Cuñas: Las cuñas se usan para evitar el movimiento relativo entre una flecha y elementos de máquinas tales como engranes, poleas, ruedas dentadas, levas, palancas, volantes, impulsores, etc. Hay muchas clases de cuñas (algunas de las cuales se han estandarizado) para diferentes necesidades de diseño. El tipo particular de cuña especificada dependerá de la magnitud del par de torsión transmitido, del tipo de carga (estable,variable u oscilatoria), ajuste requerido, e sfuerzo limitante en la flecha y costo. En la Figura se muestran diferentes tipos de conexiones con cuñas.
De los tipos de cuñas mostrados en esta figura, las cuñas más comunes de usar son la cuña cuadrada, la cuña cónica y la cuña Woodruff. Debido a que la distribución real del esfuerzo para uniones con cuñas no se ha comprendido totalmente, deberá usarse un factor de seguridad de 1.5 cuando el par de torsión sea estable, y de 2.5 hasta 4.5 cuando se tengan choques fuertes (sobre todo si las cargas con fluctuantes). Para evitar desgane del cubo sobre la flecha, cuando se utiliza cuña recta (es decir, no cónica) y para asegurar buen agarre, la longitud del cubo deberá ser por lo menos 25% mayor que el diámetro de la flecha. La longitud mínima de la cuña deberá también ser por lo menos 25% mayor que el diámetro de la flecha. Por lo general, el cubo se fija en su lugar sobre la cuña recta mediante el uso de opresores. Cuando no se usan opresores, deberá especificarse ajuste de poca presión entre la flecha y el cubo. Las dimensiones para varios tipos de cuñas han sido estandarizadas 13 y pueden obtenerse en manuales de ingeniería. Cuña cuadrada estándar: La cuña cuadrada es quizá el tipo de cuña más comúnmente usado donde la dimensión W es igual a la cuarta parte del diámetro de la flecha . Como se observa en la Figura, ésta es ajustada de modo que la mitad del espesor hace contacto con la flecha y la otra mitad con el cubo. El cuñero es cortado por una máquina de hacer cuñeros o por una escariadora. El cuñero en la flecha se corta con una fresa.Se utiliza cortador fresa plano de ancho W para hacer el cuñero con extremos con curvatura igual al radio del cortador. Se utiliza cortador fresa de espiga de diámetro igual al ancho W de la cuña para cortar un cuñero perfilado. Hasta donde sea posible, deberá usarse cuñero con curvatura
Cuña estándar plana: La cuña estándar plana se usa para el caso de que el cubo del engrane, polea, etc., sea de poco espesor. En la flecha la altura del cuñero es estándar, mientras que la altura es menor en el cubo. La cuña extradelgada plana tiene cuñero de poca altura tanto en la flecha como en el cubo. Esto se aplica para la flecha hueca y para el cubo de poco espesor. Para las cuñas cónicas, el par de torsión que se transmite depende del contacto friccional entre el cubo y la flecha. El tipo más común de cuña cónica es cualquiera de los tipos de cuña con cabeza o de tipo plano . Esta cuña (cónica) se usa para transmitir pares de torsión de nivel medio y se "fija" en su lugar radias y axialmente por el efecto de cuña de la cuña entre el cubo y la flecha. Algunas veces, las cuñas cónicas se usan también para soportar presiones por aplastamiento en los lados cuando están ajustadas en el cuñero, la superficie superior de la cuña tiene pendiente estándar de á plg/pie de longitud, para aparearse con la inclinación tenida en el cubo. La parte inferior de la superficie de la cuña es plana y está en contacto contra la flecha. El tipo de cuña con cabeza permite extraerla fácilmente por la acción de una herramienta (por ejemplo, un destornillador) entre el cubo y la cabeza de la cuña. Sin embargo, es prudente cuando se especifica una cuña que la cuña con cabeza que sea colocada en e n tal forma que no salga más allá del extremo de la flecha por razones obvias de seguridad. De ser posible, debe de be usarse cuña cónica plana estándar. Cuñ a Woodr Cuña Wo odruff uff : La cuña Woodruff se emplea para trabajos de servicio ligero, debido a lo profundo del cuñero, hace que la flecha se debilite pero tiene la ventaja de fácil alineación por sí sola con el cubo, debido a la libertad que tiene de girar dentro del cuñero semicircular. Se usa mucho en la industria automotriz y en máquinas herramientas, generalmente su uso está limitado para usarse en flechas de diámetro no mayor a siguiente s: (1) no se voltea 2 pulgadas.Este pulgadas.Este tipo de cuña tiene las ventajas siguientes: debido a lo profundo del cuñero, (2 ( 2) se ajusta a sí mismo fácilmente para aparearse al cubo, esto debido a su facilidad de giro libre dentro del cuñero, y ( 3) su uso puede adaptarse para ajuste de flechas ahusadas en cubos. Si la flecha se debilita mucho por el uso de un cierto tamaño de cuña Woodruff, el problema puede reducirse utilizando dos o más cuñas (en línea) en caso de tener cubos largos. Para hacer el cuñero se utiliza un cortador fresa especial, permitiendo ajuste en la flecha tanto en diámetro como en ancho. Cuñas para servicio pesado: Son cuñas para servicio pesado la cuña Nordberg, la cuña Kennedy, la cuña Lewis y la cuña Barth, de las cuales las últimas tres no se muestran en la Figura. La cuña Nordbe Nord berg rg (No Nord rdbe berg rg Manufa Manu factu cturi ring ng Co Comp mpany any ): Es una cuña tipo perno o pasador disponible en formas tanto recta como ahusada. Para servicio pesado se usa la forma ahusada. La cuña se introduce en un agujero rimado colocado al final de la flecha. Al igual que col el perno ahusado Morse, la mitad del diámetro del perno queda localizado en la flecha, y la otra mitad en el cubo. La cuña lengüeta: Se usa cuando es necesario que el cubo tenga movimiento axial a lo largo de la flecha y para prevenir cualquier rotación entre la flecha y el cubo. La cuña podrá estar atornillada a la flecha con cierto ajuste de rotación libre en el cubo o permancer en el cubo con cieno ajuste de rotación libre en la flecha. Generalmente se prefiere al primer diseño. Cuando se utilizan dos cuñas separadas 180°, el análisis indica que la fuerza de fricción axial necesaria para mover al cubo a lo largo de la flecha es igual a la mitad de la fuerza requerida cuando sólo se usa una cuña. Como una guía para el dimensionado de las cuñas lengüetas, la presión por aplastamiento en cada lado no debe exceder a 1000 lb/plg2 .
