CAPITULO III: UNIONES ROSCADAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA MECANICA - ENERGIAINTRODUCCION A LA INGENIERIA MECANICA

UNIONES ROSCADAS

Ms. Ing. Flix Alfredo Guerrero Roldn

2015

CAPITULO III: UNIONES ROSCADASLos pernos y tornillos son elementos roscados empleados para unir piezas temporalmente, que para separarlas no es necesario destruir el elemento de unin. En su mayora son de una entrada, pudiendo ser derechos o izquierdos, segn el sentido de la hlice.Su empleo se realiza en el desmontaje de piezas peridicamente o para piezas de gran tamao que requieren facilidad para su transporte, montaje y desmontaje.

UTILIZACION DE ROSCAS FILETESEs importante conocer los tipos de roscas, as como su utilizacin y su representacin por su empleo frecuente en mquinas y estructuras. De acuerdo a su utilizacin se clasifican en:Para sujecinPara ajustePara transmisin de fuerza

CLASIFICACION DE ROSCAS O FILETESROSCA EN "V" DE CRESTA VIVA.- Forma un ngulo de 60 y por el hecho de culminar en punta es dbil, por que stas pueden romperse, si es tallada en fierro fundido es ms dbil y adems posee una concentracin de esfuerzos mayor, lo que puede determinar la falla del perno cuando es sometido a cargas alternantes impactos ROSCA SELLERS AMERICANO.- Es similar al anterior pero se le ha recortado las crestas y levantado las races en un 1/8" de la altura, es decir su altura se reduce a 3/4 de H y tiene un ngulo de 60; tiene mayor resistencia que el anterior por su mayor rea de raz y mantiene mejor los filos ROSCA WHITWORTH BRITANICO.- Tiene un ngulo de 55 y sus crestas y races son redondeadas, es decir provoca menor concentracin de esfuerzos y trabaja mejor que la rosca Sellers en cargas alternantes o choques.ROSCA UNIFICADA.- La necesidad de intercambiar piezas roscadas, as como estandarizar los ajustes y tolerancias de uniones roscadas, origin la estandarizacin y combinar lo ms ventajoso, como resultado de esto se diseo el perfil unificado que origino el estndar ISO, que tiene las misma proporciones que el americano, pero que difieren en algunos detalles. ROSCAS PARA TUBERIAS.- El estndar para rosca en tuberas es la rosca Briggs que se construye con una conicidad de 1 en 16 sobre el dimetro por pie de longitud. Esta conicidad es con la finalidad de dar hermeticidad a las uniones y para aplicar varias veces. Es recomendada para Niples, tees, checks, codos, etc. Una aplicacin puede verse en la instalacin de agua potable en las casas, fbricas y hospitales, etc.OTRAS FORMAS DE ROSCAS.- La rosca cuadrada, la rosca Acme y la rosca Buttress o tipo estribo se utilizan para tornillos que transmiten potencia como por ejemplo en prensas, tornillos de banco, compuertas de presas, los avances automticos de los carros de un torno, gatas mecnicas, etc.ROSCA CUADRADA.- Es la ms eficiente, pero su fabricacin es ms costosa. Adems existe la dificultad de ajustarla cuando se ha producido desgaste. ROSCA ACME.- De fcil fabricacin y menos costosa, el ajuste se logra utilizando tuercas partidas longitudinalmente. Su aplicacin es en transmisin de movimiento, donde debe haber poco juego o ninguno, como en tornillos de avances y husillos de mquinas herramientas. Menos eficiente por efecto cua.ROSCA BUTRESS.- Se utiliza para transmisin de potencia unidireccional, la cara activa o plana tiene la eficiencia de la rosca cuadrada o Sellers y la cara inclinada permite efectuar ajustes mediante una tuerca partida igual que la roca Acme. Los tornillos tallados con estas roscas reciben el nombre de Tornillos de potencia.

