Tornillo
Keywords: Tornillo, 1841, 1864, 1946, Destornillador, EE.UU., GFDL
Un tornillo es un elemento mecánico comúnmente empleado para la unión desmontable de distintas piezas, aunque también se utiliza como elemento de transmisión. Básicamente es un cilindro con rosca helicoidal y cabeza, frecuentemente acompañado de la correspondiente tuerca.
Orígenes históricos.
Los primeros antecedentes de la utilización de roscas se remontan al tornillo de Arquímedes, desarrollado por el sabio griego alrededor del 300 adC, empleándose ya en aquella época profusamente en el valle del Nilo para la elevación de agua.
Durante el Renacimiento las roscas comienzan a emplearse como elementos de fijación en relojes, máquinas de guerra y en otras construcciones mecánicas diversas. Leonardo da Vinci desarrolla por entonces métodos para el tallado de roscas, sin embargo, éstas seguirán fabricándose a mano y sin ninguna clase de normalización hasta bien entrada la Revolución industrial.
En 1841, el ingeniero inglés Joseph Whitworth definió la rosca que lleva su nombre, haciendo William Sellers otro tanto en los Estados Unidos el año 1864. Esta situación se prolongó hasta 1946, cuando la organización ISO define el sistema de rosca métrica, adoptado actualmente en prácticamente todos los países. En los EE.UU. se sigue empleando la norma de la Sociedad de Ingenieros de Automoción (Society of Automotive Engineers, SAE).
ROSCAS.
NOMENCLATURA.
Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan roscarse.
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Imagen:Tornillo (rosca definiciones).png | ||||||||||||||||||||||||
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ENTRADAS O FILETES.
La generación de un tornillo puede suponerse arrollando un filete alrededor de un cilindro. En la primera figura mostrada antes, el filete o hilo es trapezoidal, mientras que en la segunda es triangular. En cualquier caso, si la hélice que describe el filete tiene un paso suficientemente grande (a), dejará espacio para arrollar sobre el cilindro otro filete, obteniéndose una rosca de doble entrada (b), o triple si los filetes añadidos son dos. Para determinar el número de entradas de un tornillo, basta apoyar un rotulador en el flanco y girarlo hasta marcar una vuelta completa, quedando el filete correspondiente coloreado; si en medio queda otro sin colorear, será de dos entradas, si quedan dos, de tres entradas y así sucesivamente.
SENTIDO DE LA ROSCA.
En función del movimiento relativo entre el tornillo y la tuerca, existen tornillos (y roscas) a derechas que son aquellos que al girarlos en el sentido contrario al de las agujas del reloj salen de la tuerca y desenroscan (a), y a izquierdas, que son aquellos en los que al girar el tornillo en el sentido contrario al de las agujas del reloj, entra en la tuerca enroscándose (c). Las roscas empleadas son comúnmente a derechas.
ROSCAS NORMALIZADAS. TIPOS Y DESIGNACIÓN
- Rosca triangular.
- Métrica: M Ø (diámetro exterior de la rosca Ø en milímetros).
- Métrica fina: M Øxp (paso p en mm).
- Whitworth: Ø" (diámetro exterior de la rosca Ø en pulgadas).
- Whitworth fina: W Øxp (paso p en pulgadas).
- Whitworth de tubo: R Ø" (diámetro nominal del tubo Ø en pulgadas).
- Rosca trapezoidal: Tr Øxp (diámetro exterior de la rosca Ø y paso p en mm).
- Rosca redonda: Rd Øxp (diámetro exterior de la rosca Ø y paso p en pulgadas).
USOS.
Las roscas triangulares se emplean en tornillos de fijación; el truncamiento del filete facilita las operaciones de desmontaje, pero por contra disminuye la estanquidad de la unión. Las roscas finas (con paso menor que el normal) se emplean cuando la longitud de la unión atornillada es pequeña, por ejemplo en uniones en paredes delgadas de tubos; también pueden emplearse cuando se quiere evitar el aflojamiento de la unión, ya que el mayor número de filetes de contacto entre el tornillo y la tuerca incrementa el rozamiento.
Para el enroscado de tubos se emplean las llamadas roscas de gas derivadas del sistema Witworth, caracterizadas por una elevada estanquidad (el filete no está truncado) y una relación profundidad/diámetro pequeña para no debilitar la pared del tubo.
Para tornillos de transmisión se usan roscas trapezoidales simétricas o en forma de diente de sierra en aquellos casos en los que la fuerza aplicada tenga un sólo sentido.
Las roscas redondas, a pesar de sus buenas cualidades mecánicas se emplea poco debido a su dificultad de fabricación, y por ende, elevado precio. Se usa en aplicaciones en los que la unión haya de soportar impactos.
DIBUJO DE ROSCAS.
Las crestas vistas se representan con trazo continuo grueso y los fondos con trazo fino. En vistas ocultas, ambas se trazan con trazo fino discontinuo. En las secciones, el rayado se prolonga hasta la cresta. En vista frontal, la línea de fondo abarcará aproximadamente 3/4 de circunferencia para evitar errores de interpretación. En los dibujos conjuntos, las líneas de la rosca macho (tornillo) prevalecen sobre las de la rosca hembra (tuerca).
CABEZAS
El diseño de las cabezas de los tornillos lejos de manifestar el capricho de los fabricantes, responde, en general a dos necesidades. Por un lado, conseguir la superficie adecuada de apoyo para la herramienta de apriete de forma tal que se pueda alcanzar la fuerza necesaria, sin que la cabeza se rompa o deforme. Por otro, necesidades de seguridad implican (incluso en reglamentos oficiales de obligado cumplimiento) que ciertos dispositivos requieran herramientas especiales para la apertura, lo que exige que el tornillo (si éste es el medio elegido para asegurar el cierre) no pueda desenroscarse con un destornillador convencional, dificultándose así que personal no autorizado acceda al interior.
Así, se tienen cabezas de distintas formas: hexagonal (a), redonda (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f); combinadas con distintos sitemas de apriete: hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa, ranura o entalla (b, c, d) y philips (f) para destornillador, agujero hexagonal (e) para llave Allen, moleteado (g) para apriete manual, etc.
También se conoce como tornillo o gato a un instrumento en forma de abrazadera que sirve para inmovilizar objetos.
La primera versión de este artículo proviene de Enciclopedia Libre - Tornillo, publicado bajo la licencia GFDL