Sujetadores_roscados

SUJETADORES ROSCADOS

OBJETIVOS: 1. Conocer las principales aplicaciones de las roscas de tornillo 2. Identificar las partes más importantes de una rosca de tornillo 3. Nombrar correctamente y con todas sus especificaciones una rosca métrica o inglesa 4. Aprender a dibujar correctamente representaciones simplificadas, esquemáticas y detalladas de roscas métricas y nacional unificada. 5. Manejar tablas de sujetadores roscados para dibujarlos o especificarlos correctamente. 6. Dibujar y especificar diferentes tipos de sujetadores roscados. DEFINICIÓN: Los sujetadores son dispositivos para unir o conectar dos o más piezas entre si.

METODOS DE SUJECIÓN DE PIEZAS. Sujeción mecánica: Se utiliza un dispositivo para unir las piezas, pueden ser con o sin rosca, entre ellos están: Pasadores, remaches, abrazaderas, pernos, tornillos etc. Encolado: Método de sujeción permanente que utiliza un material para unir las piezas de un montaje (Soldadura, pegado). Moldeado: Puede ser permanente o no, este proceso descansa sobre la forma de los componentes para mantenerlos unidos entre si. La hélice es la forma característica de un elemento roscado y esta se puede definir como la curva formada por un punto que se mueve con velocidad angular y lineal constante en la dirección de un eje. La distancia que el punto recorre en una vuelta se conoce como avance.

APLICACIÓN DE LAS ROSCAS: UNION: los sujetadores roscados como los tornillos y las tuercas son dispositivos que se utilizan para unir dos o mas piezas. AJUSTE: Proceso de colocar o modificar la posición de una pieza. Entre los dispositivos que se utilizan una rosca para lograr un ajuste se encuentran el compás, los calibradores y los micrómetros. TRANSMISION DE POTENCIA: Los gatos de tornillo y otros dispositivos de engranes emplean roscas para transmitir potencia.

TERMINOLOGÍA:

CRESTA RAIZ PROFUNDIDAD

Hilos por pulgada

LADO

1"

CHAFLAN

EJE menor

paso

mayor

CUERPO ANGULO DE ROSCA

PASO

FIGURA 1 ROSCA EXTERNA

Paso: Distancia entre puntos correspondientes de 2 roscas adyacentes

CRESTA LADO RAIZ

EJE

menor

paso

mayor

FIGURA2 ROSCA INTERNA

ESPECIFICACION DE ROSCAS EN EL SISTEMA INGLES Elementos necesarios: 1. Forma de la rosca 2. serie de la rosca 3. Hilos por pulgada 4. Diámetro mayor 5. Clase de ajuste. El texto de la nota se elabora en letra de 1/8” 0 3mm, la forma de la rosca es la forma o perfil que recorre la hélice y forma la rosca

FORMA DE LA ROSCA: La forma de la rosca es el perfil que se maquina sobre el cilindro interno o externo y que recorre la hélice a lo largo del eje. Existen muchas formas de perfiles de rosca pero solo mencionaremos las mas conocidas: P

P/8

60°

P 0.54P

P/2 P/2

NUDILLOS P

P/8

P/4

60°

P

60°

H

H EN V

UNR P/8 REDONDEADA NACIONAL UNIFICADA P P/8 REDONDEADA O PLANA

P

P/2

60° 0.61P

P/2 UN NACIONAL UNIFICADA P

P/8 P

CUADRADA 0.37P

29°

60°

P/8

0.65P

P/2 P/8

0.37P

NACIONAL AMERICANA P

0.16P

ACME

45° TRAPEZOIDAL

0.66P

R0.071P

7°

SERIES DE LA ROSCAS: La serie se refiere al número de hilos por pulgada estándar y en el sistema Ingles existen cuatro clases: Serie gruesa: con la forma nacional americana se nombra como NC y con la nacional unificada UNC se utiliza esencialmente cuando se requiere el montaje y desmontaje rápido en un ensamble.

