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INDICE 1. NORMALIZACIÓN Y DIBUJO TÉCNICO 1.1 Objetivos del dibujo técnico 1.2 Clasificación de los dibujos técnicos 1.3 Normalización
2. LÍNEAS, LETRAS, ESCALAS Y FORMATOS NORMALIZADOS 2.1 Clases de líneas Normalizadas 2.2 Espesores Normalizados de líneas 2.3 Orden de prioridad de las coincidentes 2.4 Características de la escritura de dibujo técnico 2.5 Escalas 2.6 Formatos y cuadro de rotulación 2.6.1 Elección del formato 2.6.2 Márgenes y cajetín en los planos 2.6 Plegado de planos
3. REPRESENTACIÓN DE CUERPOS, VISTAS NORMALIZADAS 3.1 Generalidades 3.2 Representación de un cuerpo mediante proyecciones ortogonales 3.3 Vista normalizadas 3.3.1 Método de proyección del primer diedro 3.4 Elección de las vistas necesarias 3.5 Representación de piezas simétricas 4. CORTES Y SECCIONES 4.1 Generalidades 4.2 Operaciones del proceso de representación de un corte 4.3 Generalidades de los planos de corte 4.4 Medio corte 4.5 Corte por varios planos secantes sucesivos paralelos
5. ACOTACIÓN 5.1 Clasificación de cotas 5.2 Normas de cotas
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6. ESTADOS SUPERFICIALES 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
Conceptos básicos. “Rugosidad” Símbolos utilizados en la indicación de los estados superficiales Indicación de la rugosidad superficial Indicación de sobre medidas para mecanizados Disposición de las especificaciones del estado de superficie en el símbolo
7. TOLERANCIA DE MEDIDA 7.1 7.2
7.3 7.4
Introducción a la tolerancia de medida Inscripción de los elementos de un cota lineal 7.2.1 Símbolo ISO 7.2.2 Desviaciones admisibles 7.2.3 Medidas límites 7.2.4 Medidas límites en un sentido Inscripción de las tolerancias en los dibujos de conjunto 7.3.1 Símbolos ISO Inscripción de los elementos de las cotas angulares
8. DIBUJO DE CONJUNTOY DESPIECE 8.1 8.2
8.3
Conceptos de dibujo de conjunto, dibujo de despiece y lista de piezas Composición del dibujo de conjunto y lista de piezas. 8.2.1 Referencia de los elementos 8.2.2 Normas para representar conjuntos sencillos Dibujos en despiece
9. DESIGNACIÓN NORMALIZADA DE MATERIALES 9.1 Productos férreos. Definiciones 9.2 Fundiciones 9.2.1 Designación simbólica de las fundiciones de hierro 9.2.2 Designación numérica de las fundiciones de hierro. 9.3 Aceros 9.3.1 Designación convencional de aceros 9.3.1.1 Designación simbólica de los aceros
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10. UNIONES DESMONTABLES 10.1 Tipos de uniones 10.2 Designación normalizada 10.2.1 Designación de los elementos normalizados 10.2.2 Designación de la resistencia de los tornillos 10.3 Tornillos 10.4 Tuercas 10.5 Espárragos y varillas Roscadas 10.6 Arandelas 10.7 Pasadores 10.8 Chavetas
11. UNIONES FIJAS 11.1 11.2
11.3
11.4
11.5
Representación de la soldadura. Símbolos de soldadura 11.2.1 Combinaciones de símbolos elementales 11.2.2 Símbolos elementales 11.2.3 Símbolos suplementarios Posición de los símbolos en los planos 11.3.1 General 11.3.2 Posición de la línea de la flecha 11.3.3 Posición de la línea de referencia 11.3.4 Posición del símbolo respecto a la línea de referencia. 11.3.5 Dimensiones principales. Indicaciones complementarias. 11.4.1 Soldaduras alrededor 11.4.2 Soldaduras de campo 11.4.3 Indicación del proceso de soldeo. Remaches 11.5.1 Clasificación y representación de los remaches.
12. RESORTES 12.1 Resortes 12.2 Clases de resortes 12.2.1 Resortes helicoidales cilíndricos a compresión, de sección cuadrada. 12.2.2 Resortes helicoidales cónicos a compresión. 12.2.3 Resortes de compresión cilíndricos y cónicos combinados. 12.2.4 Resorte de disco 12.2.5 Resorte helicoidal de tracción 12.2.6 Resorte de láminas.
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13. ENGRANAJES 13.1 Clasificación de los engranajes. 13.2 Definiciones geométricas 13.2.1 Rueda dentada cilíndrica con dentado recto. 13.2.2 Engranaje de ejes paralelos formado por dos ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto. 13.2.3 Rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal. 13.2.4 Engranajes de ejes cruzados a 90º formado por dos ruedas dentadas cilíndricas con dentado helicoidal. 13.2.5 Engranaje de tornillo sin fin. 13.2.6 Engranaje de ejes concurrentes a 90º formado por dos ruedas dentadas cónicas con dentado recto.
14. RODAMIENTOS 14.1 Introducción 14.2 Clasificación de los rodamientos. 14.3 Representación de rodamientos. 14.4 Fijación de rodamientos. 14.4.1 Resaltes y tapas de fijación 14.4.2 Anillos de fijación 14.4.3 Arandela elástica
15. INSTALACIONES CON TUBERÍAS 15.1 Dibujo de tuberías 15.2 Proyección isométrica en la representación simplificada de tuberías. 15.3 Símbolos gráficos elementos hidráulicos. 15.4 Caracterización de las tuberías industriales por medio de colores.
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1 NORMALIZACIÓN Y DIBUJO TÉCNICO
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1.1 Objetivos del dibujo técnico El dibujo es un medio de expresión utilizado por el hombre para desarrollar su actividad creadora y de comunicación. Según su finalidad el dibujo se puede clasificar en Dibujo artístico, el cual no se ajusta a reglas o normas previamente establecidas, utilizando colores, sombras, contrastes, que influyen en la imaginación del observador, y Dibujo Técnico, que un modo de expresión utilizado en el campo de la industria y de la técnica para expresar y transmitir la información necesaria para el diseño, la construcción, el funcionamiento o la verificación de toda clase de elementos. En su realización el dibujante ha de ajustarse a una serie de normas de carácter internacional que hacen del dibujo técnico un lenguaje gráfico exacto y preciso.
1.2 Clasificación de los dibujos técnicos Por su contenido y desde un punto de vida industrial, una posible clasificación de los dibujos técnicos es: • • • •
• • • •
Dibujo de proyecto, dibujo de anteproyecto: Dibujo que sirve de base para la elección de una solución final y/o para que las partes involucradas discutan las distintas opciones. Dibujo de conjunto: Dibujo que representa la posición relativa y/o la forma de un conjunto o grupo compuesto por partes ensambladas. Dibujo general del conjunto: Dibujo de conjunto que recoge todos los grupos y piezas del producto completo. Representación de una máquina o un órgano de máquina, todo ello montado. Dibujo de subconjunto: Dibujo de conjunto de nivel estructural inferior, solo limitado a un número de grupos, partes o piezas. Representa varias piezas de una misma máquina o aparato en su forma, composición y escala, agrupadas formando un dibujo de grupo. Dibujo de componentes: Dibujo que representa un componente individual y que incluye toda la información necesaria para su definición, es decir, sus medidas y forma. Dibujo de despiece: Dibujo que representa una pieza individual (que no puede descomponerse en otras más pequeñas) y que incluye toda la información necesaria para la definición de la pieza. Dibujo de unión: Dibujo que recoge la información para el ensamblado, conexión o unión de dos o más elementos. Dibujo de ejecución: Dibujo obtenido de los datos de diseño que recoge toda información para el proceso de producción. Es el que se hace en la oficina técnica partir de los dibujos de proyecto y define cada una de las piezas sin indeterminación de formas, medidas y características complementarias para su fabricación.
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• •
•
1.3
Dibujo de realización: Dibujo utilizado para recoger o reflejar los detalles de un construcción de acuerdo con su realización. Esquemas: Son dibujos muy simplificados que no obedecen a las normas de dibujo técnico y destinados a mostrar claramente la unión entre diferentes piezas de órganos de máquinas, empleando para ello símbolos de representación de sus elementos. Dibujos geométricos: Son los que constituyen el trazado de curvas de mecánica, resolución de problemas de geometría descriptiva, resolución gráfica de problemas técnicos y todo ello con gran precisión.
Normalización
La normalización es u actividad colectiva encaminada a establecer soluciones a situaciones repetitivas. En particular, esta actividad consiste en la elaboración, difusión y aplicación de normas. La normalización ofrece importantes beneficios, como consecuencia de la adaptación de los productos, procesos y servicios a los fines que se destinan, proteger la salud y el medio ambiente, prevenir los obstáculos al comercio y facilitar la cooperación tecnológica. Normas DIN : Elaboradas por los alemanes y actualizadas cada cierto tiempo. El comité de normas de la industria Alemana, fue registrada y fundada asociación el 22 de Diciembre de 1917, y el 6 de Noviembre de 1926 se le dio a esta asociación el nombre de “Comité de Normas Alemanas”. Normas ASA : Tuvieron su origen de las normas ISA (International Federation of the Standardicing Association) al igual que las normas ISO que surgió en 1947, como sucesora de las ISA. En nuestro país se rige por las normas que se llaman INDITECNOR, las cuales están basadas principalmente en las normas DIN.
