#1 Razón para retener el fracaso del anillo y cómo superarlo

Taladros, sierras, lijadoras y amoladoras, ¿qué tienen en común todas estas herramientas eléctricas? Los anillos de retención evitan que se caigan a pedazos.

Taladros, sierras, lijadoras y amoladoras, ¿qué tienen en común todas estas herramientas eléctricas?

Los anillos de retención evitan que se desmoronen.

La función de un anillo de retención es mantener los componentes o ensamblajes en su lugar. Para un anillo de retención en una herramienta eléctrica, esto no es una hazaña fácil ya que está regularmente expuesto a una alta fuerza axial y vibratoria. El anillo de retención debe mantener su integridad, a pesar de los diversos tipos de fuerzas que actúan contra él

Es imperativo entender por qué ocurre el fracaso y cómo prevenirlo. Las consecuencias de la falla de los anillos de retención incluyen preocupaciones de seguridad, costos de reparación, e incluso la reputación negativa del producto

Varios factores pueden acelerar la falla del anillo de retención.

El método más común de falla ocurre en la ranura, no en el anillo. De hecho, la deformación de la ranura representa el 90% de las fallas de los anillos de retención.

La deformación del surco causa

Carga de empuje

La deformación de la ranura se produce cuando el diámetro interior o el eje tiene un límite de elasticidad menor que el del anillo. Si se excede la carga de empuje máxima permitida, el anillo puede deformar o comprimir el borde de la ranura, causando la deformación. La pared de la ranura comprometida permite que el anillo se expanda, se tuerza y finalmente salga de la ranura.

Elegir un material de ranura más fuerte así como usar una ranura más profunda son dos maneras de reducir las posibilidades de que el anillo falle si su aplicación implica altas cargas de empuje.

Carga de impacto

La carga por impacto también puede ser una causa de la falla del anillo de retención. Debe considerarse tanto en los anillos de alojamiento como en los de eje. Cuando se aplica una carga por impacto, el choque hace que el diámetro del anillo se expanda o contraiga, dependiendo de si se trata de un alojamiento o de un anillo de eje. Este cambio de diámetro hace que el anillo se expanda/contraiga fuera de la ranura. Del mismo modo, la carga cíclica y la vibración pueden hacer que el anillo se salga de la ranura con el tiempo.

Aumentar la adherencia (ajuste de interferencia entre el anillo y la ranura) o utilizar una sección transversal más pesada ayudará a aumentar la fuerza radial contra la ranura. El uso de alambre de borde cuadrado, como un anillo de sección constante, también es una solución viable.

Si se prevé una carga de impacto, los ingenieros de Smalley recomiendan probar el anillo en la aplicación. Smalley proporciona muestras gratuitas en todos los anillos estándar.

Directrices de la geometría de las ranuras

La contabilidad de la geometría de las ranuras es otra consideración de diseño crucial. La forma de la ranura, incluyendo la profundidad de la misma, los chaflanes, los radios y el margen del borde, toda la capacidad de retención del impacto. En los casos en que no se cumplan las siguientes directrices, la capacidad de carga de empuje puede reducirse

Fondo de la ranura

Lo ideal es que el fondo de la ranura sea plano para que el anillo tenga la geometría adecuada para una sujeción óptima. Para tener en cuenta las capacidades de las herramientas o las capacidades de mecanizado durante el corte de la ranura, tenemos un radio máximo recomendado de la ranura

El radio de esquina de la ranura recomendado para un anillo de retención con un diámetro de 1 pulgada y menos es de 0,005 pulgadas como máximo. Para un anillo de retención con un diámetro mayor de 1 pulgada, es de 0,010 pulgadas como máximo

Si el radio en el fondo de la ranura es demasiado grande, es posible que el anillo no encaje correctamente y se salga de la ranura.

Esquinas de la ranura

Las esquinas del surco deben ser tan afiladas como permitan las capacidades de fabricación. La esquina más afilada permite un mayor contacto con el anillo y una esquina redondeada puede contribuir a que el anillo salga de la ranura

Componentes retenidos

El componente retenido debe tener una esquina relativamente cuadrada y estar en contacto con el anillo lo más cerca posible de la carcasa o el eje. Un chaflán o radio en el componente retenido minimiza el contacto del anillo, lo que puede disminuir la retención del mismo.

Profundidad de la ranura

La profundidad del surco determina cuánto del anillo sobresale del surco. Cuanto más sobresale el anillo, más brazo de momento hay, lo que resulta en una mayor probabilidad de que el anillo salga. Los ingenieros de Smalley recomiendan que al menos un tercio de la pared radial esté en la ranura como regla general.

Margen de borde

Las ranuras suelen estar situadas cerca del extremo de un taladro o eje para su instalación y retirada. Sin embargo, si la ranura está demasiado cerca del borde, la fuerza de la ranura puede verse afectada. El margen del borde puede aproximarse a un valor de tres veces la profundidad de la ranura para maximizar la resistencia.

Resumen

Si bien la falla de los anillos de retención puede ocurrir por varias razones, la deformación de los surcos a menudo se pasa por alto como la causa principal. Es importante considerar qué tipos de carga se verán en su aplicación y asegurarse de que se cumplen las pautas recomendadas de geometría de las ranuras para evitar la deformación de las mismas

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