La norma de agujeros para pasadores de aletas no dice dónde va el agujero

Esta página no da ningún consejo sobre cómo apretar una tuerca almenada. La pregunta que nos trajo aquí tiene una respuesta práctica y ya la dejamos por escrito a partir de un documento de mantenimiento aeronáutico, en una página sobre frenado de fijaciones que afirma con claridad que nunca se aprieta un perno por par para alinear los agujeros. El lado de la tuerca también está cubierto, en una página sobre tuercas almenadas. Ninguna de las dos examinó el agujero en sí, y de eso trata únicamente esta página. La pregunta procede de un sitio público de preguntas sobre mecánica, consultado a través de su interfaz abierta, porque las herramientas de navegador que este sitio usa normalmente volvían a no estar disponibles. Leímos la pregunta y no sus respuestas, y aquí no aparece ningún nombre de usuario.

Una norma de tres páginas para dos agujeros

La ISO 7378:1983 se titula Elementos de fijación, Pernos, tornillos y espárragos, Agujeros para pasadores de aletas y agujeros para alambre. Primera edición, 1 de febrero de 1983, preparada por el ISO/TC 2 y distribuida a los organismos miembros en diciembre de 1981. Se tarifa como tres páginas, y su alcance dice que establece las dimensiones y la posición de esos agujeros, aplicables salvo «que se especifique otra cosa en la norma de producto correspondiente».

Cubre dos rasgos y no son el mismo. Los dibujos muestran el agujero para pasador de aletas a través de la caña, cerca del extremo roscado, acotado desde la longitud del elemento de fijación, y el agujero para alambre a través de la cabeza, acotado desde la altura de la cabeza. Uno es para un pasador que atraviesa una almena de la tuerca; el otro, para alambre.

El prólogo contiene algo que merece registrarse, porque es una huella en un documento que, por lo demás, se lee como pura geometría. El organismo miembro de Estados Unidos expresó su desaprobación del documento por motivos técnicos. La norma se publicó de todos modos. No sabemos cuál fue la objeción, y la vista previa no lo dice.

Lo que sí proporciona

Para los agujeros de pasador de aletas, la tabla va desde un diámetro de rosca de 4 mm hasta 52 mm y da dos cifras por tamaño: el diámetro del agujero con H14 y una distancia mínima al extremo. Leyendo su primera mitad:

• M4 agujero 1 mm, distancia mínima al extremo 2,3 mm
• M6 agujero 1,6 mm, 3,3 mm
• M8 agujero 2 mm, 3,9 mm
• M10 agujero 2,5 mm, 4,9 mm
• M12 agujero 3,2 mm, 5,9 mm
• M16 agujero 4 mm, 7 mm
• M20 agujero 4 mm, 7,7 mm

Al dividir salen dos cosas. Según nuestro cálculo, la distancia mínima al extremo baja de unos 0,58 del diámetro de rosca en M4 a unos 0,39 en M20, y no de forma regular: M6 queda por encima de M5, y M18 y M20 comparten los mismos 7,7 mm, que es donde la relación cae más. La distancia al borde no es proporcional al tamaño, y una regla práctica construida para un diámetro no sobrevivirá a su traslado a otro.

Once tamaños de M4 a M20 comparten solo siete diámetros de agujero distintos. M6 y M7 llevan ambos 1,6 mm, M12 y M14 ambos 3,2 mm, y M16, M18 y M20 todos 4 mm. El agujero se queda quieto mientras el perno crece.

La tabla de agujeros para alambre es aparte y no coincide con la de pasadores de aletas. En M12 el agujero para pasador mide 3,2 mm y el de alambre 2 mm; en M20 miden 4 mm y 3 mm. Dos agujeros, una norma, tamaños distintos para la misma rosca, porque sirven para cosas distintas.

La posición y su tolerancia

Ahora la parte de la que trata el título de esta página. Ambas tablas llevan el mismo bloque de tolerancia para la posición del agujero, dado por grado de producto: el grado A es 2 IT 13, el grado B es 2 IT 14 y el grado C es 2 IT 15, con referencia a la norma general de tolerancias para elementos de fijación.

No vamos a convertirlas a milímetros. La norma de tolerancias a la que remiten no se leyó para esta página, ni tampoco el sistema subyacente de grados IT, así que una cifra aquí sería aritmética hecha sobre documentos que no hemos abierto. Lo que se puede decir sin abrirlos es su forma: la tolerancia se expresa como dos veces un grado IT, y los tres grados son consecutivos, de modo que la desviación permitida crece escalón a escalón del grado de producto A al grado C.

