Tornillos tuercas y pasadores

Tornillos:Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con una cabeza, generalmente metálico, aunque pueden ser de madera o plástico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada con rosca triangular, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.1

El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocida como plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.2 Los tornillos permiten que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.

Características de los tornillos:

Los tornillos están fabricados en muchos materiales y aleaciones; en los tornillos realizados en metal su resistencia está relacionada con la del material empleado. Un tornillo de aluminio será más ligero que uno de acero (aleación de hierro y carbono), pero será menos resistente ya que el hierro tiene mejor capacidad metalúrgica que el aluminio; una aleación de duraluminio mejorará las capacidades de resistencia del aluminio pero disminuirá las de tenacidad, ya que al endurecer el aluminio con silicio o metales como cromo o titanio, se aumentará su dureza pero también su coeficiente de fragilidad a partirse. Los metales más duros son menos tenaces ya que son cualidades antagónicas. La mayoría de las aleaciones especiales de aceros, bronces y aceros inoxidables contienen una proporción de metales variable para adecuar su uso a una aplicación determinada.

Tornillo con cabeza hexagonal:

Tipos de tornillos:

El término tornillo se utiliza generalmente en forma genérica: son muchas las variedades de materiales, tipos y tamaños que existen. Una primera clasificación puede ser la siguiente:

Tornillos tirafondos para madera Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras Tornillos tirafondos para paredes y muros de edificios Tornillos de roscas cilíndricas Varillas roscadas de 1m de longitud

Tornillos para madera:

Los tornillos para madera reciben el nombre de tirafondo para madera. Su tamaño y calidad está regulado por la norma DIN-97 y tienen una rosca que ocupa 3/4 de la longitud de la espiga. Pueden ser de acero dulce, inoxidable, latón, cobre, bronce, aluminio y pueden estar galvanizados, niquelados, bicromatados, etc.

Este tipo de tornillo se estrecha en la punta como una forma de ir abriendo camino a medida que se inserta para facilitar el autorroscado, porque no es necesario hacer un agujero previo, y el filete es afilado y cortante. Normalmente se atornillan con destornillador eléctrico o manual.

Sus cabezas pueden ser planas, ovales o redondeadas; cada cual cumplirá una función específica.

Cabeza plana: se usa en carpintería, en general, en donde es necesario dejar la cabeza del tornillo sumergida o a ras con la superficie.

Cabeza oval: la porción inferior de la cabeza tiene una forma que le permite hundirse en la superficie y dejar sobresaliendo sólo la parte superior redondeada. Son más fáciles para sacar y tienen mejor presentación que los de cabeza plana. Se usan para fijación de elementos metálicos, como herramientas o chapas de picaportes.

Cabeza redondeada: se usa para fijar piezas demasiado delgadas como para permitir que el tornillo se hunda en ellas; también para unir partes que requerirán arandelas. En general se emplean para funciones similares a los de cabeza oval, pero en agujeros sin avellanar. Este tipo de tornillo resulta muy fácil de remover.

Las cabezas pueden ser de diferentes clases:

Cabeza fresada (ranura recta): tienen las ranuras rectas tradicionales.

Cabeza Phillips: tienen ranuras en forma de cruz para minimizar la posibilidad de que el destornillador se deslice.

Cabeza tipo Allen: con un hueco hexagonal, para encajar una llave Allen.

Cabeza Torx: con un hueco en la cabeza en forma de estrella de diseño exclusivo Torx.

Las características que definen a los tornillos de madera son: tipo de cabeza, material constituyente, diámetro de la caña y longitud.

Tornillos tirafondos para paredes y madera DIN-571[editar · editar fuente]

Hay una variedad de tornillos que son más gruesos que los clásicos de madera, que se llaman tirafondos y se utilizan mucho para atornillar los soportes de elementos pesados que vayan colgados en las paredes de los edificios, como por ejemplo, toldos, aparatos de aire acondicionado, etc. En estos casos se perfora la pared al diámetro del tornillo elegido, y se inserta un taco de plástico, a continuación se atornilla el tornillo que rosca a presión el taco de plástico y así queda sujeto firmemente el soporte. También se utiliza por ejemplo para el

atornillado de la madera de grandes embalajes. Estos tornillos tienen la cabeza hexagonal y una gama de M5 a M12.

Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras:

Ambos tipos de tornillos pueden abrir su propio camino. Se fabrican en una amplia variedad de

formas especiales. Se selecciona el adecuado atendiendo al tipo de trabajo que realizará y el

material en el cual se empleará.

Los autorroscantes tienen la mayor parte de su caña cilíndrica y el extremo en forma cónica.

Pueden ser de cabeza plana, oval, redondeada o chata. La rosca es delgada, con su fondo

plano, para que la plancha se aloje en él. Se usan en láminas o perfiles metálicos, porque

permiten unir metal con madera, metal con metal, metal con plástico o con otros materiales.

Estos tornillos son completamente tratados (desde la punta hasta la cabeza) y sus bordes son

más afilados que los de los tornillos para madera.

Diferentes tipos de cabeza de tornillos de chapa.

Partes de un tornilloEn él se distinguen tres partes básicas: cabeza, cuello y rosca:

El tornillo se enrosca únicamente en una de las piezas, que hace de tuerca, y atraviesa libremente, con holgura, la otra u otras, destinadas a ser apretadas.Un perno o tornillo con tuerca, por su parte, atraviesa libremente las piezas que se desean unir, quedando estas presionadas entre la cabeza del perno y la tuerca que enrosca al perno en su otro extremo.Un espárrago es un tornillo que no tiene cabeza y está roscado por sus dos lados.

Uno enrosca en una pieza, a la que permanece permanentemente unido; y el otro se introduce en la otra u otras piezas a las que se quieren unir la primera, y recibe una tuerca para realizar el cierre.Los tipos de cabezas de tornillos más utilizados en automoción son los expuestos en la figura

Tuercas:Una tuerca es una pieza con un orificio central, el cual presenta una rosca, que se utiliza para

acoplar a un tornillo en forma fija o deslizante. La tuerca permite sujetar y fijar uniones de

elementos desmontables. En ocasiones puede agregarse una arandela para que la unión cierre

mejor y quede fija. Las tuercas se fabrican en grandes producciones con máquinas y procesos

muy automatizados.

La tuerca siempre debe tener las mismas características geométricas del tornillo con el que se

acopla, por lo que está normalizada según los sistemas generales de roscas.

Tuerca:

Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse. La formación también se ha conocido como "'cuerda'".

Entradas o Filetes

Identificación de las tuercas

Existen 4 características básicas para identificar una tuerca:

El número de caras. En la mayoría de las tuercas suele ser 6 (tuerca hexagonal) ó 4 (tuerca cuadrada). Sobre estos modelos básicos se pueden introducir diversas variaciones. Un modelo de tuerca muy empleado es la palomilla (rueda de las bicicletas, tendederos de ropa, etc.), que contiene dos planos salientes para facilitar el giro de la tuerca empleando solamente las manos. El grosor de la tuerca. El diámetro del tornillo que encaja en ella, que no es el del agujero sino el que aparece entre los fondos de la rosca. El tipo de rosca que tiene que coincidir con el del tornillo al que se acopla.

Las tuercas se aprietan generalmente con llaves de boca fija, adaptadas a las dimensiones de sus caras. Cuando se requiere un par de apriete muy exacto se utiliza una llave dinamométrica. En los montajes industriales se utilizan para el apriete rápido herramientas neumáticas. Para apretar tuercas no es aconsejable utilizar tubos o palancas porque se puede romper el tornillo o deteriorarse la rosca.

Tuerca de ala o mariposa, hexagonal, con reborde y otras.

Tuercas ciegas, cuadrada, T, almenadas y otras.

Tuercas y contratuercasSon elementos de sujeción complementarios de los pernos y espárragos.Para evitar que se afloje la tuerca, se aprieta a esta por medio de una contratuerca, que en realidad es otra tuerca, generalmente menos gruesa.Las tuercas autoblocantes, más extendidas, evitan el aflojamiento incorporando en el agujero roscado, un anillo de plástico que hace de freno.

