia
excesiva, durante la estampación pueden producirse daños en la zona
de las ranuras de bloqueo 34a-f del cuerpo 16. En el
presente invento, resulta deseable dotar al collarín 14 de un
límite de elasticidad lo más alto posible y evitar al mismo tiempo
los daños recién mencionados. A este efecto, se ha hallado que las
elasticidades pueden igualarse a la tensión última de corte de
material. Maximizando la resistencia del collarín 14 hasta un punto
en el que puede realizarse la estampación dañando muy poco el perno
12, puede minimizarse el número y/o la longitud combinada de las
ranuras de bloqueo 34a-f necesarias para resistir la
tensión de corte derivada del esfuerzo de tensión; de este modo,
resulta deseable contar con una resistencia de collarín menor a la
resistencia del perno. También es deseable, como ya se ha
mencionado, que la anchura de las ranuras de bloqueo
34a-f y de los rebordes definidos por éstas sean
proporcionales con respecto a las resistencias al corte de los
materiales del perno 12 y el collarín 14 de tal modo que tanto los
rebordes definidos por las ranuras de bloqueo 34a-f
del perno 12 como los rebordes definidos por las ranuras de
interbloqueo de la sección de cuerpo de collarín 64 estampada se
encuentran en fallo por cizallamiento incipiente o simultáneo al
alcanzarse el esfuerzo tensor máximo por diseño en las piezas de
trabajo 22 y 24. En la práctica, se prefiere que el diseño haga que
los rebordes definidos por las ranuras de la sección de cuerpo de
collarín 64 fallen antes que los rebordes definidos por las ranuras
de bloqueo 34a-f del perno 12, es decir, que los
rebordes del perno 12 fallen por cizallamiento a un esfuerzo tensor
de aproximadamente un 110%, un esfuerzo al que los rebordes de la
sección de cuerpo de collarín 64 ya
fallarían.
fallarían.
Como ya se ha observado previamente, las ranuras
de bloqueo 34a-f y los rebordes definidos por éstas
pueden fabricarse también para que posean una rigidez de
cizallamiento proporcionada, produciéndose el fallo por
cizallamiento esencialmente al mismo tiempo en todos los rebordes
relacionados con las ranuras de bloqueo 34a-f
efectivas o todos los rebordes de interbloqueo de la sección de
cuerpo de collarín 64 estampada.
Empleando los criterios mencionados
anteriormente, puede minimizarse el volumen del cuerpo 16 del perno
12 incluido el volumen de la sección de las ranuras de bloqueo 34
con las ranuras de bloqueo 34a-f. De este modo
descrito más arriba se reduce a un mínimo el volumen total y, por
tanto, el peso del perno 12.
Asimismo, resulta deseable minimizar el volumen
y, por tanto, el peso del collarín 14. La sección de cuerpo 64 del
collarín 14 debe incluir un volumen suficiente para poder rellenar
lo suficiente las ranuras de bloqueo 34a-f y un
volumen adicional externo suficiente para garantizar la integridad
estructural y/o la capacidad de transferencia de esfuerzos de la
sección de cuerpo de collarín 64 estampada. Al intentar minimizar el
volumen de la sección de cuerpo de collarín 64, se ha determinado
que uno de los factores primordiales consiste en la previsión de un
grosor de pared radial suficiente para soportar la magnitud del
esfuerzo tensor por diseño para un elemento de fijación 10 a través
de las piezas de trabajo 22 y 24 sin que exista fallo compresivo de
la sección de cuerpo de collarín 64. Si se observan ahora las
figuras de la 1 a la 4 y la figura 6, pueden determinarse las
dimensiones mínimas de la sección de cuerpo de collarín 64 para
proporcionar un volumen mínimo suficiente para rellenar las ranuras
de bloqueo 34a-f y, al mismo tiempo, proporcionar
una estructura externa suficiente para evitar el fallo compresivo
por un margen mínimo predeterminado. Al mismo tiempo, como se
describirá más adelante, la superficie exterior 70 de la sección de
cuerpo de collarín 64 está provista de un contorno único ondulado
que proporciona una reducción considerable del esfuerzo de
estampa-
ción.
ción.
La garganta 60 en el interior de la cavidad de
estampación 58 presenta un perfil convenientemente cónico para
facilitar la estampación y liberar el yunque 56 tras la estampación;
por tanto, Da es el diámetro mínimo del segmento de estampación de
la garganta 60 en la zona de estampación. Obsérvese que se
selecciona el diámetro Da del segmento de estampación de la
garganta 60 en relación con el volumen de la sección de cuerpo de
collarín 64 para proporcionar un relleno ajustado de las ranuras de
bloqueo 34a-f con el material de la sección de
cuerpo de collarín 64 estampada para contar con un relleno lo más
completo posible. Como puede observarse, el volumen de la sección
de cuerpo de collarín 64 se seleccionó para que el relleno fuera en
exceso, es decir, que el volumen de la sección de cuerpo de
collarín 64 proporcionaba bastante más volumen de material del
collarín para rellenar las ranuras 34a-f del que
podrían aceptar en condiciones normales dentro de la cavidad de
estampación definida por el diámetro mínimo del segmento de
estampación de la garganta 60 de la cavidad de estampación 58 y la
sección frontal del perno 12.
