cuña

Una cuña de expansión es una cuña cónica insertada en la hendidura axial del vástago de un perno para crear un bloqueo mecánico permanente. El perno se corta longitudinalmente de forma deliberada, generalmente a la mitad de su longitud o más, y a medida que la cuña se introduce, fuerza los lados hendidos hacia afuera contra un orificio o collar de recepción, creando fricción y evitando la rotación o el movimiento axial. Este método es anterior a las arandelas de seguridad modernas o los compuestos de fijación de roscas, y sigue utilizándose cuando la fiabilidad bajo vibración es crítica y cuando no se espera o no se desea volver a apretar.

La cuña de expansión suele ser una pequeña cuña de acero templado, de aproximadamente 10 a 25 milímetros de largo, según el diámetro del perno, con un extremo cónico en un ángulo poco profundo (a menudo 1:10 o menos). Se introduce a ras con el extremo hendido utilizando un martillo o una prensa. El perno hendido debe tener un espesor de pared suficiente para alojar la cuña sin agrietarse; la resistencia a la tracción por sí sola no es suficiente. La superficie de recepción, ya sea un orificio perforado en un eje o un collar de retención, debe ser lo suficientemente rígida para resistir la presión hacia afuera sin deformarse.

Variantes y limitaciones

Existen variaciones en el número de hendiduras (dos hendiduras opuestas son las más comunes, pero se utilizan tres o cuatro hendiduras radiales en algunas aplicaciones) y en la profundidad y el ángulo del cono. Algunas cuñas de expansión están moleteadas o dentadas para evitar que se deslicen durante la inserción. El método funciona bien en hierro fundido, acero forjado y conjuntos rígidos, pero es menos fiable en tubos de pared delgada o materiales blandos donde los lados hendidos pueden ceder. No ofrece protección contra la corrosión o el agarrotamiento y es difícil de desmontar sin dañar la cuña y, a menudo, el propio perno.

El término 'fox' (cuña de expansión) aparece en textos antiguos de ingeniería mecánica británicos y continentales, aunque su origen preciso no está claro. Ha sido en gran medida reemplazado por las técnicas de fijación modernas en los nuevos diseños, pero sigue siendo común en equipos heredados, infraestructura ferroviaria, maquinaria pesada y aplicaciones donde el conjunto debe soportar golpes o vibraciones sostenidas sin aflojarse. Rara vez se encuentra en aplicaciones donde se espera el desmontaje y la reutilización.