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  SUJETADORES
 

 


FINALIDAD DE LOS SUJETADORES
 
Los sujetadores tienen como función mantener unidas las partes de una máquina o de un producto manufacturado. Los dispositivos de sujeción son tan importantes en la industria, pues la igual que los podemos encontrar en la máquina más grande, un trasatlántico por ejemplo, también los podemos encontrar en el reloj más pequeño. Por su parte los resortes también asumen un papel importante en el ensamble y funcionamiento de máquinas y gran cantidad de aparatos de uso industrial o casero; desde una simple pinza para tender ropa hasta el camión de carga más grande requieren de resortes para su óptimo trabajo. Todo lo anterior justifica que dediquemos, en nuestro curso, la segunda parte de esta unidad didáctica al estudio de elementos básicos que nos ayuden a conocer y representar gráficamente estas piezas mecánicas.
TIPOS DE SUJETADORES.
Hay dos tipos de sujetadores de uso general: Sujetadores removibles, tales como pernos roscados, tornillos, chavetas y pasadores, y sujetadores permanentes,  como los remaches. 

LOS TORNILLOS
 

 
Un tornillo es un dispositivo mecánico de fijación cilíndrico o cónico, por lo general metálico, formado esencialmente por un plano inclinado enroscado alrededor.
 



 
 



Tornillos de cabeza.
 
Los tornillos de cabeza son dispositivos sujetadores empleados para sujetar dos piezas de material pasando a través de un agujero hecho en un miembro y enroscándolo en un agujero roscado hecho en el otro miembro.
 
Las cabezas de tornillo se fabrican en cinco formas básicas: redonda, plana, cilíndrica, hexagonal y cuadrada.
 
Según la herramienta que se emplea para apretar y aflojar el tornillo, las cabezas más frecuentes son: los de destornillador  y los de llave.
 
 Para destornillador

Para llave
También se fabrican tornillos de presión directa o de apretar con la mano; estos reciben el nombre de tornillo mariposa o palomilla.
Son muy cómodos para su manejo debido a sus dos orelas; se utilizan en artículos ele
Eléctricos, como lámparas de escritorio o en elementos deportivos, como los palos de golf.
 
 

Clasificación
 
La American Standards Association clasifica en dos grupos a los tornillos pasantes de cabeza cuadrada y sus tuercas: sin acabar y semiacabados. Los tornillos pasantes de cabeza hexagonal y sus tuercas son clasificados en tres grupos: sin acabar, semiacabados y acabados.
 
Las siguientes definiciones, extractas de la publicación antes mencionada, se aplican tanto a los tornillos pasantes de cabeza cuadrada y sus tuercas como a los de cabeza hexagonal y sus tuercas.
 
SIN ACABAR. Los tornillos pasantes sin acabar y sus tuercas no están maquinados o tratados en superficie alguna excepto en las roscas.
 
SEMIACABADOS. Los tornillos pasantes semiacabados y sus tuercas están provistos con una superficie de contacto tersa para el asiento apropiado de las partes que sujetan. Los tornillos pasantes tienen una cara de arandela o una superficie de contacto sencilla, pero ambas tersas, en la cara inferior de la cabeza. Las tuercas tienen una cara de arandela o una superficie de contacto circular que se produce achaflanando las esquinas del lado inferior de la tuerca.
 
ACABADOS. Los tornillos pasantes acabados y sus tuercas son iguales que los semiacabados excepto que las superficies que no son de contacto han sido tratadas para proporcionar una apariencia especial. El acabado deseado sobre las superficies que no son de contacto en los tornillos pasantes acabados y sus tuercas debe ser especificado por el comprador.
 
 
Cara de arandela. La cara de arandela es una saliente circular torneada o producida de otra forma sobre la superficie de contacto de un tornillo pasante o su tuerca para rebajar las esquinas .También se puede producir una superficie de contacto circular achaflanado las esquinas de la tuerca.
 
 

Altura de la cabeza. La altura de la cabeza es la distancia total desde el fondo de la superficie de contacto e incluye el espesor de la cara de arandela, cuando ésta existe.
Espesor de la tuerca. El espesor de la tuerca es la distancia total desde la parte superior a la superficie de contacto e incluye el espesor de la cara de arandela, cuando se incluye.
 