En sistemas anteriores (no optimizados), se ha
venido utilizando un exceso de volumen de collarín de
aproximadamente el 13% para proporcionar un relleno razonablemente
bueno de las ranuras de bloqueo relacionadas. Sin embargo, esto se
hacía con un cuerpo de collarín de más volumen que el elemento de
fijación optimizado, pero con una herramienta de instalación con
una cavidad de estampación mayor, siendo así menores los esfuerzos
de estampación y el relleno en exceso. No obstante, al mismo
tiempo, en sistemas anteriores optimizados se ha utilizado un
volumen en exceso superior al menos al 20%, aproximadamente. Pero
ello se hacía con un cuerpo de collarín de menor volumen y con una
herramienta de instalación con una cavidad de estampación menor. Sin
embargo, para garantizar las ventajas significativas del presente
sistema optimizado en un sistema de producción el relleno en exceso
debe ser de aproximadamente un 19% o estar dentro de un intervalo de
entre un 18% y un 20% como máximo. Sin embargo, esto se lleva a
cabo con una cavidad de estampación aproximadamente del mismo tamaño
que la que se utiliza para la instalación del elemento de fijación
anterior optimizado. El material del collarín 14 y el perno 12
interactúan para admitir el exceso de volumen, es decir, el collarín
se alarga por extrusión, etc. Sin embargo, esto sí que garantiza
que aproximadamente el 100% del relleno de las ranuras de bloqueo
34a-f se realiza tras la estampación. Cuando se ha
utilizado el 19% de exceso de relleno mencionado anteriormente en
dicho relleno completo, sucede que se realiza una magnitud
considerable de capacidad de tensión de cizallamiento (y, por
tanto, capacidad de esfuerzo de tracción) en los dos rebordes
definidos por las ranuras de bloqueo 34a-f del
perno 12 y los rebordes definidos por las ranuras de interbloqueo de
la sección de cuerpo de collarín 64 estampada, siendo dicha
capacidad esencialmente equivalente a la del elemento de fijación
optimizado ya existente con un exceso de relleno mayor al menos que
el 20% aproximado. No obstante, tal y como se verá, la minimización
o reducción de volumen mencionada de la sección de cuerpo de
collarín 64 ligeramente inferior al volumen mínimo mencionado para
el elemento de fijación optimizado anterior, además de proporcionar
un esfuerzo de estampación inferior, no sólo consigue la elevada
resistencia similar que se deseaba sin modificar el contorno de la
superficie externa 70 de la sección de cuerpo de collarín 64. Así,
como se muestra en la figura 6, la superficie externa 70 está
provista de un contorno ondulado único con una estructura de radio
combinado que, con la minimización o reducción de volumen
mencionada, proporciona la elevada resistencia similar deseada con
una importante reducción del esfuerzo de estampación.
\newpage
Como ya se ha mencionado anteriormente, se ha
hallado que la cantidad de "exceso de relleno" puede
minimizarse o reducirse, lo cual, junto al contorno ondulado único
de la superficie externa 70, proporcionará una elevada resistencia
similar a la de los elementos de fijación ligeros y optimizados ya
existentes. Esta combinación se traduce en una reducción
considerable de la fuerza axial relativa necesaria para estampar la
sección de cuerpo de collarín 64 en las ranuras de bloqueo
34a-f. Esto también permite una reducción
correspondiente del tamaño de la ranura de rotura 38 y del tamaño
general de la sección de punta 40. Así pues, para una forma de
realización del invento, correspondiente a un tamaño n.º 8 (nominal
0,635 cm [0,25 pulgadas]), el esfuerzo de estampación se redujo un
12% aproximado. En los elementos de fijación de tracción, como el
elemento de fijación 10, esto se tradujo en una reducción del
esfuerzo de rotura de un 12% aproximadamente con una reducción
resultante del esfuerzo de choque o fantasma de un 20%
aproximado.
La figura 9 es una representación gráfica de las
pruebas estándar con placas de prueba que funcionan como piezas de
trabajo fijadas por elementos de fijación; ilustra las magnitudes
del esfuerzo de rotura y el esfuerzo fantasma correspondientes al
elemento fijador optimizado 10 según el presente invento
comparándolas a las magnitudes de un elemento optimizado ya
existente 10' para elementos de fijación de tamaño 8. La rotura de
las ranuras de rotura 38, 38' se produce en el momento cero mostrado
en los gráficos, tras lo cual se da el esfuerzo fantasma. La
considerable reducción del esfuerzo de rotura y el esfuerzo fantasma
resultante del elemento de fijación 10 en comparación con el
elemento de fijación optimizado ya existente 10' se observa
claramente en los gráficos de la figura 9. A este respecto, las
magnitudes de esfuerzos de rotura y esfuerzos fantasma de los
elementos de fijación 10 y 10' son esencialmente iguales tanto con
piezas de trabajo metálicas como de materiales compuestos. Se
consigue un factor importante para alcanzar esta reducción de
esfuerzos de instalación y lograr los resultados anteriores, como
ya se ha dicho, modificando la superficie externa 70 de la sección
de cuerpo de collarín 64 para que posea un contorno ondulado
predeterminado como el que presenta en la figura 6.
Si se observa ahora la figura 6, se muestra el
contorno de la superficie externa 70 de la sección de cuerpo de
collarín 64 a escala ampliada. Puede verse que el contorno ondulado
incluye crestas arqueadas 72 combinadas con bases arqueadas 74.