Serie fina: con la forma americana se nombra NF y con la forma nacional unificada se nombra UNF esta serie se emplea cuando se necesita fuerza en el montaje se usa principalmente en la industria automotriz y aeronautica. Serie extrafina: con la forma nacional unificada se nombra UNEF su aplicación es en montajes donde se tienen longitudes de engrane pequeñas y donde se requiere un alto grado de esfuerzo. Serie de paso constante: para esta serie se utilizan los números 4, 6, 8, 12, 16, 20, 28 y 32. y se combinan con la forma nacional unificada se nombran escribiendo primero el número de la serie seguido de las siglas de la forma por ejemplo: 4UN, 6UN, etc. Esta serie se utiliza para diámetros grandes y cuando el montaje va ha estar sometido a grandes presiones.

CLASES DE AJUSTES Loa ajustes determinan el grado de holgura entre una rosca externa e interna que se acoplan en el sistema ingles hay tres clases de ajustes que son los siguientes: Clase1: Ajuste flojo para montaje rápido. Clase2: es un ajuste de alta calidad que se utiliza para propósitos generales y para la producción en masa. Clase3: es un ajuste apretado de muy alta calidad que se utiliza principalmente en las herramientas de precisión y donde los montajes están expuestos a un alto esfuerzo y vibración. Junto con la clase de ajuste se utilizan las letras A y B que indican si se trata de una rosca externa o interna, por ejemplo 2A significa un ajuste de clase 2 para una rosca externa.

ROSCAS SIMPLES Y MULTIPLES Las roscas múltiples se utilizan donde es más importante el montaje y desmontaje rápido que la potencia. Las roscas múltiples tienen varias entradas las más comunes son la rosca doble y la rosca triple. En las roscas múltiples se cumple la siguiente regla: Rosca simple L=P Rosca doble

L=2P

Rosca triple

L=3P

Donde L es el avance y P es el paso. Esto quiere decir que en una rosca triple cuando se da una vuelta respecto a una pieza fija se avanza una distancia igual a tres veces el paso en dirección paralela al eje de la rosca.

ROSCA DERECHA Y ROSCA IZQUIERDA Todas las roscas son derechas a menos que se especifique lo contrario. Un tornillo es de rosca derecha si necesita hacerse girar en el sentido de las manecillas del reloj para ser apretado y es de rosca izquierda si aprieta cuando gira en dirección contraria a las manecillas del reloj. La rosca izquierda se utiliza cuando el movimiento que se genera en el montaje aflojaría una rosca derecha, como ocurre en el pedal izquierdo de una bicicleta. Una rosca izquierda se especifica con las letras LH después de la clase de ajuste en la nota.

NOTAS DE ROSCA Las notas siempre son necesarias ya que en los dibujos las roscas se representan de forma simbólica en la mayoría de las ocasiones. Las notas deben tener la siguiente información: 1. diámetro mayor con tres cifras decimales después del punto seguido por un guión. Si se utiliza un número de designación estándar, el equivalente decimal va entre paréntesis ej. Nº 10(.190)-32UNF-2A 2. Nº de Hilos por pulgada 3. designación de la forma de la rosca.

4. designación de la serie de la rosca (ordinaria fina, extrafina) seguida por un guión. 5. clase de ajuste (1, 2 o 3) 6. letra de característica externa o interna (A, B). 7. otras características a) LH rosca izquierda. b) Roscas múltiples (doble, triple). c) Longitud de la rosca d) Material. Las notas también pueden ofrecer información sobre el diámetro y profundidad del taladrado, avellanado y numero de agujeros a ser roscados. Nota: para rosca externa la nota se coloca en la vista longitudinal y para rosca interna la nota se coloca en donde se ve la rosca como un círculo apuntando al círculo sólido.v

GRADOS DE LA ROSCA Para sujetadores fabricados de acero y según la SAE (Society of Automotive Enginners). Los sujetadores se gradúan de 1 a 8 a mayor numero mayor es la resistencia del sujetador, el grado se identifica según las siguientes marcas: Sin marcas de grado 1 a 4

GRAD0 5

GRADO 5.2

GRADO 8

GRADO 7

GRADO 8.2

ESPECIFICACIÓN DE ROSCA SISTEMA METRICO En el sistema métrico el grado de la rosca se representa de la forma siguiente:

GRADO

SIMBOLO

4.6,4.8 Y 5.8

─

8.8

‫ס‬

9.8

+

10.9

□

12.9

∆

Para dar las notas de rosca en el sistema métrico se sigue el siguiente orden: 1. Símbolo de la forma de rosca: M o MJ 2. Tamaño nominal (Ømayor Básico): en milímetros seguido por una X 3. Paso en milímetros seguido por un guión. Para roscas gruesas el paso puede eliminarse, aunque se prefiere su uso en el sistema americano. 4. Tolerancia de propósito general: roscas externas con las letras minúsculas e, g y h precedidas por el numero de tolerancia que para roscas por lo general es 4, 5, 6 o 7 . para roscas internas se utilizan las letras mayúsculas G y H y los mismos números de tolerancia. La designación de clase de tolerancia incluye:
Tolerancia de Øpaso, grado, posición.
Tolerancia de Øcresta, grado, posición. Se agrega un guión después de la última tolerancia de posición y a continuación LH si se requiere. La tolerancia de grado 6 es la más aplicada en roscas y es una tolerancia de agarre de calidad mediana. Tolerancias < alta calidad, longitudes de agarre cortas

Tolerancia > calidad burda, longitudes de agarre grandes. Posiciones de tolerancia: Roscas externas: e→ permisividad grande g→ permisividad pequeña h→ sin permisividad Roscas internas: G→ permisividad pequeña H→ sin permisividad. REPRESENTACIÓN DE AGUJEROS CIEGOS Y MACHOS

3 a 6mm

AGUJERO CIEGO SIMPLIFICADO

3 mm si el paso es muy pequeño

AGUJERO MACHO

En las vistas de sección en montajes los sujetadores roscados no se seccionan.

ROSCAS DE TUBERÍA En la industria se utilizan dos tipos de roscas estandar:
Cónicas
Estándar La cuerda conica tiene una pendiente de 1/16” por 1” o de 3.6º, las roscas de tubería se pueden mostrar de forma esquemática o simplificada. Notas de Rosca de Tubería: 1. Diámetro mayor con tres cifras decimales seguido por un guión. 2. Número de hilos por pulgada. 3. letra N que indica el estándar americano.

4. Letra P que indica tubería en ingles (Pipe). 5. Letra que indica si la tubería es recta (S) o cónica (T). Ejemplo: 1/2-14NPT→describe una tubería estándar Americana cónica de diámetro mayor básico de 0.5 pulgadas y 14 hilos por pulgada.

DESIGNACIONES COMUNES DE TUBERÍA AMERICANA ESTANDAR.

NPT

→ Rosca cónica americana estándar de tubería

NPTR → Rosca cónica americana Estándar de tubería para uniones de rieles NPTF → Rosca cónica americana Estándar de tubería de sello seco NPSF → Rosca americana Estándar recta interna de tubería de combustible de sello seco NPSI

→ Rosca americana Estándar recta interna intermedia de tubería de

combustible de sello seco

SELECCIÓN DE SUJETADORES ROSCADOS Para seleccionar un sujetador roscado para una aplicación dada el diseñador debe conocer:
Fuerza que soporta el tornillo (Tensión o cortante).
Si el ensamble esta sujeto a impactos o vibraciones. Con esto seleccionamos:
Tamaño
Resistencia
Forma de la cabeza.
Tipo de rosca del tornillo. DEFINICIONES Tornillos de Máquina: Hay de cuerda gruesa y de cuerda fina. Son dispositivos mecánicos con cabeza en un extremo y roscas en el otro, vienen con una gran variedad de cabezas y se pueden utilizar con orificios ciegos o

con tuerca. El tornillo de máquina es similar al prisionero excepto que por lo general es más pequeño.