Tornillo pasante americano estándar y su tuerca.  
 La figura siguiebte muestra la forma convencional de dibujar varios de estos tornillos pasantes y sus tuercas. Sin embargo, es práctica común no hacer un dibujo detallado de los tornillos pasantes y sus tuercas cuando son estándar.
 
 

Roscas de tornillo
Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de sección triangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleo cilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.
Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro.
 
Terminología
 
 

Rosca exterior: Una rosca sobre el exterior de un miembro.
Rosca interior: Una rosca sobre el interior de un miembro.
Diámetro mayor: El diámetro más grande de una rosca de tornillo. Este término es aplicable tanto a la rosca interior como a la exterior.
Diámetro menor: El diámetro más pequeño de una rosca de tornillo. Este término también es aplicable tanto a la rosca interior como a la exterior.
Paso (P): La distancia desde cualquier punto de un filete de rosca al punto correspondiente del filete de rosca siguiente medido paralelo al eje del tornillo.
 
Paso (en pulgadas) = 1 / número de hilos por pulgada
 
 
Avance: La distancia que una rosca de tornillo avanza axialmente en una vuelta. En el caso de una rosca de tornillo sencilla, el avance y el paso son iguales. En una rosca de tornillo doble, el avance es el doble del paso, etc.
 
Cresta: La superficie superior que une los dos lados del filete de rosca.
 
Fondo: La superficie del fondo que une los lados de dos hilos de rosca adyacentes.
 
Profundidad de la rosca: La distancia entre la cresta y el fondo de una rosca, medida normal al eje.
 
Angulo de la rosca: El ángulo influido entre los lados de la rosca, medido en un plano axial.
 
Rosca a la derecha y a la izquierda. Una rosca a la derecha  es la que aprieta cuando se la gira en el sentido de las manecillas del reloj. Este es el tipo de rosca de uso más común (Fig. 2). Una rosca que se debe girar en sentido opuesto a la dirección de las manecillas del reloj para que apriete o avance en un agujero roscado es una rosca a la izquierda (Fig. 3). Los dos diagramas de estas roscas muestran que la rosca a la derecha siempre se inclina desde la parte superior izquierda a la parte inferior derecha en tanto que la rosca a la izquierda se inclina desde la parte inferior izquierda, a la parte superior derecha.
 
 

Roscas múltiples. El profano se figura que una rosca es una ranura continua cortada alrededor de una barra o varilla. Esto es cierto sólo en el caso de una rosca sencilla en la cual el paso es igual al avance. Algunas veces, ciertos requerimientos hacen necesario tener dos, tres, cuatro, etc., roscas continuas cortadas lado a lado alrededor de la barra o varilla. Estas roscas tienen avances de dos, tres, cuatro, etc., veces el paso, respectivamente.
 
La principal razón para tener roscas múltiples es permitir al tornillo que penetre en una tuerca o agujero roscado con mayor rapidez sin emplear una rosca más basta. Además, mientras que la rosca sencilla tiene sólo un punto de entrada en la tuerca, una rosca doble tiene dos puntos de entrada separados a 180°, una rosca triple tiene tres puntos de entrada separados 120°, etc.
 
Un buen ejemplo de una rosca múltiple es la tapa de una pluma fuente. Cuando se desenrosca la tapa y se la gira hacia la izquierda se percibirá cierto número de sonidos ligeros con sólo una revolución de la tapa.    Estos sonidos indican el número de puntos en que la rosca engranaría si se hiciera girar la tapa en dirección opuesta. Si se perciben cuatro sonidos, por ejemplo, la pluma fuente tiene una rosca cuádruple.

 

Los dibujos en las figuras siguientes muestran la forma en que varía la inclinación de las roscas según aumenta el número de hilos de rosca. Debe notarse que en una rosca con número impar de hilos la cresta está siempre directamente opuesta a un fondo o raíz. En una rosca con múltiplos pares, la cresta se encuentre siempre opuesta a otra cresta.
 
 

Empleo de las roscas de tornillo. Las roscas de tornillo se utilizan para tres propósitos generales: (1) se las usa comúnmente sobre sujetadores tales como pernos roscados o tornillos pasantes y sus tuercas, tornillos de cabeza y de máquina, etc. (2) se emplean en cierto tipo de tornillos opresores, o prisioneros, diseñados con propósito de ajuste, tales como en el ajuste de la entrada de gasolina y aire en el carburador de un automóvil; (3) se utilizan también para la transmisión de fuerza, como son las roscas que se encuentran en un “gato mecánico”.
 