Las crestas arqueadas 72 posee un radio Rc,
mientras que las bases arqueadas 74 tienen un radio mayor Rr. Las
curvaturas del radio Rc y el radio Rr se unen en arco por medios de
secciones de radio de unión 76. Así, en la secciones de radio de
unión 76, las curvaturas de las crestas 72 y las bases 74 se
combinan esencialmente de forma suave. Las crestas 72 definen el
diámetro máximo cresta a cresta Dc de la superficie externa 70 de
la sección de cuerpo de collarín 64, mientras que las bases 74
definen el diámetro mínimo base a base Dcr de la superficie externa
70. De este modo, las crestas 72 y las bases 74 definen la
superficie externa de tal modo que ésta tiene un diámetro medio
Dcm. El diámetro medio Dcm se muestra mediante líneas discontinuas
en la figura 6. La superficie externa uniforme de una sección de
cuerpo de collarín similar correspondiente a un elemento de
fijación optimizado ya existente se muestra en líneas punteadas
designadas con la cifra 70'. De esta manera, puede verse que el
diámetro máximo Dc de las crestas 72 es mayor que el diámetro
uniforme exterior Dc' de la sección de cuerpo de collarín
comparable correspondiente a un elemento de fijación optimizado ya
existente, mientras que el diámetro mínimo Dcr de las bases 74 es
inferior al diámetro Dc'. Al mismo tiempo, el diámetro uniforme
exterior Dc' de la sección de cuerpo de collarín similar es mayor
que el diámetro medio Dcm del contorno ondulado de la superficie
externa 70. El resultado es que la sección de cuerpo de collarín 64
tiene un volumen inferior al de la sección de cuerpo de collarín del
elemento de fijación optimizado ya existente. Esto provoca una
reducción del volumen de exceso de relleno desde el 20% aproximado
correspondiente al elemento de fijación optimizado ya existente
hasta un intervalo entre un 18% y no más de un 20%
aproximadamente.
También sucede que la minimización del número de
ranuras de bloqueo 34a-f y la minimización de la
longitud total de las varias ranuras en combinación con la
estructura de "exceso de relleno" proporciona una buena
transmisión de esfuerzo de cizallamiento (a través de los rebordes
correspondientes) cuando se trata del esfuerzo de tensión. El
porcentaje de "exceso de relleno" mencionado puede determinarse
para una longitud finita (dl, véase la figura 1) a un diámetro Da
de la sección de estampación efectiva de la garganta 60 por medio de
la siguiente
relación:
relación:
\frac{[(Dcm^{2} - IDc^{2}) -
(Da^{2} - Dr^{2})] \ dl}{[Da^{2} - Dr^{2}] \ dl} = % \ exceso \
relleno
Donde: (1) "dl" se considera una longitud
finita dentro de la sección de estampación de la garganta 60; véase
"nota" en ¶ (5); (2) IDc es el diámetro interior (centímetros)
(pulgadas) de la sección de cuerpo de collarín 64 (antes de
estampación; (3) Dcm es el diámetro exterior medio (centímetros)
(pulgadas) de la superficie externa 70 de la sección de cuerpo de
collarín 64 (antes de estampación); (4) Dr es el diámetro medio
(centímetros) (pulgadas) del volumen disponible entre las bases y
las crestas de las ranuras de bloqueo 34a-f; y (5)
Da es el diámetro mínimo (centímetros) (pulgadas) del segmento de
estampación de la garganta 60 de la cavidad de estampación 58 del
yunque de estampación 56 en el área "dl"; Nota: sin embargo, en
el presente invento, debido al contorno ondulado continuo del
segmento de estampación de la garganta 60, el área "dl" es
minúscula, por lo que Da puede considerarse el diámetro del
segmento de estampación de la garganta 60; por tanto, "dl" no
se muestra en los dibujos.
\newpage
Nótese que la dimensión Dr representa aquel
diámetro de la sección de las ranuras de bloqueo
34a-f que proporcionaría un cuerpo cilíndrico recto
y uniforme si el material de los rebordes se utilizase para rellenar
las ranuras de bloqueo 34a-f.
Sin embargo, la superficie externa única 70 de
la sección de cuerpo de collarín 64 con su configuración ondulada
parece facilitar y proporcionar un flujo más eficiente del material
del collarín durante la estampación, pudiéndose alcanzar la
resistencia elevada similar que se desea a un esfuerzo de
estampación reducido.
A este respecto, con los elementos de fijación
optimizados ya existentes ocurre que durante la estampación el
material en exceso del collarín tiende a acumularse parcialmente en
forma de anillo o aro frente a la garganta del yunque de
estampación, como la garganta 60, siendo necesario desplazar dicho
anillo axialmente hacia la brida del collarín durante la
estampación. Este anillo de material opone resistencia al movimiento
de la garganta del yunque de estampación durante la estampación.
Además, el anillo o aro aumenta de tamaño a medida que la garganta
del yunque de estampación se mueve sobre la sección de cuerpo de
collarín en estampación. De este modo, su resistencia al movimiento
de la garganta del yunque de estampación deriva en los esfuerzos de
estampación relativamente elevados de estos elementos de fijación.
