TEMA 2: FUNDAMENTOS DE MÁQUINAS
1. Funciones mecánicas elementales
El funcionamiento de un mecanismo se consigue mediante la acción coordinada de las
diferentes piezas que intervienen en su conjunto, cada una de las cuales realiza una función
precisa. Las funciones elementales para las que se diseñan cada una de ellas son:
estructurales, de unión y de impermeabilidad.
1.1. Estructurales
Una pieza cumple esta función cuando actúa como cuerpo o soporte de la máquina o de
algunos de sus componentes.
Es la parte más robusta, visiblemente exteriormente, llamada normalmente bastidor, bancada
o bloque. A la estructura se le unen otras piezas mediante uniones rígidas permanentes o con
uniones rígidas desmontables.
1.2. De unión
Existe unión entre las piezas cuando queda total o parcialmente eliminada toda posibilidad de
desplazamiento de cualquiera de ellas con respecto al resto.
1.2.1. Unión rígida permanente
Aquella en la que, para producir la separación de las piezas, es necesario romper alguna de
ellas o el órgano de unión. Ejemplos son el remachado o la soldadura, utilizados en calderería.
1.2.2. Unión rígida desmontable
Aquella en que se puede realizar el montaje y desmontaje de sus componentes un número
razonable de veces sin deterioro ninguno. Caso de unión mediante tornillos, pernos,
espárragos, tuercas, arandelas, prisioneros, pasadores, chavetas, abrazaderas, etc.
Tornillos, pernos y espárragos
Tornillo: elemento de sujeción constituido por una cabeza de forma variable y un cuerpo,
denominado vástago, que se introduce en el agujero roscado de la pieza a la que se une. Este
se enrosca únicamente en una de las piezas, que hace de tuerca, y atraviesa libremente, con
holgura, la otra u otras, destinadas a ser apretadas.
Un perno o tornillo con tuerca,
atraviesa libremente las piezas que
se desean unir, quedando
presionadas entre la cabeza del
perno y la tuerca que enrosca al
perno en su otro extremo.
Un espárrago: tornillo que no
tiene cabeza y está roscado por sus
dos lados. Uno enrosca en una
pieza, a la que está
permanentemente unido; y el otro
, se introduce en la otra u otras piezas a las que se quiere unir la primera, y recibe una tuerca
para realizar el cierre.
Tuercas y contratuercas
Elementos de sujeción complementarios de los pernos y espárragos.
Para evitar que se afloje la tuerca, se aprieta por medio de
una contratuerca, que en realidad es otra tuerca,
generalmente menos gruesa.
Las tuercas autoblocantes, más extendidas, evitan el aflojamiento incorporando en el agujero
roscado un anillo de plástico que hace de freno.
Arandelas
Elementos complementarios de los tornillos y tuercas. Pueden ser planas o biseladas. Se
clasifican en:
Arandelas de protección: Misión de proporcionar un asiento correcto a las cabezas de
los tornillos y tuercas, así como de repartir la presión de la cabeza del tornillo, o de la
tuerca, sobre una mayor superficie de la pieza para no dañarla.
Arandelas de seguridad: Misión de impedir el aflojamiento de los tornillos por
las vibraciones de los elementos que los rodean.
Arandelas de muelle, Grower: Cuya medida nominal será el diámetro
anterior. El muelle hace fuerza para que la tuerca no se afloje, haciendo fuerza
en ambos sentidos.
Arandelas de seguridad con solapa: Arandela normal provista de una
solapa, cuyo extremo se dobla sobre una arista de la pieza. La parte de
arandela se dobla, por su parte, sobre una cara de la tuerca cuando
esta está apretada.
Arandelas dentadas: Los dientes o
muescas se clavan en el material,
impidiendo el gro de los dos elementos
en contacto.
Arandelas de seguridad para ejes y
agujeros: también llamadas anillos
Seeger o circlips.
Arandelas elásticas de retención
Anillos de retención: Anillos cilíndricos
que disponen en sentido radial de uno o
más prisioneros.
Prisioneros
Elementos roscados normalizados, sin cabeza; con ranura o hexágono interior para apretarlos
por un extremo, y con el otro terminado en punta redondeada o cónica para apoyar en su
alojamiento.
Se utilizan para realizar esfuerzos pequeños de
frenado, posicionamiento o bloqueo.
