representacion normalizada elementos industriales

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Tema 14. Representación Normalizada de Elementos Industriales.

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PARTE 1: UNIONES ROSCADAS. 1. ROSCAS 1.1. REPRESENTACION CONVENCIONAL Y ACOTACION DE ROSCAS. 1.1.1. ACOTACION DE ROSCAS 1.1.2. ACOTACION ABREVIADA DE ROSCAS. 1.1.3. PERFILES Y DIMENSIONRES DE ROSCAS MAS USUALES. 1.1.4. REPRESENTACION Y ACOTACION DE INSERTOS ROSCADOS 2. TORNILLOS 2.1. TORNILLOS METALICOS 2.2. TORNILLOS PARA CHAPA Y AUTOTERRAJANTES. 2.3. TORNILLOS PARA MADERA 2.4. ACOTACION LONGITUDINAL DE TORNILLOS Y ESPARRAGOS. 3.

TUERCAS 3.1. TUERCAS APRETADAS CON LLAVE. 3.2. TUERCAS APRETADAS A MANO 3.3. DESIGNACION DE LAS TUERCAS.

4.

PERNOS 4.1. DESIGNACION

5.

ESPARRAGOS METALICOS 5.1. DESIGNACION

6. 7. 8. 9. 10.

ARANDELAS PASADORES INMOVILIZACION DE TORNILLOS Y TUERCAS CALIDADES DE LOS MATERIALES DE TORNILLERIA. LLAVES PARA TORNILLOS Y TUERCAS.

PARTE 2: MECANISMOS DE TRANSFORMACION DE GIRO /// ENGRANAJES. 11. ENGRANAJES. 11.1. TIPOS DE ENGRANAJES 12. ENGRANAJES CILINDRICOS RECTOS 12.1. FORMULAS PARA LOS ENGRANAJES CILINDRICOS DE DENTADURA RECTA. 12.2. Ejemplo de aplicación Engranaje cilindrico dentadura recta 13. ENGRANAJES CILINDRICOS HELICOIDALES. 13.1. Ejemplo: Engranajes cilindricos helicoidales de EJES PARALELOS. 13.2. Ejemplo: Engranajes cilindricos helicoidales de EJES PERPEND. 14. TORNILLO SIN FIN Y CORONA. 14.1. CARACTERISTICAS Y DIMENSIONES. 14.2. Ejemplo de aplicación. Engranaje Tornillo sin fin y corona.

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15. ENGRANAJES CONICOS 15.1. CARACTERISTICAS DE LOS ENGRANAJES CONICOS RECTOS. Ejemplo de aplicación a ENGRANAJE CONICO RECTO. 15.2. PIÑON Y CREMALLERA. 15.3. REPRESENTACION DE ENGRANAJES. - RUEDAS AISLADAS. - DIBUJOS DE CONJUNTO. • LOS ENGRANAJES CILINDRICOS HELICOIDALES • TORNILLOS SIN FIN Y CORONA. • ENGRANAJES CONICOS. • CREMALLERAS. • CABLES. • CORREAS. • CADENAS 16. SODADURA. 16.1. DESIGNACION DE LAS UNIONES SOLDADAS. 16.2. ACOTACION DE LOS CORDONES DE SOLDADURA. 17. UNIONES REMACHADAS. 17.1 REPRESENTACION DE LOS REMACHES. 18. MUELLES. ( UNE 1-042) 18.1. RESORTES DE COMPRESION. DIN 2095 y 2096. 18.2. RESORTES DE TRACCION. 18.3. ARANDELAS BELLEVILLE. (Elasticas) 18.4. RESORTES DE TORSION. DIN 2088 18.5. RESORTES DE LAMINAS. BALLESTAS. UNE 1-042 18.6. RESORTES EN ESPIRAL

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PARTE 1 : UNIONES ROSCADAS Rosca: Resultado de efectuar una ranura helicoidal en un cilindro. Tornillo: Conjunto Rosca-cilindro. Tuerca: Conjunto Rosca-Agujero. Se dice que un Agujero esta TERRAJADO, y una Barra está ROSCADA. Funciones: a. UNIR dos elementos ejerciendo presion entre ellos. b. TRANSFORMAR un movimiento de giro en translación. (y viceversa). 1.- ROSCAS 1. Diámetro Nominal (D): Diámetro mayor originado por la rama helicoidal.

