Tornillos

Un tornillo es una máquina simple compuesta por un plano inclinado que se encuentra enrollado alrededor de un eje cilíndrico.

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Tornillo y tuerca hexagonal.

Afrank99 CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

La denominación de las diferentes partes del tornillo es la siguiente.

Rosca
Es el plano inclinado enrollado de forma helicoidal alrededor de un eje cilíndrico.
Cabeza del tornillo
Es la parte extrema del tornillo, utilizada para girar la rosca. Suele ser de forma cuadrada o hexagonal en tornillos grandes.
Filete
Es la parte saliente del surco de la rosca.
Paso
Es la distancia que hay entre dos filetes consecutivos de la rosca.
Tuerca
Es una pieza mecánica con un orificio roscado que se acopla al tornillo. La tuerca suele tener una forma cuadrada o hexagonal para facilitar su giro mediante llaves de apriete.
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Partes de una rosca.

I.A.Rem. CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons.

Los tornillos sirven para realizar uniones desmontables o para realizar mecanismos que avanzan lentamente y con mucha fuerza. Por ejemplo el mecanismo de un gato mecánico para levantar automóviles está basado en un tornillo que mueve unas tijeras.

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Gato mecánico con tornillo.

Interiot Public Domain via Wikimedia Commons.

Cálculo de tornillos

Los parámetros de un tornillo son su paso o distancia entre filetes, el número de vueltas de giro y el avance lineal que consigue al girar. La fórmula que relaciona estas variables es la siguiente.

Avance = Giro \cdot Paso

Siendo

Avance = distancia que recorre el tornillo

Giro = número de vueltas que gira el tornillo

Paso = distancia entre dos filetes del tornillo

Tanto el Avance como el Paso deben estar expresados en las mismas unidades de distancia.

Ejercicio silla

Una silla de taller se eleva mediante un tornillo con una rosca de paso igual a 4 milímetros por vuelta. Si queremos elevar la silla 6 centímetros ¿Cuántas vueltas será necesario dar al tornillo?

Para resolver el problema, escribimos primero los datos de los que disponemos, convirtiendo todas las distancias a la misma unidad.

Avance = 6 cm = 60 \: mm

Paso = 4 \: mm / vuelta

A continuación escribimos la fórmula y sustituimos las cantidades conocidas.

Avance = Giro \cdot Paso

60 \: mm = Giro \cdot 4 \: mm / vuelta

Para finalizar, despejamos la incógnita para hayar el resultado.

Giro = \cfrac{60}{4} = 15 \: vueltas

Ejercicio tornillo de banco

Un tornillo de banco se abre una distancia de 12 centímetros tras girar la manivela un total de 24 vueltas. ¿Cuál es el paso del tornillo?

Para resolver el problema, escribimos primero los datos de los que disponemos, convirtiendo todas las distancias a la misma unidad.

Avance = 12 cm = 120 \: mm

Giro = 24 \: vueltas

A continuación escribimos la fórmula y sustituimos las cantidades conocidas.

Avance = Giro \cdot Paso

120 \: mm = 24 \: vueltas \cdot Paso

Para finalizar, despejamos la incógnita para hayar el resultado.

Paso = \cfrac{120}{24} = 5 \: mm / vuelta