Lo que un grado de producto promete y lo que no es otra página de este sitio. Lo relevante es que la misma letra que controla la cabeza y la caña también controla dónde cae este agujero.

Y luego la nota. La distancia desde la cara de apoyo hasta el agujero debe calcularse para cada aplicación. La norma acota el agujero desde el extremo opuesto, al exigir que no quede más cerca del extremo del elemento de fijación que la distancia mínima al extremo una vez tenidas en cuenta las tolerancias acumuladas, y ofrece una observación de producción: una tolerancia de más IT14 sobre esa longitud suele ser viable. Lo que no hace es situar el agujero.

Por qué importa a quien está debajo del coche

Porque explica la forma de su problema en lugar de resolverlo. Tiene una tuerca que solo puede detenerse donde una almena coincide con un agujero, un intervalo de par de cinco newton metro de ancho y un agujero cuya posición la norma del elemento de fijación no fija en absoluto. La fija quien dibujó la pieza, dentro de una banda, y la banda se ensancha con el grado de producto.

Así que la alineación no es una propiedad del sistema de elementos de fijación. Es una propiedad de un plano concreto, y dos piezas fabricadas con la misma norma, pero en grados distintos, no presentarán la almena y el agujero en el mismo lugar. El documento que rige el agujero lo dice dos veces: una al devolver la longitud a la aplicación, y otra al ponerle una tolerancia.

La regla práctica sigue donde estaba, en el documento de mantenimiento y no en el dimensional. Ese documento ya se ha citado aquí, y esta página no le añade nada. Lo que esta página añade es por qué la regla tiene que existir: nadie normalizó lo que habría hecho desaparecer el problema.

Qué queda resuelto y qué no

• Existe una Norma Internacional para agujeros de pasador de aletas y agujeros para alambre en pernos, tornillos y espárragos, de tres páginas, publicada por primera vez en 1983
• Da el diámetro del agujero y una distancia mínima al extremo para diámetros de rosca de 4 mm a 52 mm, y una tolerancia de posición por grado de producto
• No da la posición del agujero a lo largo del elemento de fijación, que según la nota debe calcularse para cada aplicación
• La distancia mínima al extremo no es proporcional al tamaño: según nuestro cálculo baja de unos 0,58 d a unos 0,39 d entre M4 y M20, y no de forma regular
• Once tamaños comparten siete diámetros de agujero en el intervalo que leímos
• El agujero para pasador de aletas y el agujero para alambre tienen tamaños distintos en la misma rosca: 3,2 frente a 2 en M12 y 4 frente a 3 en M20
• Estados Unidos votó en contra del documento por motivos técnicos, y la vista previa no dice por qué
• Aquí no se da ningún valor en milímetros para la tolerancia de posición, porque la norma de tolerancias a la que remite no se leyó
• Esta página no da consejos de apriete, y la regla práctica de no apretar por par para alinear agujeros pertenece a otro documento que hemos tratado por separado

El residuo útil es pequeño y vale la pena tenerlo. Cuando un rasgo tiene que alinearse con algo, compruebe si alguna norma lo ubica de verdad. Aquí la respuesta es que el diámetro está normalizado, la distancia al borde está normalizada, el error admisible está normalizado y la ubicación se deja al plano.

Una página posterior encontró una norma en la que tres organismos miembros la desaprobaron por motivos técnicos, en lugar de uno.

Este artículo trata el paso 6: documentación. El orden completo es sustrato, rosca, cabeza, accionamiento, acabado y documentación. El artículo inglés Specifying a screw explica por qué alterarlo genera retrabajo.

Preguntas frecuentes

¿Existe una norma para el agujero del pasador de aletas de un perno?

Sí. La ISO 7378:1983, Elementos de fijación, Pernos, tornillos y espárragos, Agujeros para pasadores de aletas y agujeros para alambre, primera edición del 1 de febrero de 1983, preparada por el ISO/TC 2. Se tarifa como tres páginas y cubre diámetros de rosca de 4 mm a 52 mm.

¿Dice dónde va el agujero a lo largo del perno?