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2 LÍNEAS, LETRAS, ESCALAS Y FORMATOS NORMALIZADOS CONTENIDOS • • • • • • •
Clases de líneas Normalizadas Espesores Normalizados de líneas Orden de prioridad de las coincidentes Características de la escritura de dibujo técnico Escalas Formatos y cuadro de rotulación Plegado de planos
OBJETIVOS • • • • •
Definir los tipos y aplicaciones de las líneas normalizadas. Especificar las características de las letras utilizadas en dibujo técnico. Definir las dimensiones de los formatos, márgenes y cuadro de rotulación. Saber doblar los distintos tipos de formatos. Saber rotular las anotaciones e indicarlas en el cajetín o casillero.
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2.1 Clases de líneas Normalizadas Las líneas son usadas como símbolos y tienen diferentes significados según se dibujen como líneas continuas, a trazos, a trazo y punto, etc., y según sus espesores.
Algunas aplicaciones de los distintos tipos de líneas se muestran en las figuras
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2.2 Espesores Normalizados de líneas La anchura de las líneas se escogerá en función del tamaño y la naturaleza del dibujo. Con la elección del espesor de la línea llena gruesa queda prácticamente definido el espesor de la línea fina, ya que la relación entre ambas líneas no debe ser inferior a dos. La elección de la anchura de las líneas debe elegirse entre la gama siguiente: 0,18
0,25
0,35
0,5
0,7
1,4
2 mm.
La relación entre los diferentes espesores es raíz de dos, la misma que existe entre la diagonal y el lado del cuadrado, o entre el lado mayor y menor de cualquier formato.
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2.3 Orden de prioridad de las coincidentes Si dos o más líneas son coincidentes, el orden de prioridad en la representación, es el siguiente: 1. 2. 3. 4.
Contornos y aristas vistas (línea llena gruesa, tipo A). Contornos y aristas ocultas (línea de trazos, tipo E o F) Trazas de plano de corte (línea fina de trazo y punto, tipo H) Ejes de revolución y trazas de planos de simetría (línea fina de trazo y punto, tipo G). 5. Líneas de centro de gravedad (línea fina de trazo y doble punto, tipo K). 6. Líneas de proyección (línea llena fina, tipo B)
2.4 Características de la escritura de dibujo técnico La escritura en los planos se puede hacer a mano alzada, con plantilla o con ordenador. En cualquiera de los casos utilizados, se puede dibujar con letra vertical o inclinada hacia la derecha 15º, buscando en la escritura los aspectos de “legibilidad”, “homogeneidad” y “aptitud para el microfilme”.
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2.5 Escalas Según la norma ISO 5455:1996, escala es la relación entre la medida lineal de la representación de un elemento de un objeto sobre un dibujo original y la medida lineal real del mismo elemento del objeto. NOTA: La escala de una reproducción puede ser diferente de la del dibujo original. TIPOS DE ESCALA Y DESIGNACIÓN • • •
Escala natural es la escala que corresponde a la relación 1:1; se designa “escala 1:1”. Escala de ampliación es la correspondiente a una relación X:1, donde X debe ser superior a 1 y se designa “escala X:1”. Escala de reducción es la correspondiente a una relación 1:X, donde X debe ser superior a 1 y se designa “escala 1:X”.
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2.6 Formatos y cuadro de rotulación A los pliegos de papel cortados con unas dimensiones normalizadas se les llama formatos. En la norma ISO se definen los tipos de formatos y las dimensiones de estos. Debido a grandes dimensiones de algunos formatos, debemos regirnos por normas para el doblado de éstos hasta las dimensiones del formato A4.
2.6.1 Elección del formato El dibujo original debe realizarse sobre la hoja de menor formato que permita ver con la claridad deseada el dibujo. Todo documento técnico debe realizarse en formato principal A, siempre que la naturaleza del dibujo lo permita, en caso contrario se utilizarán formatos alargados especiales.
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2.6.2
Márgenes y cajetín en los planos
El cuadro de rotulación o cajetín deben colocarse dentro de la zona de ejecución del dibujo situándolo en el ángulo inferior derecho tanto de la hoja del tipo horizontal como de la hoja del tipo vertical.
Se debe indicar el área de dibujo por medio de un recuadro entre el borde final del dibujo y el área del dibujo, con un margen de cuadro (a) que se recomienda de 20 mm como mínimo para los formatos A0, A1 y de 10 mm para los formatos A2, A3, A4. Estos márgenes indicados son recomendados, pudiéndose reducir su valor a 10 mm para los formatos A0 y A1, y a 7 mm para el formato A4, si los sistemas de reproducción en impresión lo permiten.
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Si se prevé un plegado de planos para archivado con perforaciones en el papel, se debe definir un margen de archivado con una anchura mínima de 20 mm en el borde opuesto al cuadro de rotulación. El cuadro de rotulación o cajetín se dibuja en el borde inferior derecho de la hoja según la lectura del dibujo y tendrá una longitud máxima de 170 mm para la zona de identificación. En el cuadro de rotulación se agrupan las informaciones necesarias para identificar el documento que son: 1º Zona de identificación, que se coloca en la parte inferior derecha del cuadro de rotulación y comprende: Zona a
Número de registro o identificación, colocado en el ángulo inferior derecho de la zona de identificación.
Zona b
Título del dibujo, que nombra el contenido funcional del dibujo y puede ser el nombre de designación del elemento o conjunto.
Zona c
Nombre del propietario, en el que figura la razón social, sociedad o empresa, etc., por medio del nombre completo, su abreviatura o siglas.
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2º Zona suplementaria, que se puede colocar encima y/o a la izquierda de la zona de identificación de tal forma que el cuadro de rotulación quede en la portada del plano después de su plegado, y por ello sus dimensiones máximas serán las del formato A4 menos los márgenes del recuadro (185 x 277mm).
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2.7 Plegado de planos La norma define los tipos de plegados de planos y la forma de hacerlo para archivarlos posteriormente en formato A4 (con dimensiones 210 x 297 mm).
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3 REPRESENTACIÓN DE CUERPOS, VISTAS NORMALIZADAS CONTENIDOS • • • • •
Generalidades Representación de un cuerpo mediante proyecciones ortogonales Vista normalizadas Elección de las vistas necesarias Representación de piezas simétricas
OBJETIVOS • • •
Definir los principios generales de representación aplicables a los dibujos técnicos realizados según el método de proyección cilíndrico ortogonal. Definir los criterios más importantes para saber croquizar correctamente. Conocer distintas representaciones convencionales.
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3.1 Generalidades Toda pieza u órgano de máquina tiene una forma y unas dimensiones definidas, cada una de las cuales está construida de un material determinado. Todos estos datos deben ser comunicados por la oficina técnica al taller por medio de planos de dichas piezas, es evidente que éstas no podrán ser fabricadas de una forma exacta si su representación no es perfecta. El primer problema que se le presenta al proyectista es representar un cuerpo de tres dimensiones sobre la hoja de papel, ya que ésta solo tiene dos; por ello los métodos de representación deben reunir las siguientes condiciones: 1º 2º
Han de representar los objetos con toda la claridad que sea posible. Los dibujos deberán ser de fácil ejecución e interpretación.
3.2 Representación de un cuerpo mediante proyecciones ortogonales En el dibujo técnico los objetos se representan como si se observase con solo ojo proyectándolos sobre el plano del dibujo.
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3.3 Vista normalizadas Sólo se pueden concebir tres planos perpendiculares entre sí con un punto común y, admitiendo otros tres planos paralelos, obtendríamos un cubo en el que cada una de sus caras se puede emplear como plano de proyección. Por lo tanto, el número de vistas normales es seis, que serán las proyecciones se la pieza sobre las seis caras del cubo.
3.3.1 Método de proyección del primer diedro En este método de representación el objeto se coloca entre el ojo del observador y el plano de observación. El número de vistas normales y su denominación es: 1º
Vista frontal, principal o alzado: Es la vista que mejor detalla la pieza y se debe colocar en posición normal de utilización. Si la pieza se utiliza en cualquier posición, el alzado se representa en la posición de ejecución o montaje.
2º
Vista superior o planta: Se coloca debajo del alzado.
3º
Vista izquierda o lateral izquierda o perfil izquierdo: Se coloca a la derecha del alzado.
4º
Vista derecha o lateral derecha o perfil derecho: Se coloca a la izquierda del alzado.
5º
Vista inferior: Se coloca encima del alzado.
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6º
Vista posterior: Se coloca indistintamente al lado de los perfiles derecho o izquierdo.