En el presente invento, se considera que el contorno ondulado de la
superficie externa 70 permite que el exceso de material fluya desde
las crestas 72 a las bases 74, lo cual facilita que flujo de exceso
de material de collarín vaya hacia delante durante la estampación
provocando menos resistencia y una reducción considerable del
esfuerzo de estampación. En una forma de realización del invento,
se ha hallado que la superficie externa 70 con diez ondas ha
resultado óptima para el elemento de fijación de tamaño 8 (0,635 cm
[0,25 pulgadas]). Sin embargo, se cree que una superficie externa 70
con un número aproximado de ondas de contorno similar comprendido
entre ocho y seis con una minimización o reducción de volumen
esencialmente igual proporcionaría unos resultados positivos
similares. El número de ondas seleccionado y el contorno específico
pueden ser distintos en función del tamaño y/o el material del
collarín. A este respecto, se considera que una onda es la
combinación de un cresta 72 y una base 74 completas. Sin embargo, se
cree que las ondas deberían formarse de tal modo que el diámetro Dc
de las crestas 72 y el diámetro Dr de las bases 74 no deberían
discrepar en más de un 2% con respecto al diámetro medio Dm. Al
mismo tiempo, también se cree que el radio del contorno Rc de las
crestas 72 en general no debería ser superior al radio del contorno
Rr de las bases 74 y, preferentemente, debería ser esencialmente
menos. En una forma de realización del invento para un elemento de
fijación del n.º 8 (0,635 cm) (0,25 pulgadas), la razón entre el
radio de base Rr y el radio de cresta Rc era de aproximadamente
dieciséis a uno.
Nótese que resulta deseable que un elemento de
fijación de un tamaño dado sea capaz de fijar piezas de trabajo con
grosores totales distintos. El elemento de fijación 10 de las
figuras 1 y 2 posee dicha capacidad. De este modo, las figuras 1 y
2 representan el elemento de fijación 10 con piezas de trabajo 22 y
24 con el grosor total nominal de dicho elemento de fijación. Sin
embargo, el elemento de fijación 10 puede utilizarse para fijar
piezas de trabajo con grosores totales mayores o inferiores. Sin
embargo, para minimizar el tamaño y el peso del elemento de
fijación 10, se selecciona el rango de agarre haciendo que todas las
ranuras de bloqueo 34a-f queden rellenas
efectivamente por la sección de cuerpo de collarín 64 en estampación
con un grosor total que va del mínimo al máximo. No obstante, debe
entenderse que en determinadas aplicaciones un elemento de
fijación, como el elemento de fijación 10, puede estructurarse con
una ranura de bloqueo adición, como las ranuras de bloqueo
34a-f, rellenándose con los agarres mínimo y máximo
una ranura de bloqueo menos, por lo que se ampliaría el rango de
agarre del elemento de fijación.
Como ya se ha mencionado, el volumen del
collarín 14 se optimiza previendo el grosor de pared mínimo en la
sección de cuerpo 64, pudiéndose producir un fallo incipiente o
simultáneo al esfuerzo de diseño de tensión bien por fallo
compresivo, por cesión compresiva, bien por cizallamiento de los
rebordes definidos por las ranuras de interbloqueo del collarín 14
con los rebordes definidos por las ranuras 34a-f del
perno 12.
Como ya se ha mencionado, los principios del
presente invento son igualmente aplicables a elementos de fijación
por estampación de tipo tocón.
Si se observan ahora las figuras 7 y 8, el
tamaño de la sección de punta 40 puede reducirse debido a la
reducción de los esfuerzos para estampar la sección de cuerpo de
collarín 64 sobre el perno 12. A este respecto, como ya se ha hecho
notar, la herramienta de instalación 48 puede tener esencialmente el
mismo tamaño que la herramienta para la instalación de los
elementos de fijación optimizados ya existentes a un esfuerzo
aumentado. En ese caso, las ranuras de tracción 44 serán del mismo
tamaño y la misma forma que los del elemento de fijación optimizado
ya existente. Sin embargo, debido a la reducción de magnitud del
esfuerzo de estampación necesario, puede reducirse el número de
ranuras de tracción 44. Así, esto permite reducir la longitud total
de la sección de punta 40 ahorrándose material y, por tanto,
costes. De este modo, se ha hallado que el número de ranuras de
tracción 44 necesario para el elemento fijador de un tamaño puede
reducirse al menos en una con respecto al elemento fijador
optimizado ya existente. A este respecto, las ranuras de tracción 44
se forman con rebordes con un diámetro de cresta Dpc y con ranuras
con un diámetro de base Dpr. Al mismo tiempo, el diámetro D de la
sección de cuerpo lista 42 se forma de tal modo que presente
esencialmente el mismo diámetro de base Dpr. Esto impide la
interferencia entre la sección de cuerpo lisa 42 y los dientes de
las mordazas de agarre 50 en caso de superposición por agarre de
las ranuras de tracción 44. También debe observarse que el diámetro
de la sección de punta 40 podría reducirse con una ranura de
tracción adicional añadida para resistir el esfuerzo necesario para
la estampación. Sin embargo, esto seguiría suponiendo una reducción
general del material y del coste del perno 12. Al mismo tiempo,
podría utilizarse una herramienta de instalación modificada y más
pequeña con un peso inferior.
Una forma de realización preferente del presente
invento está diseñada específicamente para fijar piezas de trabajo
22 y 24, siendo la pieza de trabajo 22 de aluminio y la pieza de
trabajo 24 de un material compuesto tal y como se ha descrito. Las
características del elemento de fijación 10 que le otorgan las
ventajas mencionadas con respecto al elemento de fijación
optimizado y ligero ya existente para fijar materiales compuestos
pueden verse más claramente comparando directamente las
características de ambos.