Tornillo De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda Para otros usos de este término, véase Tornillo (desambiguación ).
Tornillo con cabeza hexagonal. Se denomina tornillo a un elemento u operador mecánico cilíndrico con una cabeza, generalmente metálico, aunque pueden ser de madera o plástico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada con rosca triangular, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador , se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.[1] El tornillo deriva directamente de la máquina simple conocida como plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado.[2] Los tornillos permiten que las piezas sujetas con los mismos puedan ser desmontadas cuando la ocasión lo requiera.
Contenido [ocultar ] •
1 Orígenes históricos
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2 Características de los tornillos
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3 Tipos de tornillos ○
3.1 Tornillos para madera
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3.2 Tornillos tirafondos para paredes y madera DIN-571
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3.3 Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras 3.4 Tornillos de rosca cilíndrica para uniones metálicas
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4 Dibujo de roscas y tornillos
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5 Cabezas
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5.1 Tornillos comerciales de cabeza hexagonal
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5.2 Tornillos comerciales con cabeza Allen
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5.3 Tornillos para apriete con destornillador
6 Fabricación de tornillos ○
6.1 Tornillería para usos generales
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6.2 Tornillos de miniatura
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6.3 Tornillos de alta resistencia
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6.4 Tornillos de precisión
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6.5 Tornillos inviolables
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6.6 Tornillos grandes o especiales
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6.7 Tornillos de titanio
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7 Tratamientos térmicos de los tornillos
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8 Tratamientos superficiales anticorrosivos de los tornillos
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9 Medición y verificación de tornillos
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10 Apriete de tornillos controlado. Par de apriete
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11 Defectos y fallos de los tornillos
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12 Véase también
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13 Referencias
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14 Bibliografía
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15 Enlaces externos
[editar] Orígenes históricos
Sir Joseph Whitworth. Los primeros antecedentes de la utilización de roscas se remontan al tornillo de Arquímedes, desarrollado por el sabio griego alrededor del 300 a. C., 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. 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 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). La rosca métrica tiene una sección triangular formando un ángulo de 60º y cabeza un poco truncada para facilitar el engrase.
[editar] Características de los tornillos Los tornillos los definen las siguientes características: •
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Diámetro exterior de la caña: en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés en fracciones de pulgada. Tipo de rosca: métrica, Whitworth, trapecial, redonda, en diente de sierra, eléctrica, etc. Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.
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Paso de la rosca: Distancia que hay entre dos crestas sucesivas, en el sistema métrico se expresa en mm y en el sistema inglés por el número de hilos que hay en una pulgada.
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Sentido de la hélice de la rosca: a derechas o a izquierdas. Prácticamente casi toda la tornillería tiene rosca a derechas, pero algunos ejes de máquinas tienen alguna vez rosca a izquierda. Los tornillos de las ruedas de los vehículos industriales tienen roscas de diferente sentido en los tornillos de las ruedas de la derecha (a derechas) que en los de la izquierda (a izquierdas). Esto se debe a que de esta forma los tornillos tienden a apretarse cuando las ruedas giran en el sentido de la marcha. Asimismo, la combinación de roscas a derechas y a izquierdas es utilizada en tensores roscados.
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Material constituyente y resistencia mecánica que tienen: salvo excepciones la mayor parte de tornillos son de acero de diferentes aleaciones y resistencia mecánica. Para madera se utilizan mucho los tornillos de latón.
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Longitud de la caña : es variable.
