Sujetadores permanentes

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Unidad 7
Tornillos de potencia

Los tornillos de potencia son una de las formas de materializar un par cinemático helicoidal o de tornillo, constando de dos piezas, un tornillo o husillo y una tuerca, entre las cuales existe un movimiento relativo de traslación y rotación simultáneas respecto al mismo eje. Los movimientos de rotación y traslación están relacionados por el paso de rosca deltornillo. Gracias a ello los tornillos depotencia son mecanismos de transmisión capaces de transformar un movimiento de rotación en otro rectilíneo y transmitir potencia.
En las imágenes siguientes se muestra un tornillo de potencia con tuerca de poliuretano y un detalle de una tuerca con la parte externa de acero y la interna de bronce, para un menor rozamiento.

Estos dispositivos se suelenemplear en las siguientes aplicaciones:
Levantamiento de pesos, debido a la elevada ventaja mecánica que con ellos se consigue Realización de fuerzas de gran magnitud, en prensas.
Obtención de un buen posicionamiento en un movimiento axial.

En general los tornillos de potencia son mecanismos irreversibles, de modo que el giro del tornillo hace avanzar la tuerca, pero el desplazamiento de latuerza es incapaz de hacer girar el tornillo, debido al desfavorable ángulo de transmisióndel sistema en este sentido.

Potencia que se necesita para insertar o impulsar un tornillo de potencia.
Si el torque que se necesita para hacer girar el tornillo se aplica a una velocidad de giro constante n,entonces la potencia,en caballos de potencia, que se necesita para impulsar el tornillo es P igualEstos tornillos son diferentes a lo que se emplea en uniones atornilladas, ya que en este caso el objetivo fundamental no es la unión de piezas sino la transformación de movimiento y la transmisión de cargas.

Potencia y eficiencia

Potencia es: el trabajo, o transferencia de energía, realizado por unidad de tiempo. El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objetomultiplicada por la distancia a la que el objeto se desplaza en la dirección de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que se realiza ese trabajo. En términos matemáticos, la potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalo de tiempo a lo largo del cual se efectúa dicho trabajo.
El concepto de potencia no se aplica exclusivamente a situaciones en las que se desplazan objetosmecánicamente. También resulta útil, por ejemplo, en electricidad. Imaginemos un circuito eléctrico con una resistencia. Hay que realizar una determinada cantidad de trabajo para mover las cargas eléctricas a través de la resistencia. Para moverlas más rápidamente —en otras palabras, para aumentar la corriente que fluye por la resistencia— se necesita más potencia.
La potencia siempre se expresa en unidadesde energía divididas entre unidades de tiempo. La unidad de potencia en el Sistema Internacional es el vatio, que equivale a la potencia necesaria para efectuar 1 julio de trabajo por segundo. Una unidad de potencia tradicional es el caballo de vapor (CV), que equivale aproximadamente a 746 vatios.
Potencia = dU = F (v)
Dt
En el caso de un cuerpo rígido que gira con velocidad angular w sobreel que actúa un par de momento M paralelo al eje de rotación, se tiene de acuerdo con la ecuación...
Potencia = dU = M d0 = Mw
Dt dt
La potencia se asocia con los dos tipos de movimiento conocidos, que son el rotacional y el traslacional. Como sabemos, el rotacional consiste en que el cuerpo gire sobre sus mismos ejes, teniendo entonces una fuerza de momento; en tanto que el traslacionalconsiste en que el cuerpo se mueva entre dos puntos separados por una línea recta, no necesariamente se tiene que mover con esta trayectoria y la dirección también puede variar.
Hablando de la potencia traslacional, si el cuerpo se encuentra bajo la acción de una fuerza en una dirección constante, la potencia en este aspecto es:
P= dU/dt ; donde dU/dt = F(v) y como tenemos que F = mga.
P = mga (v)...
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