Centro de bachillerato tecnológico industrial y de servicios

Carlos Alberto Hernández cervantes Salón 32

Periodo escolar agosto febrero

Grupo HV

Julio gil Salazar

EquivalenciaUnidad cm m (SI) km pulg. pie yarda milla

1 cm 1 0,01 0,00001 0,393701 0,0328083 0,0109361 6,21371 E-6

1 m (SI) 100 1 0,001 39,3701 3,28084 1,09361 6,21371 E-4

1 km 1,0 E+5 1000 1 3,93701 E+4 3280,4 1093,6 0,621371

1 pulg. 2,54 0,0254 2,54 E-5 1 0,08333 0,027778 1,57828 E-5

1 pie 30,48 0,3048 3,048 E-4 12 1 0,333333 1,8939 E-4

1 yarda 91,44 0,9144 9,144 E-4 36 3 1 5,6818 E-4

1 milla 1,60934 E+5 1609,34 1,60934 6,336 E+4 5280 1760 1

2. SUPERFICIE

Unidad cm2 m2 (SI) km2 pulg.2 pie2 yarda2 milla2

1 cm2 1 1,0 E-4 1,0 E-10 0,1550 1,0764 E-3 1,1960 E-4 3,8611 E-11

1 m2 (SI) 1,0 E+4 1 1,0 E-6 1550,0 10,7639 1,19598 3,8611 E-7

1 km2 1,0 E+10 1,0 E+6 1 1,5500 E+09 1,07610 E+7 1,1960 E+6 0,38611

1 pulg.2 6,4516 6,4516 E-4 6,4616 E-10 1 6,9444 E-3 7,7161 E-4 2,4910 E-10

1 pie2 929,03 0,092903 9,2903 E-8 144 1 0,11111 3,5868 E-8

1 yarda2 8,3613 E+3 0,83613 8,3613 E-7 1296 9 1 3,2283 E-7

1 milla2 2,5900 E+10 2,5900 E+6 2,58998 4,0145 E+9 2,7878 E+7 3,0976 E+6 1

3. VOLUMEN

Unidad cm3 litro m3 (SI) pulg.3 pie3 galón

1 cm3 1 0,001 1,0 E-6 6,1024 E-2 3,5315 E-5 2,6417 E-4

1 litro 1000 1 0,001 61,024 3,5315 E-2 0,26417

1 m3 (SI) 1,0 E+6 1000 1 6102,4 35,315 264,17

1 pulg.3 16,3871 1,6387 E-2 1,6387 E-5 1 5,7870 E-4 4,3290 E-3

1 pie3 2,8317 E+4 28,3168 2,8317 E-2 1728 1 7,4805

1 galón 3785,4 3,7854 3,7854 E-3 231,00 0,13368 1

4. MASA

Unidad g kg (SI) ton. métr. onza lb ton. corta

             

1 gramo 1 0,001 1,0 E-6 3,5274 E-2 2,2046 E-3 1,1023 E-6

1 kilogramo 1000 1 0,001 35,274 2,2046 1,1023 E-3

1 ton. métr. 1,0 E+6 1000 1 3,5274 E+4 2204,6 1,1023

1 onza 28,349 2,8349 E-2 2,8349 E-5 1 0,06250 3,1250 E-5

1 libra 453,59 0,45359 4,5359 E-4 16 1 5,0000 E-4

1 ton corta 9,0718 E+5 907,18 0,90718 3,2000 E+4 2000 1

5. DENSIDAD

Unidad g/cm3 g/l kg/m3 (SI) lb/pie3 lb/galón

1 g/cm3 1 1000 1000 62,4280 8,34540

1 g/l 0,001 1 1,000 6,2428 E-2 8,3454 E-3

1 kg/m3 (SI) 0,001 1,000 1 6,2428 E-2 8,3454 E-3

1 lb/pie3 1,6018 E-2 16,0185 16,0185 1 0,13368

1 lb/galón 0,119826 119,826 119,826 7,48052 1

6. PRESION

Unidad atm. bar kgf/cm2 lbf/pulg.2 mmHg pascal (SI) pulg. H2O

1 atmósfera 1 1,01325 1,03323 14,696 760 1,01325 E+5 406,782

1 bar 0,986923 1 1,01972 14,5038 750,064 1,0 E+5 401,463

1 kgf/cm2 0,967841 0.980665 1 14,2233 735,561 9,80665 E+4 393,701

1 lbf/pulg.2 6,8046 E-2 6,8948 E-2 7,0307E-2 1 51,7151 6894,76 27,6799

1 mmHg 1,3158 E-3 1,3332 E-3 1,3595 E-3 1,9337 E-2 1 133,322 0,535239

1 pascal (SI) 9,8692 E-6 1,0 E-5 1,0197 E-5 1,4504 E-4 7,5006 E-3 1 4,0146 E-3

1 pulg.H2O 2,4583 E-3 2,4909 E-3 2,5400 E-3 3,6127 E-2 1,86833 249,089 1

8. POTENCIA

Unidad BTU/hr hp kcal/hr kW pie-lbf/s W (SI)

