Ajuste por presión y ajuste deslizante: ¿cuál es la diferencia?

Los ajustes de ingeniería desempeñan un papel fundamental en la fabricación de componentes que deben ensamblarse entre sí. A la hora de considerar los distintos tipos de ajustes, el ajuste por presión y el ajuste deslizante son los dos más comunes.

La guía a continuación analiza el ajuste por presión y el ajuste deslizante, así que conozcámoslos.

¿Qué es un ajuste por presión?

El ajuste por presión también se denomina ajuste de interferencia, y permite que los componentes se unan firmemente entre sí mediante la fricción. Estas piezas presentan interferencias intencionadas entre los componentes que deben acoplarse, lo que genera una fricción adicional.

Ejemplo de ajuste por presión

Como ejemplo de ajuste por presión, considere que un eje se mecaniza con un diámetro mayor que el diámetro interior del rodamiento. Se utiliza una prensa hidráulica para forzar el rodamiento en el eje. Este tipo de ajuste se denomina ajuste por presión y mantiene unidos el eje y el rodamiento.

¿Cómo calcular la fuerza de ajuste por presión?

El ajuste por presión puede calcularse mediante una fórmula. Esta representa la fuerza necesaria para insertar una pieza en otra y lograr un ajuste perfecto.

Esta fuerza depende de muchos factores, como la magnitud de la interferencia, las propiedades del material como el módulo de elasticidad y la longitud de acoplamiento. Además, el coeficiente de fricción entre las superficies también es crucial.

La fórmula para calcular la fuerza de ajuste por presión considera el área superficial, la fuerza energética y la elasticidad. La fórmula es la siguiente:

Cada símbolo se presenta en la tabla a continuación:

Símbolo	Significado
p	Presión
δ	Interferencia radial entre el eje y el cubo
d	Diámetro nominal
do	El diámetro exterior del cubo
di	El diámetro interior del eje
Eo	Módulo de Young del cubo
Ei	Módulo de Young del eje
νo	Coeficiente de Poisson del cubo
νi	Coeficiente de Poisson del eje

¿Cómo se logra el ajuste por presión?

Un ensamblaje adecuado es una tarea muy importante que requiere la debida atención y habilidad. Dado que existe interferencia entre los componentes debido a las dimensiones del ajuste por presión, el proceso de ensamblaje no es muy sencillo.

Existen dos formas de ensamblar las piezas acopladas, y son las siguientes:

Fuerza

Las piezas del ajuste por presión se colocan una frente a otra, con una pieza fija y otra móvil. La fuerza de ensamblaje se calcula con la fórmula indicada anteriormente y se aplica sobre la pieza móvil. Esta introduce la pieza móvil en la fija y se logra el ajuste por presión. Este método depende de la fuerza bruta y requiere que al menos una pieza tenga un chaflán.

Dilatación/contracción térmica

En este método, el cubo se calienta hasta alcanzar su punto de dilatación térmica, lo que lo expande lo suficiente para deslizarse sobre el eje. En otros casos, a veces se enfría hasta una temperatura en la que se contrae de forma eficaz para deslizarse en el cubo. Una vez ensamblados los componentes, recuperan su temperatura ambiente.

¿Qué es un ajuste deslizante?

El ajuste deslizante implica ensamblar componentes que pueden moverse libremente y que no quedan bloqueados como en un ajuste por presión. Sin embargo, el movimiento está restringido. Puede tomar como ejemplo una bisagra de puerta, en la que la bisagra gira junto con su pasador, pero solo dentro de un rango determinado.

El objetivo principal de mantenerlos en movimiento es dejar cierta holgura entre los componentes que les permita deslizarse uno sobre otro.

Ejemplo de ajuste deslizante

Un ejemplo de ajuste deslizante es un perno que se desliza a través del orificio de una placa metálica y se fija con una tuerca en el otro lado. Otro ejemplo es un pistón, que se mueve libremente a lo largo del eje del cilindro, pero debido al ajuste deslizante su movimiento queda restringido a dos movimientos laterales.

¿Cómo se logra el ajuste deslizante?

El ajuste deslizante entre los componentes acoplados puede lograrse de las dos formas siguientes.

