Tornillos, Roscas y su Clasificación

Jorge Luis Fandiño P.C.I:21.182591

Normas de roscas de tornillos Una rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y

en torno a él describe una trayectoria helicoidal (es el nombre que recibe toda línea curva cuyas tangentes forman un ángulo constante (α), siguiendo una dirección fija en el espacio) cilíndrica.

Existen cinco tipos fundamentales de roscas:

             1. Métrica             2. Whitworth.            3. NPT: La conexión más conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico.             4. UNC: rosca unificada normal (corriente)             5. UNF: Rosca unificada paso fino

Normas de roscas de tornillosLas normas generales son las siguientes:

           1.  Sistema métrico                      BS 3643: ISO Roscas métricas                      BS 4827: ISO Roscas miniatura o finas                      BS 4846: ISO Roscas trapeciales o trapezoidales                      BS 21: Roscas para conexiones y tubos de paredes delgadas

            2.  Sistema inglés                      BS84: Roscas Whitworth                      BS93: Roscas de la British Assiciation (BA)                      DIN 477

           3. Rosca Cónica Nacional Americana, o NPT                      BS 949/79                      ANSI B1.20.3 1976

           4. Rosca unificada normal (corriente), o UNC                     ANSI / ASME B1. 1 1989

           5. Rosca unificada de paso fino, o UNF                    ANSI / ASME B1.1  1989

Normas de roscas de tornillosDESIGNACIÓN  La designación de la rosca en la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una

rosca determinada, se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso:

Ejemplo:

Rosca     M    3,5   x    0,6             ↓                   ↓

         Métrica   ↓      Paso en mm          Diámetro exterior en mm

Rosca     W        ¾´´    -    10               ↓                         ↓

          Witworth     ↓     10 hilos por pulgada              Diámetro exterior en pulgadas

¡OJO! Para indicar el sentido del giro, en la designación se indicará “izq” si es una rosca de sentido izquierdo, y si es de sentido derecho, no se indicará nada.

¡OJO! Si la rosca tiene más de una entrada se indica “2 ent” o “3 ent” y si es de una entrada, no se indicará nada.

5ROSCAS NORMALIZADAS

ROSCA MÉTRICA ISO(M 30X1.5 UNE 17702)

ROSCA CORTANTE (Rc)

ROSCA WITHWORTH (W 5” 1/4 DIN 11)

ROSCA DE GAS (R o G)

ROSCA TRAPECIAL(Tr 50X14 DIN 103)

ROSCA SELLER (S.A.E.)

ROSCA EN DIENTE DE SIERRA(S 40X10 DIN 513) ROSCA REDONDA

(Rd 16X3 DIN 405)ROSCA ELÉCTRICA O EDISON

Dispositivos de Seguridad en los Tornillos

Sujetadores sin rosca

Los sujetadores sin rosca son dispositivos mecánicos que en general, sirven para impedir el movimiento entre piezas que acoplan. Los pasadores, remaches, chavetas y anillos de retención son ejemplos de este tipo de sujetadores. Las arandelas, que son también sujetadores sin rosca, se utilizan para asegurar sujetadores o proporcionarles una superficie lisa.

Dispositivos de Seguridad en los Tornillos

Arandelas planas estándar

Las arandelas planas se utilizan con los pernos y tuercas para mejorar la superficie de ensamble y aumentar la fuerza. Las arandelas planas tipo A estándar ANSI se designan de acuerdo con sus diámetros interior y exterior, y su espesor. Las arandelas planas tipo B solo están disponibles en las series angosta, regular y ancha. Arandelas de seguridad estándar

Las arandelas de seguridad sirven para impedir que un sujetador se afloje a causa de la vibración o al movimiento. Las arandelas de seguridad más comunes son las de resorte helicoidal y la dentada.

Dispositivos de Seguridad en los Tornillos

Pasadores

Los tipos mas comunes de pasadores son los pasadores guían, rectos, ahusados, de garganta y de resorte.

Los pasadores guía se emplean para mantener las piezas en posición o para impedir que estas se deslicen después del ensamble. La especificación de este tipo de pasador se lleva a cabo proporcionando el nombre, el diámetro nominal del pasador, el material y el acabado de protección.

Otro tipo de pasador que se utiliza para mantener las piezas en posición es el pasador de chaveta, el cual tiene una cabeza redonda y extremos que se doblan después del ensamble.

Dispositivos de Seguridad en los Tornillos

Cuñas (chavetas)

Las cuñas se usan en el ensamble de partes de maquinas para asegurarlas contra su movimiento relativo, por lo general rotatorio, como es el caso entre flechas, cigüeñales, volantes, etc. Cuando las fuerzas relativas no son grandes, se emplea una cuña redonda, una cuña de silleta o una cuña plana. Para trabajo pesado son más adecuadas las cuñas rectangulares.