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3.4 Elección de las vistas necesarias Aunque el número de vistas normalizadas que se pueden obtener de una pieza son seis, en la práctica sólo se dibujan las necesarias. La selección de estas vistas requiere un estudio mediato, donde deben prevalecer criterios de simplicidad y claridad, escogiendo vistas en las que se eviten, en lo posible, las líneas de contornos aparentes ocultas. Excepto en piezas complicadas, solamente se necesita dibujar alzado, planta y perfil, siendo éstas las vistas principales.
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3.5 Representación de piezas simétricas Se puede dibujar solamente la mitad de la vista hasta el plano de simetría en piezas simétricas. En tal caso el eje llevará dos rectas cortas paralelas y perpendiculares al eje de simetría.
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4 CORTES Y SECCIONES CONTENIDOS • • • • •
Generalidades Operaciones del proceso de representación de un corte Generalidades de los planos de corte Medio corte Corte por varios planos secantes sucesivos paralelos
OBJETIVOS • • •
Saber los principios de representación de cortes y secciones Definir los tipos de cortes y secciones, así como adquirir un criterio acertado para hacer su elección de forma correcta, según convenga. Ejercitarse en una serie de prácticas particulares de este tema.
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4.1 Generalidades La interpretación correcta de una pieza plantea a veces la necesidad de utilizar las 6 vistas necesarias con sus correspondientes líneas de trazos que dan origen a confusiones, a falsas interpretaciones y a la limitación de no poder acotar sobre líneas discontinuas. La solución a este problema son los cortes de secciones que se definen más adelante. El empleo de cortes y secciones es necesario en el dibujo industrial, principalmente por las siguientes razones. • • •
Aporta claridad al dibujo, eliminando líneas discontinuas. En varios casos, reduce el empleo del número de vistas. Facilita la interpretación de las piezas en sus partes interiores.
4.2 Operaciones del proceso de representación de un corte 1º
Interpretación de la pieza, valorando la convivencia del empleo de cortes para representar partes interiores de las piezas.
2º
Se elige el plano de corte que debe ser perpendicular o paralelo a las capas principales de la pieza; a veces se eligen planos proyectantes que coinciden con los ejes de los agujeros o con la parte de la pieza que queremos aclarar.
3º
Operación ficticia de aserrado de la pieza por el plano elegido.
4º
Supresión mental de la parte de la pieza situada entre el plano de corte y el plano de proyección.
5º
Se proyecta la parte restante de la pieza que queda entre el plano de corte y el plano de proyección.
6º
Se representa el corte y se rayan las superficies cortadas.
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4.3 Generalidades de los planos de corte • • •
La disposición de los cortes siguen las mismas reglas que la disposición de las vistas. Si es evidente la localización del plano de corte, no es necesario indicarlo. Cuando no es evidente la posición del plano de corte o cuando existen varios.
4.4 Medio corte Cuando la pieza presenta simetría con respecto a un eje o a dos planos perpendiculares, la proyección de la pieza sobre un plano perpendicular al plano de simetría, resulta una figura simétrica. Análogamente, si lo que se proyecta es un corte de la pieza, se obtiene también una figura simétrica. En ambos casos se observa una duplicidad de información que se obtiene con las dos mitades simétricas representadas.
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En estos casos, en lugar de realizar un corte total, se realiza un corte por dos planos secantes perpendiculares entre sí, coincidentes con los planos de simetría de la pieza y limitados en su intersección.
El corte así obtenido se denomina medio corte o corte al cuarto, ya que para su realización, se elimina la cuarta parte de la pieza. De esta forma, en una sola proyección, la mitad de la pieza se representa en vista exterior, y la otra mitad representa una vista en corte, mostrando el interior de la pieza. La separación entre la vista exterior y la vista en corte deberá representar siempre la traza del plano de simetría perpendicular al plano de proyección. No se representará la sección vista de perfil, ya que una sección producida por un plano secante únicamente se representa en la vista donde aparece en verdadera magnitud, es decir, las secciones solamente se deben proyectar sobre planos paralelos a las mismas. En la parte no seccionada se prescindirá de la representación de todo tipo de líneas ocultas, ya que, debido a la simetría que presenta la pieza, éstas aparecen vistas en el corte.
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Cuando se realiza este tipo de corte, no se indicarán las trazas correspondientes a los planos secantes.
4.5 Corte por varios planos secantes sucesivos paralelos En piezas complejas que presentan diversos detalles constructivos internos, situados en diferentes planos, para dar a conocer los múltiples detalles de su configuración, sería menester practicar otros tantos cortes, cada uno de los cuales aclararía un determinado detalle interior, careciendo de interés para la definición de los restantes detalles.
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Teniendo en cuenta que una de las características del dibujo técnico es la simplicidad y la rapidez de ejecución, con el fin de limitar el elevado número de cortes de escasa utilidad, surge así la utilización del corte por varios planos secantes sucesivos paralelos o corte quebrado. Este tipo de corte permite, con la ayuda de una sola proyección, definir varios detalles constructivos internos de la pieza, situados a diferente distancia del plano de proyección. Las trazas de los planos secantes forman una línea quebrada, de ahí su denominación, como si fueran alternativamente paralelos y perpendiculares al plano de proyección. En los extremos y vértices de dicha traza, se indican trazos cortos y gruesos, y se añaden letras mayúsculas; situando, a su vez, en los extremos de la traza, las flechas indicativas de la dirección y sentido de observación. Este corte se representa como si hubiera sido producido únicamente por los planos secantes paralelos al plano de proyección; es decir, no se representarán las secciones producidas por los planos secantes perpendiculares al plano de proyección.
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5 ACOTACIÓN
CONTENIDOS • •
Clasificación de cotas Normas de cotas
OBJETIVOS • • • • •
Distinguir las cotas funcionales de las no funcionales. Establecer los principios fundamentales para la acotación de dibujo industrial. Conocer los elementos generales de acotación. Conocer los signos empleados en la acotación como diámetros, radio, esfera, etc. Distinguir y conocer los diferentes sistemas se acotación, así como su aplicación práctica, de acuerdo con su funcionamiento y forma geométrica.
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5.1 Clasificación de cotas Las cotas, en función de su importancia, se pueden clasificar en: funcionales, no funcionales y auxiliares. • • •
Cotas funcionales: Son aquellas que desempeñan una valía esencial en el funcionamiento o en el empleo de la pieza y expresan directamente la condición a satisfacer. Cotas no funcionales: Son las que constituyen la total definición de la pieza, pero no tienen importancia para su normal funcionamiento. Cotas auxiliares: Son las cotas que dan las medidas totales, exteriores o interiores, de una pieza. No precisan tolerancia alguna, se colocan sólo para dar información adicional y se indican entre paréntesis.
5.2 Normas de cotas
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6 ESTADOS SUPERFICIALES
CONTENIDOS • • • • •
Conceptos básicos. “Rugosidad” Símbolos utilizados en la indicación de los estados superficiales Indicación de la rugosidad superficial Indicación de sobre medidas para mecanizados Disposición de las especificaciones del estado de superficie en el símbolo
OBJETIVOS • •
Especificar los símbolos y las indicaciones complementarias de los estados superficiales. Colocar correctamente los símbolos de los estados superficiales en los dibujos de definición
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6.1 Conceptos básicos. “Rugosidad” En el dibujo de definición de una pieza, debe indicarse las clases de superficies que posee (superficies en bruto, tratadas, mecanizadas), y su calidad superficial por medio de la rugosidad, según las normas internacionales. La rugosidad o aspereza es la huella que se produce en la superficie de una pieza como consecuencia del proceso de elaboración. Por lo tanto, es evidente que la rugosidad está íntimamente ligada con el proceso de fabricación, en función de la rugosidad de la pieza, y, por lo tanto, de la calidad superficial.
6.2 Símbolos utilizados en la indicación de los estados superficiales El símbolo básico está formado por dos trazos desiguales, inclinados aproximadamente 60º con relación a la línea que representa la superficie considerada, según se indica en la figura:
Cuando se exige un mecanizado con arranque de viruta, se debe añadir al símbolo básico un trazo como se indica:
Si no se permite el arranque de viruta, debe añadirse al símbolo básico un círculo, como se indica en la figura:
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Cuando sea necesario indicar características especiales del estado de la superficie, el trazo más larga se completa con otro horizontal, como se indica:
6.3 Indicación de la rugosidad superficial 6.3.1 El valor o los valores que definen el criterio principal de la rugosidad deberá colocarse sobre los símbolos de las figuras como se indica:
6.3.2 si es necesario establecer los límites máximo y mínimo del criterio principal de rugosidad, ambos valores se escriben según se indica en la figura, situando el límite máximo (a1) encima del límite mínimo (a2).
6.3.3 El criterio principal de rugosidad, Ra, puede indicarse mediante los números de la clase de rugosidad correspondiente dados en la siguiente tabla:
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6.3.4 Cuando se exija un proceso particular de fabricación para la obtención del estado final de la superficie, debe indicarse con claridad sobre el trazo horizontal que completa el trazo más largo según se indica:
6.4 Indicación de sobre medidas para mecanizados Si es necesario prescribir el valor de la sobre-medida para el mecanizado, debe escribirse a la izquierda del símbolo como indica la figura. Este valor debe darse en milímetros o en pulgadas, siguiendo el sistema de unidades adoptado para la acotación del dibujo.
