¿Qué puede aprender la industria de las bicicletas sobre el torque de los mecánicos de aviones y automóviles?

Discutimos el torque con mecánicos de bicicletas profesionales, un técnico aeronáutico y un mecánico automotriz para ver cómo difiere cada industria.

En estos días, escuchamos mucho sobre el torque en el mundo del ciclismo. Los mecánicos de bicicletas usarán llaves dinamométricas diariamente para apretar los pernos según las especificaciones. Antes de seguir adelante, 'ajustar según las especificaciones' se refiere a apretar cualquier sujetador a la clasificación de torque, o 'especificación', establecida por el fabricante. Se alienta a los mecánicos domésticos a comprar una de las mejores llaves dinamométricas para bicicletas para ayudar a cuidar su equipo adecuadamente y minimizar la posibilidad de daños. Algunas de las mejores bicicletas de carretera ahora incluso vienen con una llave dinamométrica incluida para ayudar a los propietarios a sacar las cosas bien de la caja.

Como mecánico calificado, pasé años ajustando sujetadores (un sujetador se usa para unir objetos, en una bicicleta, generalmente se roscan, y el hilo se usa para asegurar los componentes entre sí, es decir, un tornillo o perno) en componentes de bicicletas para especificaciones y buscando y aprendiendo las clasificaciones de torque de los componentes para garantizar que las bicicletas de los clientes se mantuvieran según las especificaciones y minimizar el riesgo de daños. Cada día es un día de escuela, como dice el refrán, y siempre me ha interesado cómo se hacen las cosas en otras industrias en comparación con el mundo de las bicicletas cuando se trata de llaves dinamométricas y dinamométricas. Con ese fin, hablé con dos mecánicos de bicicletas profesionales, un técnico aeronáutico y un mecánico automotriz para ver cómo se hacen las cosas en sus industrias, a fin de crear una comparación interesante sobre el trabajo con torque. Tenía algunas ideas preconcebidas sobre las que quería preguntarles, así como preguntas que el mecánico que hay en mí solo quería saber por pura curiosidad.

Una de estas corazonadas es que, aunque apretar los sujetadores de los componentes de la bicicleta se considera una buena práctica, no se considera esencial y, por lo tanto, no se aplica de manera tan estricta en comparación con otros sectores. Esto posiblemente se deba a que las bicicletas, en el esquema general de las cosas, de alguna manera se consideran menos serias en comparación con los automóviles o los aviones. Sin embargo, las ramificaciones de la falla de un componente en una bicicleta, automóvil o avión obviamente pueden ser catastróficas.

Profundizaré en algunas de estas ideas en un artículo futuro sobre torsión en el que hablaré con varios de los principales fabricantes de llaves dinamométricas para obtener una opinión directamente de la boca de los caballos.

Hablé con el jefe de mecánicos y jefe de operaciones técnicas de Bahrain Victorious, Filip Tisma, así como con Richard Steels de Detail Bike Tech, un mecánico profesional que ha trabajado con el Great Britain Cycling Team e Ineos Grenadiers en el proyecto Hour Record de Dan Bigham. También hablé con el técnico mecánico de aeronaves, Harry Shakespeare; y finalmente Christian Beyer, mecánico y propietario de Chipp'wa Valley Motors, un taller de reparación general de automóviles ubicado en Wisconsin, EE. UU.

Estaba claro que había algunos temas comunes en las respuestas, lo que probablemente sea de esperar de los mecánicos profesionales que hacen esto día tras día para ganarse la vida y que trabajan a un alto nivel. Las respuestas también destacaron uno o dos puntos interesantes de los que la industria de las bicicletas podría tomar algo.

Lo primero que quería establecer era la importancia de apretar los sujetadores en cada uno de los roles del mecánico. La respuesta de Beyer resaltó la gran importancia que se le da a apretar correctamente los sujetadores en su línea de trabajo.

"Tenemos la política de apretar casi todos los sujetadores que tocamos. Incluso llegamos al extremo de requerir que todos los sujetadores que tocamos se marquen con un marcador de pintura una vez que se hayan apretado lo suficiente. Este nivel de atención a este pequeño detalle nos ayuda a saber por estar seguros de que nuestro trabajo se completa al más alto nivel sin adivinar que podría conducir a fallas en el futuro". él dijo.

Yo mismo he vuelto a comprobar a menudo un perno al final de un trabajo para asegurarme de que realmente lo había apretado según las especificaciones. Sabía que lo había hecho, solo quería estar tranquilo al comprobarlo dos veces. Marcar los sujetadores con un marcador de pintura es un concepto nuevo para mí y podría ahorrar tiempo y brindar tranquilidad al trabajar en bicicletas.

En respuesta a la misma pregunta, el técnico aeronáutico Harry Shakespeare dijo: "La importancia del par de apriete en las aeronaves es asegurarse de que los sujetadores estén apretados al nivel correcto de acuerdo con los manuales de mantenimiento del fabricante".