Tipos de roscas para tornillo. Los dibujos en el figura siguiente muestran los perfiles de algunos de los tipos de roscas más comunes y sus dimensiones.
 
ROSCA AMERICANA ESTÁNDAR (Fig. A). Esta rosca es la rosca estándar en los Estados Unidos de Norteamérica. Anteriormente se la conoció como la “United States Standard” (USS) o “Perfil Sellers”. Para designar esta rosca se utiliza la letra N, que significa “Nacional”.
 
La Americana Estándar incluye cinco series de roscas para tornillo que difieren una de otra en el paso, o número de hilos por pulgada, para un diámetro dado. Las series se componen de (1) rosca gruesa (NC); (2) rosca fina (NF); (3) rosca paso 8; (4) rosca de paso 12, y (5) rosca de paso 16.
Además de las cinco series de roscas mencionadas hay otra serie de roscas que tienen el mismo perfil que la Americana Estándar. Esta rosca es muy fina y se la denomina rosca de la Society of Automotive Engineers (SAE) (Sociedad de Ingenieros Automotrices) clasificada erróneamente algunas veces como la rosca Nacional Extra Fina (NEF).
 
ROSCA EN V AGUDA (Fig. B). La rosca en V aguda es similar a la rosca Americana Estándar, excepto que no se han recortado las crestas ni rellenado los fondos. Esta rosca se emplea comúnmente en trabajos de calderas o donde sea necesario tener juntas herméticas.
 
ROSCA ACME (Fig. C). Esta rosca se utiliza para la transmisión de fuerza. La figura muestra un perfil de la rosca y las dimensiones necesarias para su trazado. Es una práctica aceptada utilizar un ángulo de 30° en el dibujo de la rosca acme para representar el ángulo real de 29° de la rosca. Puede hallarse fácilmente el punto de falla de la rosca cuadrada comparando su perfil con el de la rosca acme. La comparación muestra también cómo se ha eliminado este defecto en la rosca acme dejando más material en el punto crítico, haciendo así mucho más fuerte la rosca acme.
 
ROSCA TRAPEZOIDAL (Fig. D). Esta es una rosca especial que permite la transmisión de fuerza sólo en una dirección.
Se la utiliza en el mecanismo de retroceso de cañones y en arrancadores de inercia en motores de aviones.
 
ROSCA CUADRADA (Fig. E). Esta rosca se emplea para la transmisión de fuerza; se la encuentra principalmente en gatos mecánicos, tornillos de banco y prensas de mordaza, etc. Es una rosca fácil de cortar en el torno y esto explica su amplia adopción. Su principal defecto es que se corta en el diámetro del fondo.  Esta limitación trajo como consecuencia una modificación de la rosca cuadrada que resultó en el desarrollo de la rosca ame (Fig. C).
 
 
ROSCA REDONDEADA (Fig. F). Esta rosca es la única que puede ser laminada y fundida; aunque muy tosca, tiene muchos usos. Se la emplea, por ejemplo, sobre las bases de los focos o bombillas y en los tapones roscados de los frascos de vidrio
 
 

REPRESENTACIÓN CONVENCIONAL DE ROSCAS
 
La representación convencional de roscas es el método de dibujar en una rosca las hélices utilizando líneas rectas, de tal forma que su apariencia sea similar a como se vería realmente.   Este método pretende reducir el tiempo y esfuerzo en el dibujo de roscas, pues la diferencia entre una representación real y una convencional es tan ligera que no justifica la gran pérdida de tiempo y energía que implica la proyección real de las hélices de una rosca.
 
 

Símbolos de roscas. 
 
Las representaciones de roscas que se han mostrado hasta el momento son para usarse sólo cuando aparecen sobre un dibujo con un diámetro de 25 mm (1’’) o más. Cuando se las muestra con un diámetro menor de 25 mm se recomienda utilizar los símbolos mostrados en la siguiente figura.
 