Fuerza

Los ajustes deslizantes requieren aplicar una interferencia mínima, es decir, aplicar cierta fuerza. Los componentes se posicionan correctamente y la fuerza se aplica mediante una máquina.

Manualmente

En muchos casos, los ajustes holgados se deslizan entre sí sin necesidad de aplicar ninguna fuerza externa. Sin embargo, en algunos casos se fuerzan con la mano en lugar de con una máquina.

Normas para ajustes por interferencia y ajustes holgados

En muchas aplicaciones, las tolerancias de los ajustes por interferencia y los ajustes holgados son muy críticas y se rigen por normas. En el apartado siguiente se analiza cada tipo de ajuste y las normas pertinentes.

Ajustes por interferencia

Los ajustes por interferencia están diseñados para ayudar a crear una unión segura entre el eje y su alojamiento. Existen distintos tipos de ajustes por interferencia, como los ajustes por interferencia ligera, pensados para facilitar el montaje. El ajuste por interferencia media ofrece una interferencia moderada, y el ajuste por interferencia fuerte se emplea para uniones permanentes. Las normas que rigen estos ajustes por interferencia son ISO 286, ANSI B4.2 y DIN 7157.

Ajustes holgados

El ajuste holgado también se conoce como ajuste con juego; permite con facilidad que una pieza se deslice sobre otra y tenga un movimiento controlado. Estos ajustes son adecuados para aplicaciones que requieren desmontaje y presentan movimientos de rotación. Incluyen tanto ajustes flojos como ajustes con rotación. Las normas que rigen los ajustes holgados son ISO 286 y ANSI B4.1.

Diferencia entre ajuste por interferencia y ajuste holgado

Los ajustes por interferencia y los ajustes holgados difieren en varios aspectos, algunos de los cuales se describen a continuación:

Interferencia/juego

En el ajuste por interferencia, las piezas acopladas necesitan interferencia en sus dimensiones. En cambio, en el ajuste holgado se crea un juego.

Grados de libertad

El grado de libertad también es una diferencia entre el ajuste por interferencia y el ajuste holgado. En el ajuste por interferencia, las piezas acopladas quedan bloqueadas y no pueden producir ningún movimiento. En cambio, en el ajuste holgado, las piezas no quedan completamente bloqueadas y pueden moverse dentro de un rango controlado.

Deformación mecánica

La deformación mecánica también es una diferencia entre ambos tipos de ajuste. En el ajuste por interferencia, las piezas acopladas sufren una deformación; en la mayoría de los casos es deformación elástica, pero en ciertos casos puede ser deformación plástica.

En el ajuste holgado, los componentes no se deforman, ya que existe un juego positivo. Por tanto, hay desgaste superficial, pero no deformación.

Montaje y desmontaje

En los ajustes por interferencia, el montaje y el desmontaje son muy complicados, ya que requieren mucha fuerza. También presentan diversas dificultades para controlar parámetros como la temperatura, la fuerza, el calentamiento y el enfriamiento. Por ello, también existe riesgo de daños.

Los ajustes holgados son fáciles de montar, y esto puede hacerse a mano con rapidez y sin riesgos.

Fabricabilidad

Los ajustes por interferencia requieren una fabricación precisa para lograr la interferencia necesaria. Incluso el más mínimo cambio en las dimensiones puede provocar inestabilidad y fallos.

Los ajustes holgados son flexibles en cuanto a tolerancias de fabricación y, por tanto, no necesitan tolerancias muy ajustadas.

Aplicaciones

Los ajustes por interferencia son adecuados para uniones permanentes y rígidas. Pueden emplearse en casquillos y rodamientos, así como en algunas piezas estructurales.

Los ajustes holgados son muy fáciles de montar y desmontar; por ello, son adecuados para componentes como carcasas, pivotes y bisagras.

Conclusión

Tras revisar la guía detallada anterior, ya debe de haber aprendido todo lo necesario sobre el ajuste por interferencia y el ajuste holgado.

Si desea fabricar sus componentes e incorporar estos ajustes en ellos, en DEK podemos atenderle. Ofrecemos una fabricación precisa y de alta calidad de componentes, teniendo el contexto de montaje como nuestra máxima prioridad.