Una parte de su llave dinamométrica no está especificada, y tiene que indicarlo

Alguien en r/MechanicAdvice fue a cambiar las bujías de una F-150 de 2011, pidió prestada una llave dinamométrica en el mostrador de repuestos y apretó a 133 en la unidad de la llave en lugar de 133 en la unidad del vídeo. La respuesta más votada hace la cuenta en una línea: 133 libras-pulgada son unas 11 libras-pie, y 133 libras-pie son unas 1 600 libras-pulgada. La rosca cedió. Cuatro mil votos después, el hilo está de acuerdo en lo que hizo mal, lo cual es justo, y no se ha hecho la pregunta más útil. Nada en la herramienta se opuso, y hay tres apartados distintos que explican por qué.

Una llave dinamométrica de disparo apoyada en diagonal, con un anillo rojo marcado cerca de la empuñadura de ajuste.

Una llave dinamométrica tiene un límite inferior además de uno superior, y la ISO 6789-1 exige que la herramienta muestre dónde está el inferior. El rango especificado empieza en el menor valor marcado, la parte de la escala por debajo debe señalarse como fuera del rango, y una división puede valer el cinco por ciento del máximo de la herramienta. En una llave grande, eso basta para tragarse entero un trabajo pequeño.

El error de unidades en sí es un problema resuelto y este sitio ya lo ha explicado: una unidad en pulgadas y otra en pies con el mismo número difieren en un factor de doce, y lo que suele delatarlo es la aritmética, no la etiqueta. Tomando literalmente las cifras indicadas, 133 lbf·in son 15,0 N·m y 133 lbf·ft son 180,3 N·m. Lo que merece atención es la herramienta.

El dado entra de todos modos, y la norma explica por qué

Una respuesta del hilo notó el mecanismo sin nombrarlo: la mayoría de los dados para bujías son de cuadradillo de media pulgada, así que entran sin problema en una llave pensada para un par de cientos de newton metro. El apartado 5.1.2 de la ISO 6789-1 lo convierte en algo estructural. El tamaño del accionamiento de salida limita el valor máximo de la herramienta, y la tabla 2 fija la asignación:

Cuadrado, mmHexagonal, mmValor máximo de par, N·m
—34
—410
—5,525
6,36,330
—870
10—135
—11,2200
12,512,5340
20—1 000
25—2 100

Un cuadrado de 12,5 mm, la media pulgada, admite un máximo de 340 N·m. El trabajo del hilo pedía 15. Un solo tamaño de accionamiento abarca un factor de más de veinte, y por eso mismo el mostrador pudo entregar una llave que aceptaba físicamente el dado, el ajuste y el trabajo, y equivocarse en los tres a la vez.

Dónde deja de estar especificada la herramienta

El apartado 5.1.3 se titula rango de par especificado, y dice algo que la gente suele creer referido solo a la parte alta de la escala:

HerramientaRango que cubre esta norma
Indicadora, tipo I, clases A, B y DDesde el menor valor marcado hasta el 100 % del valor máximo
Indicadora, tipo I, clases C y ESegún lo especifique el fabricante
De ajuste previo, tipo II, clases A, D y GDesde el menor valor marcado hasta el 100 % del valor máximo
De ajuste previo, tipo II, clases B, C, E y FSegún lo especifique el fabricante

El tipo I es la familia indicadora, la que se lee mientras se tira: barras de torsión, llaves de esfera, llaves electrónicas, destornilladores dinamométricos. El tipo II es la familia de ajuste previo, las llaves de clic y los destornilladores preajustados que se regulan antes. En ambos casos, los requisitos del documento se aplican en un rango que empieza en algún punto por encima de cero, y en las clases electrónicas y sin graduación el inicio de ese rango es un número que declara el fabricante. La parte 2 de la misma norma le asigna un símbolo, Tmin, el límite inferior del rango de medida de la herramienta dinamométrica declarado por el fabricante.

Y la herramienta está obligada a señalar la parte que no cuenta

Este es el apartado que conviene llevar en la cabeza. En las herramientas indicadoras de tipo I, clases A, B y D, la escala o la esfera debe tener una posición de cero y, en palabras de la propia norma, el tramo entre cero y el menor valor de par especificado debe marcarse en la esfera o la escala, o junto a ellas, de forma que quede claro para el usuario que ese tramo no está dentro del rango de par especificado. En las clases C y E, el mismo tramo debe identificarse de algún modo con el mismo fin.