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6.5 Disposición de las especificaciones del estado de superficie en el símbolo Las especificaciones del estado de superficie deben colocarse como se indica a continuación:
Ejemplos
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7 TOLERANCIA DE MEDIDA
CONTENIDOS • • • •
Introducción a la tolerancia de medida Inscripción de los elementos de un cota lineal Inscripción de las tolerancias en los dibujos de conjunto Inscripción de los elementos de las cotas angulares
OBJETIVOS • • •
Saber inscribir en los dibujos de despiece y conjunto las tolerancias lineales y angulares. Saber calcular y seleccionar las tolerancias y los ajustes deseados en función las necesidades. Asegurar el funcionamiento e intercambio de piezas.
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7.1 Introducción a la tolerancia de medida La mayor parte de las piezas no quedan definidas con su representación, su acotación y definición del tipo y calidad de sus superficies, debido a que existe una discrepancia entre las medidas teóricas o exactas que aparecen en algunos dibujos y las medidas reales de las piezas. Estas discrepancias pueden ser debidas a un gran número de factores como pueden ser: • • • •
Juegos de las herramientas o máquinas herramientas. Errores de los instrumentos de medida o de los operarios que miden. La dilatación de los cuerpos como consecuencia de las temperaturas que adquieran las piezas en su fabricación. Deformaciones producidas por las tensiones internas de las piezas.
7.2 Inscripción de los elementos de un cota lineal 7.2.1 Símbolo ISO Las componentes de la cota con tolerancia deben indicarse en el orden siguiente: a) La cota nominal. b) El símbolo de la tolerancia. Cuando, además de los símbolos, sea necesario indicar los valores de las desviaciones o las medidas límites, la información adicional debe escribirse entre paréntesis.
7.2.2 Desviaciones admisibles Las componentes de la cota con tolerancia deben indicarse en el orden siguiente: a) La cota nominal. b) Los valores de las desviaciones.
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Si una de las dos desviaciones es cero, debe indicarse con la cifra cero.
Si la tolerancia está dispuesta simétricamente respecto a la cota nominal, el valor de las desviaciones debe indicarse sólo una vez, precedido por el signo ±.
7.2.3 Medidas límites Las medidas límites pueden indicarse con una cota superior y una cota inferior.
7.2.4 Medidas límites en un sentido Si una cota está limitada únicamente en un sentido, debe añadirse la indicación “min.” o “max.”.
7.3 Inscripción de las tolerancias en los dibujos de conjunto 7.3.1 Símbolos ISO El símbolo de la tolerancia del agujero debe colocarse antes que el del eje o sobre él; los símbolos deben ir precedidos por la cota nominal escrita una única vez.
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Cuando sea necesario indicar los valores numéricos de las desviaciones, deben colocarse entre paréntesis.
7.4 Inscripción de los elementos de las cotas angulares Los convencionalismos establecidos para la indicación de tolerancias en cotas lineales son igualmente aplicables a las cotas angulares, excepto que las unidades del ángulo nominal y de sus fracciones, así como de las desviaciones, están siempre indicadas. Cuando la desviación angular se exprese en minutos de grado, el valor en minutos debe ir precedido de 0º.
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8 DIBUJO DE CONJUNTO Y DESPIECE CONTENIDOS • • •
Conceptos de dibujo de conjunto, dibujo de despiece y lista de piezas Composición del dibujo de conjunto y lista de piezas Dibujos en despiece
OBJETIVOS • •
Interpretar el funcionamiento de los dibujos de conjunto. Representar conjuntos a partir de especies y, viceversa, dado un conjunto, representar su despiece y la lista de piezas.
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8.1 Conceptos de dibujo de conjunto, dibujo de despiece y lista de piezas Dibujo de conjunto es el dibujo que muestra las diferentes piezas de un dispositivo o mecanismo, de forma que nos presenta las características funcionales del mismo. Los mecanismos de varias piezas se representan en uno o varios dibujos de conjunto; esta representación en conjunto tiene como misión dar a conocer el montaje de las piezas y la relación entre ellas. El dibujo de despiece es aquél en que se representan todas y cada una de las piezas no normalizadas del conjunto, por medio del dibujo de definición de cada pieza, entendiendo por dibujo de definición el que define la pieza sin indeterminación de forma, medidas y características complementarias para su fabricación. Las listas de piezas de fabricación proporcionan información sobre los objetos representados en el dibujo y sirven de documento para el desarrollo, preparación y cálculo de la fabricación del producto. Cada dibujo de conjunto lleva asociado una lista de todas las piezas, y cada dibujo de despiece tiene una lista de las piezas dibujadas en él. El dibujo de conjunto tiene gran importancia: a) Porque muestra la relación y proporción de varias de las piezas en el momento de realización del proyecto. b) Porque muestra con claridad los distintos subconjuntos o planos de grupos de objetos y la relación de unos con otros. c) Porque resulta imprescindible para el montaje.
8.2 Composición del dibujo de conjunto y lista de piezas El producto final se forma en el taller en diversos grados de montaje, de forma que en primer lugar se montan grupos pequeños, éstos a su vez, forman grupos mayores y éstos, grupos completos, empleando como elementos de unión: tornillos, tuercas, etc. Este montaje dará una distribución de dibujos con su correspondiente distribución de lista de piezas. Será, por lo tanto, necesario: una denominación precisa de los contenidos del dibujo, una lista de piezas para cada dibujo general o para cada dibujo de grupo, y la coincidencia entre la denominación en los dibujos de conjunto y las listas de piezas.
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Si no es suficiente con un plano de conjunto, por tener demasiadas piezas el mecanismo, se reúnen varias piezas formando grupos en los llamados planos de grupo, y en el plano de conjunto sólo se dibujará la disposición y relación que guardan unos grupos. Un ejemplo de distribución en partes y grupos es el de la figura:
8.2.1 Referencia de los elementos La forma de referir los elementos viene definida en la norma de la siguiente manera: a) A cada pieza del conjunto se le asigna un número llamado marca, que será la referencia del elemento. Esta referencia se recomienda que sea asignada de forma sucesiva a cada uno de los elementos que componen el conjunto o grupos de elementos que componen el conjunto o grupos de elementos representados en el dibujo. b) Los elementos idénticos de un conjunto se identifican por una misma referencia y si no existiese ambigüedad se referirán sólo una vez. c) En el caso de que existan varios dibujos de grupo, cada subconjunto completo debe identificarse con una solo referencia. d) Cada una de las referencias debe unirse al elemento correspondiente por una línea de referencia, que va desde la marca a un punto o flecha.
e) Las referencias deben disponerse en las mejores condiciones posibles de claridad y legibilidad del dibujo, preferiblemente alineadas en filas y columnas. Las marcas de referencias se dispondrán alrededor del conjunto representado y exteriormente a él, de forma correlativa en el sentido de las agujas del reloj. f) Las líneas de referencia pueden ser rectas o quebradas. g) Se permite la supresión de la línea de referencia, si es evidente la relación entre la referencia y el elemento.
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h) Una misma línea de referencia puede incluir varios elementos asociados (ver imágenes 8, 9,10).
i) El tamaño de los números (marcas) nunca serán inferiores a 5 mm y será aproximadamente el doble que los números de cota, y de espesor grueso. j) Debe adoptarse un orden determinado para la numeración de las referencias: • • •
Orden de montaje. Orden de importancia: Subconjuntos, piezas principales, piezas secundarias, etc. Otro orden lógico.
8.2.2 Normas para representar conjuntos sencillos 1º
Si el conjunto está definido con alguna sección, los rayados de cada pieza serán de inclinación diferente a la adyacente a 45º, y si esto no fuera posible por existir más de dos piezas seccionadas, se diferenciarán los rayados dibujándolos con más o menos densidad de línea.
2º
Cuando dos piezas de un mecanismo estén en contacto se representa una sola línea de contacto entre las dos.
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3º
Si dos piezas se representan por dos líneas significará que existe separación entre ambas.
4º
En caso de acoplamientos, la representación de las piezas ejes prevalecen sobre la representación de las piezas agujeros. También hay que tener en cuenta que las piezas macizas, y las normalizadas en corte longitudinal no se rayan en los cortes de los dibujos del conjunto.