Así pues, el perno 12 tendrá esencialmente el
mismo material y la misma construcción que el perno optimizado ya
existente salvo que el perno 12 dispondrá de una sección de punta 40
de tamaño reducido y una ranura de rotura 38 modificada diseñada
para romperse a una fuerza axial relativa reducida tal y como se ha
descrito. El collarín 14 será del mismo material y tendrá un diseño
similar, a excepción de la sección de cuerpo de collarín 64. Aquí
las diferencias son las descritas e incluyen la reducción de volumen
y la formación de la superficie exterior 70 del cuerpo del collarín
con un contorno ondulado único. A este respecto, en una forma de
realización del invento, el perno 12 se hizo de aleación de titanio,
titanio 6AI-4V, solución tratada y envejecida, con
una resistencia al cizallamiento de unos 6,75
kg/cm^{2}-9 KSI y con las ranuras de bloqueo
34a-f, las ranuras de tracción 44 y la ranura de
rotura 38 formadas en cilindro. Al mismo tiempo, el collarín 14 se
hizo de Comercialmente Puro, CP, una aleación de titanio, y con una
resistencia al cizallamiento de unos 4,62
kg/cm^{2}-65 KSI. La herramienta de instalación 48
será la misma, incluido el yunque de estampación 56 y la cavidad de
estampación 58 con las mordazas de agarre 50 adaptadas para agarrar
el menor número de ranuras de tracción 44 de la sección de punta 40
de longitud reducida así como el mayor número de ranuras de
tracción de la sección de punta mayor del elemento de fijación
optimizado ya existente. A este respecto, la sección de punta 40
puede tener 6-7 ranuras de tracción 44 engranadas
comparadas con las 7-8 ranuras de tracción
engranadas del elemento de fijación similar ya existente. Debe
tenerse en cuenta que, aunque no se engranen todas las ranuras de
tracción cuando las piezas de trabajo tengan el grosor total nominal
mostrado en los dibujos, puede engranarse una ranura menos para
obtener las condiciones de agarre mínimo y/o máximo.
De este modo, un elemento de fijación 10 según
el presente invento puede tener las siguientes características si
se compara con un elemento de fijación ligero y optimizado ya
existente del n.º 8 (nominal 0,635 cm-0,25
pulgadas) dándose a los componentes similares del elemento de
fijación ligero y optimizado ya existente el mismo número de
referencia con la adición del símbolo primo; las dimensiones
lineales están en centímetros-pulgadas y los
valores de esfuerzos en kilogramos-libras:
\vskip1.000000\baselineskip
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(Tabla pasa a página
siguiente)
\newpage
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
\cr}
\newpage
Los elementos de la tabla mencionados más arriba
son los siguientes: A. Perno 12, 12'
1. Sección de cuerpo lisa 32, 32', sección de
ranuras de bloqueo 34, 34': (a) Ds, Ds' - diámetro de la sección de
cuerpo lisa 32, 32'; (b) Dg, Dg' - diámetro de la cresta de las
ranuras de bloqueo 34a-f, 34'a-f;
(c) Drr-Drr' - diámetro de la base de las ranuras de
bloqueo 34a-f, 34'a-f; (d) Dr, Dr'
- diámetro medio de las ranuras de bloqueo 34a-f,
34'a-f;
2. Sección de punta 40, 40': (a) D, D' -
diámetro de la sección de cuerpo lisa 42, 42'; (b) Dpc, Dpc' -
diámetro de la cresta de las ranuras de tracción 44, 44'; (c) Dpr,
Dpr' - diámetro de las bases de las ranuras de tracción 44, 44';
3. Ranura de rotura 38, 38': (a) d, d' -
diámetro de la base de la ranura de rotura 38, 38'; (b) D, D' -
diámetro del extremo de la ranura de rotura 38, 38' junto a la
sección de cuerpo lisa 42, 42'; (c) r, r' - radio de la ranura de
rotura 38, 38';
B. Collarín 14, 14': (a) IDc, IDc' - diámetro
interior del collarín 14, 14'; (b) Dc - diámetro entre crestas 72 de
la superficie externa 70; (c) Dcr - diámetro entre bases 74 de la
superficie externa 70; (d) Dcm - diámetro medio de la superficie
externa 70; Dc' - diámetro uniforme de la superficie externa 70';
(e) Rc cresta - Radio de la curvatura de las crestas 72; (f) Rr
base - Radio de la curvatura de las bases 74; (g) Dx, Dx' - diámetro
medio de la sección de cuerpo de collarín 64, 64' estampada;
C. Yunque 56, 56': (a) Da - diámetro mínimo de
la garganta del yunque 60, 60'.
Las magnitudes de las columnas G. ESFUERZO DE
ROTURA y H. ESFUERZO FANTASMA se determinaron mediante pruebas
estándar con dispositivos de medición con planchas de prueba, que,
como se ha mencionado anteriormente, funcionan como piezas de
trabajo fijadas por los elementos de fijación 10 y 10'.