 

La Fig. A se conoce como el símbolo de rosca regular de la American Standards Associatión y se recomienda emplear este símbolo en dibujos de montaje o ensamble. Las líneas delgadas que representan las crestas de las roscas no están espaciadas de acuerdo con la escala. Se recomienda que el espaciamiento de estas líneas no sea menor de 0.09 mm (3/32’’). Las líneas que representan los fondos de la rosca se dibujan más gruesas. Estas líneas se colocan a la mitad entre las líneas de las crestas y deben terminar a una distancia mínima de 1.5 mm (1/16’’) de las líneas que representan el diámetro mayor de la rosca.
 
La Fig. B es el símbolo simplificado para roscas de la American Standards Association y se recomienda su empleo para dibujos de detalle
 
SIMBOLOS PARA ROSCAS INTERIORES. 
 
 
La figura muestra los símbolos de la rosca Americana Estándar regular para uso en roscas interiores.
 
 

La figura muestra los símbolos de la rosca Americana Estándar simplificada para uso en roscas interiores.
 
 

Clasificación de los ajustes para roscas de tornillo
 
La American Standards Association, al estandarizar los filetes de rosca, estableció una clasificación del ajuste entre las dos partes de unión para promover la facilidad del montaje. Las cuatro clases de ajuste de uso más común son las siguientes:
 
CLASE 1. El ajuste de Clase 1 se recomienda sólo para trabajos de filetes de rosca donde el claro entre las partes de unión es esencial para un montaje rápido y donde el huelgo o juego no es objetable.
 
CLASE 2. El ajuste de Clase 2 representa un producto de rocas de tornillo de elevada calidad comercial y se le recomienda para trabajos en gran cantidad de roscas para tornillos intercambiables.
 
 
CLASE 3. El ajuste de Clase 3 representa un producto roscado de un grado comercial excepcionalmente elevado y se le recomienda sólo en casos donde se justifica el costo elevado de las herramientas de precisión y la continua verificación de las herramientas y productos. Este ajuste se utiliza donde no se desea huelgo o juego.
 
CLASE 4. El ajuste de Clase 4 intenta cubrir requerimientos poco usuales, aún más exactos que aquellos para los cuales se recomienda la Clase 3. Es un ajuste selectivo empleado si se requiere un montaje inicial a mano. No se adapta a la producción en cantidad.
 
 
CHAVETAS
 
Las chavetas se utilizan como medio para sujetar poleas, volantes, manivelas, etc., a los ejes. Hay muchos tipos y tamaños de chavetas para diversas clases de trabajos. La chaveta de uso más común actualmente es la chaveta Woodruff.
 
 




PASADORES
Son elementos de fijación mecánica desmontable, de forma cilíndrica o cónica, cuyos extremos pueden variar en función de la aplicación.






REMACHES
 
Los remaches se utilizan ampliamente en trabajo estructural, particularmente para puentes y para calderas. Sin embargo, el remachado está siendo reemplazado lentamente por la soldadura eléctrica, la cual es más barata debido a que ahorra tiempo y esfuerzo.
 
Las cabezas de los remaches se producen en una variedad de estilos, dependiendo del tipo de trabajo a hacer. La Fig. 1 y 3 muestra los tipos más comunes de cabezas de remaches. 
 
La Fig. 2 muestra varios métodos de unir piezas de material con remaches. La Fig. 2A, por ejemplo, representa una unión a traslape con remachado sencillo, llamado así porque tiene sólo una fila de remaches. Otros tipos de uniones traslapadas tienen doble remachado, triple remachado, etc., dependiendo del número de filas de remaches.
 
Cuando una unión remachada tiene más de una fila de remaches, como se muestra en la Fig. 2C, la distancia entre los centros de los remaches no debe ser menor que la distancia del paso mínima, la cual es de ordinario tres veces el diámetro del remache; en tales casos, se deben colocar salteados los remaches
 
La Fig. 2B muestra una unión a tope con cubrejuntas y una sola fila de remaches. Otros tipos de uniones a topes son de doble remachado, triple remachado, etc., dependiendo del número de filas de remaches en cada lado de la unión.
 

 


 

Remache pop

 

 

 



 

 Presillas y abrazaderas: La presilla es especie de cintas o cordón  metálico o plástico con que se prende o asegura alguna cosa.  La abrazadera es un anillo que abraza cualquier pieza circular de una máquina para sujetarla.



 
 
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