Todos os mecánicos as usaron, pero a maioría descoñece cantos tipos diferentes de arandelas existen, de que materiais están feitas e como usalas correctamente. Ao longo dos anos, recibimos numerosas preguntas sobre as arandelas, polo que hai moito tempo que debería publicarse un artigo técnico que comparta información sobre estes dispositivos de hardware.

Recentemente, tratamos a arte de fabricar elementos de fixación de alto rendemento con Automotive Racing Products, Inc. (ARP), explicando a fondo os detalles do tema. Agora é hora de renderlle homenaxe ao compoñente de fixación que a miúdo se dá por sentado, a humilde arandela.

Nos seguintes parágrafos, trataremos que son as arandelas, os diferentes tipos de arandelas, para que serven, como se fabrican, onde e cando usalas e, si, mesmo discutiremos se as arandelas son direccionais ou non.

En xeral, unha arandela é simplemente unha placa en forma de disco, semellante a unha oblea, cun burato no centro. Aínda que o deseño poida parecer primitivo, as arandelas en realidade realizan unha tarefa complicada. Úsanse habitualmente para distribuir a carga dun elemento de fixación roscado, como un parafuso ou un parafuso de cabeza cilíndrica.

Tamén se poden usar como espazadores ou, nalgúns casos, como almofada de desgaste, dispositivo de bloqueo ou mesmo para reducir a vibración, como unha arandela de goma. O deseño básico da arandela presenta un diámetro exterior que é o dobre do diámetro interior da arandela.

Normalmente feitas de metal, as arandelas tamén poden ser de plástico ou goma, dependendo da aplicación. Na maquinaria, as unións aparafusadas de alta calidade requiren arandelas de aceiro endurecido para evitar afundimentos nas superficies da unión. Isto chámase Brinelling. Estas pequenas afundimentos poden levar finalmente a unha perda de precarga no elemento de fixación, vibracións ou un exceso de vibración. A medida que a condición continúa, estes movementos poden acelerar e converterse noutros tipos de desgaste que a miúdo se define como desconchado ou rozamento.

As arandelas tamén axudan a previr a corrosión galvánica, unha condición que existe cando certos metais entran en contacto entre si. Un metal actúa como ánodo e o outro como cátodo. Para ralentizar ou previr este proceso desde o principio, utilízase unha arandela entre o parafuso ou a porca e o metal que se vai unir.

Ademais de distribuir uniformemente a presión sobre a peza que se vai fixar e reducir as posibilidades de danala, as arandelas tamén proporcionan unha superficie lisa para a porca ou o parafuso. Isto fai que sexa menos probable que a unión fixada se afrouxe en comparación cunha superficie de fixación irregular.

Hai arandelas especiais deseñadas para proporcionar un selo, un punto de conexión a terra eléctrica, aliñar o elemento de fixación, mantelo cativo, illar ou proporcionar presión axial á unión. Falaremos brevemente destas arandelas especiais no texto seguinte.

Tamén vimos un par de xeitos de usar incorrectamente arandelas como parte dunha unión fixada. Houbo moitos casos nos que os mecánicos de árbores de sombra usaron parafusos ou porcas cun diámetro demasiado pequeno para a peza que están a unir. Nestes casos, a arandela ten un diámetro interior que se axusta ao parafuso, pero non permite que a cabeza do parafuso ou a porca se deslicen polo orificio do compoñente que se está a unir. Isto xa é un problema e nunca se debe intentar en ningún coche de carreiras.

O máis habitual é que os mecánicos empreguen un parafuso demasiado longo, pero sen rosca suficiente, o que non permite apertar a unión. Tamén se debe evitar apilar un puñado de arandelas no vástago como separador ata que se poida apertar a porca. Escolle o longo correcto do parafuso. O uso incorrecto das arandelas pode provocar danos ou lesións.

En xeral, hoxe en día fabrícanse varios tipos de arandelas no mundo. Algunhas están feitas especificamente para o seu uso en xuntas de madeira, mentres que outras son para fins de fontanería. No que respecta ás necesidades do automóbil, o especialista en I+D de ARP, Jay Coombes, dinos que só se usan cinco tipos no mantemento de automóbiles. Existen a arandela lisa (ou arandela plana), a arandela de garda-lamas, a arandela dividida (ou arandela de seguridade), a arandela de estrela e a arandela de inserción.

Curiosamente, non atoparás unha arandela dividida na ampla oferta de elementos de fixación de ARP. «Son útiles principalmente con elementos de fixación de pequeno diámetro en condicións de baixa carga», explicou Coombes. ARP tende a centrarse en elementos de fixación de competición de alto rendemento que funcionan en condicións de carga máis elevadas. Hai variantes destes tipos de arandelas que serven para fins específicos, como a arandela lisa con serras na parte inferior.

Unha arandela plana é o intermediario preferido entre a cabeza dun parafuso (ou porca) e o obxecto que se vai fixar. O seu propósito principal é distribuir a carga dun elemento de fixación axustado para evitar danos na superficie de unión. «Isto é especialmente importante cos compoñentes de aluminio», di Coombes.