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Tipo de cabeza : en estrella o phillips, bristol, de pala y algunos otros especiales. Tolerancia y calidad de la rosca
[editar] Tipos de tornillos El término tornillo se utiliza generalmente en forma genérica, son muchas las variedades de materiales, tipos y tamaños que existen. Una primera clasificación puede ser la siguiente:[3] •
Tornillos tirafondos para madera
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Autoroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras
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Tornillos tirafondos para paredes y muros de edificios
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Tornillos de roscas cilíndricas
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Varillas roscadas de 1m de longitud
[editar] Tornillos para madera
Tornillo con rosca para madera. Los tornillos para madera, reciben el nombre de tirafondo para madera, su tamaño y calidad está regulado por la Norma DIN-97, tienen una rosca que ocupa 3/4 de la longitud de la espiga. Pueden ser de acero dulce, inoxidable, latón, cobre, bronce, aluminio y pueden estar galvanizados, niquelados, etc. Este tipo de tornillo se estrecha en la punta como una forma de ir abriendo camino a medida que se inserta para facilitar el autoroscado, porque no es necesario hacer un agujero previo, el filete es afilado y cortante. Normalmente se atornillan con destornillador eléctrico o manual. Sus cabezas pueden ser planas, ovales o redondeadas; cada cual cumplirá una función específica. Cabeza plana: se usa en carpintería, en general, en donde es necesario dejar la cabeza del tornillo sumergida o a ras con la superficie. Cabeza oval: la porción inferior de la cabeza tiene una forma que le permite hundirse en la superficie y dejar sobresaliendo sólo la parte superior redondeada. Son más fáciles para sacar y tienen mejor presentación que los de cabeza plana. Se usan para fijación de elementos metálicos, como herramientas o chapas de picaportes. Cabeza redondeada : se usa para fijar piezas demasiado delgadas como para permitir que el tornillo se hunda en ellas; también para unir partes que requerirán arandelas. En general se emplean para funciones similares a los de cabeza oval, pero en agujeros sin avellanar. Este tipo de tornillo resulta muy fácil de remover.
Los diferentes tipos de cabeza pueden tener: Cabeza fresada (ranura recta): tienen las ranuras rectas tradicionales. Cabeza Phillips: tienen ranuras en forma de cruz para minimizar la posibilidad de que el destornillador se deslice. Cabeza tipo Allen: con un hueco hexagonal, para encajar una llave Allen. Cabeza Torx : con un hueco en la cabeza en forma de estrella de diseño exclusivo Torx.
Las características que definen a los tornillos de madera son: Tipo de cabeza, material constituyente, diámetro de la caña y longitud.
[editar] Tornillos tirafondos para paredes y madera DIN-571 Hay una variedad de tornillos que son más gruesos que los clásicos de madera, que se llaman tirafondos y se utilizan mucho para atornillar los soportes de elementos pesados que vayan colgados en las paredes de los edificios, como por ejemplo, toldos, aparatos de aire acondicionado, etc. En estos casos se perfora la pared al diámetro del tornillo elegido, y se inserta un taco de plástico,a continuación se atornilla el tornillo que rosca a presión el taco de plástico y así queda sujeto firmemente el soporte. También se utiliza
para el atornillado de la madera de grandes embalajes por ejemplo. Estos tornillos tienen la cabeza hexagonal y una gama de M5 a M12.
[editar] Autorroscantes y autoperforantes para chapas metálicas y maderas duras
Diferentes tipos de cabeza de tornillos de chapa.
Tornillo autoroscante. Ambos tipos de tornillos pueden abrir su propio camino. Se fabrican en una amplia variedad de formas especiales. Se selecciona el adecuado atendiendo al tipo de trabajo que realizará y el material en el cual lo empleará. Los autorroscantes tienen la mayor parte de su caña cilíndrica y el extremo en forma cónica. De cabeza plana, oval, redondeada o chata. La rosca es delgada, con su fondo plano, para que la plancha se aloje en él. Se usan en láminas o perfiles metálicos, porque permiten unir metal con madera, metal con metal, metal con plástico o con otros materiales. Estos tornillos son completamente tratados (desde la punta hasta la cabeza) y sus bordes son más afilados que el de los tornillos para madera. Los autoperforantes su punta es una broca, lo que evita tener que hacer perforaciones guías para instalarlos. Se usan para metales más pesados: van cortando una rosca por delante de la pieza principal del tornillo. Las dimensiones, tipo de cabeza y calidad están regulados por Normas DIN.
[editar] Tornillos de rosca cilíndrica para uniones metálicas
Tornillo cabeza Allen DIN 912. Para la unión de piezas metálicas se utilizan tornillos con rosca triangular que pueden ir atornillados en un agujero ciego o en una tuerca con arandela en un agujero pasante. Este tipo de tornillos es el que se utiliza normalmente en las máquinas y lo más importante que se requiere de los mismos es que soporten bien los esfuerzos a los que están sometidos y que no se aflojen durante el funcionamiento de la máquina donde están insertados.
Lo destacable de estos tornillos es el sistema de rosca y el tipo de cabeza que tengan puesto que hay variaciones de unos sistemas a otros. Por el sistema de rosca los más usados son los siguientes •
Rosca métrica de paso normal o paso fino
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Rosca inglesa Whitworth de paso normal o fino
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Rosca americana SAE
Por el tipo de cabeza que tengan los más usados son los siguientes: •
Cabeza hexagonal. Tipo DIN 933 y DIN 931
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Cabeza Allen. Tipo DIN 912
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Cabeza avellanada
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Cabeza cilíndrica DIN 84
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Cabeza Torx
[editar] Dibujo de roscas y tornillos
Tornillo fijado en agujero ciego.