1 BTU/hr 1 3,93015 E-4 0,252164 2,93071 E-4 0,216158 0,293071

1 hp 2544,43 1 641,616 0,745700 550,0 745,700

1 kcal/hr 3,96567 1,55857 E-3 1 1,16222 E-3 0,857211 1,16222

1 kilowatt 3412,14 1,34102 860,421 1 737,562 1000

1 pie-lbf/s 4,62624 1,81818 E-3 1,16657 1,3558 E-3 1 1,35582

1 watt (SI) 3,41214 1,34102 E-3 0,860421 0,001 0,737562 1

7. ENERGIA

Unidad BTU cal hp-hr J (SI) kW-hr l-atm. pie-lbf

1 BTU 1 252,164 3,93015 E-4 1055,056 2,9307 E-4 10,4126 778,169

1 caloría 3,96567 E-3 1 1,55856 E-6 4,1840 1,16222 E-6 4,1293 E-2 3,08596

1 hp-hr 2544,43 6,4162 E+5 1 2,68452 E+6 0,74570 2,6494 E+4 1,9800 E+6

1 joule (SI) 9,47817 E-4 0,239006 3,72506 E-7 1 2,77778 E-7 9,8692 E-3 0,737562

1 kW-hr 3412,14 8,60421 E+5 1,34102 3,6 E+6 1 3,5529 E+4 2,6552 E+6

1 litro-atm. 9,6038 E-2 24,2173 3,7744 E-5 101,325 2,8146 E-5 1 74,7335

1 pie-lbf 1,2851 E-3 0,324048 5,0505 E-7 1,35582 3,7662 E-7 1,3381 E -2 1

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9. ENERGIA ESPECIFICA

Unidad BTU/lb cal/g J/g J/kg (SI)

1 BTU/lb 1 0,555927 2,32600 2326,00

1 cal/g 1,79880 1 4,184 4184

1 J/g 0,429923 0,239006 1 1000

1 J/kg (SI) 4,29923 E-4 2,39006 E-4 0,001 1

10. CAPACIDAD CALORIFICA Y ENTROPIA ESPECIFICA

Unidad BTU/lb ºF cal/g ºC J/g K J/kg K (SI)

1 BTU/lbºF 1 1,00067 4,18680 4186,80

1 cal/g ºC 0,999330 1 4,184 4184

1 J/g K 0,238846 0,239006 1 1000

1 J/kg K (SI) 2,38846 E-4 2,39006 E-4 0,001 1

ELEMENTOS ROSCADOS

Los elementos roscados se usan extensamente en la fabricación de casi todos los diseños de ingeniería. Los tornillos suministran un método relativamente rápido y fácil para mantener unidas dos partes y para ejercer una fuerza que se pueda utilizar para ajustar partes movibles.DEFINICIONES DE LA TERMINOLOGIA DE ROSCAS

Rosca: es un filete continuo de sección uniforme y arrollada como una elipse sobre la superficie exterior e interior de un cilindro.Rosca externa: es una rosca en la superficie externa de un cilindro.Rosca Interna: es una rosca tallada en el interior de una pieza, tal como en una tuerca.Diámetro Interior: es el mayor diámetro de una rosca interna o externa.Diámetro del núcleo: es el menor diámetro de una rosca interna o externa.Diámetro en los flancos (o medio): es el diámetro de un cilindro imaginario que pasa por los filetes en el punto en el cual el ancho de estos es igual al espacio entre los mismos.Paso: es la distancia entre las crestas de dos filetes sucesivos. Es la distancia desde un punto sobre un filete hasta el punto correspondiente sobre el filete adyacente, medida paralelamente al eje.Avance: es la distancia que avanzaría el tornillo relativo a la tuerca en una rotación. Para un tornillo de rosca sencilla el avance es igual al paso, para uno de rosca doble, el avance es el doble del paso, y así sucesivamente.