1. Funciones mecánicas elementales
El funcionamiento de un mecanismo se consigue mediante la acción coordinada de las
diferentes piezas que intervienen en su conjunto, cada una de las cuales realiza una función
precisa. Las funciones elementales para las que se diseñan cada una de ellas son:
estructurales, de unión y de impermeabilidad.
1.1. Estructurales
Una pieza cumple esta función cuando actúa como cuerpo o soporte de la máquina o de
algunos de sus componentes.
Es la parte más robusta, visiblemente exteriormente, llamada normalmente bastidor, bancada
o bloque. A la estructura se le unen otras piezas mediante uniones rígidas permanentes o con
uniones rígidas desmontables.
1.2. De unión
Existe unión entre las piezas cuando queda total o parcialmente eliminada toda posibilidad de
desplazamiento de cualquiera de ellas con respecto al resto.
1.2.1. Unión rígida permanente
Aquella en la que, para producir la separación de las piezas, es necesario romper alguna de
ellas o el órgano de unión. Ejemplos son el remachado o la soldadura, utilizados en calderería.
1.2.2. Unión rígida desmontable
Aquella en que se puede realizar el montaje y desmontaje de sus componentes un número
razonable de veces sin deterioro ninguno. Caso de unión mediante tornillos, pernos,
espárragos, tuercas, arandelas, prisioneros, pasadores, chavetas, abrazaderas, etc.
Tornillos, pernos y espárragos
Tornillo: elemento de sujeción constituido por una cabeza de forma variable y un cuerpo,
denominado vástago, que se introduce en el agujero roscado de la pieza a la que se une. Este
se enrosca únicamente en una de las piezas, que hace de tuerca, y atraviesa libremente, con
holgura, la otra u otras, destinadas a ser apretadas.
Un perno o tornillo con tuerca,
atraviesa libremente las piezas que
se desean unir, quedando
presionadas entre la cabeza del
perno y la tuerca que enrosca al
perno en su otro extremo.
Un espárrago: tornillo que no
tiene cabeza y está roscado por sus
dos lados. Uno enrosca en una
pieza, a la que está
permanentemente unido; y el otro
, se introduce en la otra u otras piezas a las que se quiere unir la primera, y recibe una tuerca
para realizar el cierre.
Tuercas y contratuercas
Elementos de sujeción complementarios de los pernos y espárragos.
Para evitar que se afloje la tuerca, se aprieta por medio de
una contratuerca, que en realidad es otra tuerca,
generalmente menos gruesa.
Las tuercas autoblocantes, más extendidas, evitan el aflojamiento incorporando en el agujero
roscado un anillo de plástico que hace de freno.
Arandelas
Elementos complementarios de los tornillos y tuercas. Pueden ser planas o biseladas. Se
clasifican en:
Arandelas de protección: Misión de proporcionar un asiento correcto a las cabezas de
los tornillos y tuercas, así como de repartir la presión de la cabeza del tornillo, o de la
tuerca, sobre una mayor superficie de la pieza para no dañarla.
Arandelas de seguridad: Misión de impedir el aflojamiento de los tornillos por
las vibraciones de los elementos que los rodean.
Arandelas de muelle, Grower: Cuya medida nominal será el diámetro
anterior. El muelle hace fuerza para que la tuerca no se afloje, haciendo fuerza
en ambos sentidos.
Arandelas de seguridad con solapa: Arandela normal provista de una
solapa, cuyo extremo se dobla sobre una arista de la pieza. La parte de
arandela se dobla, por su parte, sobre una cara de la tuerca cuando
esta está apretada.
Arandelas dentadas: Los dientes o
muescas se clavan en el material,
impidiendo el gro de los dos elementos
en contacto.
Arandelas de seguridad para ejes y
agujeros: también llamadas anillos
Seeger o circlips.
Arandelas elásticas de retención
Anillos de retención: Anillos cilíndricos
que disponen en sentido radial de uno o
más prisioneros.
Prisioneros
Elementos roscados normalizados, sin cabeza; con ranura o hexágono interior para apretarlos
por un extremo, y con el otro terminado en punta redondeada o cónica para apoyar en su
alojamiento.
Se utilizan para realizar esfuerzos pequeños de
frenado, posicionamiento o bloqueo.