Tornillo fijado con tuerca. En los agujeros roscados 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).
[editar] Cabezas El diseño de las cabezas de los tornillos responde, en general, a dos necesidades: por un lado, conseguir la superficie de apoyo adecuada 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, dificultando así que personal no autorizado acceda al interior.
Así, se tienen cabezas de distintas formas: hexagonal (a), redonda o alomada (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f); combinadas con distintos sistemas de apriete: hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa, ranura o entalla (b, c, d) y Phillips (f) para destornillador , agujero hexagonal (e) para llave Allen, moleteado (g) para apriete manual, etc.
[editar] Tornillos comerciales de cabeza hexagonal
Llave de bocas fijas. Artículo principal: Llave (herramienta) A partir de determinados diámetros, lo normal es que la cabeza de los tornillos comerciales sea hexagonal, principalmente los que enroscan en piezas metálicas o en su correspondiente tuerca. Hay varios tipos de tornillos comerciales de cabeza hexagonal fabricados según normas DIN que difieren unos de otros en la longitud de la rosca que tienen sus cañas.[4]
[editar] Tornillos comerciales con cabeza Allen
Juego de llaves Allen. Artículo principal: Llave Allen Al igual que con las cabezas hexagonales hay varios modelos de tornillos con cabeza Allen todos ellos normalizados según las normas DIN correspondiente. Los tornillos con cabeza hexagonal se utilizan principalmente cuando se desean superficies lisas y las fuerzas de apriete no son muy elevadas. [5]
[editar] Tornillos para apriete con destornillador Artículo principal: Destornillador
Destornillador eléctrico. Con los modernos destornilladores eléctricos y neumáticos que existen el uso de tornillos de autorroscado se utiliza mucho en los diversos tipos de carpintería tanto de madera como metálica ya que es un sistema rápido de atornillado. En el atornillado de piezas metálicas se utiliza menos porque el par de apriete que se ejerce es bajo y está expuesto a que se afloje durante el funcionamiento de la máquina.
[editar] Fabricación de tornillos Los tornillos son elementos presentes en casi todos los campos de construcciones metálicas, de madera o de otras actividades, por eso hay muchos tipos, tamaños, y procesos de fabricación. Desde el punto de vista de la utilización se pueden citar los siguientes tipos de tornillos. Tornillos para usos generales Tornillos de miniatura Tornillos de alta resistencia
Tornillos inviolables Tornillos de precisión Tornillos grandes o especiales Tornillos de titanio
[editar] Tornillería para usos generales
Tornillo calidad 8.8. La producción actual de tornillería está muy automatizada tanto en lo que respecta a la estampación de la cabeza como a la laminación de la rosca. Por lo tanto es fácil encontrar en los establecimientos especializados el tornillo que se necesite, siempre que esté dentro de la gama normal de fabricación. Los tornillos normales diferencian su calidad en función de la resistencia mecánica que tienen. La Norma (EN ISO 898-1) establece el siguiente código de calidades 4.6, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9 y 12.9. Los fabricantes están obligados a estampar en la cabeza de los tornillos la calidad a la que pertenecen. En cuanto a dimensiones todas están normalizadas por normas DIN, y los tamaños disponibles, en rosca métrica por ejemplo con cabeza hexagonal oscila entre M3 y M68, la longitud de los tornillos estándar es variable en un escalón de 5 mm, desde un mínimo a un máximo según sea su diámetro. Sin embargo, si fuese necesario disponer de forma esporádica de tornillos de más longitud, se fabrican unas varillas roscadas de 1 m de longitud, donde es posible cortar a la longitud que se desee obtener y con una fijación de dos tuercas por los extremos realizar la fijación que se desee.
[editar] Tornillos de miniatura
Juego de destornilladores de precisión. Con el desarrollo de componentes electrónicos cada vez más pequeños ha sido necesario desarrollar y fabricar tornillería especialmente pequeña, este tipo de tornillos se caracteriza por ser autorroscante en materias blandas tales como plásticos, y su cabeza es adaptada para ser accionados por destornilladores muy pequeños y de precisión, el material de estos tornillos puede ser de acero inoxidable, acero normal o latón.