El ángulo de la hélice o rosca (): Esta relacionado en el avance y el radio medio (rm) por la ecuación:

En algunos casos se utilizará el angulo n que mide la pendiente del perfil de la rosca en la sección normal, esta relacionado en el angulo en la sección axial y el angulo de la hélice como sigue:

Nota: Cuando aparece cosn en las ecuaciones, se reemplazan con frecuencia por cos. Esto da una ecuación aproximada pero, para los valores normalmente pequeños de , no introduce error apreciable.NORMAS Y ESTANDARESORGANISMOS DE NORMALIZACIONEn la tabla que se presenta a continuación, se indican los organismos de normalización de varias naciones.

PAIS ABREVIATURA DE LA NORMA ORGANISMO NORMALIZADOR

Internacional ISO Organización Internacional de Normalización.

España UNE Instituto de Racionalización y Normalización.

Alemania DIN Comité de Normas Alemán.

Rusia GOSTOrganismo Nacional de Normalización Soviético.

Francia NF Asociación Francesa de Normas.

Inglaterra BSI Instituto de normalización Ingles.

Italia UNI Ente Nacional Italiano de Unificación.

América USASIInstituto de Normalización para los Estados de América.

REPRESENTACIÓN, ACOTACIÓN Y DESIGNACION DE PIEZAS NORMALIZADASEn la inmensa diversidad de mecanismos y maquinas en general, una gran cantidad de piezas accesorias que los componen, tienen unas formas y dimensiones ya predeterminadas en una serie de normas, es decir, son piezas normalizadas.En general, la utilización de piezas normalizadas facilita en gran medida la labor de delineación, ya que al utilizar este tipo de piezas, evitamos tener que realizar sus correspondientes dibujos de taller. Estas normas especificaran: forma, dimensiones, tolerancias, materiales, y demás características técnicas.DESIGNACIÓN DE LOS TORNILLOSBásicamente, la designación de un tornillo incluye los siguientes datos: tipo de tornillo según la forma de su cabeza, designación de la rosca, longitud y norma que lo define. A estos datos, se pueden añadir otros, referentes a la resistencia del material, precisión, etc. Ejemplo: Tornillo hexagonal M20 x 2 x 60 x To DIN 960.mg 8.8Y al analizar cada elemento vemos que. Denominación o nombre: Tornillo Hexagonal Designación de la Rosca: M20 x 2 Longitud del vástago: 60 To: Cabezas in saliente en forma de plato Norma que especifica la forma y característica del tornillo: DIN 960 m.g: Ejecución y precisión de medidas 8.8: clase de resistencia o características mecánicas.

La longitud que interviene en la designación es la siguiente: En general, la longitud indicada se corresponde con la longitud total del vástago. Para tornillos con extremo con tetón, la longitud indicada incluye la longitud del tetón. Para tornillos de cabeza avellanada, la longitud indicada es la longitud total del tornillo.

DESIGNACION DE LAS ROSCAS.La designación o nomenclatura de la rosca es la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una rosca determinada, se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso. Este último se indica directamente en milímetros para la rosca métrica, mientras que en la rosca unificada y Witworth se indica a través de la cantidad de hilos existentes dentro de una pulgada.Por ejemplo, la rosca M 3,5 x 0,6 indica una rosca métrica normal de 3,5 mm de diámetro exterior con un paso de 0,6 mm. La rosca W 3/4 ''- 10 equivale a una rosca Witworth normal de 3/4 pulg de diámetro exterior y 10 hilos por pulgada.La designación de la rosca unificada se haced e manera diferente: Por ejemplo una nomenclatura normal en un plano de taller podría ser:1/4 - 28 UNF - 3B - LHY al examinar cada elemento se tiene que:1/4 de pulgada es el diámetro mayor nominal de la rosca.28 es el numero de rosca por pulgada.UNF es la serie de roscas, en este caso unificada fina.3B: el 3 indica el ajuste (relación entre una rosca interna y una externa cuando se arman); B indica una tuerca interna. Una A indica una tuerca externa.LH indica que la rosca es izquierda. (Cuando no aparece indicación alguna se supone que la rosca es derecha)La tabla siguiente entrega información para reconocer el tipo de rosca a través de su letra característica, se listan la mayoría de las roscas utilizadas en ingeniería mecánica

