ELEMENTOS DE UNION ROSCADOS INTRODUCCION

Las diferentes piezas que componen una máquina, pueden unirse de dos maneras: por uniones desmontables y por uniones permanentes o fijas. La diferencia entre estos dos tipos de unión estriba en que: las uniones desmontables se pueden montar y desmontar cuantas veces se desee, sin que se modifique el tipo de unión; mientras que las uniones permanentes, es imposible desmontarlas sin destruir alguno de los elementos de unión. Las uniones desmontables se pueden realizar por medio de elementos roscados y no roscados. En este tema veremos la representación y designación de diferentes elementos de unión roscados normalizados.

TORNILLOS

QUE SON Y PARA QUE SIRVEN Son elementos roscados cuya función mecánica es la unión de dos o más piezas entre sí. Esta unión, normalmente fija y desmontable, puede tener lugar por: 1. Apriete. Cuando el tornillo, por medio de su cabeza, ejerce la presión que garantiza la unión entre las piezas.

2. Presión. Cuando el tornillo, por medio del extremo de su vástago, presiona contra una pieza y produce su inmovilización.

3. Guía. Cuando el tornillo, por medio del extremo de su vástago, asegura una posición determinada entre las piezas, permitiendo, no obstante, cierto grado de libertad.

CONSTITUCION Las partes constitutivas de un tornillo son las siguientes: cabeza, vástago y extremo.

1. Cabeza. Es la parte del tornillo que se utiliza para su manipulación, bien manual o con ayuda de una herramienta (destornillador, llave plana, llave de pipa, llave allen, llave inglesa, etc.). Puede adoptar diferentes formas (prismática, cilíndrica, tronco-cónica, etc.), cada una de ellas para unas aplicaciones determinadas, escogiendo la más adecuada a nuestras necesidades; no obstante, el tornillo con cabeza de forma hexagonal es de uso general.

Las cabezas de tornillos que presentan una forma prismática, para una mayor facilidad de manejo y conservación, se eliminan los vértices de las caras externas por medio de un mecanizado, denominado biselado, que consiste en un torneado cónico a 120º. Este biselado origina unas aristas hiperbólicas en las caras de la cabeza del tornillo; aunque, al realizar su representación, se pueden aproximar en forma de arcos de circunferencia.

2. Vástago o caña. Es de forma cilíndrica, estando roscado por el exterior en toda su longitud o en parte, para poder atornillar en la correspondiente rosca hembra (tuerca). Existe una gran variedad de roscas normalizadas, cada una de ellas para unas aplicaciones determinadas, aunque la rosca métrica es de uso general, siendo, por tanto, la más utilizada. 3. Extremo o punta. Es el extremo libre del vástago. Este extremo, ofrecería un borde cortante al inicio del filete de la rosca; además, sería muy susceptible de dañarse al recibir un golpe o al iniciar su penetración en la rosca de la tuerca, penetración que resultaría difícil de realizar. Para evitar todos estos inconvenientes, el citado extremo libre se mecaniza con el torno, formando un chaflán cónico de 90º o abombado. Además de estas dos formas básicas, el extremo o punta puede adoptar diferentes configuraciones, según la misión que deba cumplir. Se pueden consultar las normas: UNE 17076, UNE EN ISO 4753 y DIN 78.

DESIGNACION Básicamente, la designación de un tornillo incluye los siguientes datos: tipo de tornillo según la forma de su cabeza, designación de la rosca, longitud y norma que lo define. A estos datos, se pueden añadir otros, referentes a la resistencia del material, precisión, etc. Ejemplo: Tornillo de cabeza hexagonal M10 x 20 DIN 933

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La longitud que interviene en la designación es la siguiente: 1. En general, la longitud indicada se corresponde con la longitud total del vástago. 2. Para tornillos con extremo con tetón, la longitud indicada incluye la longitud del tetón. 3. Para tornillos de cabeza avellanada, la longitud indicada es la longitud total del tornillo.