La magnitud del esfuerzo de rotura es
esencialmente una magnitud fija con independencia de la condición de
agarre del elemento de fijación 10 para dicho tamaño, es decir, de
la fijación de piezas de trabajo como 22 y 24 que varían en grosor
total de un máximo a un mínimo. Sin embargo, la magnitud de esfuerzo
de estampación puede ser distinta en las condiciones de agarre
máximo y mínimo. De este modo, el esfuerzo necesario para estampar
con agarre mínimo, es decir con el grosor total mínimo de las piezas
de trabajo 22, 24, puede ser considerablemente mayor al necesario
para el agarre máximo, es decir, el grosor total máximo de las
piezas de trabajo 22, 24. Como tal, el esfuerzo de rotura se fija
normalmente a aproximadamente un 10% más que el esfuerzo de carga
máximo, es decir, el agarre mínimo, y por tanto puede ser un 30%
superior al esfuerzo de estampación mínimo, es decir, el agarre
máximo. Al mismo tiempo, el esfuerzo fantasma resultante puede ser
aproximadamente entre un 10% y un 25% superior al esfuerzo de
rotura. Los ejemplos mencionados en el gráfico anterior muestran un
esfuerzo fantasma un 14% superior para el elemento de fijación 10
según el presente invento y un esfuerzo fantasma un 24% superior
para el elemento fijador ligero y optimizado ya existente 10'. De
este modo, las reducciones de los esfuerzos de rotura del presente
invento provocan una reducción aún mayor de los esfuerzos
fantasma.
Así pues, empleando los principios precedentes y
equilibrando las fuerzas y los pesos de los componentes del
elemento de fijación, pueden conseguirse reducciones considerables
en cuanto a tamaño general, peso y esfuerzos de instalación,
manteniendo al mismo tiempo los criterios de diseño predeterminados.
La reducción de los esfuerzos de instalación también permite la
utilización de herramientas más ligeras y/o aumenta la vida útil de
éstas.
A este respecto, para el elemento de fijación 10
del n.º 8 descrito, el perno 12 con sección de punta 40 reducida
presenta una reducción de peso y, por tanto, de material de la
sección de punta 40 de alrededor de un 9% con respecto a la sección
de punta del elemento de fijación ligero y optimizado ya existente
del mismo tamaño. Al mismo tiempo, el collarín 14 del elemento de
fijación 10 del n.º 8 (0,635 cm - 0,25 pulgadas) presenta una
reducción general de peso y, por tanto, de material de alrededor de
un 3% con respecto al collarín de elementos de fijación ligeros ya
existentes.
Debe entenderse que cuando ambas piezas de
trabajo 22 y 24 están hechas de un material como el aluminio que no
está expuesto a delaminación ni aplastamiento localizados, el
collarín, como el collarín 14, podría utilizarse sin una brida como
la brida 62. Dicho collarín podría ser generalmente de tipo
simétrico con dos extremos y tendría una sección de cuerpo tubular
estampable construida esencialmente del mismo modo que la sección
de cuerpo 64 con una superficie externa como la superficie externa
70.
En lo que respecta a los collarines, como el
collarín 14, de construcción de doble extremo, es decir, sin la
brida 62, para su utilización con piezas de trabajo metálicas, la
reducción de peso y material para el elemento de fijación del n.º 8
se situaría entre un 4% y un 5%. Aun siendo un collarín de doble
extremo, sólo una sección del cuerpo del collarín se estamparía en
las ranuras de bloqueo. Además, dicho collarín podría utilizarse
para fijar piezas de trabajo de plástico o material compuesto con
una arandela de esfuerzo independiente fijada al collarín para
distribuir el esfuerzo sobre el área preseleccionada. Asimismo,
aunque se muestre el perno 12 con un cabezal 30 de tipo embutido,
debe entenderse que también puede usarse un perno como el perno 12
con cabezal saliente.
También debe entenderse que los conceptos de
estampación baja con una sección de cuerpo de collarín de
construcción especial, como la sección de cuerpo de collarín 64,
para proporcionar un elemento de fijación de alta resistencia,
puede emplear pernos, como el perno 12, pero utilizando secciones
modificadas que no afectan la estructura de estampación baja y alta
resistencia. Por ejemplo, el perno podría fijarse a una pieza de
trabajo por soldadura, como un perno de soldadura, y unirse
estampando un collarín, como un collarín de tipo tocón.
Asimismo, debe entenderse que, aunque la forma
de realización del presente invento presente un perno 12 y un
collarín 14 hechos de titanio como ya se ha mencionado, se considera
que pueden lograrse reducciones importantes del esfuerzo de
estampación utilizando otros materiales. Por ejemplo, el collarín 14
podría construirse de una aleación de aluminio como
2024-T4(1) con una resistencia de
cizallamiento última de 2,9 kg/cm^{2} - 41 KSI con una estructura
de 10 ondas para su utilización con un perno de titanio como se ha
descrito.
