Tornillo de potencia

Tornillo de Potencia.

Los tornillos de potencia son una de las formas de materializar un par cinemática 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 de potencia 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 suelen emplear 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
 

Aplicación para el levantamiento de pesos
 
 
 
Aplicación para elposicionamiento
 
En general los tornillos de potencia son mecanismos irreversibles, de modo que el giro del tornillo hace avanzar la tuerca, pero el desplazamiento de la tuerza es incapaz de hacer girar el tornillo, debido al desfavorable ángulo de transmisión del sistema en este sentido.
 
Estos tornillos son diferentes a lo que se emplea en uniones atornilladas, ya que en este caso el objetivofundamental no es la unión de piezas sino la transformación de movimiento y la transmisión de cargas. La forma de la rosca de los elementos engranados es distinta. Los principales tipos de roscas que se emplean en este sistema de transmisión son:
 
* Rosca cuadrada: en cuanto a fricción por deslizamiento presenta una buena eficiencia, pero baja ventaja mecánica y difícil de maquinar. Elevadocoste.
* Rosca ACME: utilizada en las máquinas-herramienta.
* Rosca trapezoidal: es más sencilla de maquinar y a menor coste que las roscas cuadradas. Diseñada para resistir cargas en una dirección.
* Rosca cuadrada modificada: mayor facilidad de maquinado y misma eficiencia a la rosca cuadrada.
* Rosca ACME truncada: cuando se requiere paso grande con rosca poco profunda debido aalgún tipo de tratamiento térmico.
 
Consideraciones de esfuerzo para el diseño de tornillos de potencia
 
A la hora de diseñar un tornillo de potencia se debe tener en cuenta los siguientes esfuerzos:
 
1.      Presión por aplastamiento
2.      Esfuerzo por pandeo
3.      Esfuerzo de corte o flexión de la rosca
4.      Esfuerzo de tracción/compresión del cuerpo
5.      Esfuerzocombinado en el cuerpo
6.      Velocidad crítica de descenso

Juntas Atornilladas
* Unión por tornillo-tuerca:
Elementos de la unión atornillada:

1 – Tornillo
2 – Tuerca
3 – Arandela
5 y 6 – Piezas a unir

Característica de la unión:
* Unión más económica y segura
* Puede unir piezas de poco grosor.

* Unión por tornillo–taladro roscado

Elementos de la unión atornillada:1 – Tornillo
2 y 3 – Piezas a unir (la pieza inferior tiene el taladro roscado)

Característica de la unión:
* Más cara que la unión por tornillo-tuerca ya que hay que roscar la pieza inferior.
* Más delicada, ya que si se hace mal la rosca, se inutiliza la pieza.
* Necesaria cuando la pieza inferior es muy gruesa.

* Unión por esparrago – tuerca.

Elementos de la uniónatornillada:

1 – Espárrago
2 – Tuerca
3 y 4 – Piezas a unir (la pieza inferior tiene taladro roscado)

Característica de la unión:
* Se utiliza para unir piezas gruesas y delicadas que no admiten desmontaje frecuente.

* Tipos de tornillos:

a) Tornillo de cabeza hexagonal
e) Espárrago
c) Tornillo de cabeza cilíndrica con ranura
b) Tornillo de cabeza cilíndrica con hexágono...