DEFINICIONESDIAMETRO MAYOR de una rosca exterior, es el dimetro de un cilindro imaginario cuya superficie toca las crestas de las roscas.DIAMETRO DE PASO de una rosca exterior, es el dimetro correspondiente a la posicin en que una recta imaginaria paralela al eje, corta a la rosca en tramos del mismo ancho que los espacios, o sea P/2.DIAMETRO MENOR de una rosca exterior, es el dimetro de un cilindro imaginario cuya superficie toca las races de la rosca. Se le denomina tambin dimetro de raz y es el que se toma para el clculo del rea de raz.En el perfil terico de una rosca de tornillo estos dimetros toman el nombre de dimetros bsicos: D=Dimetro bsico mayorE=Dimetro bsico de pasoK=Dimetro bsico menorEl dimetro bsico mayor es el que determina el tamao nominal del tornillo. Ejemplo. Si con un calibrador medimos el dimetro mayor de una rosca y nos da 1.485" significa que el dimetro nominal del tornillo es de 1 1/2" PASO "P" es la distancia axial entre dos puntos homlogos y consecutivos de la rosca. Si "n" es el nmero de hilos por pulgada el paso en pulgadas es: P = 1/n AVANCE es la distancia axial que recorre un tornillo cuando se le hace girar una vuelta (360). Para tornillos de simple entrada, el avance es igual al paso, para tornillos de doble entrada el avance es igual a dos veces el paso, en resumen: AVANCE = PASO x Nmero de entradas.

CLASES DE AJUSTESLos estndares de roscas Unificadas mencionan ocho clases de roscas que se diferencian por sus ajustes. Los ajustes 1A, 2A, 3A se aplican a roscas exteriores. Los ajustes 1B, 2B, 3B se aplican a roscas interiores.La clase 1A y 1B, es un ajuste flojo recomendable para piezas que deben atornillarse rpidamente.La clase 2A y 2B es un ajuste con tolerancia diseada para la produccin de los grandes volmenes de piezas roscadas. Es el ajuste comnmente utilizado.La clase 3A y 3B representa una calidad excepcionalmente alta de productos comerciales roscados. Es un ajuste con apriete, utilizado cuando se requiere exactitud.Se pueden lograr otros ajustes combinando por ejemplo un ajuste 2 y un ajuste 3.SERIE DE ROSCAS Las series estndar llevan el prefijo U si es unificada; las que no llevan prefijo son roscas del estndar americano.ROSCA GRUESA CORRIENTE (UNC y NC).- Se utilizan donde el choque y la vibracin no son factores importantes, es el tipo de serie que se practica en todos los materiales.ROSCA FINA (UNF y NF).- Se utilizan en la industria automotriz y otros, donde la vibracin tiende a aflojar las tuercas. No debe construirse en materiales quebradizos.ROSCA EXTRA FINA (UNEF y NEF).- Se utiliza en lugares sujetos a una alta vibracin y choque; para roscados interiores de paredes delgadas y para efectuar ajustes finos como en equipos de aviacin.Es necesario sealar que las series nombradas no son las nicas, existen otras series especiales, la diferencia est en el nmero de hilos por pulgada de longitud.AREA DE ESFUERZO.- Se denomina al rea de tensin, puesto que un perno trabaja a tensin y est dada en pulgadas cuadradas. Sirve para calcular el perno por tensin y es algo mayor que el rea de raz, ya que toma en cuenta el efecto resistente de la hlice de la rosca.DESIGNACION DE ROSCAS.- Se debe indicar el dimetro nmero del tornillo, su nmero de hilos por pulgadas, la serie, el ajuste, el sentido y nmero de entradas (las roscas pueden ser de una, dos, tres y hasta cuatro entradas). Ejemplo:1/2" - 13 UNC - 2A - IZQ. Significa: Rosca de 1/2" de dimetro, 13 hilos por pulgada, serie UNC, rosca exterior, de ajuste 2, izquierda.7/8" - 14 NF 3B Significa: Rosca de 7/8" de dimetro, 14 hilos por pulgada, serie NF, rosca interior, de ajuste 3, derecha.M 8 X 1 Significa Rosca mtrica, de 8 mm. de dimetro bsico mayor y 1 mm. de paso.Cuando no se indica el nmero de entradas se supone que se trata de una sola, en su defecto debe indicarse despus del sentido de la rosca.CLASIFICACION DE PERNOSAl conjunto de un tornillo o rosca exterior y una tuerca o rosca interior se conoce con el nombre de perno y se puede clasificar:Atendiendo a la forma de la cabeza: Hexagonal y Cuadrada.Atendiendo a su acabado: Sin acabar, semi acabado y acabado.Segn su serie.- Regular (si est construido segn estndar) y Pesada. (cuando las dimensiones escapen a las normas).La forma de hacer el pedido de perno es de la manera siguiente:Dimetro y longitud.Material, si es distinto que el acero.Clases de acabado. Serie (omtase en caso de ser regular)Tipo de cabezaTipo de tuerca (si es diferente de la cabeza)Especificaciones de la rosca. Ejemplo: Perno de 5/8" x 2", semiacabado, hex. 5/8" 18UNF - 2ASe trata de un perno de acero de 5/8" diam., 2" de long., semiacabado, de cabeza y tuerca hexagonal, serie regular, de 18 hilos de pulgada, serie de rosca fina unificada, ajuste 2 para el tornillo, de rosca derecha y de una sola entrada.A un perno se le denomina con el nombre de tornillo pasante y sus aplicaciones en el caso de ser accesible tanto la tuerca como la cabeza, se hace posible cuando se rompe malogra la rosca, su cambio es fcil.TIPOS DE TORNILLOSLos tornillos se encuentran en una variedad ilimitada. Se pueden agrupar en 5 tipos:Tornillo pasante o pernoTornillo de cabeza o comn.EsprragoTornillo de MaquinariaTornillo de sujecin o Prisionero.