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8.3 Dibujos en despiece El dibujo en despiece es el dibujo por separado de cada una de las piezas que componen un mecanismo. Las características más importantes a tener en cuenta en los dibujos de despiece son: a) Cada pieza se dibujará con el mínimo número de vistas, cortes y detalles necesarios para la perfecta definición de la pieza. b) Deberá procurarse que se dibuje en su posición de trabajo. El alzado de cada pieza en el despiece debe ser, en lo posible, el mismo que aparece en el dibujo de conjunto. c) Estudiado y definido el alzado de las pieza, se deducen el resto de las vistas y cortes que solucionen la determinación de la pieza. d) Sólo debe dibujarse el número de vistas necesarias, pero si una vista más nos da una más rápida y clara visión de la pieza, ésta debe dibujarse. e) Hay que indicar todos los detalles y datos técnicos para su realización como son: • • •
Dimensiones. Signos superficiales y tratamientos específicos. Tolerancias, materiales, identificación, etc.
f) En los dibujos de despiece, los objetos que se emplean en cualquier posición, se representan preferentemente en la posición de fabricación. g) Las piezas normalizadas (tornillos, tuercas, arandelas, etc.), no deben dibujarse; basta designarlas en la lista de piezas. h) Es práctica corriente el agrupar todas o varias de las piezas de un conjunto en un mismo plano de despiece, aunque no es recomendada para dibujos de fabricación. En este caso debe procurarse que queden cercanas en el dibujo, las piezas que deben in ensambladas en el conjunto. i) Comprobar, una vez terminados los dibujos de despiece, si el montaje es posible y racional.
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Ejemplo práctico
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9 DESIGNACIÓN NORMALIZADA DE MATERIALES CONTENIDOS • • •
Productos férreos. Definiciones Fundiciones Aceros
OBJETIVOS •
Fijar reglas generales de las designaciones convencionales (simbólica y numérica) de los distintos materiales férreos y no férreos, según normas, para su posterior indicación en las distintas listas de piezas.
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9.1 Productos férreos. Definiciones Los productos férreos son aleaciones en las que el elemento predominante es el hierro. Clasificación: a) b) c) d) e) f)
Hierro: Sólo tiene como componente químico el hierro e impurezas Fundiciones: Aleaciones de hierro y carbono en piezas moldeadas, con un porcentaje de carbono mayor de 2%. Aceros: Aleación de hierro y carbono con un porcentaje de carbono menor del 2%. Es apto para la conformación en caliente. Ferroaleaciones: Aleaciones férreas en bruto, no aptas para laminación, forja o moldeo. Aleaciones férreas especiales: son las que, no perteneciendo a ningún grupo de los anteriores, contienen hierro como metal base. Conglomerados férreos especiales: productos obtenidos por la unión de partículas de sustancias férreas con tal coherencia que resulta masa compacta.
9.2 Fundiciones Fundición es una aleación de hierro y de carbono en la pieza moldeada que puede contener otros elementos y en la que el contenido de carbono es mayor al 2%. La designación de las fundiciones de hierro se puede hacer mediante una designación numérica o simbólica según la norma. 9.2.1
Designación simbólica de las fundiciones de hierro
La designación simbólica consta de de un máximo de 6 posiciones, algunas de las cuales no necesitan utilizarse. No deben existir espacios entre ninguna de las posiciones utilizadas. Posición 1: Prefijo “EN- “, si la fundición es normalizada, ejemplo EN-GJL-150. Si la norma del material se presenta asociada al símbolo del material, se puede omitir el prefijo “EN-“, designando la fundición de la siguiente forma: EN 1561-GJL-150. Posición 2: Símbolo “GJ” para la fundición de hierro, siendo “G” para la fundición y “J” para el hierro.
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Posición 3: Símbolo de la estructura grafítica, si se considera necesario especificar, se utiliza para ello una de las siguientes letras: L S M V N Y
Laminar. Esferoidal Carbón recocido (maleable). Vermicular. Libre de grafito, ledeburítica. Estructura especial.
Posición 4: Símbolo de la microestructura o macroestructura, si se considera necesario especificar. El símbolo se coloca siempre a continuación del símbolo de la posición 3, por medio de una de las siguientes letras, según sea lo apropiado: A F P M L Q T B W
Austenita. Ferrita. Perlita. Martensita. Ledeburita. Templada. Bonificada (templada y revenida). Corazón negro. Corazón blanco.
Posición 5: Símbolo para clasificar el material por medio de las propiedades mecánicas o mediante la composición química y separado del último símbolo por medio de un guión. A)
Clasificación mediante propiedades mecánicas
Se designan las propiedades mecánicas por medio de cifras. Los métodos de obtención de muestras y la temperatura de medición del valor de resistencia a impacto se designa por medio de letras. •
Las letras que describen la obtención de las muestras de ensayos son: S U C
Muestra de ensayo fundida independiente de las piezas. Muestra de ensayo fundida conjuntamente con las piezas. Muestra de ensayo obtenida de una pieza moldeada.
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• • •
•
Resistencia a la tracción se expresa mediante su valor mínimo en N/mm2. Ejemplo: EN-GJL-150C. El alargamiento se indica, se hace por medio de su valor mínimo expresado en porcentaje, colocado a continuación de la resistencia mínima a la tracción y separado por un guión. Ejemplo: EN-GJS-350-22C. Resistencia al impacto, si se requiere, se debe indicar la temperatura del ensayo para determinar su valor, mediante las letras “RT” a temperatura ambiente y “LT” a baja temperatura, colocadas a continuación de las propiedades mecánicas y separadas por un guión. Ejemplo: EN-GJS-400-18S-RT. Dureza. Si se clasifica la fundición mediante dureza, ésta se debe de indicar por medio de dos letras y dos o tres números que expresan el valor de la dureza. Las letras pueden ser: HB HV HR
Para dureza Brinell Para dureza Vickers. Para dureza Rockwell.
Ejemplo de designación: EN-GJL-HB155. B)
Clasificación mediante composición química
Si una fundición de hierro se clasifica mediante su composición química, la letra “X” debe ser el primer símbolo de la posición 5. Los restantes símbolos de la posición 5 deben indicarse de la siguiente forma: a)
b)
Clasificación sin indicación del contenido de carbono. A continuación de la letra “X” se expresan los símbolos químicos más relevantes y en secuencia de contenidos decrecientes. Por último, se indica el contenido, en porcentaje, de estos elementos y separados entre sí mediante un guión. Ejemplo: EN-GJL-XNiMn13-7. Clasificación con indicación del contenido de carbono. Cuando se requiere la indicación del contenido de carbono, se indica mediante su porcentaje multiplicado por 100, después de la letra “X”. el resto de los elementos de la composición química se indican igualmente que en el apartado anterior a). Ejemplo: EN-GJN-X300CrNiSi9-5-2, donde 300 indica que el contenido de carbono es el 3%.
Posición 6: Símbolo para requisitos adicionales. Se indica por medio de una de las siguientes letras a continuación de la posición 5 y separadas por un guión. D H W Z
Piezas en bruto fundidas. Piezas tratadas térmicamente. Piezas aptas para soldar. Requisitos adicionales especificados en el pedido.
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9.2.2
Designación numérica de las fundiciones de hierro.
La designación numérica comprende 9 caracteres: Posición 1 a 3: Prefijo “EN-“ Posición 4: La letra J. Posición 5: Una letra para indicar la estructura grafítica, que corresponda con la utilización en la posición 3 del apartado 9.2.1. Posición 6: Un número de una sola cifra, que indica la característica principal de la fundición, por ejemplo el 1 indica la carga de rotura y el 2 la dureza. Posición 7 y 8: Son dígitos del 0 al 99 que representan el material individual. Posición 9: Un número de un dígito que representan un requisito específico del material, pore ejemplo: el número 6 especifica la soldabilidad. Ejemplo de designación numérica: EN-JL2171.
9.3 Aceros Es un producto férreo apto para la conformación en caliente con un contenido límite (máximo) del 2% de carbono. Podemos hacer una clasificación numérica de los aceros por medio de cifras, o hacer una clasificación simbólica atendiendo a la composición en: aceros aleados y no aleados, o atendiendo a criterios derivados de su utilización en: aceros de base, aceros de calidad y aceros especiales.
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9.3.1
Designación convencional de aceros
La designación normalizada de los aceros según la norma Europea comprende: • • • • •
La palabra “acero”. La designación simbólica o numérica del acero. Si procede, el símbolo relativo al grado de templabilidad. Si procede, el símbolo relativo a los requisitos de templabilidad restringida. Si procede, la designación del estado de tratamiento térmico.
Ejemplo 1: Acero EN 10083-1 – C45+N o Acero EN 10083-1 – 1.1191+N La designación de tratamientos térmicos de los aceros se indica por: • • • • •
“Nada o +U” en acero no tratado. “+S” en aceros con tratamiento para mejorar la aptitud al cizallado. “+A” en aceros con tratamiento de recocido de ablandamiento. “+N” en aceros con tratamiento normalizado. “+QT” en aceros con tratamiento de temple y revenido.
El símbolo de templabilidad es “+H” para aceros de templabilidad normal, y “+HH” o “+HL” para aceros con banda de templabilidad reducida. 9.3.1.1
Designación simbólica de los aceros A) Aceros designados en función de sus características principales:
La designación incluirá uno de los siguientes símbolos principales: S= P= L= E= B= Y= R= H= D= M=
Aceros para construcción metálica. Aceros para recipientes a presión. Aceros para tuberías. Aceros para construcciones mecánicas. Aceros para hormigón armado. Aceros para pretensados. Aceros para o con forma de carriles. Productos planos laminados en frío de acero de alta resistencia. Productos planos para deformación en frío. Aceros para aplicaciones eléctricas.
Seguido de un número que indica el valor del límite elástico, o la carga de rotura en N/mm2; u otros términos dependiendo del tipo de acero.
