Si esa tuerca autoblocante vuelve a montarse lo decide una medición, no un recuento

El documento es un documento de mantenimiento aeronáutico. Se trata de la circular de asesoramiento de la FAA AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair, fechada el 8 de septiembre de 1998, 646 páginas, de descarga gratuita y completa. No es una norma para automóviles, maquinaria ni edificios, y nada de lo que aquí se dice debe aplicarse a ellos. La citamos porque es gratuita, completa y porque en esta cuestión concreta hace algo que casi ningún otro documento hace: da un criterio medible en lugar de una política.

Tampoco diagnosticamos el soporte del motor de la publicación del foro, que no hemos visto, ni valoramos lo que el mecánico dijo sobre esa tuerca. No se nombra ningún vehículo.

El mismo requisito, tres veces, en tres capítulos

Antes de la cuestión de la reutilización hay otra más sencilla: hasta dónde debe entrar la tuerca. Este documento la responde en tres lugares distintos. Que sea una repetición es observación nuestra, pero las tres frases son suyas.

Una cláusula general sobre el montaje de pernos, una cláusula específica sobre tuercas autoblocantes de fibra y nailon, y una cláusula sobre tuercas autoblocantes en motores. Tres capítulos, un requisito, repetido con palabras ligeramente distintas. Un documento que dice lo mismo tres veces está señalando qué es lo que se hace mal.

Conviene fijarse, sin embargo, en qué regula. Se refiere al perno que atraviesa, no a que la tuerca asiente a ras contra algo. Son dos preguntas distintas, y este documento solo responde a la primera.

La tabla que responde a la pregunta de la reutilización

La tabla 7-2 se titula Minimum prevailing torque values for re-used self-locking nuts (valores mínimos de par predominante para tuercas autoblocantes reutilizadas). Tiene una serie de rosca fina y una de rosca gruesa, de nueve tamaños cada una, en inch-pounds (in·lb).

Esa distinción merece una frase propia, porque ambos se confunden. No es el valor al que se aprieta la tuerca. Es la resistencia que la tuerca todavía debe poder producir sobre una rosca limpia antes de que se le permita volver al servicio. Los pares de apriete de este documento están en otro lugar y no se reproducen aquí.

Si se ponen las dos columnas una junto a otra aparece algo, y la resta es nuestra. En cuatro tamaños ambas series piden exactamente la misma cifra: 7/16, 1/2, 3/4 y 7/8. En dos tamaños la gruesa pide más, 1 y 2 in·lb. En los tres tamaños mayores la fina pide más, 4, 5 y 6. Las dos series se cruzan en torno a tres cuartos de pulgada, y el documento no explica esa forma.

El valor que se suma es uno que se ha medido

Este sitio ya explicó que el par predominante de una hoja de datos es un límite y no un número para sumar. A primera vista, la AC 43.13-1B parece decir lo contrario. Su procedimiento de apriete dice:

Los dos documentos no se contradicen, y la diferencia entre ellos es precisamente la clave. La cifra del catálogo es un límite de especificación para una población de tuercas, y sumarla a un par es hacer cuentas con el número equivocado. El arrastre por fricción del paso c se mide en la tuerca que se está montando, un minuto antes de montarla. Uno es un número que se consultó; el otro, un número que se tomó. Solo el segundo entra en la suma.

El resto del procedimiento merece conservarse por la misma razón. Roscas limpias y secas, salvo que el fabricante indique otra cosa. Par aplicado a la tuerca y no al perno cuando sea posible, para reducir el giro del perno en el agujero. Un tirón suave y uniforme; si aparecen vibraciones o tirones, afloje la tuerca y vuelva a apretar. Una nota advierte que el par corresponde al tamaño del vástago del perno, no al tamaño de la llave. Y la llave dinamométrica debe calibrarse al menos una vez al año, o inmediatamente después de un mal uso o una caída.

Otra nota de esa cláusula resume todo un tema en tres líneas. «Muchas aplicaciones de pernos en motores de aeronave exigen comprobar el alargamiento antes de la reutilización. Este requisito se debe principalmente al alargamiento de los pernos causado por un apriete excesivo.» (traducción) El perno se mide antes de volver a montarse, por la misma razón que la tuerca. La reutilización es una medición en ambos sentidos.

Dónde no se permite en absoluto una tuerca autoblocante

La cláusula 7-64 dedica la mayor parte de su extensión a prohibiciones, lo bastante concretas como para servir de forma de razonar fuera de su propio ámbito.