TIPOS DE TORNILLOTORNILLO PASANTE O PERNO.- Descrito anteriormente.TORNILLO DE CABEZA O COMUN.- Se justifica su empleo cuando no es posible la utilizacin de la tuerca por no tener acceso o espacio disponible. El tornillo de cabeza atraviesa el agujero de uno de los miembros y se atornilla en el agujero roscado del otro miembro. El tornillo de cabeza es fcil de reconocer por que tiene una longitud roscada mayor que un tornillo pasante y se produce con mejor acabado. El agujero roscado en el cual se aloja el tornillo debe elaborarse de una longitud que varia entre 1 2 veces el dimetro del tornillo a instalarse, dependiendo del material de la pieza a roscar. ESPARRAGO.- Es un vstago roscado en sus dos extremos o roscado totalmente, su aplicacin comn es en los monoblock de los vehculos, en los tambores de ruedas de camiones, y las carcazas de turbinas, etc. La ventaja es que evitan el desgaste del filete de la rosca en el cual est alojada, permitiendo cambiarse en caso que se rompa, mediante una tuerca aplicada al otro extremo permite fijar, como la culata al monoblock de un motor, el aro al tambor, etc. El extremo que se atornilla permanentemente (pieza de mayor volumen) se le llama extremo de esprrago y al opuesto, extremo de la tuerca. TORNILLO DE MAQUINARIA.- Es un tornillo pequeo utilizado con tuerca o sin ella para funcionar como un perno pasante o tornillo de cabeza. TORNILLO DE SUJECION O PRISIONERO.- Mantiene una pieza en una posicin fija con relacin a otra. Se atornilla a un agujero terrajado en la pieza exterior y aprieta con su punta la pieza interior. Se utiliza para transmitir pequeas potencias, como elemento fijador de chavetas, y de ejes. Los prisioneros con cabeza pueden causar accidentes, por ello existen prisioneros sin cabeza, pero estos ltimos son difciles de extraer.

TUERCASAUTOBLOCANTE SENCILLATUERCA HEXAGONALAUTOBLOCANTEMARIPOSACON ALOJAMIENTOCIEGACASTILLODELGADA

INMOVILIZACION DE TUERCAS.- Existen elementos que se utilizan para que las tuercas no se aflojen durante el trabajo, stos son: Contratuerca, arandela de presin, arandela estrellada, pasador partido, alambre, tuerca castillo, tuerca partida, tuerca acanalada, etc.

OTROS TIPOS DE TORNILLO.- Existe una gran variedad de tornillos que seleccionamos de acuerdo al tipo de trabajo que efectan, entre los ms importantes se tienen los siguientes: Pernos tensores o templadores, tornillo de oreja, tuerca mariposa, perno en U, perno de ojo o armella, etc.TUERCAS

AUTOBLOCANTE SENCILLA TUERCA HEXAGONAL AUTOBLOCANTEMARIPOSACON ALOJAMIENTOCIEGACASTILLODELGADA

SI UN CONSTRUCTOR LE CONSTRUYE UNA CASA A UN HOMBRE Y NO HACE SU CONSTRUCCION FIRME Y LA CASA SE CAE Y CAUSA LA MUERTE DEL DUEO DE LA CASA , ESE CONSTRUCTOR DEBERA SER CONDENADO A MUERTE .

SI DESTRUYE PROPIEDAD, DEBERA DEVOLVER LO QUE HA DESTRUIDO Y DEBIDO A QUE NO HIZO LA CONSTRUCCION DEBERA RECONSTRUIR LA CASA QUE SE CAYO PAGANDOLA EL.

CODIGO DE HAMURABI2550 A.C.