Símbolos de roscado más comunesDenominación usual Otras

American Petroleum Institute API

British Association BA

International Standards Organisation ISO

Rosca para bicicletas C

Rosca Edison E

Rosca de filetes redondos Rd

Rosca de filetes trapesoidales Tr

Rosca para tubos blindados PG Pr

Rosca Whitworth de paso normal BSW W

Rosca Whitworth de paso fino BSF

Rosca Whitworth cilíndrica para tubos BSPT KR

Rosca Whitworth BSP R

Rosca Métrica paso normal M SI

Rosca Métrica paso fino M SIF

Rosca Americana Unificada p. normal UNC NC, USS

Rosca Americana Unificada p. fino UNF NF, SAE

Rosca Americana Unificada p.exrafino UNEF NEF

Rosca Americana Cilíndrica para tubos NPS

Rosca Americana Cónica para tubos NPT ASTP

Rosca Americana paso especial UNS NS

Rosca Americana Cilíndrica "dryseal" para tubos NPSF

Rosca Americana Cónica "dryseal" para tubos NPTF

Con respecto al sentido de giro, en la designación se indica "izq" si es una rosca de sentido izquierdo, no se indica nada si es de sentido derecho. De forma similar, si tiene más de una entrada se indica "2 ent" o "3 ent". Si no se indica nada al respecto, se subentiende que se trata de una rosca de una entrada y de sentido de avance derecho.En roscas de fabricación norteamericana, se agregan más símbolos para informar el grado de ajuste y tratamientos especiales Es posible crear una rosca con dimensiones no estándares, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicación de los repuestos. La fabricación y el mecanizado de piezas especiales aumenta el costo de cualquier diseño, por lo tanto se recomienda el uso de las piezas que están en plaza.Tipos de RoscaRosca en V AgudaSe aplica en donde es importante la sujeción por fricción o el ajuste, como en instrumentos de precisión, aunque su utilización actualmente es rara.Rosca RedondeadaSe utiliza en tapones para botellas y bombillos, donde no se requiere mucha fuerza, es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metálica.Rosca Nacional Americana UnificadaEsta la forma es la base del estándar de las roscas en Estados Unidos, Canadá y Gran Bretaña.Rosca CuadradaEsta rosca puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje, a veces se modifica la forma de filete cuadrado dándole una conicidad o inclinación de 5° a los lados.Rosca AcmeHa reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado. Es más resistente, más fácil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado.Las roscas Acme se emplean donde se necesita aplicar mucha fuerza. Se usan para transmitir movimiento en todo tipo de máquinas herramientas, gatos, prensas grandes “C”, tornillos de banco y sujetadores. Las roscas Acme tienen un ángulo de rosca de 29° y una cara plana grande en la cresta y en la Raíz. Las roscas Acme se diseñaron para sustituir la rosca cuadrada, que es difícil de fabricar y quebradiza.Hay tres clases de rosca Acme, 2G, 3G y 4G, y cada una tiene holguras en todas dimensiones para permitir movimiento libre. Las roscas clase 2G se usan en la mayor parte de los conjuntos. Las clases 3G y 4G se usan cuando se permite menos juego u holgura, como por ejemplo en el husillo de un torno o de la mesa de una maquina fresadora.Rosca WhitworthUtilizada en Gran Bretaña para uso general siendo su equivalente la rosca Nacional Americana.0.640PRosca Sin FinSe utiliza sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes sinfín.Rosca TrapezoidalEste tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una dirección. Se emplea en gatos y cerrojos de cañones.

NOMENCLATURA

Paso circular .- es la distancia medida sobre la circunferencia de paso entre determinado punto de un diente y el correspondiente de uno inmediato, es decir la suma del grueso del diente y el ancho del espacio ente dos consecutivos.

En los engranes helicoidales, por su naturaleza (dientes en hélice ) , va a tener dos pasos,Pn = paso circular normalPt = paso circular transversalRelacionados por la siguiente ecuación

Nótese que cuando ψ = 0 entonces Pn =PtDonde ψ es el αngulo de héliceCircunferencia de paso .- es un circulo teórico en el que generalmente se basan todos los cálculos; su diámetro es el diámetro de paso.Supongamos que un plano oblicuo a b corta al engrane según ψ en un arco, este arco tiene radio de curvatura R, si ψ = 0 entonces R = D/2 ; si ψ crece hasta llegar a 90˚ entonces R = ∞ ; por lo tanto se entiende que cuando ψ crece R tambiιn lo hace

En los engranajes helicoidales el radio de paso es RModulo (m).- es la relación del diámetro de paso al numero de dientesm=d/Z d = diámetro de paso

Z = numero de dientesEn engranes helicoidales se diferencia entre:

Modulo transversal

Modulo normal Adendo (ha).- distancia radial entre el tope del diente y la circunferencia de pasoDedendo (hf).- es la distancia entre el el fondo del espacio y la circunferencia de pasoAltura total .- es la suma del dependo y del adendoCircunferencia de holgura .- Es la circunferencia tangente a la de adendo del otro engrane, la holgura es la diferencia entre el adendo de un engrane y el dedendo del otro conectadoJuego .- es el espacio entre dos dientes consecutivos y el grueso del diente del otro engraneNumero virtual de dientes (Zv) .- Si se observa en la dirección de los dientes, un engrane del mismo paso y con el mismo R tendrá un mayor numero de dientes según aumente R es decir conforme se incremente ψ.Se puede demostrar que:

P ara la generación de un engrane se trazan dos círculos cuyos diámetros son los diámetros de paso. En un par de engranes conectados las circunferencias de paso son tangentes entre si, esto quiere decir que los centros están ubicados a una distanciaR1 + R2El punto P es el punto de paso, por este punto se traza una recta ab que es tangente a los dos círculos, luego se traza una recta cd por el punto P, a un ángulo φ con respecto a la tangente comuna b ; la recta cd recibe tres nombre:Línea de presión , generatriz, línea de acción e indica la dirección en que actúa la fuerza.El ángulo φ se llama αngulo de presión y suele tener un valor de 20 o 25 ˚ ; para engranes helicoidales el ángulo de presión φn en la direcciσn normal es diferente a φt en la direcciσn transversal, estos ángulos están relacionados por la ecuación

A continuación, sobre cada engrane se traza una circunferencia tangente a la línea de presión.Estas serán las circunferencias de base. Como son tangentes a dicha línea, y al ángulo de presión determina su tamaño. El radio de la circunferencia de base es

A continuación se traza una evolvente sobre cada circunferencia de base. Este evolvente se usara para un lado del diente de engrane. Las circunferencias de adendo y dedendo se trazan con los valores dados anteriormente.

Velocidad del husillo (n)(rpm)

Métrica Pulgadas

Parámetro Significado Unidad métrica

Md Par Nm

p Paso mm

D Diámetro nominal mm

DC Diámetro nominal

kc Fuerza de corte específica N/mm2

n Velocidad del husillo rpm (rev/min)

P Potencia kW

vc Velocidad de corte m/min

vf Velocidad de avance mm/min

Par (Md)(Nm)

Potencia (P) (kW)

 

 

Tamaño del agujeroEl mejor modo de calcular el tamaño correcto del agujero es utilizar la búsqueda guiada de productos. En el selector de herramientas es posible modificar la altura de la rosca para obtener la mejor recomendación de broca con una tolerancia exacta para que la vida útil de la herramienta sea óptima.Es posible realizar un cálculo básico con las siguientes fórmulas.Cálculo básico del tamaño de agujero para machos de corte

 

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca

para un macho de corte M10x1.5

 10-1.5=8.5

  

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para

    un macho de corte 1/4-20 

                   

 

Cálculo básico del tamaño de agujero para machos de laminación 

 

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de laminación de roscas M10x1.5

  

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de laminación de roscas 1/4-20

                   

 

Cálculo básico del tamaño de agujero con altura de rosca para machos de corte 

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de corte M8x1.25 al 68% 

de la altura de rosca: 

 

  

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de corte 1/4-20 al 65% de la altura de rosca.

              

 

Cálculo básico del tamaño de agujero con altura de rosca para machos de laminación 

 

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de corte M8x1.25 al 68% 

de la altura de rosca:

  

Por ejemplo: Para determinar el tamaño de broca para un macho de corte 1/4-20 al 65% de 

la altura de rosca.

              

 

Parámetro Significado Unidad métrica Unidad en pulgadas

D Diámetro del agujero mm pulg.

TD Diámetro nominal de la rosca mm pulg.

TP Paso de rosca mm

TPI Paso de rosca en pulg. pulg.

TH Altura de la rosca % %

 

Altura de la rosca en %La altura de la rosca en % es el valor que se obtiene dividiendo la altura real entre la altura máxima de la rosca interior. El ejemplo siguiente se aplica a roscas ISO y UTS estándares de – 60°.Ejemplo, M8x1,25Altura máxima de la rosca según la norma es 6/8 H.H = 0.866 x P(H = altura básica del triángulo)(P = paso de rosca)La altura máxima de la rosca es:6/8 * (0.866 x 1,25) = 0.811 mmLa altura real de la rosca en un agujero central de Ø 6.9 mm:(8 - 6,9) / 2 = 0.55 mmLa altura de la rosca resultante es (0.55/0.81) x 100 = 68%

                         Rosca de 60°

Altura real de la roscaAltura máxima de la rosca en la rosca

interior (6/8 H)

Ø de agujero rec.Ø de agujero mín.

según norma