• No en piezas sometidas a rotación. La cláusula empieza por ahí, en mayúsculas
• No donde una tuerca suelta pudiera ser aspirada por la toma de aire de un motor de turbina. El fallo que se previene no es que la unión se separe, sino adónde van las piezas
• No para fijar paneles de acceso o puertas, ni para montar piezas que se desmontan habitualmente antes o después de cada vuelo
• Se permite con rodamientos y poleas de mando, pero solo si el anillo interior del rodamiento queda sujeto a la estructura portante mediante la tuerca y el perno
• Los tipos de fibra y nailon no se instalan donde la temperatura supere los 250 grados Fahrenheit

El tercer punto interesará a cualquiera que haya puesto alguna vez una tuerca de nailon en algo que pensaba desmontar la semana siguiente. La objeción no es que vaya a fallar. Es que un elemento de bloqueo que funciona deformándose una vez es la elección equivocada para una unión cuya función es separarse.

La cláusula explica también en una línea cómo funciona el tipo de fibra: el inserto no tiene rosca y tiene un diámetro menor que el de la tuerca, de modo que la rosca lo corta al pasar. Ese es todo el mecanismo, y por eso el criterio de reutilización es un par de arrastre y no una inspección visual.

Las dos cosas que nunca se reutilizan

Compárese la tuerca autoblocante con sus vecinos en la misma frase. Cláusula 7-38: «Bloquee o asegure todos los pernos y/o tuercas, excepto las tuercas autoblocantes. No reutilice pasadores de aletas ni alambre de frenado.» (traducción)

Ahí aparecen tres dispositivos de aseguramiento, tratados de dos maneras. Los pasadores de aletas y el alambre de frenado son de un solo uso, sin más, y la cláusula 8-8 lo repite: «No use pasadores de aletas ni alambre de frenado por segunda vez.» (traducción) La tuerca autoblocante es la excepción, e incluso esa excepción lleva la condición de la tabla 7-2. Es el único de los tres cuya reutilización llega a plantearse.

Para qué sirve el propio alambre, y dónde se hace deliberadamente lo bastante débil como para cizallarse, es un tema aparte en el mismo capítulo.

La cláusula 8-8 tiene otro punto que sorprende a muchos: las arandelas de presión deben sustituirse en la revisión general, salvo que las recomendaciones del fabricante permitan reutilizarlas, al igual que los retenes planos de acero del bulón del pistón.

Y para la tuerca almenada, la regla de alineación es un intervalo y no un valor. Empiece a alinear el agujero del pasador al par mínimo recomendado más el arrastre por fricción. «No supere el par máximo más el arrastre por fricción. Si el agujero y las almenas de la tuerca no coinciden, cambie la arandela o la tuerca y vuelva a intentarlo.» (traducción) Cuando la ranura no coincide, la respuesta es otra arandela, no unos grados más.

Qué conviene retener

• La reutilización de una tuerca autoblocante se decide midiendo. No reutilice una tuerca autoblocante de fibra o nailon si no alcanza el par predominante mínimo para su tamaño de rosca
• Esa tabla es un criterio de reutilización, no un par de apriete. Son dos números distintos con funciones distintas
• Las dos series de rosca se cruzan. Iguales en cuatro tamaños, la gruesa más alta en dos, la fina más alta en los tres mayores, sin explicación
• Al menos un hilo atravesando la tuerca, dicho tres veces en tres capítulos
• El arrastre que se suma a un par es el que se midió en esa tuerca, no el de una hoja de datos, que es un límite para una población
• Los pasadores de aletas y el alambre de frenado nunca se reutilizan, y las arandelas de presión se sustituyen en la revisión general salvo que el fabricante permita lo contrario
• Una tuerca almenada que no alinea pide otra arandela, no más par por encima del máximo
• Las tuercas autoblocantes no sirven para nada que se desmonte habitualmente, ni para piezas sometidas a rotación
• Es un documento aeronáutico. Se cita por su forma de razonar, no como norma para otra cosa

La pregunta del foro era si había que preocuparse. Esta página no puede responderla para un coche que no ha visto. Lo que sí puede decir es que, al menos en un campo, la discusión sobre si una tuerca autoblocante usada sigue siendo autoblocante se zanjó hace mucho tiempo poniéndole una llave dinamométrica.

El mismo documento trata la identificación de la misma manera. Nunca usa una palabra de clase de resistencia y exige en su lugar trazabilidad hasta una fuente aprobada.

Este artículo no pertenece a un solo paso de los seis: abarca varios o aparece después del montaje. Las decisiones se explican en el artículo inglés Specifying a screw.

Preguntas frecuentes

¿Se puede reutilizar una tuerca con inserto de nailon?

La AC 43.13-1B no responde con un número. Dice que no se reutilice una tuerca autoblocante de fibra o nailon si la tuerca no alcanza los valores mínimos de par predominante, y da esos valores por tamaño de rosca en su tabla 7-2. Así que en ese documento la reutilización es una medición sobre la tuerca que se tiene delante, no un número de montajes anteriores.

¿Cuáles son los valores mínimos de par predominante?

La tabla 7-2 recoge nueve tamaños en cada una de dos series de rosca, en in·lb: para la serie fina, 8 en 7/16, hasta 94 en 1 1/4; para la serie gruesa, 8 en 7/16, hasta 88 en 1 1/4. Es un criterio de reutilización, no un par de apriete.