2. Paso (Ph) Distancia longiturdinal que avanza un tornillo por cada vuelta.

A cada (D) le corresponde una serie de pasos normalizados. 3. Numero de hilos. Es el numero de entradas en el estremo de la rosca, se obtiene como el cociente entre (Ph/P), siendo Ph el paso y P la distancia axial entre 2 flancos contiguos.

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4. Sentido de la helice. A la derecha o sentido horario dextrogiro y a la izquierda o sentido antihorario, levógiro. 5. Perfil de la rosca. Seccion que se obtiene cortando la rosca por un plano que contiene a la generatriz y al eje del cilindro o agujero. 6. Rosca metrica ISO. Se usa en tornilleria y aplicaciones en general. Se designan anteponiendo la letra M al diamtreo nomial , por el paso. M30x1.5 UNE-17-702 // ISO261 // DIN13

7. Rosca with worth. Se usa en instalaciones hidraulicas, conduciones y fontaneria. Se designan anteponiendo la letra W al diamtro nominal en pulgadas. W5”1/4 . Un caso especial es la rosca de tubo Withwoth, se emplean dos variedades: • Rosca cilindrica interior y esterior. DIN 259. Se usa para tubos roscados y accesorios conouniones roscadas sin junta. Se designa por la letra R segida de D en pulgadas. • Rosca cilindrica interior y conica exterior. DIN 2999. Se usa en válvulas de recipientes a presion donde es necesarior garantizar la estanqueidad de la union roscads. Se designa por la letra R seguida de D en pulgada y la norma. R1 1/8 DIN2999 8. Rosca Trapezoidal. Se trata de un elemento transportador del giro en desplazamiento (husillos). Se designa por Tr seguido D. • •

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Cuando es de 1 solo hilo (o de entrada de 1 solo paso) Ejemplo: Tr40x3 Cuando es de varios hilos. Tr D x Ph P. Ejemplo Tr40x14 P7

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9. Rosca Redonda. Se usa para reducir en gran media la acumilacion de tensiones mecanicas. Es muy resistente a esfuerzos importantes y tanbiem a los golpes. Requiere una fabricación compleja. (Escasa utilización).

•

Se designa por el símbolo Rd D x Ph. Ejemplo Rd16x3

10. Rosca de dientes de Sierra. Se utiliza cuando la componente radial del esfuerzo se puede despreciar y los esfuerzos axiales son importantes en el sentido del flanco vertical. Se designan por S D x Ph. Ejk =6   2 cos β 2  

Z2= 7x6= 42 dientes Z1= 3x6= 18 dientes - El valor del angulo de la helice -Æ 500=16x10x6 / (2 x cos β)

-Æ β= 16º.16

.dp1= 16 x 18/cos16º.16 = 300 mm Prof. Jorge Martín Gutiérrez

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. dp2= 16 x 42/cos16º.16 = 700 mm 13.2 Ejemplo: Engranajes cilindricos helicoidales de EJES PERPENDICULARES. Datos: c. Indice de reduccion (parámetro de diseño) i=7/3 d. mn= 16 (obtenido por calculos mecanicos) e. distancia entre ejes: 480 mm (Condicionantes geometricos de diseño) f. Angulo de la helice exacto piñon β1=40º (parámetro de diseño) Solucion: . i= Z2/Z1 = 7/3 --Æ Z2= 7k y Z1=3k Si β1=40º --Æ β2=90º-40º=50º mn  mn   cos β 1 × 3k + cos β 2 × 7k   dp1 + dp 2   −−−−>k =4 = 480 =    2 2  

