3er elementos tornillos
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA Análisis de Elementos, Mecanismos y Máquinas Tema: Análisis de uniones Atornilladas y Empernadas Estudiante: Juan Carlos Vílchez Melo
- 2. INTRODUCCION El problema para diseñar tornillos y pernos que sean de peso liviano, cuya manufactura y uso sean económicos, que sean menos susceptibles a la corrosión y más resistentes a aflojarse bajo efectos de vibración siempre requiere que el profesional de ingeniería utilice su imaginación al trabajar en este campo. Además, la selección y el uso de estos elementos de sujeción corresponde a la gran mayoría de los ingenieros y por lo tanto, necesitan tener buen conocimiento de lo que puede elegir y de los factores que determinan dicha selección. Los tornillos y pernos son de uso frecuente en las máquinas agrícolas, de construcción y en máquinas, herramientas.. Los tornillos que transmiten potencia son de varios tipos y los encontramos en numeroras máquinas y mecanismos de izaje; como son elementos roscados, su cálculo y diseño tiene mucho en común con los pernos. OBJETIVOS Aprender a designar los tipos de uniones atornilladas y empernadas. Aprender a diseñar y dimensionar los tornillos y pernos. Aprender a designar los tonillos y pernos según las normas comerciales. Aprender a dibujar en las uniones empernadas y atornilladas de las máquinas agrícolas en la Unalm usando el Software AutoCAD 2008.
- 3. III.- FUNDAMENTO TEÓRICO TORNILLO El tornillo es un operador que deriva directamente del plano inclinado y siempre trabaja asociado a un orificio roscado. Básicamente puede definirse como un plano inclinado enrollado sobre un cilindro, o lo que es más realista, un surco helicoidal tallado en la superficie de un cilindro. PARTES DE UN TORNILLO En él se distinguen tres partes básicas: cabeza, cuello y rosca: IDENTIFICACIÓN Todo tornillo se identifica mediante 5 características básicas: cabeza, diámetro, longitud, perfil de rosca y paso de rosca. La cabeza permite sujetar el tornillo o imprimirle el movimiento giratorio con la ayuda de útiles adecuados. Las más usuales son la forma hexagonal o cuadrada, pero también existen otras (semiesférica, gota de sebo, cónica o avellanada, cilíndrica...). El diámetro es el grosor del tornillo medido en la zona de la rosca. Se suele dar en milímetros, aunque todavía hay algunos tipos de tornillos cuyo diámetro se da en pulgadas. La longitud del tornillo es lo que mide la rosca y el cuello juntos.
- 4. TUERCA La tuerca puede describirse como un orificio redondo roscado (surco helicoidal tallado en el interior del orificio) en el interior de un prisma y trabaja siempre asociada a un tornillo. IDENTIFICACIÓN Toda tuerca se identifica, básicamente, por 4 características: nº de caras, grosor, diámetro y tipo de rosca. El número de caras de las tuercas suele ser 6 (tuerca hexagonal) ó 4 (tuerca cuadrada). Sobre estos modelos básicos se pueden introducir diversas variaciones que imprimen a la tuerca características especiales (ciega, con reborde, ranurada...). Un modelo de tuerca muy empleado es la palomilla (rueda de las bicicletas, tendederos de ropa...), que contiene dos planos salientes para facilitar el giro de la tuerca empleando solamente las manos.
- 5. IV. Análisis de las juntas atornilladas y empernadas Perno de cabeza hexagonal: ASTM 325 Perno Parker: Tornillos de cabeza rasurada:
- 6. Tornillos de cabeza Allen: Tornillos de Potencia Allen:
- 7. Rosca cuadrada ACME Rosca en V aguda Esparrago: d dP P
- 8. Ejercicio número 2 𝑷 = 𝟐𝟓𝟎𝟎 𝑳𝒃. Determinacióndel corte 𝑓𝑠´ = 2500 4 = 625 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ Carga cortante secundaria 𝑓𝑠" = 𝑇 × 𝐶𝑖 𝐽 𝑓𝑠" 𝑥 = 2500×17×2.375 58.56 𝑓𝑠" 𝑥 = 1723.66 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 𝑓𝑠" 𝑦 = 2500×17×3 58.56 𝑓𝑠" 𝑦 = 2177.25 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ Carga resultante al corte 𝐹 = √(0 + 1723.66)2 + (625 + 2177.25)2 = 3289.93 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 𝑸 = 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝑳𝒃. 1. Carga por tracción 𝑓𝑡´ = 𝑃 𝑁 = 2000 4 = 500 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 2. Carga cortante 𝑓𝑠´ = 𝑃 𝑁 = 2000 4 = 500 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 3. Carga de tracción 𝑓𝑡´ = 𝑀 × 𝐶𝑖 𝐽 = 2000 × 17 × 3 2 × (32 + (−3)2) = 2833.33 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 𝑓𝑡´ = 500 + 2833.33 = 333.33 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ HallandoF 𝐹 = √4 × (3333.33)2 + (3289.93)2 = 7432.24 𝐿𝑏 𝑝𝑢𝑙𝑔⁄ 𝑆 𝑦 = 𝐹 𝐴 92000 = 7432.24 𝐴
- 9. 𝐴 = 0.0081 Diámetronominal =3/8” 3 8 ∅ − 24 𝑈𝑁𝐹 × 216 1 𝐿 = 3 8 " + 7 16 " + 3 4 + 1 2 = 216 1 EspecificacionesennormaANSI 𝐴𝑁𝑆𝐼 3 8 − 24 𝑈𝑁𝐹 − 2𝐴 × 2 1 16⁄