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10 UNIONES DESMONTABLES CONTENIDOS • • • • • • • •
Tipos de uniones Designación normalizada Tornillos Tuercas Espárragos y varillas Roscadas Arandelas Pasadores Chavetas
OBJETIVOS • • •
Conocer los distintos tipos de uniones desmontables y saber elegir la más adecuada para cada aplicación. Conocer la representación convencional y esquemática de los elementos de unión. Saber designar los elementos normalizados según normas.
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10.1 Tipos de uniones Uniones desmontables • • • • • • • •
Tornillos, tuercas, arandelas. Espárragos. Pernos. Bulones. Pasadores. Chavetas. Lengüetas. Ejes nervados etc.
Uniones fijas • •
Soldadura. Remaches.
10.2 Designación normalizada 10.2.1 Designación de los elementos normalizados 1º 2º 3º
Nombre o denominación del objeto. Abreviatura que determina concretamente el producto. Norma correspondiente.
Ejemplo: Roblón de acero 6 UNE 17004. Designación de la resistencia de los tornillos Se designa con dos números separados por un punto (ejemplo “8.8”). El primero indica la décima parte de la resistencia mínima a la tracción (σR) en kg/mm2, y la segunda indica 10 veces la relación entre la tensión de fluencia mínima (σF) y la resistencia mínima a la tracción (σR).
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Ejemplo: Un tornillo con indicación de resistencia (8.8).
• •
El primer 8 indica: 1/10 σR = 8, entonces: σR = 80 kg/mm2 El segundo 8 representa: 10*(σF/ σR), entonces σF = (8*σR)/10 = 64 kg/mm2
• •
El número se marca en la cabeza de los tornillos. Si no se puede indicar esta característica por falta de espacio, se sustituirá la numeración por su equivalencia, según tabla adjunta.
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10.3 Tornillos Son los elementos más empleados en las uniones desmontables y tienen las siguientes partes: Cabeza, vástago y extremo opuesto o punta.
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10.4 Tuercas
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10.5 Espárragos y varillas Roscadas 1. Espárragos: Son tornillos sin cabeza que van roscados en los extremos. a = Longitud atornillada en el lado empotrado. b = Longitud roscada en el lado de la tuerca. c = Longitud nominal. e = Longitud total.
2. Varilla roscada: Se emplea para asegurar la posición de la pieza después del montaje o para regulación de otros elementos. Los extremos de apriete pueden ser rasurados o con hexágono interior (Allen).
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10.6 Arandelas 1. Arandela plana Son piezas, generalmente cilíndricas, con un agujero en su parte central y se emplean como apoyo de la tuerca. Normalmente se utiliza cuando el material que se va a unir es más blando que el de la tuerca, cuando la superficie de la tuerca no es lisa, o como elemento de seguridad para evitar que se aflojen las tuercas.
2. Arandela muelle (o Grower) Impiden que se aflojen los tornillos por presión, y se designan por el diámetro interior del agujero (di).
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10.7 Pasadores La función principal de los pasadores es fijar la posición de las piezas a unir y los tipos son: 1.
Pasador cilíndrico.
Tipos: • • •
Extremo abombado (A). Extremo cónico (B). Extremo liso (C).
Se denominar por el diámetro del vástago y la longitud del pasador. 2.
Pasador elástico.
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3.
Pasador cónico.
Los extremos son redondeados con radio igual a “d”, actúan como cuñas y la conicidad es de 1:50.
4.
Pasador estriado.
5.
Pasador sin cabeza y con taladro.
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10.8 Chavetas Las chavetas tienen por finalidad transmitir el movimiento de rotación de un eje a un cubo de una polea o engranaje, sin deslizamiento. Generalmente son metálicas y se alojan ajustándose parcialmente hundidas entre un eje y el cubo de una rueda o polea. Existen muy diversas tipos de chavetas según el esfuerzo a transmitir, la aplicación, la forma, el montaje, etc. Si las clasificamos según la forma, existen dos grupos: 1. Chavetas de ajuste (lenguetas) • Planas, con o sin tornillo de fijación. • Con chaflán. • De disco. 2. Chaveta forzada. • Sin cabeza, encajada o a presión. • Con cabeza. Las lengüetas son las que no poseen plano de inclinación y tienen todas sus caras paralelas en general, por el contrario las chavetas tienen planos inclinados, actuando como una cuña. Lengüetas de ajuste plana sin tornillo de fijación (embutidas o engastadas). Se introducen parcialmente a presión o sin juego en el chivetero del eje.
Lengüeta ajustable con chaflán Se diferencia de la anterior en que poseen un chaflán para facilitar su montaje y extracción.
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Lengüeta de disco.
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11 UNIONES FIJAS CONTENIDOS • • • • •
Representación de la soldadura Símbolos de soldadura Posición de los símbolos en los planos Indicaciones complementarias Remaches
OBJETIVOS • • •
Interpretar los signos de soldadura en los dibujos. Establecer las reglas que han de seguirse para la representación, de las soldaduras que se han de realizar. Saber representar e interpretar las uniones por medio de remaches.
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11.1 Representación de la soldadura La representación de la soldadura puede ser gráfica o simbólica; no obstante, para simplificar, conviene adoptar en las soldaduras corrientes la representación simbólica. A)
Representación gráfica.
Donde el cordón en sección aparece en verdadera forma y dimensión. En vista longitudinal se representa por línea continua ancha acompañada por el símbolo del cordón encima de la línea del cordón.
B)
Representación simbólica.
Donde tanto en vista como en sección se presenta por una línea ancha al junta y con un símbolo sobre la línea de referencia.
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11.2 Símbolos de soldadura Símbolos elementales
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Combinaciones de símbolos elementales Cuando se requiera, se podrán utilizar combinaciones de símbolos elementales.
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Símbolos suplementarios Los símbolos elementales pueden complementarse con un símbolo que caracterice la forma de la superficie externa o la forma de la soldadura.
Ejemplo de aplicación de símbolos suplementarios
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11.3 Posición de los símbolos en los planos General Los símbolos contemplados por estas reglas son sólo parte de un sistema completo de representación que comprende, además del propio símbolo: -
Una línea flecha por unión. Una doble línea de referencia, que consiste en dos líneas paralelas, una continua y otra a trazos. Una serie de cotas y signos convencionales.
El propósito de las siguientes reglas es definir la situación de las soldaduras especificando: -
La posición de la línea de la flecha. La posición de la línea de referencia. La posición del símbolo.
Relación entre la línea de la flecha y la unión. Los ejemplos dados en las figuras explican el significado de los términos: -
“el lado de la flecha” de la unión. “El otro lado” de la unión.
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Posición de la línea de la flecha La posición de la línea de la flecha respecto a la soldadura no tiene, en general, especial significado. Sin embargo existen algunas excepciones, la línea de la flecha señalará la chapa que lleva la preparación. La línea de flecha: -
Une un extremo de la línea continua de referencia formando un ángulo con ésta. Se completará con la punta de una flecha.
Posición de la línea de referencia La línea de referencia se dibujará, preferentemente, paralela al borde inferior del dibujo o, si es imposible, perpendicular a éste.
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Posición del símbolo respecto a la línea de referencia. El símbolo se colocará arriba o debajo de la línea de referencia, de acuerdo con las siguientes reglas: -
el símbolo se colocará en el lado de la línea continua de la línea de referencia si la soldadura (cara de la soldadura) está en el lado de la flecha de unión. el símbolo se colocará en el lado de la línea a trazos si la soldadura (cara de la soldadura) está en el otro lado de la unión.
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Dimensiones principales.
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11.4 Indicaciones complementarias Con el fin de especificar alguna otra característica de las soldaduras, pueden ser necesarias indicaciones complementarias. Por ejemplo: Soldaduras alrededor Cuando la soldadura debe realizarse todo alrededor de una pieza, el símbolo es un círculo como se muestra en la figura.
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Soldaduras de campo Para indicar que se trata de una soldadura en campo se utiliza una bandera, como muestra la figura:
Indicación del proceso de soldeo. Si se quiere. El proceso de soldeo se simbolizará por un número escrito entre los dos ramales de la cola, al final de la línea de referencia y separado de la misma.
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Ejemplos de utilización de símbolos elementales
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11.5 Remaches La finalidad de la unión con remaches es la misma que la unión con tornillos, pero en lugar de ser desmontable es una unión fija. Por ello, si se quiere desmontar la unión será necesario romper el remache. Un remache se divide en tres partes que son: a) Cabeza del remache. b) Vástago del remache. c) Cabeza de cierre.
Clasificación y representación de los remaches. Hay varios tipos de remaches fundamentales y sus formas vienen dadas en la norma. Su denominación se realiza por el diámetro a 1 mm por debajo de la cabeza si está comprendido entre 1 y 5 mm y a 5 mm por debajo si es igual o superior a 6 mm, antes del conformado, y por la longitud del vástago antes de remachar. Los tipos más importantes son los indicados a continuación.
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12 RESORTES CONTENIDOS • •
Resortes Clases de resortes
OBJETIVOS •
Conocer los tipos de resortes, su representación, aplicación y acotación.