[editar] Tornillos de alta resistencia
Los tornillos de alta resistencia se designan por las letras TR, seguidas del diámetro de la caña y la longitud del vástago, separados por el signo x; seguirá el tipo de acero del que están construidos Las tuercas se designarán con las letras MR, el diámetro nominal y el tipo del acero. Las características del acero utilizado para la fabricación de los tornillos y tuercas definidos como de alta resistencia están normalizadas. El fabricante de este tipo de se ve obligado a entregar un certificado de garantía por lo que no se hace necesario los ensayos de recepción, a no ser que el Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares los imponga. Los tornillos de alta resistencia llevarán en la cabeza, marcadas en relieve, las letras TR, la designación del tipo de acero, y el nombre o signo de la marca registrada del fabricante. Sobre una de sus bases, las tuercas de alta resistencia llevarán, marcadas en relieve, las letras MR, la designación del tipo de acero, y el nombre de la marca registrada del fabricante.[6] Alternativamente, con la aparición de los Eurocódigos en los últimos años, la nomenclatura de Tornillos de Alta Resistencia sin pretensar ha pasado a ser Métrica + longitud + clase de resistencia, donde la clase se compone de dos números separados por un punto. El primero de ellos indica el valor nominal del límite de rotura por 100 (fub) en N/mm2, y el segundo el valor nominal del límite elástico (fyb) en N/mm2. Siendo éste valor el producto del límite de rotura por este segundo número dividido por 10. Por ejemplo, M18x120 10.9 indica un tornillo de alta resistencia métrica 18, longitud nominal 120 mm, límite de rotura 1000 N/mm2 y límite elástico 900 N/mm2. Y M8x60 8.8 indica un tornillo de métrica 8, longitud nominal 60 mm, límite de rotura 800 N/mm2 y límite elástico 640 N/mm2. Otros ejemplos de clases de resistencia normalizados son 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 10.9, 12.9
[editar] Tornillos de precisión Los tornillos de precisión se instalan cuando las presiones, esfuerzos y velocidades de los procesos exigen uniones más fuertes y tornillos más fiables que eviten fallos que puedan desencadenar una avería en la máquina o estructura donde van instalado. Estos tornillos se caracterizan por tener una resistencia extra a los esfuerzos de tracción y fatiga. La resistencia media que pueden tener estos tornillos es de 1.300 N/mm² frente a los 1.220 N/mm² que tienen los de la gama ordinaria. Esta gran resistencia posibilita el montaje de tornillos de dimensiones más pequeñas o menos tornillos, ahorrando espacio, material y tiempo. El perfil del filete de estos tornillos es redondeado eliminando la punta V aguda que es la causa principal del fallo de muchos tornillos. [7]
[editar] Tornillos inviolables Tornillo de grandes dimensiones. Los tornillos inviolables son un tipo de tornillería especial que una vez atornillados en el lugar correspondiente ya es imposible quitarlos, a menos que se fuercen y rompan. Esto es gracias al diseño que tiene la cabeza que es inclinada en su interior, de forma tal que si se intenta aflojar sale la llave sin conseguirlo. Son tornillos llamados antivandálicos y
son muy utilizados en trabajos de cerrajería que van con acceso a las calles o lugares donde pudiesen actuar personas malintencionadas. Al igual que se fabrican tornillos inviolables también se fabrican tuercas inviolables. Las normas de estos tornillos de rosca métrica corresponden a la ISO-7380 y ISO-7991 y se fabrican con cabeza Allen y con cabeza Torx.[8] También se utilizan algunos a los que se les acopla un sello a la cabeza, impidiendo introducir una llave para aflojarlo. Estos tornillos se venden con su tapa correspondiente, y suelen ser para llave Allen. Como solución temporal o improvisada, se pueden introducir a golpe de martillo unos plomitos redondos de pesca en el mismo lugar.
[editar] Tornillos grandes o especiales Artículo principal: Bulón
Con las tecnologías modernas actuales es posible fabricar aquellos tornillos que por sus dimensiones se salgan de la producción estándar. Para estos casos siempre se debe actuar de acuerdo a las especificaciones técnicas que tenga el tornillo que se desea fabricar, tamaño, material, calidad, etc.
[editar] Tornillos de titanio •
Titanio quirúrgico: una de las mejores propiedades que tiene el titanio es que no es tóxico en contacto con el organismo de las personas, lo cual, unido a sus cualidades mecánicas de dureza, poco peso y resistencia mecánica, han hecho posible una gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad como prótesis articulares, implantes dentales, componentes para la fabricación de válvulas cardíacas y marcapasos, clavos o placas de osteosíntesis para la recuperación de fracturas óseas, además de muchos otros productos.
Uno de los elementos imprescindibles para muchas de las aplicaciones quirúrgicas del titanio es poder disponer de toda la gama de tornillos que puedan ser necesarios de acuerdo con la aplicación requerida. El titanio desde que se empezó a utilizar en el tratamiento de las fracturas y en ortopedia no se conoce a la fecha ningún caso de incompatibilidad reportado conocido. La aleación de titanio más empleada en este campo contiene aluminio y vanadio según la composición: Ti6Al4V. El aluminio incrementa la temperatura de la transformación entre las fases alfa y beta. El vanadio disminuye esa temperatura. La aleación puede ser bien soldada. Tiene alta tenacidad.[9] •
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Tornillos de titanio de alta resistencia mecánica : La industria aeronáutica utiliza una gran cantidad de tornillos de titanio y requiere de ellos una gran calidad y alta resistencia mecánica. La aleación grado 5-CA -Ti6Al4V- es la que cumple con tales exigencias técnicas. Algunos de estos tornillos se fabrican con recubrimiento de lubricante de película sólida MoS 2 (bisulfuro de molibdeno). Tornillos de titanio para motocicletas, bicicletas y elementos de hobby . Dichos tornillos mejoran el aspecto y las prestaciones de los de acero y los usuarios aprecian los coloreados que tienen (oro, azul, negro, etc.), obtenidos por procesos de anodizado. Tornillos de titanio para uso industrial: En este caso la propiedad que se busca en el tornillo o pieza solicitada es principalmente su resistencia al ataque de todo tipo de ácidos. [
Tipos de mortaja: - Ranura: es el sistema más utilizado. Tiene dos problemas, que el destornillador se escapa con mucha facilidad y que no se puede utilizar con los destornilladores automáticos. - Estrella: tiene la posibilidad de transmitir elevados pares de apriete de manera fácil y suave. Este tipo de mortaja es el mejor sistema para el atornillador automático. - Cruz Philips: este tipo centra perfectamente el destornillador. Sepa que hay que ejercer mucha presión para que el destornillador quede fijo en dicha mortaja. - Cruz Pozidriv: esta mortaja es una evolución de la Philips. Tiene cuatro muescas entre las aspas de la cruz. No hay que ejercer mucha presión ya que es menos cónica que la Philips. - Combinada: combina la ranura y la cruz Pozidriv. - Hexagonal: el atornillado es fácil y elimina la posibilidad de que al atornillador se mueva de su lugar.