ArandelasSon elementos complementarios de los tornillos y tuercas. Pueden ser planas o biseladas y las clasificamos según su medida nominal o diámetro interior en milímetros.

Se clasifican en:– Arandelas de protección. Tienen la misión de proporcionar un asiento correcto a las cabezas de los tornillos y a las tuercas, así como de repartir la presión de la cabeza del tornillo, o de la tuerca, sobre una mayor superficie de la pieza, para no dañarla.– Arandelas de seguridad. Tienen por misión impedir el aflojamiento de los tornillos por las vibraciones de los elementos que los rodean.– Arandelas de muelle, Grower. Cuya medida nominal será el diámetro interior.

– Arandelas de seguridad con solapa. Es una arandela normal provista de una solapa cuyo extremo se dobla sobre una arista de la pieza. La parte de arandela se dobla por su parte sobre una cara de la tuerca cuando esta está apretada.

PasadoresPor el uso a que se destinan, se dividen en: pasadores cilíndricos, elásticos (se emplean en las cajas de cambio), cónicos, de aletas (empleados en las rótulas de la dirección y suspensión), etc.Sus principales funciones son las de actuar en posicionado, liberar los tornillos de cargas cortantes, unir piezas transmitiendo momentos y esfuerzos axiales y bloquear tuercas para evitar que se aflojen.

Un pasador es un elemento de fijación mecánica desmontable, de forma cilíndrica o cónica,

cuyos extremos pueden variar en función de la aplicación. Se emplea para la fijación de varias

piezas a través de un orificio común, impidiendo el movimiento relativo entre ellas. El empleo

de estos sistemas de fijación es de gran uso en máquinas industriales y productos comerciales;

como dispositivos de cierre, posicionado de los elementos, pivotes, etc.

Entre otra serie de materiales, se fabrican principalmente de acero, ya que por su alta

resistencia y por la gran variedad de aceros disponibles, permite que puedan usarse en

condiciones muy dispares de esfuerzos, corrosión, etc. Los fabricados con latón son muy

utilizados por su bajo coste de fabricación, y los de madera son muy utilizados en aplicaciones

en las cuales las piezas a unir son de madera, por ejemplo en muebles. Están diseñados para

soportar esfuerzos cortantes, endureciéndolos para resistir lo máximo posible, aun así, son

diseñados para que se rompan antes de que las piezas del ensamblaje se dañen.

Además de su bajo coste, presentan la ventaja de ser una unión mecánica fácilmente

desmontable, sin embargo en ocasiones es necesario realizar diversos procesos de

preparación del agujero, para obtener una inserción adecuada.

Existe una gran variedad de tipos y tamaños estándar de pasadores disponibles, además de

diseños especiales para ciertas aplicaciones.

Funciones de los pasadores

Conectar barras articuladas.

Garantizar la posición adecuada entre las piezas.

Garantizar que otras uniones no soporten esfuerzos de cizallamiento.

Limitar determinadas sobrecargas.

Trasmitir un momento de torsión. Evitando a la vez el desplazamiento axial de las

partes.

Los pasadores deben ser más duros que las piezas que van a unir. 

Tipos de pasadores:

Existen diferentes tipos de pasadores, cada uno de ellos con unas aplicaciones determinadas:

Pasador cilíndrico.

Pasador cónico.

Pasador cónico con espiga roscada.

Pasador ajustado con cabeza.

Pasador estriados.

Remaches estriados.

Pasador de aletas.

Pasadores elásticos.

 PASADOR CILÍNDRICO:

Se emplea como elemento de fijación y de posicionamiento entre dos o más piezas. La fijación de estos pasadores se realiza mediante un ajuste con apriete sobre una de las piezas y con juego sobre la otra.

DESIGNACIÓN: Pasador cilíndrico ∅10m6 x 60 DIN7.

PASADOR CÓNICO:

Se emplea para asegurar la posición relativa de elementos mecánicos que se montan y desmontan con relativa frecuencia, puesto que la forma cónica del vástago facilita el centrado de las piezas. Tiene una conicidad de 1:50. El alojamiento cónico del pasador se debe mecanizar una vez ensambladas las piezas.