Z1= 3x4= 12 dientes Z2= 7x4= 28 dientes D= (dp1 + dp2) / 2 = 473.8 mm

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14.- TORNILLO SIN FIN Y CORONA. El tornillo sin fin es un caso particular de engranaje helicoidales con ejes que se cruzan a 90º. El angulo de helice del piñon se toma proximo a los 90º y el numero de dientes del mismo es tan pequeño que sus dientes pueden formar helices completas. PIÑON = tornillo sin fin RUEDA = Corona La maxima relacion de transmisión se consigue haciendo Z=1 (tornillo de 1 entrada). TIPOS 1.- CORONA Y TORNILLOS SIN FIN CILINDRICOS. El contacto entre el filete del tornillo y el diente de la corona es puntual, y por lo tanto el desgaste es rápido.

2.- TORNILLO SIN FIN CILINDRICO Y CORONA DE DIENTES CONCAVOS. La rueda está tallada con dientes curvados. El contacto entre los dientes es lineal. Por tanto se transmite mejor el esfuerzo y se producen menos desgastes--Æ Mecanismos de reduccion.

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3.- CORONA Y TORNILLO GLOBOIDAL. El tornillo se adapta a la forma de la rueda. (Precio muy elevado) Se pemprea en las cajas de direccion de los automóviles.

14.1. CARACTERISTICAS Y DIMENSIONES.

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14.2.- Ejemplo de aplicación. Engranaje Tornillo sin fin y corona. Datos: a. b. c. d.

indice de reduccion : i= 32 modulo nonal: 2 distancia aprox entre ejes: 43 mm angulo de la helice. β1=85º

Si β1=85º --Æ β2=90º-85º=5º Solucion: . i= Zcorona / Z tornillo = 32 k/ k m Z  m Z 2c =  n tornillo = n corona   cos β tornillo cos β corona 

2 × 32k   2k 2 × 43 =  = − − − − > K = 0.989 ≈ 1 cos 5   cos 85 Z tornillo = K= 1 diente

Z corona = 32 K = 32 dientes

dp tornillo =

m n Z tornillo 2 ×1 = = 22.95mm cos β tornillo cos 85

dp corona =

m n Z corona 2 × 32 = = 64.24mm cos β torona cos 5

c= ½ (dp tornillo + dp corona) = 43.60 mm 15.- ENGRANAJES CONICOS Se usan para transmitir un movimiento de rotacion entre dos ejes que se cortan y que forman entre sí un angulo determinado. . i = n1/n2 = Z2/Z1 ; m1=m2 ( dientes de perfil eencolvente o cicloidal. Existen diferentes tipos en funcion de la forma de los dientes. Los mas frecuentes son : - a) dientes rectos - b) dientes espiral

Dientes rectos. Prof. Jorge Martín Gutiérrez

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Dientes en espiral. Definiciones:

Cono primitivo: cono teorico de engranaje. (dp) Cono exterior o de cabeza: Aquel en que esten inscritos los dientes (de) Cono interior o de pie: Aquel sobre el que se apoyan los dientes (di) Semiangulo del cono primitivo β1 y cono exterior βa, y cono interior βb Longitud de la generatriz, cono primitivo (G) Angulo de addendum (θa ) diferencia entre βa, y βb (βa – βb) Angulo de dedendum (θb ) (β1 – βb) Angulo entre ejes (γ) : angulo formado por los ejes de los arboles. γ =(β1 + β2) Se puede demostrar que : senγ tgβ 1 = ;   z2  + cos γ    z1 tgβ 2 =

senγ

  z1  + cos γ    z2

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tgβ 1 =

z1 =i z2

tgβ 2 =

z2 =i z1

Si γ=90º --Æ

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15.1.- CARACTERISTICAS DE LOS ENGRANAJES CONICOS RECTOS.

