Tornillo potencia

Tornillo de potencia
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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 pasode 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.
  
 
 
Estosdispositivos 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 el posicionamiento
 
En general lostornillos 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 objetivo fundamental no es la unión depiezas 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:
 
o       Rosca cuadrada: en cuanto a fricción por deslizamiento presenta una buena eficiencia, pero baja ventaja mecánica y difícil de maquinar. Elevado coste.
o       RoscaACME: utilizada en las máquinas-herramienta.
o       Rosca trapezoidal: es más sencilla de maquinar y a menor coste que las roscas cuadradas. Diseñada para resistir cargas en una dirección.
o       Rosca cuadrada modificada: mayor facilidad de maquinado y misma eficiencia a la rosca cuadrada.
o       Rosca ACME truncada: cuando se requiere paso grande con rosca poco profunda debido a algún tipode 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.      Esfuerzo combinado enel cuerpo
6.      Velocidad crítica de descenso

Tornillo sinfín y rueda dentada
El tornillo sinfin es un mecanismo de transmisión circular compuesto por dos elementos: el tornillo (sinfín), que actúa como elemento de entrada (o motriz) y la rueda dentada, que actúa como elemento de salida (o conducido) y que algunos autores llaman corona. La rosca del tornillo engrana con los dientes de larueda de modo que los ejes de transmisión de ambos son perpendiculares entre sí.
El funcionamiento es muy simple: por cada vuelta del tornillo, el engranaje gira un solo diente o lo que es lo mismo, para que la rueda dé una vuelta completa, es necesario que el tornillo gire tantas veces como dientes tiene el engranaje. Se puede deducir de todo ello que el sistema posee una relación de transmisiónmuy baja, o lo que es lo mismo, es un excelente reductor de velocidad y, por lo tanto, posee elevada ganancia mecánica. Además de esto, posee otra gran ventaja, y es el reducido espacio que ocupa.
El tornillo es considerado una rueda dentada con un solo diente que ha sido tallado helicoidalmente (en forma de hélice). A partir de esta idea, se puede deducir la expresión que calcula la relación...