Tipos de mecanismos Leva:elemnto impulsor k transmit el movimiento a otro eslabon x contacto dir e cto. La leva realiza un movimiento de rotación continua y el eslabon seguidor puede realizar un movimiento lineal alternativo o de rotacion alternativo-Hará e l tramo d subida,d e t e nción,r e torno y r e poso. P ued e s e r con s e guidor oscilant e(mov alternativo arriba,abajo) o s e guidor lin e al (el eslabon seguidor realiza mov rectilineos alternativos hacia arriba y abajo) Torno:cilindro alrededor dl cual se enroya 1 cuerda fijada al cilindro x 1 extrmo,cuando éste gira la cuerda se enroya y el otro extrmo se dsplaza lin e almente . Embrague:desconecta el eje motriz del r esistente y lo vuelve a conectar.Cuando no se transmite potncia del eje motriz al re si s t ente está desembragado, cuando esa transmisión es máxima, está embragado. Pued ser d accionamiento estático o dinámico. Tornillo-Tuerca:convierte un movimiento de rotacion en uno lineal,tambien sirve como transformador de fuerzas o como elemento fijador.El tornillo y la tuerca tienen el filete, qe se encuentra enrollada en forma de helice en el cilindro.Las roscas cuadradas se usan en movimiento y las triangulares para fijacion.Las trapezoidales se usan para los dos mecanismos. Las ruedas d fricción sn 1 mecanismo compuesto x 2 d iscos en contacto.A la rueda impulsora se le comunica 1a rotación k transmit x rozamiento a la conducida.Para aumntarle cociente de rozamiento se suele usar goma.la rueda impulsora es el piñón y la impulsada, conducida. Sistema d transmision x correa:basado en la pola,distancia entr ejs grand.ejs no tienn x k ser paralelos. Transmisión x cadena:parcido a la transmisión x cuerda pro ls ruedas posen dients y la cadena entrants k encajan en ls dients. Engranajs cilindricos:s usa xa transmitir rotación d 1 a otro. Las 2 ruedas tienen dients y huecos q encajan en ls dients d la otra, k empujan a la contraria.La k tiene menos dients,piñón, la k +, rueda Freno d tambor:una pieza llamada tambor k gira junto al eje d rotacion y de otra pieza yamada zapata qe se acerca al tambor haciendo q la velocidad d rotacion del eje disminuya x rozamiento. Freno de disco: disco q gira junto con el eje y 1 pieza llamada pastiya.Cuando se acciona el freno la pastiya aprieta el disco y el rozamiento hace q la velocidad disminuya. El mecanismo d e la polea consist en 1 disco k pued girar alrededor d su eje con 1a acanaladura x dond e pasa 1 cuerda.Puedn ser fijas si su eje permance fijo o moviles si su eje s e dsplaza d forma lineal. Su función es la d modificar la dircción d e la fuerza q s e aplica. Un polipasto es 1 grupo, 1 fijo y otro movil, d poleas.El polipasto potencial es la mitad fija y la mitad móvil,por los k solo pasa 1a cuerda.En el polipasto exponencial pasa 1a cuerda x cada pola móvil.
Clasificación de rodamientos
Tipos de rodamientos Cada clase de rodamientos muestra propiedades características, que dependen de su diseño y que lo hace más o menos apropiado para una aplicación dada. Por ejemplo, los rodamientos rígidos de bolas pueden soportar cargas radiales moderadas así como cargas axiales pequeñas. Tienen baja fricción y pueden ser producidos con gran precisión. Por lo tanto, son preferidos para motores eléctricos de medio y pequeño tamaño. Los rodamientos de rodillos esféricos pueden soportar cargas radiales muy pesadas y son oscilantes, lo que les permite asumir flexiones del eje, entre dos rodamientos, que soportan un mismo eje. Estas propiedades los hacen muy populares para aplicaciones por ejemplo en ingeniería pesada, donde las cargas son fuertes, así como las deformaciones producidas por las cargas, en máquinas grandes es también habitual cierta desalineación entre apoyos de los rodamientos.
[editar] Rodamientos rígidos de bolas
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.
[editar] 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.
[editar] 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.
[editar] 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. El rodamiento es desmontable; el aro interior con sus rodillos y el aro exterior se montan cada uno separadamente.
[editar] 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. Tienen diversos usos industriales, y su extracción es segura.
[editar] Rodamientos axiales de rodillos a rótula
Rodamiento axial. 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 automática. 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. El rodamiento puede, por lo mismo, girar a una gran velocidad, aun soportando elevada carga. Contrariamente a los otros rodamientos axiales, éste puede resistir también cargas radiales.