Prisionero (Tornillo de sombrero): Dispositivo mecánico con cabeza en un extremo y roscas en el otro sus extremos son planos con chaflanes a 45º, unen dos piezas que se acoplan y tienen roscas más largas que los tornillos. Este tornillo atraviesa un orificio practicado en una de las partes y se atornilla en un orificio ciego perforado en la otra pieza. Se aprieta o se afloja girando su cabeza. Comienzan con un diámetro ¼ “ (6mm). Y vienen con cinco tipos básicos de cabezas. Tornillos cautivos: Permanecen unidos al material padre aun si su elemento acompañante se retira. Perno: Dispositivo mecánico con cabeza en un extremo y roscas en el otro. Atraviesan orificios practicados en las partes a ensamblar y se aprietan con una tuerca al otro lado. Los pernos hacen juego con tuercas. Los diseños más populares son los de cabeza cuadrada y hexagonal.

Tornillos autoperforantes: Cortan o forman su rosca acompañante cuando se introducen en orificios preformados. Perno Prisionero(Estoperol): Ejes roscados en ambos extremos para unir dos piezas que se acolan puede utilizarse con tuerca en uno de sus extremos.

Tornillo prisionero: Dispositivo Mecánico roscado con cabeza o sin ella que se utiliza para impedir el giro o movimiento entre piezas que se acoplan, como un eje o un collar. Vienen con diferentes tipos de puntos y en una gran variedad de cabezas para diversas aplicaciones. ESTILOS DE CABEZA DE SUJETADORES ROSCADOS Las especificaciones para el tipo de cabeza dependen del tipo de equipo utilizado para apretar el sujetador (destornillador,llave, etc), del tipo de carga que va ha soportar el ensamble y de la apariencia externa que se desea. A continuación se nombran los diferentes tipos de cabezas:
Hexagonal y cuadrada: El estilo de cabeza más común es la hexagonal debido a que tiene mayor resistencia, se le puede aplicar un torque mayor durante el ensamble y tiene un área mayor que la cabeza cuadrada. Los pernos de cabeza cuadrada no esta disponibles en formato métrico.

Cabeza Hexagonal

Cabeza Cuadrada
Cacerola (Cuenca): Combina la calidad de la cabeza segmentada, de sujeción y redonda.

Cacerola


De cubierta (Sujeción): Es de uso común en conexiones eléctricas, ya que el corte sesgado impide el desgaste del alambre torcido.

De Sujeción
Rondana (De aletas o de Arandela): Elimina el paso de montaje donde se requiere una arandela. Incrementa el area de contacto de la cabeza y protege el acabado del material durante el ensamble.

De Arandela
Ovalada: Tiene características similares a la plana pero se prefiere a veces por su mejor apariencia.

Ovalada
Plana: Existen en varios ángulos de cabeza, este tipo de cabeza entra bien y brinda una buena superficie de descarga.

Plana
Filete (Cilindrica Ranurada): La ranura profunda y la cabeza pequeña permiten que durante el ensamble se pueda aplicar un torque elevado.

Cilíndrica Ranurada


Racimo (Segmentada): Cubre una superficie grande. Se usa cuando los agujeros están sobredimensionados, se requiere una fuerza adicional de sujeción o el material es suave.

Segmentada
12 Puntos: Se usa principalmente en sujetadores aeronáuticos. La cantidad de lados que posee este tipo de cabeza permite un agarre seguro y un torque muy elevado durante el ensamble.

12 Puntos

ESTILOS DE PUNTO El punto es la configuración del extremo del mango de un sujetador con cabeza o sin ella y existen los siguientes tipos:

TAZA

PLANO

CONO

MEDIO PERRO

OVALO

Taza: Se utiliza cuando la acción de corte del punto no tiene ninguna objeción. Plano: Se utiliza cuando se requiere utilizar con frecuencia una parte. Es adecuado para utilizarse contra ejes de acero endurecido. Este punto se prefiere en paredes delgadas o cuando el miembro roscado es de material suave. Cono: Se utiliza para la sujeción permanente de elementos. Generalmente se utiliza en un orificio de la mitad de su longitud. Ovalo: Se utiliza para ensambles en los cuales se requiere el ajuste de una de las partes o para asentarse sobre superficies angulares. Medio perro: Se utiliza si se desea la sujeción permanente de una parte en relación a la otra.