SUJETADORES ROSCADOS

ROSCAS DE TORNILLO: las roscas de tornillo se utilizan para mantener partes unidos como con el perno y el tornillo, ajustar partes una con respecto a otras como el tornillo de ajuste en una lingotera, transmitir fuerza como en el tornillo de prensa sujetadora o en un vástago de válvula. CORTE DE ROSCA EN UN TORNO: las roscas se forman cortando ranuras helicoidales alrededor del eje, dejando filetes de rosca como estrías helicoidales. Terminología de roscas para tornillo:

FORMAS DE LAS ROSCAS: se determina por la forma de la herramienta de corte, algunas de las formas básicas de roscas son:

Rosca Nacional Americana: es de uso general Rosca Cuadrada y Rosca Acme: se utiliza para transmitir fuerza, como una prensa sujetadora. La rosca en V aguda: se utiliza en una extensión limitada solo en una extensión limitada donde

sea importante la sujeción por fricción o ajuste. Rosca Whitworth: se usa en gran Bretaña, correspondiendo a la rosca nacional americana. Rosca Unificada: es un compromiso entre las formas Whitworth y la nacional americana, el

propósito es estandarizar el equipo militar. Rosca Sinfín: utilizada sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes sinfín. Rosca Redonda: se usa, con algunas modificaciones, en los tapones de botellas y los extremos

roscados de los bombillos fluorescentes y focos incandescentes. Rosca Trapezoidal: utilizada para transmitir fuerza en una dirección, como en gatos y cerrojos de

cañones.

ROSCA PARA TORNILLO NACIONAL AMERICANA: hay cinco series de números de hilos por pulgada para diferentes diámetros: roscada ordinaria (NC), de rosca fina (NF), de paso 8 (8N), de paso 12 (12N) y la de paso 16 (16). Todas poseen igual número de hilos por pulgada para todos los diámetros. ROSCA UNIFICADA: esta rosca enlista 6 series diferentes de hilos por pulgada para diámetros diferentes y combinaciones seleccionadas: rosca ordinaria (UNC o NC) para uso general; rosca fina (UNF o NF) para automóviles y aviones; rosca extrafina (UNEF o NEF) para aeronáutica y en trabajos donde se requiera roscas muy finas; de 8 hilos (8N); de 12 hilos (12UN o 12N) y la serie de 16 hilos (16UN o 16N).

El ajuste se refiere a la manera en que se ajusta un tornillo en el agujero roscado y se normalizan 4 clases: el ajuste flojo (clase 1) que se utiliza en trabajo basto; el ajuste libre (clase 2) utilizado en la mayoría de los trabajos de roscas para tornillos; ajuste mediano (clase 3) empleado en trabajos de menor grado como los automóviles y el ajuste apretado (clase 4) empleados donde se requiere un ajuste sin huelgo como en motores de aviones.

Las clases 1A y 1B toman el lugar y son similares a la clase 1 de la antigua Nacional Americana. Las clases 2A y 2B han sido fijadas para la producción normal de tornillos, pernos y tuercas. La clase 3A y 3B proporcionan ajustes mucho más preciso.

Designación para roscas en pernos sistema métrico:

La rosca métrica de paso fino se designa por el diámetro nominal precedido del símbolo M y seguido del paso separado por el signo de la multiplicación; después la tolerancia, por ejemplo "6", y de la clase, por ejemplo "H".Ejemplo: M10 x 1,25 - 6H.ESPECIFICACIONES PARA PERNOS ROSCADOS Y SUS TUERCAS: las especificaciones más típicas son:

Completo PERNODE716

−14UNC−2 A x2 14

¿Rosca fina

Abreviado PERNODE716

x214.F ina

Completo Tuercade34−10UNF−2Bcuadrada pesada

Abreviado tuercade34cuadrada, pesada

ESPECIFICACIONES PARA TORNILLOS CON CABEZA: las especificaciones más típicas son:

Completo TORNILLODECABEZA HEXAGONAL716

−14UNC−3 x2 14

Abreviado TORNILLOCAB ¿7 ¿8x214

ESPECIFICACIONES PARA TORNILLOS DE MAQUINA: Completo

TORNILLODE MAQUINA NUM 5 (0.125 )−40NC−2 x1 12CABEZACILINDRICA RANURADA

Abreviado TORMAQ NUM 5 (0.125 ) x 1 12CABCIL RAN

Los sujetadores roscados se CLASIFICAN en: Tornillos, Pernos y Espárragos y la diferencia entre estos tres tipos de sujetadores roscados radica en que los tornillos se aprietan en la cabeza y ellos mismos abren su propio agujero o entran en un orificio roscado; los pernos disponen de una tuerca la cual se aprieta para sujetar los elementos y los espárragos se caracterizan por tener una doble función, es decir, que pueden actuar como tornillos o como pernos o ambos, según la aplicación que se le valla a dar.

FACTORES MECÁNICOS: Para seleccionar un sujetador roscado para una aplicación dada el diseñador debe conocer:

Fuerza que soporta el tornillo (Tensión o cortante). Si el ensamble está sujeto a impactos o vibraciones.

Una sobrecarga estática puede producir la rotura de la espiga del tornillo en la sección lisa o en la parte roscada, el cizallamiento de la rosca, así como flexión o aplastamiento. Una carga transversal puede producir fallo no solamente en las piezas unidas, sino que también en el propio elemento de unión. El tornillo también puede fallar por torsión durante el apriete si éste no se realiza de manera adecuada o no es capaz de resistirlo. Una carga axial elevada que el tornillo fuera incapaz de soportar produciría también el fallo. En muchas ocasiones las uniones roscadas resultan ser las zonas más débiles en estructuras o en mecanismos, por lo que conocer su comportamiento resulta clave cuando se someten a una carga monótona creciente hasta rotura (por ejemplo en un mal diseño) o cuando aparecen cargas fluctuantes (fatiga). Aunque en muchos casos los tornillos pueden estar sometidos a múltiples tipos de fuerzas (torsión, flexión) siempre presentan una fuerte componente a tracción.

CONCIDERACIONES DE FALLAS: Los fallos o defectos que pueda tener un elemento de sujeción roscado pueden ocasionar un fallo o una avería indeseada.

El primer defecto que puede presentar un tornillo es un defecto de diseño o de cálculo porque sus dimensiones o calidades no sean las adecuadas. En este caso el fallo que se puede provocar es una rotura prematura del tornillo por no poder soportar las tensiones y esfuerzos a los que está sometido.

El segundo defecto en importancia que puede tener un tornillo es un defecto de fabricación donde la calidad del material constituyente no sea la prevista en el diseño, o un defecto dimensional en lo que respecta principalmente a las tolerancias que debe tener su roscado. En este caso se puede producir una rotura del tornillo o un deterioro de la rosca.

El tercer defecto puede ser un montaje deficiente por no aplicar el par de apriete adecuado, de acuerdo con su calidad y dimensiones. En este caso si es un exceso de apriete se puede producir la rotura del tornillo o el deterioro de la rosca, y si es un defecto de apriete el ensamblaje queda flojo y si es un objeto en movimiento aparecen vibraciones indeseadas que ocasionan una avería en el mecanismo ensamblado.

El cuarto defecto se produce por deterioro del tornillo si resulta atacado por la oxidación y corrosión si no ha sido protegido debidamente. En este caso y durante las operaciones rutinarias de mantenimiento preventivo del mecanismo se deben sustituir todos los tornillos deteriorados por unos nuevos y protegerlos adecuadamente de la corrosión y oxidación.

El último defecto grave que puede tener un tornillo es cuando se procede al desmontaje de un ensamblaje y si por causa de la oxidación y corrosión el tornillo se descabeza en el momento de intentar aflojarlo. Para estos casos de tornillos deteriorados se deben utilizar productos lubricantes que permitan el aflojamiento sin que se rompa el tornillo.