[editar] Rodamientos de bolas a rótula
Rodamiento 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. De esta forma, liberan dos grados de libertad correspondientes al giro del aro interior respecto a los dos ejes geométricos perpendiculares al eje del aro exterior. 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.
[editar] Rodamientos de rodillos cilíndricos
Rodamiento de rodillos cilíndricos del tipo NUP. 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.
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Tipo N: con dos pestañas en el aro interior y sin pestañas en el aro exterior. Sus características similares al anterior tipo.
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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.
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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. Se utilizan para fijar axialmente un eje en ambos sentidos.
Los rodamientos de rodillos son más rígidos que los de bolas y se utilizan para cargas pesadas y ejes de gran diámetro.
[editar] 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.
[editar] 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.
[editar] 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.
Cojinetes 1. Generalidades. Son puntos de apoyo de ejes y árboles para sostener su peso, guiarlos en su rotación y evitar deslizamientos. Los cojinetes van algunas veces colocados directamente en el bastidor de la pieza o máquina, pero con frecuencia van montados en soportes convenientemente dispuestos para facilitar su montaje. Dependiendo del montaje del árbol/eje con los cojinetes, el material del que estén hechos los cojinetes influye o no a la hora de su colocación, y posterior funcionamiento de toda la transmisión. Si se consigue mantener continuamente separados el árbol y el cojinete por medio de una capa de lubricante evitando todo contacto solido entre superficies de deslizamiento, entonces el material del que están formados no influye en
nada sobre dicha calidad. Sin embargo, el rozamiento fluido depende de unas condiciones de velocidad, carga y temperatura. De esta manera, para las velocidades bajas (arranque y parada), los cojinetes giran en sentido de rozamiento mixto cuando no seca, haciendo inevitable el contacto directo entre las superficies de fricción.
Por lo anteriormente mencionado, se han de tener en cuenta unas cualidades importantes que ayuden a la construcción de los cojinetes: •
El material debe tener un coeficiente de rozamiento reducido.
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El material tiene que ser un buen transmisor del calor para que no se produzca una acumulación excesiva de calor, dañando o perjudicando el ajuste creado.
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El material debe poder una cierta dureza que ayude a soportar, sin que se deforme el cojinete, la carga que puede actuar sobre él.
2. Clasificación de los cojinetes Los cojinetes se clasifican en cojinetes de fricción y de rodamiento. En los cojinetes de fricción, los árboles giran con deslizamiento en sus apoyos. En los de rodamiento, entre el árbol y su apoyo se interponen esferas, cilindros o conos, logrando que el rozamiento sea solo de rodadura cuyo coeficiente es notablemente menor. Por la dirección del esfuerzo que soportan se clasifican los cojinetes en: •
Los cojinetes radiales impiden el desplazamiento en la dirección del radio.
•
Los cojinetes axiales impiden el deslizamiento en la dirección del eje
•
Los cojinetes mixtos hacen al mismo tiempo el efecto de los cojinetes radiales y axiales.
3. Tipos de cojinetes Clasificación de los cojinetes: •
Cojinetes de fricción
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Rodamientos
4. Ranuras de engrase Para garantizar un perfecto rodaje y conservación de la forma geométrica y dimensiones del agujero del cojinete es importante mantener una adecuada lubricación. Para ello debemos conocer la forma y situación que deben tener las ranuras de engrase del cojinete. En un árbol en reposo la presión del lubricante esta centrada. Si el eje gira a poca velocidad, la línea de presión sufre un desplazamiento en sentido contrario al giro.
Existen tambien cojinetes autolubricados, los cuales estan hechos de un material sinterizado, a base de bronce, cobre y hierro con gran porosidad y capaz de retener hasta un 30-40% de su volumen de aceite haciéndoles destinados para soportar pequeñas cargas a costa de un inconveniente bastante importante como es el que no se puede utilizar en contacto directo con el agua y otros fluidos, al igual que tampoco puede superar temperaturas más elevadas de 100ºC.
BALANCIN Balancines El brazo del balancín puede cambiar en la relación de su radio de acción, existen varios tipos en el mercado, aumentan el efecto de la leva en la proporción para que fueron fabricados incluso existen árboles de levas específicos para cada tipo de balancín.
Brazo con punta "pata de elefante"
Los tipos de Balancín más comerciales son: •
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Balancines de 1.1:1 (Originales) Balancines de 1.1:1 Rígidos
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Balancines de 1.25:1
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Balancines de 1.4:1
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Balancines de 1.5:1
1. Brazo para la válvula de Escape 2. Brazo para la válvula de Admisión 3. Base. 4. Tuerca 5. Separador (se cambian para alinear el brazo a la válvula) 6. Ajustador ó calibrador para puntería. 7. Cuerpo central Alineación
Los balancines se deben alinear como la grafica de la izquierda, al estar un poc desfasados hacen rotar la válvula en cada acción, esto es importante para
conservar lubricada la guía de la mism válvula y evitar daños. El espacio que queda entre el ajustador y válvula se debe calibrar periódicament en el caso de los buzos mecánicos a 0.005 milésimas interponiendo un calibrador de lainas y girando el ajustador marcado con el # 6 (imagen izq superior
Pistón De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a: navegación, búsqueda
Foto de un pistón desde su parte inferior. Se observan los segmentos y los orificios que alojan al eje de la biela. Se denomina pistón a uno de los elementos básicos del motor de combustión interna. Se trata de un émbolo que se ajusta al interior de las paredes del cilindro mediante aros flexibles llamados segmentos o anillos. Efectúa un movimiento alternativo, obligando al fluido que ocupa el cilindro a modificar su presión y volumen o transformando en movimiento el cambio de presión y volumen del fluido. A través de la articulación de biela y cigüeñal, su movimiento alternativo se transforma en rotativo en este último.
