Instituto Tecnológico de TuxtlaGutiérrez

Diseño mecánico 2

Unidad 2

Características de pernos ytornillos

Alumno:

Guillen Ruiz Luis Enrique

Profesor:

Niños Torres Juan Carlos

Fecha de Entrega:

14 de Julio del 2014

Introducción

El estudio de los elementos de unión roscados es de vitalimportancia, pues permiten el fácil montaje y desmontaje de piezaso elementos de máquinas, facilitando así el mantenimiento de lossistemas industriales, entre los que se encuentran principalmentelos sectores automotrices y de la construcción de maquinaria engeneral.

Ya que estos no presentan las dificultades que se generan almomento de hacer uniones permanentes como la soldadura esinteresante saber cuáles pudieran ser las partes que lo componenasí como sus ventajas y las desventajas que se pudieran presentar.

Definiciones importantes de estudio

Para poder trabajar con algunos de los ejemplos que pondremos,procederemos a definir conceptos necesarios a continuación:

Tornillo hexagonal: Es un dispositivo de fijación mecánico con lacabeza en forma de hexágono, roscado exteriormente lo que permiteinsertarse en agujeros previamente roscados en las piezas.

FIG 1 Tornillo hexagonal

Tuerca: Es un elemento roscado internamente que se utiliza paraunir piezas con agujeros pasantes mediante el uso de otroselementos roscados externamente

FIG 2 Tuerca

Perno hexagonal: Corresponde al conjunto de un tornillo y unatuerca hexagonales

FIG 3 Perno hexagonalEspárrago: Es un elemento que posee rosca en sus dos extremos,donde uno de ellos entra en una pieza roscada previamente y en elotro se coloca una tuerca, con el objeto de realizar una unión.

FIG 4 Esparrago

Rosca: Es una serie de filetes (picos y valles), helicoidales desección uniforme, formados en la superficie de un cilindro.

En resumen se puede mencionar las siguientes partes por medio dela figura siguiente:

FIG 5 partes importantes de un perno

FIG 6 Detalles de las partes importantes de un perno

Clasificación del perno según la roscaAntes de comenzar se explicara algunos términos importantesrespecto al roscado

Diámetro exterior: Cilindro sobre el que se talla la rosca.

Paso: distancia entre filetes.Diámetro interno: menor diámetro en el caso de los tornillos y encaso de la rosca se mide en los vértices de la rosca

Angulo de rosca: ángulo de los flancos de un filete

Altura del diente: la distancia entre “la cresta” y el fondo deesta “el valle”.

FIG 7 partes importantes de un roscado

Con esto presente se clasifican según el roscado como:Según la forma de su perfil

FIG 8 Clasificación según la forma del perfil

Roscas triangulares: Se usan principalmente como elementos defijación y empalme. (En V aguda, métrica o Whitworth)Roscas trapezoidales: Se pueden utilizar en elementos transmisoresde movimiento con cierta precisión. (Trapezoidal o cuadrada) Roscas redondas: son utilizadas en elementos de unión que debansoportar choques y grandes desgastes. (Redonda)Roscas de dientes de sierra: su uso en los que se necesitaresistir grandes presiones unilaterales. (Diente de sierra)

También se debe tomar el sentido de la rosca en consideración:

FIG 9 Dirección de roscado

Donde el sentido de la a izquierdas se emplean cuando por motivode vibraciones se puede separar la pieza o haber una fuga y paraevitar el aflojamiento de la tuerca, como en cilindros de gas,bujes y en los cubrellamas o trompetillas de fusiles, sea oportunoprever una contratuerca.

También se pueden clasificar por medio de la cabeza que posee elperno

FIG 10 Tipos de pernos por herramienta a utilizar en la cabeza

Clasificación del perno según la tuerca

Como ya se especificó la tuerca es una pieza con un orificiocentral, el cual presenta una rosca, que se utiliza para acoplar aun tornillo en forma fija o deslizante. La tuerca permite sujetar

y fijar uniones de elementos desmontables. En ocasiones puedeagregarse una arandela para que la unión cierre mejor y quedefija. Las tuercas se fabrican en grandes producciones con máquinasy procesos muy automatizados.A continuación se proporciona una tabla con las tuercas mássignificativas que podemos encontrar así como su uso:

FIG 11 Tabla con diferentes tipos de rosca así como su uso

ArandelasLa arandela es un disco delgado con un agujero, por lo común en elcentro. Normalmente se utilizan para soportar una carga deapriete. Entre otros usos pueden estar el de espaciador, deresorte, dispositivo indicador de precarga y como dispositivo deseguro.

Para ello se mencionan los siguientes tipos:

ARANDELA PLANA: La función de la arandela plana es distribuir lacarga de un sujetador para asegurar el cierre hermético de unajunta o para evitar el roce entre dos piezas.

FIG 12 Arandela planaArandelas dentadas: Las arandelas dentadas son arandelas defijación, anti-aflojado y anti-vibración. Sus buenos resultados lahan convertido en una de las más utilizadas en la industria parala fijación de tornillos y tuercas.

Principales cualidades de las arandelas dentadas:

Retiene el par de apriete. Permite un ajuste preciso del apriete. El ángulo de los dientes evita la rotación de aflojamiento

del tornillo. La flexibilidad de los dientes absorben los golpes,

vibraciones. Los dientes se adaptarán a la superficie en cada uno de los

puntos de contacto y evita que resbale.

FIG 13 Arandela dentado exterior (A) y dentado interior (J)

Arandelas de presión:Las arandelas de presión, o arandelas Grover, son de acero, estánpartidas en un punto de su circunferencia, y ambos lados de ese

quiebre están desalineados. Los bordes de ese quiebre son filosos.Cuando las intercalas en una unión entre un metal y un bulón, otuerca, esos filos se clavan levemente en ambos puntos de contacto(la pieza metálica y la tuerca, o cabeza del bulón), evitando deese modo que las vibraciones hagan que la tuerca o el bulón girenen el sentido opuesto al del apriete, y así permanece ajustadohasta que se afloje con una herramienta.

FIG 14 Arandela de presión

Conclusión

Por lo tanto al analizar este tipo de elementos de sujeciónencontramos que tiene ventajas como el poder removerlos cuandonosotros lo requiramos pero también tienen desventajas a la horade requerir que soporte cargas, por lo tanto debemos decidircuándo utilizarlos y sobre que conceptos ya que otra de susventajas es que son baratos y fácil de utilizar.

También notamos que las tuercas son importantes y que tambiéntienen sus funciones para los pernos, ya que se expuso quedependen los diámetros internos y que el roscado coincida con eldel tornillo.

Por último se hizo notar que las arandelas también tienen suspropósitos desde evitar que se dañe la superficie, siguiendo condar seguridad al momento de evitar que gire la tuerca o de aislaruna superficie.

Fuente de información

http://www.monografias.com/trabajos7/rosca/rosca.shtml

http://www.tiposde.org/construccion/295-tipos-de-tornillos/

http://es.wikipedia.org/wiki/Arandela

http://es.wikipedia.org/wiki/Tuerca

http://www.elicar.com.pe/arandelas/aran_planas.htm

http://artefactos.leame.com/index.php?module=weblogmodule&action=findByTitle&title=Arandelas+dentadas&src=@random48e7cdc1a672d