Emprendiendo Con Sentido Humano

Características de los elementos roscados

Los ensambles con elementos roscados son ineludiblemente los más utilizados en los sistemas mecánicos y conjuntos estructurales, incluso en dispositivos de alta tecnología.

Los componentes que conforman los tornillos, tuercas, pernos de bajo costo y de buena calidad, son particularmente fáciles de instalar, desinstalar y volver a instalar en toda la vida útil del producto.

Las normas internacionales recomiendan para ensambles tuerca-tornillo una longitud roscada en la tuerca de 0.8 veces el diámetro del tornillo, para asegurar que el tipo de falla sea de ruptura transversal del tornillo y no de desgarramiento de la rosca de los elementos. Esta relación funciona muy bien cuando ambos materiales son de características similares.

Sin embargo, cuando son ensambles roscados en bancadas y además de materiales de aleación ligera, esta relación no es adecuada.

Hoy en día, el cálculo preciso de la resistencia de las partes mecánicas es una de las tareas rutinarias delos ingenieros y se hace posible en parte gracias a la modelización por elementos finitos. Los ensambles roscados también se benefician de estas herramientas digitales avanzadas de tal forma que se ha podido entender más el fenómeno de ruptura y desgarramiento de los ensambles roscados, en donde antes solo se tenían formulaciones y explicaciones obtenidas de la experiencia y experimentaciones físicas. Algunos resultados obtenidos de simulaciones numéricas son que el comportamiento de la carga de desgarramiento de la cuerda contra la longitud de cuerda comprometida en una bancada es lineal, para cualquier combinación de materiales. Que el efecto de la resistencia del material de la bancada sobre la carga al desgarramiento es lineal, sin importar el tamaño de la bancada.

Que la relación de los materiales del ensamble roscado sobre la carga al desgarramiento es cuadrático y no afecta tanto en bancadas como en tuercas.

Y finalmente, que el diámetro del tornillo afecta linealmente a la carga de desgarramiento, y su valor depende de la relación de resistencias de los materiales a ser roscados.

Resultados como estos, permiten generar modelos matemáticos o ecuaciones empíricas que no solamente son más precisos sino también conocer perfectamente el fenómeno y predecir su comportamiento para tomar mejores decisiones.