Tornillos de potencia

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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 del tornillo.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 lassiguientes 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, peroel desplazamiento de la tuerza es incapaz de hacer girar el tornillo, debido al desfavorable ángulo de transmisión del 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 paraimpulsar el tornillo es P igual Tn entre 63000.

Estos 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. La forma de la rosca de los elementos engranados es distinta. Los principales tipos de roscas que se emplean en este sistema de transmisiónson:
 
✓ Rosca cuadrada: en cuanto a fricción por deslizamiento presenta una buena eficiencia, pero baja ventaja mecánica y difícil de maquinar. Elevado coste.
✓ 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 cuadradamodificada: mayor facilidad de maquinado y misma eficiencia a la rosca cuadrada.
✓ Rosca ACME truncada: cuando se requiere paso grande con rosca poco profunda debido a algún 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.      Presiónpor aplastamiento
2.      Esfuerzo por pandeo
3.      Esfuerzo de corte o flexión de la rosca
4.      Esfuerzo de tracción/compresión del cuerpo
5.      Esfuerzo combinado en el cuerpo
6.      Velocidad crítica de descenso

Tornillos de Cabeza Redonda

Una adaptación especial de esta acción que minimiza la fricción entre los hilos de la cuerda del tornillo y la tuerca con laque enlaza es el tornillo de bola.

Los Rodamientos circulan en pistas de acero endurecido que forman las ranuras helicoidales cóncavas en el tornillo y la tuerca. Todas las fuerzas de reacción entre el tornillo y la tuerca son soportadas por los rodamientos que proporcionan el único contacto físico entre las piezas. Según giran el tornillo y la tuerca en relación una con otra, los rodamientosse desvían de un extremo y son conducidos por los tubos de retorno de la guía de los rodamientos hacia el extremo opuesto de la tuerca.

Los tornillos de cabeza redonda se utilizan en sistemas automotrices de dirección, mesas de herramientas mecánicas y actuadores lineales, en mecanismos que levantan y colocan, controles de aeronaves, equipos para empacar e instrumentos.

Parámetros de uso...
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