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12.1 Resortes Son elementos elásticos que bajo la acción de una fuerza exterior pueden sufrir grandes deformaciones y al cesar dicha fuerza exterior desaparece la deformación. Aplicaciones: 1º Limitar los efectos de choques, sacudidas, etc. 2º Asegurar el contacto de dos piezas de un mecanismo. 3º Acelerar movimientos que necesitan gran rapidez. 4º Otros: relojes, dinamómetros.
12.2 Clases de resortes Según su forma se clasifican en: a) b) c) d)
Resortes helicoidales. Normalmente son resortes de sección redonda o cuadrada, y pueden ser de compresión, de tracción o de torsión. Ballestas: formadas por varias láminas de acero especial. Resortes en espiral: generalmente de sección rectangular. Muelles de disco: están formados por arandelas cónicas.
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12.2.1 Resortes helicoidales cilíndricos a compresión Son aquellos que ejercen una fuerza hacia el exterior oponiéndose a una exterior que trata de comprimirlos. Su representación en vista, sección y simbólica se puede observar a continuación:
Datos para la designación de resortes De o Di = Diámetro exterior o interior según el resorte trabaje en el agujero o en el eje. Dm = Diámetro medio. P = Paso. Lo = Longitud del resorte libre. Nº = Número de espiras.
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12.2.2 Resortes helicoidales cilíndricos a compresión, de sección cuadrada. Si la sección del material no es circular, el símbolo de la sección debe indicarse en la representación simplificada.
12.2.3 Resortes helicoidales cónicos a compresión. Se utilizan fundamentalmente para amortiguar choques de gran intensidad; por ejemplo topes de vagones.
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12.2.4 Resortes de compresión cilíndricos y cónicos combinados.
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12.2.5 Resorte de disco Es un resorte de compresión formado por arandelas elásticas en forma de tronco, montada individualmente o en grupo superpuestas.
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12.2.6 Resorte helicoidal de tracción Es un resorte helicoidal cilíndrico que ejerce la acción hacia su interior, oponiéndose a una fuerza exterior que trata de estirarlo en la dirección de su eje. En reposo, las espiras de este tipo de resorte están normalmente juntas, por lo que el paso de las espiras es igual al diámetro del hilo.
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12.2.7 Resorte de láminas. Este tipo de resorte se conoce con el nombre de ballesta. Está formado por una serie de láminas de acero de sección rectangular de diferente longitud, las cuales trabajan a flexión; la lámina de mayor longitud se denomina lámina maestra.
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13 ENGRANAJES CONTENIDOS • •
Clasificación de los engranajes Definiciones geométricas
OBJETIVOS • •
Representar las ruedas dentadas y el montaje entre ellas. Establecer los signos convencionales para los dentados de los engranajes, así como de los tornillos sin fin.
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Introducción Un engranaje es un mecanismo de transmisión, es decir, se utiliza para transmitir el movimiento de rotación entre dos árboles. Está formado por dos ruedas dentadas que engranan entre sí, montadas solidariamente a sus respectivos árboles, de tal forma, que el movimiento se transmite por efecto de los dientes que entran en contacto. La rueda de menor número de dientes se denomina piñón, y la de mayor número de dientes se denomina corona. En el modo de funcionamiento habitual de un engranaje, el piñón es el elemento que transmite el giro, rueda conductora, mientras que la corona hace el papel de rueda conducida.
13.1 Clasificación de los engranajes Los engranajes se pueden clasificar atendiendo a la posición relativa de sus ejes. Engranajes de ejes paralelos. Utilizan ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto o con dentado helicoidal.
1. Engranajes de ejes cruzados. Utilizan ruedas con dentado helicoidal, cilíndricas o cónicas; también pueden estar construidos por una rueda helicoidal y un tornillo sin fin.
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2. Engranajes de ejes concurrentes. Utilizan ruedas dentadas cónicas con dentado recto o dentado helicoidal.
13.2 Definiciones geométricas A continuación se realiza una descripción de los parámetros más importantes referentes al dentado de una rueda dentada perteneciente a un engranaje, independientemente del tipo de rueda utilizada. En sucesivos apartados se estudiarán las particularidades de cada tipo de rueda. RUEDA CONJUGADA: cualquiera de las dos ruedas dentadas de un engranaje respecto a la otra. DIENTE: en una rueda dentada, cada uno de los elementos salientes destinados a asegurar, por contacto con los dientes de la rueda conjugada, el arrastre de la rueda por su conjugada. HUECO ENTRE DIENTES: espacio que separa dos dientes contiguos de una rueda dentada. SUPERFICIE DE CABEZA: superficie coaxial a la rueda dentada, que limita las puntas de los dientes. SUPERFICIE DE PIE: superficie coaxial a la rueda dentada, que limita el fondo de los huecos entre dientes. FLANCO DEL DIENTE: porción de la superficie lateral de un diente comprendida entre las superficies de cabeza y de pié. Para establecer la forma del perfil de los flancos de los dientes hay que tener en cuenta los siguientes aspectos: la sencillez de su tallado, la disminución del rozamiento, la resistencia de los dientes, asegurar un funcionamiento silencioso y exento de vibraciones. Hay una gran diversidad de formas de dientes, pero prácticamente, solamente se emplean curvas cíclicas fáciles de realizar, utilizándose el perfil cicloidal, y más generalizado el de evolvente del círculo.
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El dentado con perfil cicloidal está compuesto por dos curvas, epicicloide en la parte superior del diente e hipocicloide en la parte inferior. Este dentado tiene la ventaja de una perfecta correspondencia en la forma de los dientes, con pequeña presión y, por consiguiente, mínimo desgaste, pero con el inconveniente de precisar un trazado para cada juego de ruedas o engranaje, con la consiguiente dificultad de mecanizado. El dentado con perfil de evolvente está compuesto por una sola curva. Tiene la ventaja de que todas las ruedas que tienen el mismo paso, ángulo de presión, ajuste de cabeza y de pie de diente, pueden trabajar juntas e intercambiarse, modificando únicamente la distancia entre centros; a su vez, el mecanizado de este tipo de dientes se efectúa mediante herramientas sencillas. Lo anterior justifica la utilización casi exclusiva del dentado con perfil de evolvente. EVOLVENTE DEL CÍRCULO: curva descrita por un punto de una recta que rueda sin deslizar sobre una circunferencia fija (circunferencia base).
CIRCUNFERENCIA BASE: es el lugar geométrico de todos los puntos de origen de las evolventes que forman los flancos de los dientes de una rueda dentada. DIÁMETRO BASE (db): diámetro de la circunferencia base. FLANCO DERECHO/IZQUIERDO: para un observador que mira desde el lado de la rueda dentada convencionalmente elegido como lado de referencia, de los dos flancos, el que está a la derecha/izquierda del diente visto con la cabeza hacia arriba. FLANCOS HOMOLOGOS: en una rueda dentada, todos los flancos derechos o todos los izquierdos. FLANCO CONJUGADO: en un engranaje, uno de los flancos en contacto, considerado con relación al otro. FLANCO ACTIVO: porción del flanco de trabajo sobre el que se efectúa el contacto con los flancos de la rueda conjugada.
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CIRCUNFERENCIA PRIMITIVA: superficie convencional que se toma como referencia para definir las dimensiones del dentado de una rueda dentada, y la posición relativa entre las dos ruedas que constituyen el engranaje. Desde el punto de vista cinemática representa la sección circular de la rueda de fricción equivalente. Es decir, si en lugar de utilizar un engranaje, utilizamos dos ruedas de fricción, en ambos casos, para una velocidad n1 de la rueda conductora, obtenemos una velocidad n2 en la rueda conducida. DIÁMETRO PRIMITIVO (d): diámetro de la circunferencia primitiva.
LINEA DE ACCION: es la tangente común a las dos circunferencias base del engranaje, y a su vez, representa el lugar geométrico de los sucesivos puntos de contacto de los flancos conjugados. ANGULO DE PRESION (a): es el ángulo formado por la línea de acción y la tangente común a las circunferencias primitivas del engranaje; su valor es de 20º.
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Rueda dentada cilíndrica con dentado recto. Es una rueda dentada cuya superficie exterior es cilíndrica, siendo las generatrices de las superficies laterales de los dientes (flancos) paralelas al eje de la rueda. Dimensiones principales. CILINDRO PRIMITIVO: superficie cilíndrica, coaxial a la rueda, que se toma como referencia para definir las dimensiones del dentado. Su sección por un plano perpendicular al eje de la rueda, da lugar al círculo primitivo. CILINDRO DE CABEZA: superficie cilíndrica, coaxial a la rueda, que limita las cabezas de los dientes. Al seccionarlo por un plano perpendicular al eje de la rueda, se obtiene el círculo de cabeza. CILINDRO DE PIE: superficie cilíndrica, coaxial a la rueda, que limita los pies de los dientes. Al seccionarlo por un plano perpendicular al eje de la rueda, se obtiene el círculo de pie. DIAMETRO PRIMITIVO (d): diámetro del círculo primitivo. DIAMETRO DE CABEZA (da): diámetro del círculo de cabeza. da=d+2ha DIAMETRO DE PIE (df): diámetro del círculo de pie. df=d-2hf NUMERO DE DIENTES (z): es el número de dientes de la rueda.