Así que la zona muerta de la parte baja de la escala no es un descuido del que alguien tenga que avisarle en privado. Es un requisito de marcado, y es muy probable que la herramienta que tiene en la mano ya lo lleve. Casi todo el mundo interpreta esa banda como decoración o como el comienzo de los números. Es el fabricante diciéndole, porque una norma le obliga, que las lecturas tomadas ahí abajo quedan fuera de lo que garantiza el documento.

Cuánto puede medir una división

El apartado 5.1.4 también acota la propia escala: el intervalo entre dos marcas de graduación no debe superar el 5 % del valor máximo de la herramienta. En las pantallas electrónicas, la resolución no debe superar la cuarta parte de la desviación relativa máxima admisible en cada valor objetivo.

Hagamos el peor caso que la norma permite para el tamaño de accionamiento del hilo. Una herramienta de 12,5 mm puede llegar a 340 N·m, y el 5 % de eso son 17 N·m por división. La especificación en cuestión era de 15,0 N·m. Todo el trabajo cabe dentro de la primera marca de la escala. Es un diseño permitido, no la descripción de una llave concreta, y es la razón por la que una herramienta grande no es simplemente una pequeña con más rango al final.

Cuánto puede alejarse la lectura del valor real una vez dentro del rango especificado es otra magnitud, expresada como porcentaje del valor, y este sitio ya ha revisado esas tablas y el intervalo de calibración asociado en la página sobre lo que exige realmente la norma de llaves dinamométricas. Aquí la cuestión es más estrecha: esas tolerancias solo se aplican donde la norma dice que se aplican.

Una sola columna de unidades, de arriba abajo

La tabla de símbolos al principio de la ISO 6789-1 encierra un detalle discreto. Todas las entradas con unidad llevan la misma, N·m. La parte 2 hace lo mismo y añade una nota: aunque el newton metro es la unidad habitual, la señal de salida puede detectarse en otras formas, como una tensión eléctrica.

Vale la pena notarlo sin exagerar. Un par expresado en newton metro no tiene una segunda unidad que comparta sus números en una proporción de doce, de modo que el error concreto del hilo no puede cometerse. No hace correcta ninguna especificación ni impide que alguien lea un número en un vídeo. Elimina un modo de fallo, que es algo razonable que pedirle a una unidad.

Tres preguntas antes del número

El hábito que lo habría evitado cuesta unos diez segundos, y ninguno de ellos exige conocer de antemano la respuesta correcta:

  • ¿La especificación cae dentro del rango especificado de la herramienta? No dentro de la escala, sino dentro del rango, que empieza en el menor valor marcado y está impreso en la herramienta en las clases graduadas
  • ¿La unidad de la herramienta es la de la especificación? La llave de la historia se describía como de libras-pie y la cifra venía de una fuente en libras-pulgada, y ambas se escribían con barra, como si el par fuera un cociente
  • ¿El tamaño del accionamiento aporta algo? Limita el máximo, así que le dice que la herramienta no es demasiado pequeña. No dice nada de si es demasiado grande, y demasiado grande es el fallo que no deja rastro hasta que la rosca cede

Y hay algo que el número no puede decir por sí solo. Cuando una unión sella aplastando algo, el par es un sustituto de una deformación, y la norma de esa unión puede decirlo abiertamente. En una bujía, por ejemplo, el espesor de la junta se especifica tras un apriete, sobre roscas limpias, lisas y secas. Una llave que hace clic en el número correcto informa de un par, no confirma que el aplastamiento se haya producido.

Lo que pasó después es otro tema y este sitio lo ha tratado. Cuando un agujero roscado en un material blando cede, lo que la gente usa para rellenarlo mide otra cosa, y la reparación que funciona es un inserto, que cambia la unión en lugar de parchearla. Ninguna de esas páginas necesita la historia del hilo, y esta página no necesita diagnosticar la camioneta.

Una nota sobre la propia norma. La ISO 6789-1:2017 está actualmente en la etapa 90.92, norma internacional pendiente de revisión, con un borrador de comité de la próxima edición en curso. Los apartados anteriores son los vigentes hoy, y conviene conocerlos antes de que cambien, no después.

En cualquier caso, una llave manual es solo la mitad del panorama. La norma de prestaciones de las herramientas de montaje mecánicas mide algo que la norma de herramientas manuales nunca tiene que medir: cuánto se desvía la misma herramienta, con el mismo ajuste, entre una unión rígida y una elástica.

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

¿Una llave dinamométrica tiene un mínimo además de un máximo?

