EL TORNILLO n Un tornillo es un cilindro

EL TORNILLO

n Un tornillo es un cilindro acanalado en forma de espiral continuo.

Historia n En 1841 el ingeniero inglés Whitworth definió la rosca que lleva su nombre. Esta situación se prolongó hasta 1946, cuando la organización ISO (International Organization for Standardization) define el sistema de rosca métrica, adoptado actualmente en prácticamente todos los países. n En los EE. UU. se sigue empleando la norma de la Sociedad de Ingenieros de Automoción (Society of Automotive Engineers, SAE)

Tornillos para madera Tornillos Espárragos Tornillos para lamina

Partes de un tornillo n n El tornillo es un elemento de unión que consta de tres partes: La Cabeza: puede evitar la rotación y la traslación, y adoptan diferentes formas dependiendo para que se utilicen.

Tipos de cabeza en los tornillos hexagonal (a), redonda (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f) Moleteado(g).

MATERIALES TORNILLERIA n : Acero SAE 1010, 1020, Acero inoxidable 304, latón, Cobre y Aluminio

El cuerpo o Vástago: tiene forma de cilindro o cono, y puede ir roscado totalmente o solo en parte. El diámetro y el material nos determinan la resistencia de la unión

n El extremo o punta: dependiendo de su forma se sabrá la función del tornillo.

Terminología de la rosca

Una galga de roscas es una herramienta utilizada para medir el paso de la rosca de un tornillo. La galga de roscas se utiliza como herramienta de referencia para determinar el paso de la rosca de un tornillo o de un agujero con rosca interior

n Paso en pulgadas 1” Numero de hilos por pulgada n Paso en milímetros 25. 4 mm Numero de hilos

Terminología de la rosca n Avance: es la distancia que avanza axialmente un filete en una vuelta completa ó la distancia que recorre una tuerca en una vuelta completa al tornillo. n Nota: en las roscas de una sola entrada el avance es igual al paso.

Terminología de la rosca n Sentido : el sentido de una rosca puede ser derecho e izquierdo, es derecho cuando avanza en el sentido de las manecillas del reloj, e izquierdo en caso contrario. R L Right ( derecho ) Left ( izquierdo )

Clases de roscas por su forma n Roscas triangulares: cuando el perfil del filete tiene aprox. la forma de un triangulo

Clases de roscas por su forma n Roscas trapezoidales: cuando tiene forma de un trapecio isósceles.

Clases de roscas por su forma n Roscas redondas: cuando la sección del filete es de forma convexa.

Clases de roscas por su forma n Roscas cuadradas: cada vez tiende más a desaparecer, reemplazado por el roscado trapezoidal; se utiliza casi exclusivamente para todos los tornillos de accionamiento de las máquinas-herramientas.

Clases de roscas por su forma n Roscas dientes de sierra: tiene forma de un trapecio rectángulo, usada para realizar grandes esfuerzos diseñados a 45 ó 30 grados

Sistemas de roscas Sistema ingles (whitworth) S: W Es el mas antiguo (1841) usado ampliamente en los países de habla inglesa, su filete esta constituido por un triangulo isósceles cuyo ángulo en su vértice superior es de 55º Nota: no se usa para diámetros pequeños porque su paso es demasiado grande. n

Sistemas de roscas Sistema americano (sellers) S. S Tiene una forma de filete semejante a la rosca métrica el ángulo es de 60º y la forma del filete es de un triangulo equilátero. n Altura del triangulo 0. 866’ por el paso n Profundidad de la rosca 0. 650’ Nota: el paso se da en numero de hilos por pulgada y las medidas en pulgada. n

Rosca tipo sellers

Sistemas de roscas Sistema internacional S. I n Adoptado en el congreso se Zurich en 1898 y aceptado en toda europa, su forma es un triangulo equilátero de 60 º n Altura del triangulo 0. 866 mm * el paso n Profundidad de la rosca 0. 703 mm* el paso n

Sistemas de roscas n n Sistema acme S. A Sistema americano para transmitir grandes esfuerzos en perfil es en forma de trapecio con lados inclinados a 29ºy la profundidad igual a 0. 5 por el paso.

Mecanizado o tallado de roscas Machuelos de roscas Se usa un juego de 3 machos, de los cuales el primero es cónico (esbozador) el segundo es semiconico (perfilador) y el tercero es cilíndrico (reparador). n

Bandeador

Juego de machuelos Para roscar el agujero debe ser un poco mas grande el machuelo que el diámetro interior de la rosca del tornillo. Para roscas ordinarias debe ser 1/16 del diámetro nominal Para roscas finas 3/64

Mecanizado o tallado de roscas n Terrajas: es una pieza plana de acero fileteada interiormente con ranuras que sirven para formar las aristas del tornillo.

Designación de roscas métricas Se expresa de la siguiente forma n ejemplo: M 8 x 1. 25 x 60. n La M significa rosca métrica n 8 significa el valor del diámetro exterior en mm n 1. 25 significa el paso en mm n 60 significa la longitud del tornillo en mm. n

Designación tornillos en pulgadas n Ejemplo: ¼ diametro x 1½ logitud x 18 G El primer número da el diámetro en pulgadas n El segundo número indica la longitud del tornillo en pulgas. n 18 seria el paso de pulgadas n

Propiedades Mecánicas de un Tornillo La Norma (EN ISO 898 -1) establece el siguiente código de calidades 4. 6, 5. 8, 6. 8, 8. 8, 10. 9 y 12. 9. Los fabricantes están obligados a estampar en la cabeza de los tornillos la calidad a la que pertenecen n Los pares de apriete se calculan al 85% del límite elástico. n

Curva de ingeniería P E Y U F indica el límite de proporcionalidad; El límite elástico la resistencia de fluencia convencional la resistencia última o máxima El esfuerzo de fractura o ruptura

Torque = fuerza x distancia libras x pie newton x metro

Ejercicio n n Por cada vuelta que se da a la la manivela se logra un avance de « h » . generando una fuerza de "W", todo esto producto de la fuerza aplicada en la manivela « P » . en una trayectoria igual al perímetro "2π x r". Con lo anterior se puede construir la siguiente expresión P x 2π x r = W x h

Ejercicio Por ejemplo: si se aplica en una prensa como la mostrada, con avance "h" en cada vuelta de 2 mm, brazo de palanca "r" de 200 mm y si se aplica una fuerza "P" de 15 Kg. se tendrá. n Sustituyendo en la ecuación de la prensa n (15 kg) (2)(3. 14)(200 mm) = W (2 mm) n Despejando "W“ = 9420 Kg. n Como la fricción en la rosca genera una pérdida de la fuerza de un 40% se tendrá: n W = 9420 Kg. x 0. 6 = 5652 Kg. n Lo anterior implica que con nuestra pequeña prensa y 15 kg, se obtengan más de 5. 652 toneladas de fuerza.

Ejercicios n Si se aplica un fuerza de 20 kg con el mismo brazo de fuerza y un avance en cada vuelta de 1. 5 mm cual será la fuerza resultante teniendo en cuenta la perdida por fricción.

n Si poseo una fuerza resultante de 6. 58 toneladas una perdida por fricción del 35 %, un brazo de fuerza de 9” y un paso del tornillo de 1. 5 mm con doble entrada. Cual será la fuerza ejercida ?