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PASO (p): longitud del arco de la circunferencia primitiva comprendido entre dos flancos homólogos consecutivos. p=3,14d/z MODULO (m): es la relación entre el diámetro primitivo expresado en milímetros y el número de dientes de la rueda. Su valor está normalizado. m=d/z ESPESOR DEL DIENTE (s): longitud del arco de la circunferencia primitiva comprendido entre los dos flancos de un diente. S ≈ p/2 LONGITUD DEL DIENTE (b): longitud de la parte dentada, medida siguiendo la generatriz del cilindro primitivo. ALTURA DE CABEZA DE DIENTE (ha): distancia radial entre la circunferencia de cabeza y la circunferencia primitiva. ha=m ALTURA DE PIE DE DIENTE (hf): distancia radial entre la circunferencia de pie y la circunferencia primitiva. hf=1,25m ALTURA DE DIENTE (h): distancia radial entre la circunferencia de cabeza y la circunferencia de pie. h=ha+hf
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13.2.1 Engranaje de ejes paralelos formado por dos ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto. Dos ruedas dentadas cilíndricas con dentado recto únicamente pueden constituir un engranaje de ejes paralelos.
RELACIONES ENTRE LAS DIMENSIONES DE LAS DOS RUEDAS m1=m2 p1=p2 h1=h2 b1=b2 RELACION DE TRANSMISION (i): relación entre las velocidades angulares de las ruedas conductora n1 y conducida n2 . i=n1/n2=z2/z1=d2/d1 DISTANCIA ENTRE CENTROS (a): es la distancia entre los ejes. Como los cilindros primitivos deben de ser tangentes, la distancia entre los centros será igual a la semisuma de los diámetros primitivos. a=(d1+d2)/2
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13.2.2 Rueda dentada cilíndrica con dentado helicoidal. Es una rueda dentada cuya superficie exterior es cilíndrica, y las generatrices de las superficies laterales de los dientes (flancos) son hélices.
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13.2.3 Engranajes de ejes cruzados a 90º formado por dos ruedas dentadas cilíndricas con dentado helicoidal.
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13.2.4 Engranaje de tornillo sin fin. Este tipo de engranaje se utiliza en la transmisión del movimiento entre dos árboles que se cruzan sin cortarse, normalmente formando un ángulo de 90º. Se compone de un tornillo cilíndrico (piñón) que engrana en una rueda dentada con dentado helicoidal (corona).
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13.2.5 Engranaje de ejes concurrentes a 90º formado por dos ruedas dentadas cónicas con dentado recto.
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14 RODAMIENTOS CONTENIDOS • • • •
Introducción Clasificación de los rodamientos Representación de rodamientos Fijación de rodamientos
OBJETIVOS • • • •
Indicar los tipos y características principales de rapamientos existentes. Conocer las aplicaciones de los distintos tipos de rodamientos. Representar los rodamientos en corte y de forma simbólica. Representar distintos tipos de montajes y accesorios necesarios para ellos.
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14.1 Introducción Existen dos tipos de cojinetes: los cojinetes de deslizamiento (casquillos) y los de rodadura (rodamientos). El rodamiento es un tipo de cojinete que tiene menor rozamiento que los cojinetes de deslizamiento, por existir rodadura. Su aplicación es como punto de apoyo de los ejes o árboles de poleas, engranajes, motores eléctricos, etc.
14.2 Clasificación de los rodamientos. 1. Rodamientos para cargas radiales. Pueden soportar preferentemente cargas dirigidas en la dirección perpendicular al eje de rotación.
2. Rodamientos para cargas axiales. Pueden soportar cargas que actúen únicamente en la dirección del eje de rotación. A su vez pueden ser: rodamientos de simple efecto, que pueden recibir cargas axiales en un sentido, y rodamientos de doble efecto, que pueden recibir cargas axiales en ambos sentidos.
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3. Rodamientos para cargas mixtas. Pueden soportar esfuerzos radiales, axiales o ambos combinados.
Según el tipo de elementos rodantes utilizados: 1. Rodamientos de bolas. Son adecuados para altas velocidades, alta precisión, bajo par torsional, baja vibración.
2. Rodamientos de rodillos. Los rodillos pueden ser de diferentes formas: cilíndricos, cónicos, forma de tonel (la generatriz es un arco de circunferencia) y de agujas (cilindros de gran longitud y pequeño diámetro). Se caracterizan por tener una gran capacidad de carga, asegurando una vida y resistencia a la fatiga prolongadas.
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14.3 Representación de rodamientos. En los dibujos de conjunto, los rodamientos se representan en corte; esto es debido a que van alojados en el interior de soportes, de ahí que para su visualización y consiguiente representación sea necesario realizar una vista en corte del conjunto. Existen dos tipos de representación: representación simplificada y representación detallada.
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14.4 FIJACIÓN DE RODAMIENTOS Los aros de los rodamientos deben tener casi siempre una posición bien definida, no sólo para asegurar la coincidencia de los caminos de rodadura, sino para recibir correctamente las cargas que actúan en el sistema. Pueden admitirse posiciones libres cuando exista riesgo de dilatación o el ajuste se realice sobre otro rodamiento. A continuación se describen diferentes sistemas para la fijación axial de los rodamientos.
14.4.1 RESALTES Y TAPAS DE FIJACION Los aros del rodamiento se apoyarán sobre resaltes planos y perpendiculares al eje del rodamiento, practicados en el árbol y en el alojamiento del soporte. La altura de los resaltes y sus radios serán proporcionales a las dimensiones de los aros y a los radios de los bordes de los rodamientos.
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14.4.2 ANILLOS DE FIJACION Se utilizan anillos de fijación según DIN 988 cuando los resaltes del árbol y del alojamiento practicado en el soporte son pequeños. Permiten soportar cargas axiales muy limitadas, por lo que se emplean preferentemente para rodamientos radiales de bolas o de rodillos cilíndricos.
14.4.3 ARANDELA ELASTICA El rodamiento queda fijado axialmente al árbol por medio de una arandela elástica según UNE 26.074 y DIN 471 que va alojada en una ranura practicada en el mismo. La fijación axial del rodamiento al soporte puede realizarse por medio de un resalte, o bien, por medio de una arandela elástica según UNE 26.075 y DIN 472 que va alojada en una ranura practicada en el alojamiento cilíndrico del soporte. Este sistema de retención no resulta adecuado para absorber fuertes cargas axiales.
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15 INSTALACIONES CON TUBERIAS CONTENIDOS • • • •
Dibujo de tuberías Proyección isométrica en la representación simplificada de tuberías Símbolos gráficos elementos hidráulicos Caracterización de las tuberías industriales por medio de colores
OBJETIVOS • •
Iniciarse en el conocimiento de la normalización y simbología de las tuberías y sus accesorios, de acuerdo con las normas internacionales. Conocer la simbología utilizada en la representación de los sistemas de medida y regulación en procesos industriales, y ser capaces de leer e interpretar planos de procesos industriales.
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15.1 Dibujo de tuberías Las tuberías se emplean para la conducción de fluidos en instalaciones industriales, para gas y aire, en refinería de petróleo, calefacción, refrigeración, climatización y también en procesos para industrias químicas, etc. Los dibujos de las tuberías, accesorios y válvulas se representan de forma simplificada, de tal manera que se indique el trayecto de las canalizaciones, así como la disposición de los elementos, pero sin definir los detalles constructivos de los distintos aparatos. Los dibujos de tuberías en los planos pueden hacerse como dibujos de sólo una línea, o como dibujo de línea doble.
15.2 Proyección isométrica en la representación simplificada de tuberías a. Si se necesita utilizar coordenadas cartesianas, para la simplificación de cálculos y procesos de fabricación, se utiliza un sistema de ejes coordenados.
b. Las tuberías en isométrico que son paralelas a los ejes isométricos, no necesitan indicaciones complementarias, pero si las tuberías se desvían respecto de los ejes isométricos, debe hacerse una indicación complementaria por medio de un rayado. El rayado se realiza en planos auxiliares proyectando la tubería en el plano horizontal y/o vertical como muestra la figura.
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c. los niveles se indican de acuerdo al apartado anterior, pero en perspectiva isométrica, como se muestra en la figura.
d. El sentido de inclinación de una tubería, también se hace con un triángulo rectángulo sobre la línea de la tubería, dibujado en sentido decreciente, desde el punto más alto al más bajo.
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e. Los símbolos gráficos de elementos de instalaciones de tuberías en proyección isométrica, se representan en isométrica.
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Ejemplos de instalaciones
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15.3 Símbolos gráficos elementos hidráulicos.
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15.4 Caracterización de las tuberías industriales por medio de colores Las materias de paso conducidas por tuberías se clasifican según sus propiedades generalmente en 10 grupos, cuyos colores se han fijado en la tabla siguiente:
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