Claims (14)
1. Sistema de fijación que incluye un elemento
de fijación de dos piezas para fijar varias piezas de trabajo (20,
22) al sistema de fijación y que posee una magnitud necesaria
preseleccionada de esfuerzo de cizallamiento por diseño y una
magnitud necesaria preseleccionada de esfuerzo de tensión por
diseño, estando dicho elemento de fijación de dos piezas optimizado
para alcanzar dichos esfuerzos de cizallamiento y tensión con un
peso mínimo de los materiales utilizados, comprendiendo dicho
elemento de fijación: un elemento de perno (12) con un cuerpo
alargado (16) que incluye una sección de cuerpo lisa (32) ubicada en
aberturas alineadas de las piezas de trabajo y que termina por un
extremo en un cabezal alargado (30) y por su otro extremo en una
sección de ranuras de bloqueo (34) compuesta de varias ranuras de
bloqueo (34a-f) que se extienden
circunferencialmente y de los rebordes de ranura de bloqueo
correspondientes, poseyendo dicha sección de cuerpo lisa (32) una
longitud relativa con respecto al grosor de las piezas de trabajo
(20, 22) de tal modo que dicha sección de ranuras de bloqueo (34)
se extenderá hacia fuera desde las aberturas alineadas, teniendo
dicha porción de cuerpo lisa (32) el diámetro suficiente para
proporcionar la resistencia de cizallamiento necesaria para admitir
dicho esfuerzo de cizallamiento por diseño; un collarín tubular
(14) con una sección de cuerpo de collarín (64) adaptada para
estamparse en las ranuras de bloqueo (34a-f)
mencionadas, con lo cual se unen las piezas de trabajo (20, 22),
teniendo dicha sección de cuerpo de collarín (64) una longitud
preseleccionada suficiente para recubrir y para estamparse en
dichas ranuras de bloqueo (34a-f), presentando dicha
sección de cuerpo de collarín (64), cuando está estampada en las
ranuras de bloqueo (34a-f), ranuras de collarín y
rebordes que se interbloquean con dichas ranuras de bloqueo y
dichos rebordes de ranura de bloqueo, siendo dicho elemento de
perno (12) y dicho collarín (14) de materiales diferentes con
tensiones de cizallamiento últimas de distintas magnitudes siendo
la razón entre las tensiones de cizallamiento del elemento de perno
(12) con respecto al collarín (14) tal que se evita esencialmente
el aplastamiento del elemento de perno (12) en estampación,
poseyendo la sección de cuerpo de collarín (64) un grosor de pared
medio mínimo, y por tanto también un peso mínimo, el sistema de
fijación también caracterizado por el hecho de que dicha
sección de cuerpo de collarín (64) posee una superficie externa con
un contorno ondulado que se extiende circunferencialmente con varias
ondas definidas por crestas arqueadas (72) y bases arqueadas (74)
conectadas suavemente, estando formada dicha superficie externa de
un intervalo aproximado de entre 8 y 16 ondas, estando dicha sección
de cuerpo de collarín (64) adaptada para estamparse en las ranuras
de bloqueo (34a-f) a través del yunque de
estampación (56) con una sección de estampación de garganta
efectiva, teniendo dicha sección de cuerpo de collarín (64) un
volumen de material predeterminado que se sitúa entre un 18% y no
más de un 20% y que es superior al volumen disponible definido por
dicha sección de estampación de garganta efectiva y la sección
correspondiente de las ranuras de bloqueo (34a-f)
del perno en las que dicho collarín (14) se estampa y estando el
volumen de material predeterminado y las ondas perfilados y
seleccionados para proporcionar un esfuerzo reducido necesario para
la
estampación y, al mismo tiempo, los esfuerzos de cizallamiento y tensión por diseño necesarios y preseleccionados.
estampación y, al mismo tiempo, los esfuerzos de cizallamiento y tensión por diseño necesarios y preseleccionados.
2. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que las crestas (72) definen un diámetro mayor y las bases
(74) definen un diámetro menor sobre la sección de cuerpo de
collarín (64), definiendo dichos diámetros mayor y menor un
diámetro medio sobre la sección de cuerpo de collarín (64), y
teniendo unas dimensiones que no difieren del 2% con respecto al
diámetro medio.
3. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que las bases (74) están definidas por un radio de curvatura
generalmente unas 16 veces superior al radio de curvatura de las
crestas (72), combinándose las curvaturas arqueadas de las bases
(74) y las crestas (72) generalmente de forma tangencial, definiendo
dichas crestas un diámetro mayor y dichas bases (74) un diámetro
menor sobre la sección de cuerpo de collarín (64), definiendo
dichos diámetros mayor y menor un diámetro medio sobre la sección de
cuerpo de collarín (64), y teniendo unas dimensiones que no
difieren del 2% con respecto al diámetro medio.
4. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que las bases (74) están definidas por un radio de curvatura
sustancialmente mayor al radio de curvatura de las crestas (72),
combinándose generalmente las curvaturas arqueadas de las bases
(74) y las crestas (72) de forma tangencial.
5. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que las bases (74) están definidas por un radio de curvatura
generalmente unas 16 veces mayor que el radio de curvatura de las
crestas (72), combinándose generalmente la curvatura arqueada de
dichas bases (74) y crestas (72) de forma tangencial.
6. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que el collarín tubular (14) posee una brida alargada (62) en
un extremo de la sección de cuerpo de collarín (64) adaptado para
engranarse con una superficie correspondiente adyacente (22) de las
piezas de trabajo (20, 22).
7. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que el elemento de perno (12) antes de la estampación posee
una sección de punta (40) conectada a la sección ranurada por una
ranura de rotura (38), poseyendo dicha sección de punta (40) varias
ranuras de tracción (44) adaptadas para agarrarse con dientes (51) a
mordazas (50) de una herramienta (48) accionable para aplicar una
fuerza axial relativa entre el elemento de perno (12) y el collarín
(14), estando dicha ranura de rotura (38) adaptada para romperse a
una fuerza axial preseleccionada tras completarse la estampación,
siendo dicha fuerza axial preseleccionada aproximadamente un 10%
mayor que la magnitud máxima de fuerza axial necesaria para
estampar la sección de cuerpo de collarín (64) en las ranuras de
bloqueo (34a-f), siendo dicha sección de punta (40)
de tamaño mínimo para proporcionar un número mínimo de ranuras de
tracción para admitir dicha fuerza axial preseleccionada para la
fractura de la ranura de rotura.
8. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que el elemento de perno (12) antes de la estampación posee
una sección de punta (40) conectada a la sección ranurada por una
ranura de rotura (38), poseyendo dicha sección de punta (40) varias
ranuras de tracción adaptadas para agarrarse con dientes (51) a
mordazas (50) de una herramienta (48) accionable para aplicar una
fuerza axial relativa entre el elemento de perno (12) y el collarín
(14), estando dicha ranura de rotura (38) adaptada para romperse a
una fuerza axial preseleccionada tras completarse la estampación,
siendo dicha fuerza axial preseleccionada aproximadamente un 10%
mayor que la magnitud máxima de fuerza axial necesaria para
estampar la sección de cuerpo de collarín (64) en las ranuras de
bloqueo (34a-f), siendo dicha sección de punta (40)
de tamaño mínimo para proporcionar un número mínimo de ranuras de
tracción para admitir dicha fuerza axial preseleccionada para la
fractura de la ranura de rotura, y poseyendo dicho elemento de
fijación un esfuerzo de choque o fantasma que se produce con la
fractura de la sección de punta (40), siendo dicho esfuerzo
fantasma superior a la fuerza axial preseleccionada para la
fractura y siendo además un 15% superior a la de la fuerza
preseleccionada para la fractura.
9. Sistema de fijación según la reivindicación 1
en el que el elemento de perno (12) antes de la estampación posee
una sección de punta (40) conectada a la sección ranurada por una
ranura de rotura (38), poseyendo dicha sección de punta (40) varias
ranuras de tracción adaptadas para agarrarse con dientes (51) a
mordazas (50) de una herramienta (48) accionable para aplicar una
fuerza axial relativa entre el elemento de perno (12) y el collarín
(14), estando dicha ranura de rotura (38) adaptada para romperse a
una fuerza axial preseleccionada tras completarse la estampación,
siendo dicha fuerza axial preseleccionada aproximadamente un 10%
mayor que la magnitud máxima de fuerza axial necesaria para
estampar la sección de cuerpo de collarín (64) en las ranuras de
bloqueo (34a-f), siendo dicha sección de punta (40)
de tamaño mínimo para proporcionar un número mínimo de ranuras de
tracción para admitir dicha fuerza axial preseleccionada para la
fractura de la ranura de rotura (38), estando dicho elemento de
fijación adaptado para fijar al menos una pieza de trabajo (22)
hecha de material plástico, teniendo el collarín (14) una brida
alargada (62) conectada a un extremo de la sección de cuerpo de
collarín (64), estando el elemento de fijación adaptado para
instalarse con dicha brida del collarín (62) engranado con una
superficie de la pieza de trabajo de plástico, poseyendo dicho
elemento de fijación un esfuerzo de choque o fantasma que se
produce con la fractura de la sección de punta (40), siendo dicho
esfuerzo fantasma superior a la fuerza axial preseleccionada para
la fractura y siendo además un 15% superior a la de la fuerza
preseleccionada para la fractura, reduciéndose el esfuerzo fantasma
a una magnitud a la que se impide que la superficie engranada de la
pieza de trabajo de plástico se rompa o descame.
10. Sistema de fijación según la reivindicación
1, siendo los materiales distintos mencionados para el elemento de
perno (12) y el collarín (14), por ejemplo, en el caso del elemento
de perno (12) una aleación de titanio con una resistencia a la
tensión de unos 95 KSI (655,0 KN/m^{2}) y, en el caso del
collarín, una aleación de titanio con una resistencia a la tensión
de unos 70 KSI (482,6 KN/m^{2}).
11. Sistema de fijación según la reivindicación
1 en el que la sección de cuerpo de collarín posee unas 10
ondas.
12. Sistema de fijación según la reivindicación
1, siendo los materiales distintos mencionados para el elemento de
perno (12) y el collarín (14), por ejemplo, en el caso del elemento
de perno (12) una aleación de titanio con una resistencia a la
tensión de unos 95 KSI (655,0 KN/m^{2}) y, en el caso del collarín
(14), una aleación de titanio con una resistencia a la tensión de
unos 41 KSI (282,7 KN/m^{2}), disponiendo dicha sección de cuerpo
de collarín de 10 ondas.
13. Sistema de fijación según la reivindicación
1 en el que las crestas (72) definen un diámetro mayor y las bases
(74) definen un diámetro menor sobre la sección de cuerpo de
collarín (64), definiendo dichos diámetros mayor y menor un
diámetro medio sobre la sección de cuerpo de collarín (64), y
teniendo unas dimensiones que no difieren del 2% con respecto al
diámetro medio, teniendo la sección de cuerpo de collarín (64) unas
10 ondas aproximadamente.
14. Sistema de fijación según la reivindicación
1 en el que las bases (74) están definidas por un radio de
curvatura generalmente unas 16 veces mayor que el radio de curvatura
de las crestas (72), combinándose generalmente la curvatura
arqueada de dichas bases (74) y crestas (72) de forma tangencial,
definiendo las crestas (72) un diámetro mayor y las bases (74) un
diámetro menor sobre la sección de cuerpo de collarín (64),
definiendo dichos diámetros mayor y menor un diámetro medio sobre
la sección de cuerpo de collarín (64), y teniendo unas dimensiones
que no difieren del 2% con respecto al diámetro medio, y disponiendo
la sección de cuerpo de collarín (64) de unas 10 ondas.
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