Ejemplo de aplicación a ENGRANAJE CONICO RECTO. a. indice de reduccion i=5/2 (parámetro de diseño) b. modulo normal : m=5 (calculos mecanicos) c. angulo entre ejes γ= 90º (parámetro de diseño) d. Longitud aproximada, generatriz cono primitivo G= 135 mm (condiciones geometricas) SOLUCION: . i = 5/2= Z2/Z1 --Æ Z2=5k y Z1=2k

G = 135 =

dp12 + Dp 22 2

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= (m × 2 × k ) 2 + (m × 5k ) 2 ⇒ K = 10.03 ≅ 10

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Z2= 50 dientes y Z1=20 dientes . dp1= m x Z1 = 5 x 20 = 100 mm . dp2= m x Z2 = 5 x 50 = 250 mm --------Æ G= 134.6 mm 15.2.- PIÑON Y CREMALLERA. Cuando una de las ruedas dentadas tiene un radio primitivo (infinito), se convierte en una cremallera. Así el giro del piñon se transforma en un desplazamiento lineal de la cremallera. Su aplicación mas directa es en el campo automovilistico.

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15.3.- REPRESENTACION DE ENGRANAJES. -

• • •

•

RUEDAS AISLADAS.

En una vista no seccionada, la rueda se representa como si no estuviera dentada y limitada por la superficie de la cabeza. En una vista seccionada, se representa como una rueda de diente recta. Con dos dientes diametralmente opuestos, representados sin cortar. La superficie primitiva (cono o cilindro primitivo) se traza con una linea de trazo y punto, aunque se trate de partes oculltas o de cortes. Se representa como sigue: o En proyeccion normal al eje, por su cilindro primitivo. o En proyeccion paralela al eje, por su contorno aparente, de forma que la linea de trazo y punto, sobresalga por los lados del contorno. Como norma general, no se representa la superficie de pie, salvo en los cortes, aunque cuando sea conveniente su representación, se realiza con lineas finas.

•

El perfil de los dientes se define indicando su tipo o por un dibujo a la escala conveniente.

•

Respecto a la orientación de los dientes….

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-

DIBUJOS DE CONJUNTO. Cuando se trate de conjuntos con ruedas cónicas, en la proyeccion paralela al eje, se prolonga la linea que representa la superficie primitiva hasta el punto donde corte al eje.

Ejes concurrentes

Ejes no concurrentes.

•

LOS ENGRANAJES CILINDRICOS HELICOIDALES

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• TORNILLOS SIN FIN Y CORONA. Se deberia acotar siguiendo el mismo codelo con la tabla siguiente:

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• ENGRANAJES CONICOS. Ademas de las cotas que dimensionan la forma exterior de la rueda dentada, es preciso consignar en el plano la cota de montaje correspondiente a la posición del vértice del cono primitivo.

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• CREMALLERAS. Se acotará la forma previa al dentado, se dibujarán el primer y el ultimo hueco y se acotará la distancia entre ellos.

• CABLES. Estan formados por un conjunto de alambres trenzado (entrelazado) entre sí, que constituyen un solo elemento.

• CORREAS. Tienen una funcion equivalente a las cadenas. Permiten transmitir menos esfuerzos pero con una transmsion mas elastica. Las correas sincronas permiten garantizar una relacion de transmisión constante debido al dentado inferior. UNE 18-153 y 18-160.

• CADENAS Tienen especial aplicación en mecanismos donde los ejes de giro de las dos ruedas dentadas, estan muy separados y el tamaño de las ruedas dentadas debe ser pequeño o incluso cuando se puede producir un movimiento relativo de un eje de giro respecto de otro.

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Rueda dentada y cadena de bloques. Todas las cadenas articuladas constan de dos elementos, los muelles y los bulones o elementos de articulación. Se definen en funcion de: el paso, la anchura interior, el diámetro exterior del bulon. Tipos de cremalleras, según sea la aplicación: a. TRANSICION. b. TRANSPORTADORAS c. CARGA.