Está claro que apretar los sujetadores correctamente era fundamental para todos los mecánicos, también les pregunté si usaban un sistema para registrar las comprobaciones de torque y cómo se llevaba a cabo. Los mecánicos de bicicletas registrarán las comprobaciones de par en las hojas de PDI (inspección previa a la entrega) de las bicicletas y las facturas de servicio, y los mecánicos que realicen trabajos de mantenimiento de flotas de bicicletas registrarán los intervalos de servicio y, por extensión, también las comprobaciones de par.

Shakespeare dijo: "Seguimos un manual de mantenimiento que nos dice que apliquemos torque a diferentes sujetadores, pero para componentes críticos como los soportes del motor y los controles de vuelo, tendremos inspectores duplicados que verifiquen visualmente que se hayan apretado correctamente para evitar la autocomplacencia".

Claramente, las revisiones de mantenimiento en las aeronaves se toman en serio y los inspectores que revisan visualmente el trabajo de torque muestran que no se deja nada al azar.

Sobre el mismo punto, el mecánico de Bahrein Victorius, Filip Tisma, dijo: "Todos los componentes tienen especificaciones de torque escritas en ellos, y las bicicletas se revisan todos los días". Steels se hizo eco de esta respuesta diciendo: "Tengo una rutina para revisar una bicicleta antes de sacarla del soporte".

Probablemente sea justo suponer que se requiere un registro en papel significativamente más grande con respecto al mantenimiento de aeronaves que el que quizás se necesita en un taller de bicicletas o en un departamento de servicio de tienda. Está claro que existe el mismo nivel de minuciosidad y profesionalismo, pero la industria de las bicicletas parece requerir controles generalmente menos estrictos en comparación con la industria de la aviación.

Los mecánicos generalmente se enorgullecen de sus herramientas y, por lo general, acumulan sus colecciones durante un período de años. Las tiendas de bicicletas tienden a suministrar la mayoría de las herramientas necesarias, aunque los mecánicos, por supuesto, comprarán las herramientas específicas que quieran o necesiten. Curiosamente, en otras industrias, se puede esperar que los mecánicos compren todas sus propias herramientas. Los mecánicos de bicicletas independientes o los que tienen sus propios talleres, por supuesto, también tendrán sus propias herramientas.

De la misma manera que los ciclistas se entusiasman con los componentes brillantes de la bicicleta, los mecánicos aprecian un juego de llaves Allen o herramientas interesantes. Pregunté a los mecánicos qué marca(s) de llave dinamométrica usaban y descubrí que se mencionaba un nombre común y bastante poco sorprendente.

"Uso las llaves tecnológicas de Snap-on como mis destornilladores diarios, tengo dos que cubren ambos extremos de las escalas de torque. Ambos son digitales y ofrecen lecturas realmente precisas que considero fundamentales cuando realizo trabajos de suspensión o trabajo en áreas delicadas". componentes como Darimo [que fabrica algunos componentes de bicicleta de fibra de carbono realmente exóticos] que utilizan valores de par muy bajos". dijo Steels.

Las herramientas Snap-on son a menudo la opción preferida por los mecánicos en varias industrias en todo el mundo y el logotipo icónico se considera una especie de punto de referencia. Muchas de las herramientas se consideran a prueba de balas y la garantía suele ser de por vida sin preguntas si se rompe.

Bahrain Victorious también elige usar las herramientas de la marca estadounidense con Tisma diciendo: "Tenemos una asociación con Snap-on y Bahco, quienes nos brindan herramientas de la más alta calidad cada temporada".

Beyer también mencionó el equipo Snap-on en su respuesta. "Utilizamos numerosas marcas y tamaños de llaves dinamométricas, Snap-on, TDI y Precision Torque son las marcas que utilizamos principalmente. Los tipos de llaves dinamométricas elegidos para usar varían según la aplicación, pero tenemos una selección de llaves electrónicas, de haz, haz dividido (tipo clic) y tipo de marcación", dijo.

La calibración de la llave dinamométrica es algo que vamos a investigar con más detalle en los próximos meses, pero también se incluyen controles de calibración anuales en todo el trabajo de los mecánicos.

"Nuestras llaves dinamométricas generalmente se calibran una vez al año. Las enviamos a su fabricante para que las calibre o a un especialista que brinda ese servicio", dijo Beyer.

Tisma tuvo una respuesta diferente y que destaca la puerta giratoria de las asociaciones de patrocinio de WorldTour. "Recibimos llaves nuevas todos los años, por lo que no se necesita calibración durante este período. Sin embargo, si las usa por más tiempo, se debe realizar la calibración".

La mayoría de los fabricantes recomiendan la recalibración anual de la llave dinamométrica y ofrecen este servicio ellos mismos o a través de especialistas en recalibración. Es posible que una llave dinamométrica más antigua, usada y maltratada ya no sea precisa y suponga un riesgo, de ahí la necesidad de volver a calibrarla.