Sí, y la norma lo trata como parte de la especificación, no como un consejo. La ISO 6789-1 define el rango de par especificado de las herramientas indicadoras y de ajuste previo graduadas como el que va desde el menor valor marcado hasta el 100 por ciento del valor máximo. En las clases electrónicas y sin graduación, el extremo inferior es un valor que declara el fabricante, y la parte 2 de la norma le asigna un símbolo, T min, el límite inferior del rango de medida declarado por el fabricante.

¿Qué es esa banda sin números en la parte baja de la escala de una llave dinamométrica?

Es un marcado obligatorio, no una decoración. En las herramientas indicadoras de las clases A, B y D, la norma exige que el tramo entre cero y el menor valor de par especificado se marque en la esfera o la escala, o junto a ellas, de forma que quede claro para el usuario que no está dentro del rango de par especificado. Las clases C y E deben identificar el mismo tramo de algún modo. Las lecturas tomadas en esa banda quedan fuera de lo que cubre la norma.

¿Puedo usar una llave dinamométrica grande para un par pequeño?

No sin comprobar dónde cae la cifra. La norma permite que una división llegue al 5 por ciento del máximo de la herramienta, así que una herramienta de 340 newton metro puede tener legalmente marcas separadas 17 newton metro, y una especificación de 15 newton metro quedaría dentro de la primera. Que una llave concreta sea tan basta depende de la llave, pero la pregunta es si el número está siquiera dentro del rango especificado, no si la escala llega a él.

¿Por qué un cuadradillo de media pulgada no garantiza que la llave sea del tamaño adecuado?

Porque el tamaño del accionamiento limita el máximo y no dice nada del mínimo. La ISO 6789-1 asigna valores máximos por accionamiento de salida: 6,3 mm da 30 newton metro, 10 mm da 135, 12,5 mm da 340, 20 mm da 1 000 y 25 mm da 2 100. Un cuadradillo de media pulgada cubre por tanto todo hasta 340 newton metro, y por eso el mismo dado entra en una llave adecuada para el trabajo y en otra veinte veces demasiado grande.

¿Cómo evito confundir libras-pulgada y libras-pie?

Compruebe que la unidad impresa en la herramienta es la unidad en que se escribió la especificación, antes de comprobar el número. Las dos difieren exactamente en un factor de doce, así que el mismo número es verosímil en ambas y nada en la herramienta se opondrá. Expresar el par en newton metro elimina esta trampa concreta, porque no existe una segunda unidad métrica de par que comparta los números. Tenga en cuenta también que el par es una fuerza por una longitud, de modo que la barra de la forma habitual de escribir estas unidades es errónea a simple vista.

¿La tolerancia de exactitud es la misma en toda la escala?

La tolerancia es un porcentaje del valor, no una cantidad fija, y se aplica dentro del rango especificado. La ISO 6789-1 da las desviaciones relativas máximas admisibles por tipo y clase de herramienta en dos tablas, y establece que al decidir la conformidad no se tendrán en cuenta la incertidumbre de la herramienta ni la del dispositivo de medida. Esas tablas y el intervalo de calibración correspondiente se tratan en nuestra página sobre lo que esa norma exige y lo que no.

Referencias

Ambas partes de la ISO 6789 se leyeron en sus vistas previas públicas, y cada referencia a apartados y tablas de esta página procede de ese texto. Los números de catálogo se confirmaron por separado en el sitio de ISO, donde la parte 1 está actualmente en la etapa 90.92, norma internacional pendiente de revisión, con un borrador de comité de la próxima edición registrado. La norma no expresa el extremo inferior del rango como porcentaje del máximo; indica el menor valor marcado para las clases graduadas y el valor del fabricante para las demás, y esta página no le asigna ningún porcentaje. La división de 17 newton metro es el peor caso que permite la norma en una herramienta de 340 newton metro, no la medición de una llave concreta. Las cifras de par del hilo se citan tal como las indicó quien las publicó; no disponemos de ningún manual de taller de ese vehículo y aquí no se da ningún par de bujías para ningún motor, ni se recomienda ninguna reparación para el daño descrito. La conversión de unidades toma 1 lbf·ft como exactamente 12 lbf·in y 1,355 818 N·m. Las desviaciones máximas admisibles y el intervalo de calibración no se reproducen aquí a propósito; están en nuestra página anterior sobre la misma norma.

Consulta

Si una unión se va a apretar con herramienta manual y no en una línea controlada, lo útil es enviar con la consulta el objetivo y la herramienta: la cifra de par con su unidad escrita y el rango de la llave que se usará de verdad. Una cifra situada en el extremo inferior de la herramienta disponible es una conversación distinta de una situada en el centro.

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