ROSCADO Un roscado o rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para crear las roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El macho se utiliza para roscar la parte hembra mientras que la terraja se utiliza para roscar la porción macho del par de acoplamiento. El macho también puede utilizarse para roscado a máquina. CARACTERISTICAS Granete para posición de agujero. Las roscas difieren según la forma geométrica de su filete. Según esta característica pueden ser roscas triangulares, cuadradas ,trapezoidales, diente de sierra, etc. La distancia entre dos filetes sucesivos se denomina paso y está normalizado según el sistema de rosca que se aplique. Estos sistemas pueden ser: •
Rosca métrica
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Rosca SAE
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Rosca Whitworth
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Rosca UNF
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Rosca Sellers
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Roscas BSP y NTP
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Rosca Gas
Otras características de las roscas son el ángulo de la hélice y los diámetros, que puede ser tanto interior (o de fondo) como medio (o de flanco). TIPOS DE ROSCAS Además de la gran división entre roscas cónicas y roscas cilíndricas, existe una clasificación más detallada de las mismas, según su forma, la amplitud de sus estrías (el paso) y otras características. Roscas de Paso Grueso: como su nombre lo indica, el paso, es decir, la amplitud de cada estría, es amplio. Por lo tanto, este tipo de rosca no tiene gran precisión en cuanto a la unión del elemento que se inserta (el macho) y la pieza hueca donde se instala (la hembra). Se utilizan para trabajos normales que requieran firmeza aunque no una unión tan estrecha. Roscas de Paso Fino: generan una mayor firmeza en la unión, y se utilizan sobre todo en mecánica, en la industria automotriz y vehicular en general. Roscas de Paso Extra fino: se utilizan cuando es requerida una mayor precisión, como en el caso de elementos que deben unirse a paredes delgadas.
Roscas de Ocho Hilos: se denominan así porque su paso consiste en ocho estrías por pulgada; estas roscas son las indicadas para tuberías de agua y otros fluidos. Las características de su superficie permiten mayor resistencia a la presión y evitan las fugas de gases y líquidos. ROSCADO EN MÁQUINA Fresadora: Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se rectifica con rectificadoras en centros de mecanizado (CNC), que permiten realizar perfiles de todos los sistemas de roscado y además tienen una gran precisión pues son máquinas dirigidas por un software al que un operador le añade parámetros, disminuyendo costos y simplificando la labor. El fresado de roscas permite roscar materiales de mayor dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores al roscado con macho. También puede realizar varias operaciones en los orificios, como taladrar un orificio, hacerle un chaflán, mecanizar la rosca y ranura el de la misma. Torno: Herramientas de roscado interior en torno. El torneado de roscas se realiza frecuentemente en tornos CNC, con herramientas de metal duro con plaquita intercambiable que ya tienen adaptado el perfil de la rosca que se trate de mecanizar. Los intervalos de avance de la máquina deben coincidir con el paso de las mismas, lo que se logra con la programación de los tornos CNC. El torneado con plaquitas intercambiables se realiza haciendo varias pasadas de corte a lo largo de toda la longitud de la rosca, dividiendo la profundidad total de la rosca en pequeñas pasadas. Roscado por laminación: Cuando se requieren producir grandes cantidades de piezas roscadas se recurre a la laminación en lugar del arranque de viruta. En este método las fibras del material no son cortadas sino desplazadas. Esto reduce el tiempo de fabricación, extendiendo la durabilidad de las herramientas, además de reducir los sobrantes de material. El roscado por laminación se puede realizar en varios tipos de tornos, centros de mecanizado y tornos CNC. Aquí se toma en cuenta el diámetro de los flancos de la rosca. Las características mecánicas y funcionales de los tornillos con rosca métrica, cementados y revenidos
se
encuentran
en
la
norma
UNE-EN
ISO
7085:2000.
RODAMIENTO El elemento rotativo que puede emplearse en la fabricación del rodamiento, pueden ser: de bolas, de rodillos o de agujas. En los rodamientos el movimiento rotativo, según el sentido del esfuerzo que soporta, pueden ser axiales, radiales y axiales-radiales, etc. Un rodamiento radial es el que soporta esfuerzos radiales, que son esfuerzos de dirección normal a la dirección que pasa por el centro de su eje, como por ejemplo una rueda, es axial si soporta esfuerzos en la dirección de su eje, ejemplo en quicio, y axial-radial si los puede soportar en los dos, de forma alternativa o combinada. TIPOS DE RODAMIENTO
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Rodamientos rígidos de bolas:
Son usados en una gran variedad de aplicaciones. Son fáciles de diseñar, no separables, capaces de operar en altas e incluso muy altas velocidades y requieren poca atención o mantenimiento en servicio. Estas características, unidas a su ventaja de precio, hacen a estos rodamientos los más populares de todos los rodamientos.