No. Una nota bajo la tabla establece que el valor de la distancia al agujero debe calcularse para cada aplicación. La norma solo exige que el agujero no quede más cerca del extremo del elemento de fijación que un mínimo tabulado, una vez tenidas en cuenta las tolerancias acumuladas, y observa que una tolerancia de más IT14 sobre esa longitud suele ser viable en producción.

¿De qué tamaño es el agujero?

Depende de la rosca y de qué agujero se trate. Para agujeros de pasador de aletas, 1 mm en M4, 1,6 mm en M6, 2 mm en M8, 2,5 mm en M10, 3,2 mm en M12 y 4 mm de M16 a M20, todos con H14. Los agujeros para alambre se tabulan por separado y son más pequeños en los tamaños grandes: 2 mm en M12 y 3 mm en M20.

¿Cuál es la tolerancia de la posición del agujero?

Se da por grado de producto: 2 IT 13 para el grado A, 2 IT 14 para el grado B y 2 IT 15 para el grado C, con referencia a la norma general de tolerancias para elementos de fijación. Esta página no da equivalente en milímetros, porque esa norma de tolerancias no se leyó.

¿Es la distancia mínima al extremo una fracción fija del diámetro?

No. Según nuestro cálculo baja de unos 0,58 del diámetro de rosca en M4 a unos 0,39 en M20, y no de forma regular. M18 y M20 comparten el mismo mínimo de 7,7 mm, que es donde la relación cae más.

¿Son lo mismo el agujero para pasador de aletas y el agujero para alambre?

Ni el mismo rasgo ni el mismo tamaño. Los dibujos muestran el agujero para pasador a través de la caña cerca del extremo roscado y el agujero para alambre a través de la cabeza. En M12 el agujero para pasador mide 3,2 mm y el de alambre 2 mm.

Entonces, ¿cómo consigo que la almena coincida con el agujero?

Esta página no responde a eso. La regla práctica procede de un documento de mantenimiento aeronáutico y este sitio la ha tratado por separado: no se aprieta un perno por par para alinear agujeros.

¿Estuvieron todos de acuerdo con esta norma?

No. El prólogo registra que el organismo miembro de Estados Unidos expresó su desaprobación del documento por motivos técnicos. La vista previa no dice cuál fue la objeción.

Referencias

• ISO 7378:1983, Fasteners, Bolts, screws and studs, Split pin holes and wire holes, primera edición, 1 de febrero de 1983. Vista previa gratuita de ocho páginas, con el prólogo, el alcance, la referencia y los dos apartados dimensionales con sus tablas
• La pregunta que nos trajo aquí, en un sitio público de preguntas sobre mecánica. Once votos, cinco respuestas

La vista previa se descargó completa y ambas tablas dimensionales se leyeron a partir de imágenes renderizadas de las páginas. Aquí no era opcional: la extracción de texto leyó muy mal este documento y convirtió 3,9 en 33, 4,9 en 43 y 6,5 en 63, así que cada cifra citada en esta página procede de una imagen. Es la primera vez que este sitio usa la ISO 7378. Solo se leyó en imagen la primera mitad de la tabla de agujeros para pasadores de aletas, de M4 a M20, y aquí no se cita ningún valor individual de M22 a M52; el intervalo se toma de los encabezados de la tabla. Lo siguiente es aritmética nuestra, no afirmaciones de la norma: que la distancia mínima al extremo baja de unos 0,58 del diámetro de rosca a unos 0,39 entre M4 y M20 y no de forma regular; que once tamaños de ese intervalo comparten siete diámetros de agujero distintos; y la comparación entre el agujero para pasador y el agujero para alambre en M12 y M20. No se leyó la norma de tolerancias a la que remite la tolerancia de posición, ni el sistema subyacente de grados IT, por lo que en ninguna parte de esta página aparece un equivalente en milímetros de 2 IT 13, 2 IT 14 o 2 IT 15. Esta página no da consejos de apriete ni de montaje y no diagnostica ningún vehículo. La regla práctica sobre la alineación de agujeros pertenece a un documento de mantenimiento aeronáutico tratado en otra página de este sitio, y el lado de la tuerca se trata en otra; ninguna se repite. No se nombra ninguna marca. La pregunta procede de un sitio público de preguntas sobre mecánica y no de las herramientas de foros que este sitio usa normalmente, que siguen sin estar disponibles. Leímos la pregunta y no sus respuestas, y aquí no aparece ningún nombre de usuario.