El Maquinante: Uniones Roscadas

lunes, 19 de noviembre de 2018

Uniones Roscadas

UNIONES ROSCADAS

Una rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal (es el nombre que recibe toda línea curva cuyas tangentes forman un ángulo constante (α), siguiendo una dirección fija en el espacio) cilíndrica.

Existen cinco tipos fundamentales de roscas:

Métrica.
Whitworth.
NPT: La conexión más conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico.
UNC: rosca unificada normal (corriente).
UNF: Rosca unificada paso fino.

Las normas generales son las siguientes:
1. Sistema métrico

BS 3643: ISO Roscas métricas
BS 4827: ISO Roscas miniatura o finas
BS 4846: ISO Roscas trapeciales o trapezoidales
BS 21: Roscas para conexiones y tubos de paredes delgadas

2. Sistema inglés

BS84: Roscas Whitworth
BS93: Roscas de la British Assiciation (BA)
DIN 477

3. Rosca Cónica Nacional Americana, o NPT

BS 949/79
ANSI B1.20.3 1976

4. Rosca unificada normal (corriente), o UNC

ANSI / ASME B1. 1 1989

5. Rosca unificada de paso fino, o UNF

ANSI / ASME B1.1 1989

Las principales diferencias son:
- Métrica: Los ángulos de las espiras son de 60° (en tornillos se redondea el fondo de la rosca y las puntas son planas.
En las roscas métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta.
- Whitworth: Los ángulos de los las espiras son de 55°.
En las roscas Whitworth el paso se indica por número de hilos por pulgada.
Otra gran diferencia entre la rosca métrica y la Whitworth es que mientras en las roscas métricas su parte externa de los filetes es chata a una altura t1=0,64595h y la interna redonda con r = 0.1082h, en las Whitworth tanto la punta exterior como la parte interna son redondas, con altura de t1 = 0.64033h y r = 0.13733h.

- NPT: Tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.
- UNC: Rosca de hilo gruesa recomendable para uso general en la ingeniería.
- UNF: Rosca de hilo fino recomendado para uso general en automóviles, aviones y otras aplicaciones donde el espesor de pared requiere delgado hilo.

DESIGNACIÓN
La designación de la rosca en la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una rosca determinada, se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso:

Ejemplo:

Rosca     M    3,5   x    0,6
             ↓                   ↓

         Métrica   ↓      Paso en mm

         Diámetro exterior en mm

Rosca     W        ¾´´    -    10

              ↓                         ↓
          Witworth     ↓     10 hilos por pulgada

             Diámetro exterior en pulgadas

¡OJO! Para indicar el sentido del giro, en la designación se indicará “izq” si es una rosca de sentido izquierdo, y si es de sentido derecho, no se indicará nada.

¡OJO! Si la rosca tiene más de una entrada se indica “2 ent” o “3 ent” y si es de una entrada, no se indicará nada.

Uniones mediante tornillos.
Características:

Fácil desmontaje
Altas tensiones.
Unión con discontinuidad.
Alta resistencia a la temperatura.
Necesidad de poco equipamiento.
Portabilidad inmediata.
Unión de cualquier material.

Tornillos.

MÉTRICA-DUREZA
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.

Partes constitutivas de una rosca de un tornillo

D = diámetro exterior
D= diámetro interior
P = paso
h= distancia entre cresta y valle.

Clasificación de los tornillos:

Por el tipo de rosca.
Por la forma interior de la cabeza.
Por su forma exterior.
Según su función.

Roscado exterior.
Roscado interior.

Distintos tipos de tornillos para distintos tipos de usos

Cuando la unión roscada se aplica a un mecanismo o pieza sometidos a altas vibraciones o golpeteos es aconsejable aplicar sustancias adhesivas y materiales "autofrenantes". para evitar que dihos tronillos se afloje y provoquen malfuncionamiento, fallas y/o roturas.