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Rodamientos de una hilera de bolas con contacto angular:
El rodamiento de una hilera de bolas con contacto angular tiene dispuestos sus caminos de rodadura de forma que la presión ejercida por las bolas es aplicada oblicuamente con respecto al eje. Como consecuencia de esta disposición, el rodamiento es especialmente apropiado para soportar no solamente cargas radiales, sino también grandes cargas axiales, debiendo montarse el mismo en contraposición con otro rodamiento que pueda recibir carga axial en sentido contrario.
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Rodamientos de agujas:
Son rodamientos con rodillos cilíndricos muy delgados y largos en relación con su menor diámetro. A pesar de su pequeña sección, estos rodamientos tienen una gran capacidad de carga y son eminentemente apropiados para las aplicaciones donde el espacio radial es limitado. Este tipo de rodamientos es comúnmente muy utilizado en los pedales para bicicletas.
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Rodamientos de rodillos cónicos:
El rodamiento de rodillos cónicos, debido a la posición oblicua de los rodillos y caminos de rodadura, es especialmente adecuado para resistir cargas radiales y axiales simultáneas. Para casos en que la carga axial es muy importante hay una serie de rodamientos cuyo
ángulo es muy abierto. Este rodamiento debe montarse en oposición con otro rodamiento capaz de soportar los esfuerzos axiales en sentido contrario.
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Rodamientos de rodillos cilíndricos de empuje:
Son apropiados para aplicaciones que deben soportar pesadas cargas axiales. Además, son insensibles a los choques, son fuertes y requieren poco espacio axial. Son rodamientos de una sola dirección y solamente pueden aceptar cargas axiales en una dirección. Su uso principal es en aplicaciones donde la capacidad de carga de los rodamientos de bolas de empuje es inadecuada.
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Rodamientos axiales de rodillos a rótula:
El rodamiento axial de rodillos a rótula tiene una hilera de rodillos situados oblicuamente, los cuales, guiados por una pestaña del aro fijo al eje, giran sobre la superficie esférica del aro apoyado en el soporte. En consecuencia, el rodamiento posee una gran capacidad de carga y es de alineación manual. Debido a la especial ejecución de la superficie de apoyo de los rodillos en la pestaña de guía, los rodillos giran separados de la pestaña por una fina capa de aceite Rodamientos de bolas a rótula: Los rodamientos de bolas a rótula tienen dos hileras de bolas que apoyan sobre un camino de rodadura esférico en el aro exterior, permitiendo desalineaciones angulares del eje respecto
al
soporte.
Son
utilizados
en
aplicaciones
donde
pueden
producirse
desalineaciones considerables, por ejemplo, por efecto de las dilataciones, de flexiones en el eje o por el modo de construcción. Este tipo de rodamientos tienen menor fricción que otros tipos de rodamientos, por lo que se calientan menos en las mismas condiciones de carga y velocidad, siendo aptos para mayores velocidades.
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Rodamientos de rodillos cilíndricos
Un rodamiento de rodillos cilíndricos normalmente tiene una hilera de rodillos. Estos rodillos son guiados por pestañas de uno de los aros, mientras que el otro aro puede tener pestañas o no. Según sea la disposición de las pestañas, hay varios tipos de rodamientos de rodillos cilíndricos:
Tipo NU: con dos pestañas en el aro exterior y sin pestañas en el aro interior. Sólo admiten cargas radiales, son desmontables y permiten desplazamientos axiales relativos del alojamiento y eje en ambos sentidos.
Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo.
Tipo NJ: con dos pestañas en el aro exterior y una pestaña en el aro interior. Puede utilizarse para la fijación axial del eje en un sentido.
Tipo NUP: con dos pestañas integrales en el aro exterior y con una pestaña integral y dos pestañas en el aro interior. Una de las pestañas del aro interior no es integral, es decir, es similar a una arandela para permitir el montaje y el desmontaje.