La cuña cuadrada y la cuña Pratt and Whitney son las mas utilizadas en diseño de maquinas.

La cuña de cabeza acodada se diseña dé modo que la cabeza permanezca fuera del mamelón para permitir que una clavija pueda impulsarla para remover la cuña.

Dispositivos de Seguridad en los Tornillos

Cuñas de Woodruff

Una cuña Woodruff es un segmento de disco plano con un fondo que puede ser plano o redondeado. Se le especifica siempre mediante un numero, cuyo dos últimos dígitos indican el diámetro nominal en octavos de pulgadas, mientras que los dígitos que preceden a los últimos dan el ancho nominal en treintaidosavos de pulgada. Remaches

Los remaches son sujetadores permanentes que se usan principalmente para conectar miembros en estructuras como edificios y puentes y para ensamblar hojas y placas de acero para tanques, calderas y barcos. Son rodillos cilíndricos hechos de hierro forjado o acero suave, con una cabeza que se les forma al fabricarlos. Se forma una cabeza en el otro extremo después que el remache ha sido puesto en su lugar a través de los agujeros taladrados o perforados de las partes que se ensamblan.

Tipos y Aplicaciones de Tornillos Roscados y Dispositivos

Un tornillo Roscado es una pieza cilíndrica de metal cuya superficie tiene un resalte en espiral de separación constante; este se emplea como elemento de unión, suele enroscarse en una tuerca y el mismo puede terminar en punta, planos o cualquier otra forma estandarizada.

Tipos de Tornillos:

Tornillo De Unión: Se utiliza para la unión de dos piezas y se hace a través de un agujero pasante (sin rosca) de una de ellas y roscando en la otra, como la tuerca.

Tornillo Pasante: Es un tornillo que atraviesa las piezas a unir sin roscar en ninguna de ellas. Se usan para piezas de fundición o aleaciones ligeras

Espárragos. Es una varilla roscada en los dos extremos sin variación de diámetro. Un extremo va roscando en la pieza mientras que el otro tiene rosca exterior, no tiene cabeza y la sujeción se logra por medio de una tuerca.

Tornillo Autoroscante: Estos se usan para uniones que deban saltarse raramente, se recomienda para metales blandos o aceros de menos 50 Kg. de resistencia, en carrocerías, en mecánica fina y electrónica.

Tornillo Prisionero: Es una varilla roscada por uno o dos extremos, su colocación se realiza entre la tuerca y el tornillo, taladrado previamente.

Tipos y Aplicaciones de Tornillos Roscados y Dispositivos

Representación de Roscas según DIN-ISO

Rosca Métrica DIN

La rosca métrica DIN tiene un Angulo de los flancos de 60 Grados. Todas las demás dimensiones se dan en milímetros. El símbolo para representar la rosca métrica con 2,6 mm de diámetro exterior por ejemplo es M 2,6.. Como quiere que la rosca métrica DIN fue sustituida por la rosca métrica ISO, no deberá emplearse aquella para fabricaciones nuevas. Únicamente para los diámetros exteriores 1,7, 2,3 y 2,6 que no requiere ISO es admisible, para un tiempo de transición, el empleo del perfil DIN. En todas las roscas con 3mm de diámetro exterior o superiores puede atornillarse una rosca exterior fabricada según DIN en una fabricada según ISO de diámetro interior de igual magnitud, mientras que una rosca exterior ISO no podrá atornillarse en una tuerca DIN , sino cuando el diámetro del núcleo de la tuerca se ensancha taladrando de modo conveniente.

Representación de Roscas según DIN-ISO

Rosca Métrica ISO

La rosca métrica ISO se distingue de la rosca métrica DIN por un mayor redondeamiento en el diámetro del núcleo del perno y un mayor aplanamiento en el diámetro del núcleo de la tuerca. Las magnitudes de ajuste de la rosca ISO, del diámetro de los flancos, del Angulo de los flancos y el paso, por el contrario, son iguales que en las correspondientes roscas DIN. Los diámetros nominales son también, a partir de 3mm, los mismos, mientras que en la serie de diámetros nominales por debajo de 3mm ha sido escalonada de diferente modo para las rosas ISO. En virtud del mayor redondeamiento en el núcleo de la rosca del perno en la rosca ISO disminuye el peligro de roturas por fatiga; se obtiene una mayor sección transversal del núcleo. Como consecuencia de ese aumento de la sección transversal del núcleo, esta rosca puede cargarse mas que la correspondiente rosa DIN.