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REPRESENTACION DE LAS CADENAS. - Las ruedas dentadas para cadenas siguen los mismos criterios que los engranajes.

-

Las cadenas se representan esquemáticamente por una línea fina de trazo y punto. La forma de los dientes está en la norma DIN 8196

16.-SODADURA. Es la union permanente de varias piezas por la fusion del material (material de aportación).

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Representaron grafica. En vistas frontales, el cordon se simboliza por medio de arcos cortos. En vistas laterales, seccion rellena de negro si el cordon se continuo. En dibujos de cortes, no se sombrea ni se raya el cordon de soldadura.

Representación simbolica. 1. símbolo de la seccion del cordon y forma exterior. 2. dimensiones del condon de soldadura y de la separacion de los elementos. 3. símbolo que indique el tipo de soldadura empleado.

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16.1. DESIGNACION DE LAS UNIONES SOLDADAS. - La acotacion de una union soldada se realiza con datos numericos ( cotas) en la representación grafica. - En la representaron simbolicas la acotacion tiene la estructura:

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•

-

A la izquierda del símbolo, el dimensionamiento del cordon transversal. • A la derecha, todos los valores referidos a las dimensiones longitudinales. la ausencia de indicaciones detrás del símbolo del condon de soldadura significa que la soldadura debe ser continua en toda la longitud de la pieza. Las soldaduras a tope serán de penetración total.

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16.2. ACOTACION DE LOS CORDONES DE SOLDADURA.

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17 .- UNIONES REMACHADAS.

Sirven de unión permanente para piezas de pequeño espesor.

Proceso de remachado. Tabla. Denominaciones. Representación grafica. Remaches.

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(Representación de diferentes tipos de remaches) Tabla Remaches especiales. Denominaciones. UNE 17-012

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17.1 REPRESENTACION DE LOS REMACHES. - Represencacion Grafica. (Tal cual es el remache) - Representación simbolica. Según las tablas siguientes.

-Para uniones de elementos de estructuras metalicas, aparatos de elevación y transporte, tanques de almacenamiento y recipientes a presion , ascensores, escaleras mecanicas, bandas transportadoras y en general donde aparecen grupos muy numerosos de remaches. (Simbologia para representar agujeros, tornillos o roblones en vistas normales a sus ejes) (Sigue en pag 119 y 120)

Simbolos en vistas paralelas a sus ejes. Prof. Jorge Martín Gutiérrez

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18. MUELLES. ( UNE 1-042) Recuperan su estado inicial al cesar la deformación. 18.1.- RESORTES DE COMPRESION. DIN 2095 y 2096.

-

Aceroes elasticos especiales y enrollados en forma de helice a derecha. Seccion circular (la mas frecuente) o rectangular.

Representación de los resortes de compresión.

Acotacion de muelles de compresión.

18.2.- RESORTES DE TRACCION. Espiras contiguas unas con otras y dos ojales de emganche. (ejemplo grapadora)

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Representación de resortes de traccion.

Acotacion de resortes de Traccion.

. m = abertura ojales. . p = paso . Lo = longitud libre. . Od = diámetro seccion espiral . ODe = diamero espiral. (muelles cilindricos)

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18.3 ARANDELAS BELLEVILLE. (Elasticas) - Arandelas de disco troncoconicas que actuan como resorte de compresión. Representación de las Arandelas belleville.

18.4.- RESORTES DE TORSION. DIN 2088 Actuan por torsión cuando se produce una deformación angular entre sus extremos. La parte de espiral coincide con el eje de giro.

Representación de los resortes de torsión.

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Acotacion de los resortes.

18.5.- RESORTES DE LAMINAS. BALLESTAS. UNE 1-042 Representaron de las laminas.

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18.6.- RESORTES EN ESPIRAL. Representación de los resortes espiral.

Este tema se complea con un ANEXO de Normas UNE, referentes a representación de elementos industriales. Y copias de Tolerancias dimensionales y geometricas. (Disponibles en copistería)

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