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Rodamientos de rodillos a rótula:
El rodamiento de rodillos a rótula tiene dos hileras de rodillos con camino esférico común en el aro exterior siendo, por lo tanto, de alineación automática. El número y tamaño de sus rodillos le dan una capacidad de carga muy grande. La mayoría de las series puede soportar no solamente fuertes cargas radiales sino también cargas axiales considerables en ambas direcciones. Pueden ser reemplazados por rodamientos de la misma designación que se dará por medio de letras y números según corresponda a la normalización determinada.
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Rodamientos axiales de bolas de simple efecto:
El rodamiento axial de bolas de simple efecto consta de una hilera de bolas entre dos aros, uno de los cuales, el aro fijo al eje, es de asiento plano, mientras que el otro, el aro apoyado en el soporte, puede tener asiento plano o esférico. En este último caso, el rodamiento se apoya en una contraplaca. Los rodamientos con asiento plano deberían, sin duda, preferirse para la mayoría de las aplicaciones, pero los de asiento esférico son muy útiles en ciertos casos, para compensar pequeñas inexactitudes de fabricación de los soportes. El rodamiento está destinado a resistir solamente carga axial en una dirección.
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Rodamientos de aguja de empuje:
Pueden soportar pesadas cargas axiales, son insensibles a las cargas de choque y proveen aplicaciones de rodamientos duras requiriendo un mínimo de espacio axial. EJERCIO DE RODAMIENTO
RESORTES HELICOIDALES Los resortes o muelles helicoidales son elementos mecánicos que se montan entre dos partes mecánicas de una máquina, con el fin de amortiguar impactos o de almacenar energía y devolverla cuando sea requerida. Consiste en un arrollamiento de espiras de alambre normalmente redondo y de sección cuadrada o rectangular; el material del alambre debe poseer alto límite de elasticidad para que cumpla con las solicitaciones indicadas. Es un dispositivo mecánico, que se utiliza normalmente para almacenar energía que posteriormente es liberada para absorber los golpes; es decir, mantienen una fuerza entre superficies de contactos. TIPOS DE RESORTES HELICOIDALES Los resortes helicoidales se subdividen de la siguiente manera: Resortes de Compresión: Son de bobina o espira abierta, destinados a soportar esfuerzos de compresión y choque, propiedad esta que les permite disminuir su volumen cuando se aumenta
la
presión ejercida sobre
ellos, convirtiéndose en los dispositivos de
almacenamiento de energía disponibles más eficientes; representan la configuración más común utilizados en el mercado actual. Su fabricación se realiza a partir de alambre redondo, y sus formas pueden ser: cilíndrica, de barril cónico, convexo y otros tipos de perfil. Resortes de Extensión: Se caracterizan por ser de bobina o espira cerrada, destinados a soportar esfuerzos de tracción cuando son sometidos a la acción de fuerzas opuestas que lo atraen, pueden usarse multitud de configuraciones y longitud del gancho, donde las vueltas unidas suministran la tensión inicial en el resorte para ayudar a manipular la carga y la velocidad. Resortes de Torsión: En los resortes de torsión por lo general sus espiras son por lo general cerradas, están destinados a soportar esfuerzos laterales o deformación helicoidal cuando se le aplica un par de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario, ofrecen resistencia a la aplicación de torque externo.
Resorte De Disco: Es un resorte de compresión formado por arandelas elásticas en forma de tronco de cono (arandelas Belleville), montada individualmente o en grupo superpuestas. Resorte En Espiral: Es un resorte de torsión que requiere muy poco espacio axial. Está formado por una lámina de acero de sección rectangular enrollada en forma de espiral. Se utiliza para producir movimiento en mecanismos de relojería, cerraduras, persianas, metros enrollables, juguetes mecánicos, etc. ESFUERZOS EN RESORTES HELICOIDALES Esfuerzo de compresión: hace que se aproximen las diferentes partículas de un material, teniendo a producir acortamientos o aplastamientos. Esfuerzo cortante: es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Esfuerzo de torsión: las fuerzas de torsión son las que hacen que una pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas y los cigüeñales. Esfuerzos de tracción: hace que se separen entre si las distintas partículas que componen una pieza, tendiendo a alargarla. Ejemplo, cuando se cuelga de una cadena una lámpara, la cadena queda comprimida a un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su longitud.
EJERCIO DE RESORTE HELICOIDAL