O Instituto Nacional de Normas Americano (ANSI) proporcionou un conxunto de normas para uso xeral, que inclúen dous tipos de arandelas planas. O tipo A defínese como unha arandela con tolerancias amplas onde a precisión non é fundamental. O tipo B é unha arandela plana con tolerancias máis axustadas onde os diámetros exteriores se clasifican como estreitos, regulares ou anchos para os seus respectivos tamaños de parafuso (diámetro interior).

Como mencionamos antes, as arandelas son máis complicadas que unha simple explicación dunha organización. De feito, hai varias. A Sociedade de Enxeñeiros de Automoción (SAE) clasifica as arandelas lisas segundo o grosor do material, con diámetros interiores e exteriores máis pequenos en comparación coa forma en que a organización de Normas dos Estados Unidos (USS) define as arandelas planas.

As normas USS son as normas das arandelas baseadas en polgadas. Esta organización caracteriza o diámetro interior e exterior dunha arandela para acomodar roscas de parafusos grosas ou maiores. As arandelas USS úsanse a miúdo en aplicacións automotrices. Con tres organizacións que especifican tres normas diferentes para arandelas lisas, está claro que as arandelas son máis complicadas do que a súa simple aparencia faría crer a alguén.

Segundo Coombes, de ARP, «o tamaño e a calidade da propia arandela merecen unha consideración minuciosa. Debe ter o grosor e o tamaño suficientes para distribuír a carga correctamente». Coombes engade: «Tamén é moi importante que a arandela estea rectificada paralelamente e perfectamente plana para aquelas aplicacións cruciais con cargas de torque máis elevadas. Calquera outra cousa pode provocar unha precarga desigual».

Trátase de arandelas que teñen un diámetro exterior extragrande en proporción ao seu orificio central. Tamén están deseñadas para distribuir a forza de suxeición, pero debido ao seu maior tamaño, a carga difúndese sobre unha área maior. Durante moitos anos, estas arandelas usáronse para fixar garda-lamas aos vehículos, de aí o seu nome. As arandelas de garda-lamas poden ter un diámetro exterior maior, pero normalmente están feitas de material de calibre fino.

As arandelas divididas teñen flexibilidade axial e utilízanse para evitar o afrouxamento debido á vibración. Foto de www.amazon.com.

As arandelas divididas, tamén chamadas arandelas de resorte ou de seguridade, teñen flexibilidade axial. Úsanse para evitar o afrouxamento debido á vibración. O concepto detrás das arandelas divididas é simple: actúan como un resorte para exercer presión sobre o obxecto que se está a fixar e a cabeza do parafuso ou dunha porca.

ARP non fabrica estas arandelas porque a maioría dos elementos de fixación que desempeñan funcións clave no motor, na transmisión, no chasis e na suspensión aprétanse a un par de apriete específico, aplicando a forza de suxeición axeitada. Hai poucas ou ningunha posibilidade de que o elemento de fixación se afrouxe sen usar unha ferramenta.

A maioría dos enxeñeiros coinciden en que unha arandela de resorte, cando se aperta segundo especificacións máis altas, estirarase ata certo punto. Cando iso ocorre, a arandela dividida perderá a súa tensión e pode incluso interromper a precarga precisa da unión fixada.

As arandelas de estrela teñen serruras que se estenden radialmente cara a dentro ou cara a fóra para morder a superficie do substrato e evitar que un elemento de fixación se afrouxe. Foto de www.amazon.com.

As arandelas de estrela serven case para o mesmo propósito que unha arandela partida. Están pensadas para evitar que un elemento de fixación se afrouxe. Trátase de arandelas con serruras que se estenden radialmente (cara a dentro ou cara a fóra) para morder a superficie do compoñente. Polo seu deseño, suponse que se "afunden" na cabeza do parafuso/porca e no substrato para evitar que o elemento de fixación se afrouxe. As arandelas de estrela úsanse normalmente con parafusos e tornillos máis pequenos asociados a compoñentes eléctricos.

Evitar a rotación, e polo tanto afectar a precisión da precarga, levou a ARP a fabricar arandelas especiais que teñen serra na parte inferior. A idea é que agarren o elemento que se vai fixar e proporcionen unha plataforma estable.

Outra arandela especial fabricada por ARP é a arandela de tipo inserto. Están deseñadas para protexer a parte superior dos orificios para evitar o desgaste ou o colapso da parte superior do orificio. Os usos habituais inclúen culatas, compoñentes do chasis e outras zonas de alto desgaste que requiren unha arandela.

É importante ter en conta que a lubricación xoga un papel fundamental na precarga precisa. Ademais de poñer lubricante nas roscas dun elemento de fixación, recoméndase poñer unha pequena cantidade na parte inferior da cabeza do parafuso (ou porca) ou na parte superior da arandela. Nunca lubriques a parte inferior da arandela (a non ser que as instrucións de instalación indiquen o contrario) xa que non queres que xire.

Prestar atención ao uso e lubricación axeitados da lavadora é algo que merece a consideración de todos os equipos de carreiras.

Crea o teu propio boletín personalizado co contido que che gusta de Chevy Hardcore, directamente na túa caixa de entrada, totalmente GRATIS!

Enviarémosche os artigos, noticias, reportaxes de coches e vídeos máis interesantes de Chevy Hardcore cada semana.

Prometemos non usar o teu enderezo de correo electrónico para nada que non sexan actualizacións exclusivas da rede Power Automedia.