¿Piden lo mismo la serie fina y la gruesa?

No del todo y, según nuestra resta, se cruzan. Son iguales en 7/16, 1/2, 3/4 y 7/8. La gruesa pide más en 9/16 y 5/8, 1 y 2 in·lb. La fina pide más en 1 pulgada, 1 1/8 y 1 1/4, 4, 5 y 6. El documento no da ninguna explicación.

¿Hasta dónde debe entrar una tuerca en el perno?

Este documento dice que al menos un hilo del perno debe sobresalir de la tuerca, y lo dice tres veces: en la cláusula general de montaje de pernos, en la cláusula sobre tuercas autoblocantes de fibra y nailon y en la cláusula sobre tuercas autoblocantes para motores de aeronave. Es una regla sobre el perno que atraviesa, no sobre cómo asienta la tuerca contra la superficie.

¿Hay que sumar el par predominante al par de apriete?

Son dos números distintos. El valor impreso en una hoja de datos de producto es un límite de especificación para una población de tuercas, y este sitio ha explicado por qué sumarlo es hacer cuentas con la cifra equivocada. Lo que la AC 43.13-1B indica sumar es el par de arrastre por fricción medido en la tuerca que se monta, justo antes de montarla. La suma es lo que llama par final.

¿Se pueden reutilizar los pasadores de aletas o el alambre de frenado?

No en este documento. La cláusula 7-38 dice que no se reutilicen pasadores de aletas ni alambre de frenado, y la cláusula 8-8 repite que no se usan por segunda vez. Añade que las arandelas de presión deben sustituirse en la revisión general salvo que el fabricante permita reutilizarlas.

¿Qué hacer si una tuerca almenada no coincide con el agujero del pasador?

La cláusula da un intervalo y no un valor. Empiece a alinear al par mínimo recomendado más el arrastre por fricción y no supere el par máximo más el arrastre por fricción. Si el agujero y las almenas no coinciden, cambie la arandela o la tuerca y vuelva a intentarlo.

¿Dónde no debe usarse una tuerca autoblocante?

La cláusula enumera varios casos: no en piezas sometidas a rotación, no donde una tuerca suelta pudiera ser aspirada por la toma de aire de un motor de turbina, y no para fijar paneles de acceso o puertas ni para montar piezas que se desmontan habitualmente antes o después de cada vuelo. Los tipos de fibra y nailon no se instalan donde la temperatura supere los 250 grados Fahrenheit.

¿Se aplica esto a mi coche?

No, y esta página no lo afirma. La AC 43.13-1B es una circular de asesoramiento de la FAA para la inspección y reparación de aeronaves. Se cita aquí porque puede leerse completa y gratis, y porque zanja una discusión habitual con una medición en lugar de una opinión. No es una norma para ningún vehículo, máquina ni edificio.

Referencias

• FAA AC 43.13-1B, Acceptable Methods, Techniques, and Practices, Aircraft Inspection and Repair, with Change 1. Completa, gratuita, 646 páginas. Párrafos 7-37, 7-38, 7-40, 7-64, 8-8, 8-9 y tabla 7-2
• r/MechanicAdvice, donde una tuerca con inserto de nailon que no asentaba a ras originó la pregunta

La AC 43.13-1B se descargó completa del sitio de la FAA y se leyó en los párrafos citados. Es un documento de inspección y reparación de aeronaves. No es una norma para automóviles, maquinaria, edificios ni ninguna otra cosa, y nada de esta página debe aplicarse a ellos. Se cita porque es gratuita y completa, y porque en la cuestión de la reutilización da un criterio medible en lugar de una política. No diagnosticamos el soporte del motor de la publicación del foro, que no hemos visto, no valoramos lo que el mecánico dijo sobre esa tuerca concreta y no se nombra ninguna marca ni modelo de vehículo. Las tablas de pares de apriete de este documento no se reproducen aquí. La tabla 7-2 se cita completa porque es un criterio de reutilización y no un par de apriete, y la diferencia se explica en el texto. Lo siguiente son recuentos y cálculos nuestros, no afirmaciones del documento: que el requisito de que sobresalga un hilo aparece tres veces en tres capítulos, y la comparación de las columnas fina y gruesa de la tabla 7-2 que muestra cuatro tamaños iguales, dos en que la gruesa es mayor y tres en que la fina es mayor. El documento no explica ese patrón y nosotros tampoco. No se han leído las especificaciones de piezas AN, MS y NAS que cita esta circular. Leímos la publicación del foro, no sus respuestas. Por qué la cifra de una hoja de datos es un límite y no un número para sumar, y cómo se realiza el ensayo de la quinta extracción, se tratan en una página anterior y en el artículo sobre volver a montar un tornillo, y no se repiten aquí.