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TUERCAS

QUE SON Y PARA QUE SIRVEN Son piezas de forma exterior diversa, en cuya parte central llevan un taladro roscado, dentro del cual se introduce un tornillo con rosca de igual tipo y dimensiones. De esta forma, pueden constituir, junto con el correspondiente tornillo, una unión desmontable de dos o más piezas entre sí. TORNILLO

TUERCA

Las tuercas pueden adoptar diferentes formas (prismática, cilíndrica, etc.), cada una de ellas para unas aplicaciones determinadas, escogiendo la más adecuada a nuestras necesidades; no obstante, la tuerca hexagonal es de uso general.

Al igual que en los tornillos, en las tuercas que presentan una forma prismática, para una mayor facilidad de manejo y conservación, se eliminan los vértices de las caras externas por medio de un mecanizado, denominado biselado, que consiste en un torneado cónico a 120º. Este biselado origina unas aristas hiperbólicas en las caras de la tuerca; aunque, al realizar su representación, se pueden aproximar en forma de arcos de circunferencia.

DESIGNACION Básicamente, la designación de una tuerca incluye los siguientes datos: tipo de tuerca según su forma, designación de la rosca y norma que la define.

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Ejemplo: Tuerca hexagonal M10 DIN 934

ARANDELAS

QUE SON Y PARA QUE SIRVEN Son piezas, generalmente de forma cilíndrica o prismática, dotadas con un taladro central.

Se utilizan como apoyo de la tuerca o de la cabeza del tornillo; a su vez, cuando el material de la pieza es más blando que el de la tuerca, protegen la pieza contra los deterioros causados por los sucesivos aprietes de aquella. ARANDELA

TORNILLO

DESIGNACION La designación de una arandela incluye los siguientes datos: tipo de arandela según su forma, diámetro del taladro y norma que la define. d

Ejemplo: Arandela plana ∅10,5 DIN 125

ESPARRAGOS

QUE SON Y PARA QUE SIRVEN Son tornillos sin cabeza que van roscados en sus dos extremos con diferente longitud roscada, entre los cuales, hay una porción de vástago sin roscar.

El extremo roscado corto permanece atornillado en la pieza que se considera fija, mientras que en el otro extremo se atornilla la tuerca que proporciona la unión. ESPARRAGO ARANDELA

TUERCA

Se emplean principalmente para asegurar piezas acopladas, que no deban desplazarse longitudinalmente ni girar, no habiendo espacio suficiente para disponer la cabeza de un tornillo. La longitud del extremo atornillado es inversamente proporcional a la resistencia del material de la pieza. Así pues, se aplicarán los espárragos con extremo atornillado corto en materiales de gran resistencia, con extremo atornillado medio en materiales de resistencia media, y con extremo atornillado largo cuando la resistencia del material sea baja.

EXTREMO ATORNILLADO CORTO EXTREMO ATORNILLADO MEDIO EXTREMO ATORNILLADO LARGO

Existen diferentes tipos de espárragos, cada uno de ellos para unas aplicaciones determinadas. Unos están roscados en toda su longitud, otros disponen una parte del vástago sin roscar. Para facilitar su manipulación con la ayuda de una herramienta, pueden disponer en uno de sus extremos una ranura o un taladro de sección hexagonal embutido. Se suelen utilizar para asegurar la posición de piezas, después del montaje. Otro tipo de espárragos se caracterizan por presentar doblada, según diferentes formas, la parte del vástago no roscada, y de este modo facilitar su empotramiento en cualquier tipo de cimentación de hormigón. Se utilizan para el anclaje de maquinaria, armarios, báculos, postes, etc., a sus bases de cimentación.

DESIGNACION Básicamente, la designación de un espárrago incluye los siguientes datos: tipo de espárrago, designación de la rosca, longitud nominal y norma que lo define. Al igual que los tornillos, a los datos anteriores se pueden añadir otros, referentes a la resistencia del material, precisión, etc. Se considera longitud nominal de un espárrago, la parte del vástago que sobresale una vez atornillado en la pieza. d

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Ejemplo: Espárrago M12 x 50 DIN 938-4.6