Steels dijo: "La calibración es una de las cosas que hago en DBT. De hecho, un par de mis conductores diarios están de vacaciones en Snap-on recibiendo servicio ahora. Nunca hice esto hasta hace cuatro años, cuando comencé a ver algunas bielas en camino". sueltos después de los paseos. Sabía que los había apretado, pero cuestioné la calibración de mi llave dinamométrica. Afortunadamente, cuando regresaron, todos seguían siendo precisos y no necesitaban ajuste. Más tarde descubrí que el fabricante de bielas tenía algunos problemas de tolerancia del eje que estaban causando el aflojándose. De cualquier manera, me dio una patada en el trasero para calibrarlos anualmente para proteger mi espalda ".

Por pura curiosidad, quería saber cuál era el índice de par más alto con el que tenían que lidiar los mecánicos. Los sujetadores en el mundo de las bicicletas tienen índices de torque bastante bajos en el gran esquema de las cosas, y los automóviles y otras industrias ven especificaciones de torque mucho mayores.

Los mecánicos de bicicletas Steels y Tisma tuvieron respuestas similares a las esperadas.

"La tuerca del casete está apretada a 40-60 Nm, y creo que es el par más alto que tenemos", dijo Tisma. Mientras que el número más alto de Steels fue similar "Hope Cranks, 70-75Nm". él explicó.

Como era de esperar, el técnico de aeronaves Shakespeare podría ir más alto: "Los pernos de montaje del motor A350 se apretaron a 800 libras-pie". Hay varias formas diferentes de medir el par, pero lbs-ft (que no debe confundirse con ft-lbs) es de aproximadamente 1084 nm. Incluí conversiones de newton metro ya que es la unidad de medida que más vemos en el mundo de las bicicletas y hace que las cosas sean un poco más identificables. La mayoría de nosotros tendremos clasificaciones de 4 a 6 nm en las potencias de nuestro manillar, por ejemplo.

Estando personalmente acostumbrado a apretar los pernos de la manivela a alrededor de 40 Newton metros más o menos, luché por entender la respuesta de Beyer, quien gana este juego particular de Top Trumps por un largo camino:

"El par de torsión más alto con el que he trabajado personalmente fue de aproximadamente 26 000 libras-pie. Esto fue mientras trabajaba en un distribuidor de Caterpillar que trabajaba en equipos pesados. La aplicación para ese nivel de par de torsión fue en una tuerca de varilla de cilindros hidráulicos que mantiene el pistón asegurado a la varilla mientras viaja en el barril del cilindro".

Esta cifra superó con creces todo lo que esperaba y creo que convertida a Newton Metros es de aproximadamente 35000 nm.

Independientemente de la clasificación de torque aplicada a los sujetadores, ya sean grandes o pequeños, es igualmente importante apretarlos al valor correcto. Comprender lo que le sucede a un sujetador roscado cuando se aprieta a un valor nos ayuda a comprender por qué lo hacemos.

"Comprender cómo funcionan los sujetadores ayuda a comprender por qué el par correcto es fundamental. El par correcto de un sujetador en realidad estira el sujetador lo suficiente como para obtener la máxima fuerza de sujeción", explicó Beyer.

"Los sujetadores con poco torque se aflojarán en condiciones normales de operación debido a las vibraciones. Apretar demasiado un sujetador puede estirarlo más allá de la elasticidad del material. Inmediatamente después de ese punto de elasticidad, el sujetador pierde su fuerza muy rápidamente".

Independientemente del tamaño del perno o la clasificación de torsión, aplicar una torsión excesiva puede provocar fallas y daños en los componentes, y una torsión insuficiente puede provocar que los sujetadores se aflojen y se suelten con el tiempo.

Lo más importante de toda la información y el conocimiento compartido por los mecánicos es que las razones para apretar los sujetadores según las especificaciones siguen siendo las mismas y de igual importancia, independientemente de si se trata de una clasificación de 5 Newton Metros o 35,000. Prestar atención a las clasificaciones de torque proporcionará un mejor estándar de trabajo consistente y ayudará a mantenernos a todos seguros.

Gracias a todos los mecánicos por su tiempo y conocimiento, y estén atentos a las próximas piezas sobre torque.

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Tom se unió al equipo de Cyclingnews a fines de 2022 como redactor técnico. Tom tiene más de 10 años de experiencia como mecánico calificado, de los cuales 5 los pasó dirigiendo un taller independiente. Tom ha montado y competido en bicicleta desde una edad temprana hasta un nivel nacional en la carretera y la pista y ha montado y competido en la mayoría de las disciplinas, incluso un poco de polo en bicicleta. Tom es tan feliz jugando en el garaje como lo está en la bicicleta de carretera explorando los carriles de Worcestershire.

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