DESIGNACIÓN: Pasador cónico ∅10 x 60 DIN1

PASADOR CÓNICO CON ESPIGA ROSCADA:

Se utiliza allí donde la extracción de un pasador cónico normal resultaría complicada. Tiene

una conicidad de 1:50. Al apretar la tuerca auxiliar, el pasador se extrae con facilidad.

DESIGNACION: Pasador cónico con espiga roscada ∅10 x 80 DIN7977

PASADOR AJUSTADO CON CABEZA:

Es un elemento de unión empleado en articulaciones que tienen habitualmente juego en el

cojinete. Se asegura por medio de arandelas y pasadores de aletas o bien va provisto de

extremo roscado.

DESIGNACION: Pasador ajustado con cabeza ∅20h11 x 40 DIN1438

PASADORES ESTRIADOS:

Estos tienen 3 entalladuras longitudinales, las cuales se desplazan 120° al rededor de la periferia. De acuerdo a la diferente configuración de las entalladuras se emplean diferentes tipos de acabado.

1. Pasador estriado cilíndrico2. Pasador estriado cónico3. Pasador estriado elástico4. Pasador cilíndrico estriado central5. Pasador estriado con espiga cilíndrica

REMACHES ESTRIADOS:

Se diferencian en la forma de la cabeza.

Ejemplo de denominación: remache redondo estriado Ø 4 × 20

Diámetro nominal 4 mm.

Longitud sin cabeza 20 mm

Remaches hendidos

1. Remache redondo estriado

2. Remache estriado avellanado

Tornillo1

Tornillo

Tornillo con cabeza hexagonal.

Se denomina

tornillo

a un elemento u operador mecánicocilíndrico dotado de cabeza, generalmente metálico, aunquepueden ser de madera o plástico, utilizado en la fijación de unaspiezas con otras, que está dotado de una caña roscada con roscatriangular, que mediante una fuerza de torsión ejercida en sucabeza con una llave adecuada o con un destornillador. Se puedeintroducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezasy acoplarse a una tuerca.

[1]

El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocidacomo plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.

[2]

Los tornillos permiten que las piezassujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.

Orígenes históricos

Sir Joseph Whitworth.

Los primeros antecedentes de la utilización de roscas se remontan al tornillode Arquímedes, desarrollado por el sabio griego alrededor del 300 a. C.,empleándose ya en aquella época profusamente en el valle del Nilo para laelevación de agua.Durante el Renacimiento las roscas comienzan a emplearse como elementosde fijación en relojes, máquinas de guerra y en otras construccionesmecánicas. Leonardo da Vinci desarrolla por entonces métodos para el talladode roscas; sin embargo, éstas seguirán fabricándose a mano y sin ningunaclase de normalización hasta bien entrada la Revolución industrial.En 1841 el ingeniero inglés Whitworth definió la rosca que lleva su nombre,haciendo William Sellers otro tanto en los Estados Unidos el año 1864. Estasituación se prolongó hasta 1946, cuando la organización ISO define elsistema de rosca métrica, adoptado actualmente en prácticamente todos lospaíses. En los EE.UU. se sigue empleando la norma de la Sociedad deIngenieros de Automoción (Society of Automotive Engineers, SAE).La rosca métrica tiene una sección triangular formando un ángulo de 60º y cabeza un poco truncada para facilitar elengrase.

Características de los tornillos

Los tornillos los definen las siguientes características:• Diámetro exterior de la caña: en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés en fracciones depulgada.• Tipo de rosca: métrica, Whitworth, trapecial, redonda, en diente de sierra, eléctrica, etc. Las roscas pueden serexteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes paraque ambos elementos puedan enroscarse.• Paso de la rosca: Distancia que hay entre dos crestas sucesivas, en el sistema métrico se expresa en mm y en elsistema inglés por el número de hilos que hay en una pulgada.• Sentido de la hélice de la rosca: a derechas o a izquierdas. Prácticamente casi toda la tornillería tiene rosca aderechas, pero algunos ejes de máquinas tienen alguna vez rosca a izquierda. Los tornillos de las