Esquema simplificado del movimiento pistón/biela Puede formar parte de bombas, compresores y motores. Se construye normalmente en aleación de aluminio. Los pistones de motores de combustión interna tienen que soportar grandes temperaturas y presiones, además de velocidades y aceleraciones muy altas. Debido a estos se escogen aleaciones que tengan un peso específico bajo para disminuir la energía cinética que se genera en los desplazamientos. También tienen que soportar los esfuerzos producidos por las velocidades y dilataciones. El material más elegido para la fabricación de pistones es el aluminio y suelen utilizarse aleantes como: cobre, silicio, magnesio y manganeso entre otros.
[editar] Fabricación
Gráficas de posición, velocidad y aceleración de un pistón; en función de distintas relaciones de R (brazo de cigüeñal) y L (longitud de biela). Básicamente existen dos procesos para la fabricación de los pistones: Estos pueden ser:
Fundidos Forjados Dependiendo de la cantidad necesaria a producir y especialmente de los esfuerzos, temperaturas, presiones, etc. a los que estarán sometidos (sea un motor diésel, de gasolina , de competición, etc.) se elige uno u otro método. Los pistones forjados tienen mayor resistencia mecánica. Luego llevan mecanizados varios que son los que determinan la forma final del pistón. Estos mecanizados son hechos con un CNC. •
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Mecanizado del alojamiento del perno o bulón de pistón: se mecaniza el alojamiento del perno, como este perno estará girando cuando el motor esté en funcionamiento por lo que debe quedar una superficie de buena calidad y rugosidad sin rayaduras. Estos son dos orificios ubicados en paredes opuestas del pistón. Estos agujeros deben ser concéntricos (tener la misma línea de eje) y esta línea debe ser paralela a la línea de eje del muñón del cigüeñal ya que si así no fuese al funcionar el motor la biela se “agarra” con el perno. Para que este perno no se salga y raye el cilindro se colocan seguros seger al final de los alojamientos realizados, entonces se debe realizar las cavidades para poner los seguros. Mecanizado del alojamiento de los aros: Se debe realizar la cavidad para poder poner los aros. Para montar el conjunto pistón – aros dentro del cilindro los aros se comprimen, por lo tanto la profundidad del alojamiento de los aros debe ser tal que todo el aro quede oculto en el pistón. En el alojamiento del aro “rasca aceite” se realiza un orificio pasante para que el aceite que se saca del cilindro vaya hacia adentro del pistón y luego se lo direcciona hacia el perno, para poder mantenerlo lubricado. Mecanizado de la cabeza del pistón: de acuerdo al diseño del motor la cabeza puede no ser plana. Puede tener vaciados para mejorar la homogeneidad de la mezcla en la admisión, vaciados para mejorar la combustión y en los motores donde la compresión es alta se realizan vaciados para que al abrir las válvulas no golpeen al pi stón. Se debe eliminar cualquier canto vivo. Mecanizado exterior: Al hacer un corte al pistón que pase por la línea de eje del perno y al hacer otro corte que sea perpendicular a la línea del perno puede verse que el pistón no tiene la misma cantidad de material en todas sus paredes, es decir, que por donde pasa el eje la pared del pistón tiene más cantidad de material. Por lo tanto al aumentar la temperatura el pistón dilata de forma desigual quedando con una forma ovalada lo cual puede causar fugas o hacer que el pistón “se agarre” en el cilindro. Para que no pase esto se realiza un mecanizado exterior el cual le da una forma ovalada para que cuando dilate quede de forma cilíndrica. Este mecanizado es de solo algunas milésimas en las paredes por donde no pasa el perno y por lo tanto es imperceptible a simple vista.
Cabeza de piston: Es la parte del pistón que está la parte principal del pistón, que está cubierta con aditivos como níquel y cromo para resistir la 4 partes del la combustion. La admisión entra aire al motor através de la abertura de las válvulas de admisión. Compresión es cuando el piston sube hacia arriba haciendo que se comprime el aire y a su vez se le inyecta el combustible para que se mezcle con éste. Explosión es el tiempo en el que la bujía produce una chispa, la cual hace que, el combustible explote, haciendo bajar al pistón con rapidez y pueda mover el cigueñal produciendo el Partes del Piston:
movimiento además de los otros pistones para que hagan sus 4 tiempos. Por último, escape, es cuando el pistón vuelve a subir hacia arriba la gasolina quemada y se expulsa por la abertura de las válvulas de escape. Anillos del pistón: el piston se compone de tres anillos 1 compresión 1 de seguridad 1 lubricacion braso de piston es la partes del piston que esta agarrada al arbol de leba con la concha
