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ROSCAS

Normas generales

Principales diferencias

1.1 DESIGNACIÓN

1.2 EQUIVALENCIAS

1.3 PERFILES DE ROSCAS

1.4 UN POCO DE HISTORIA

Una rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal (es el nombre que recibe todalínea curva cuyas tangentes forman un ángulo constante (α), siguiendo una dirección fija en el espacio) cilíndrica.

Existen cinco tipos fundamentales de roscas:

1. Métrica 2. Whitworth. 3. NPT: La conexión más conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico. 4. UNC: rosca unificada normal (corriente) 5. UNF: Rosca unificada paso fino

- Las normas generales son las siguientes: 1. Sistema métrico

BS 3643: ISO Roscas métricas

BS 4827: ISO Roscas miniatura o finas

BS 4846: ISO Roscas trapeciales o trapezoidales

BS 21: Roscas para conexiones y tubos de paredes delgadas

2. Sistema inglés

BS84: Roscas Whitworth

BS93: Roscas de la British Assiciation (BA)

DIN 477

3. Rosca Cónica Nacional Americana, o NPT

BS 949/79

ANSI B1.20.3 1976

4. Rosca unificada normal (corriente), o UNC

ANSI / ASME B1. 1 1989

5. Rosca unificada de paso fino, o UNF

ANSI / ASME B1.1 1989

- Las principales diferencias son:

- Métrica: Los ángulos de las espiras son de 60° (en tornillos se redondea el fondo de la rosca y laspuntas son planas.En las roscas métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta.

- Whitworth: Los ángulos de los las espiras son de 55°.

En las roscas Whitworth el paso se indica por número de hilos por pulgada.Otra gran diferencia entre la rosca métrica y la Whitworth es que mientras en las roscas métricas su parte externa de los filetes es chata a unaaltura t1=0,64595h y la interna redonda con r = 0.1082h, en las Whitworth tanto la punta exterior como la parte interna son redondas, con altura det1 = 0.64033h y r = 0.13733h.

- NPT: Tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir. - UNC: Rosca de hilo gruesa recomendable para uso general en la ingeniería. - UNF: Rosca de hilo fino recomendado para uso general en automóviles, aviones y otras aplicaciones

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DenominaciónOtras

denominaciones

UNF Rosca Americana Unificada p. fino NF, SAE

NPT Rosca Americana Cónica para tubos ASTP

BA British Association

ISO International Standards Organisation

C Rosca para bicicletas

BSP Rosca Whitworth R

Rd Rosca de filetes redondos

Tr Rosca de filetes trapesoidales

NPSFRosca Americana Cilíndrica "dryseal" para

tubos

BSW Rosca Whitworth de paso normal W

BSF Rosca Whitworth de paso fino

BSPT Rosca Whitworth cilíndrica para tubos KR

NPTFRosca Americana Cónica "dryseal" para

tubos

PG Rosca para tubos blindados Pr

M Rosca Métrica paso fino SIF

UNC Rosca Americana Unificada p. normal NC, USS

M Rosca Métrica paso normal SI

UNEF Rosca Americana Unificada p.exrafino NEF

NPS Rosca Americana Cilíndrica para tubos

E Rosca Edison

UNS Rosca Americana paso especial NS

donde el espesor de pared requiere delgado hilo.

3.1 DESIGNACIÓN

La designación de la rosca en la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una rosca determinada, se hace pormedio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso:

Ejemplo:

Rosca M 3,5 x 0,6 ↓ ↓

Métrica ↓ Paso en mm

Diámetro exterior en mm

Rosca W ¾´´ - 10

↓ ↓ Witworth ↓ 10 hilos por pulgada

Diámetro exterior en pulgadas

¡OJO! Para indicar el sentido del giro, en la designación se indicará “izq” si es una rosca de sentido izquierdo, y si es de sentido derecho, no seindicará nada.

¡OJO! Si la rosca tiene más de una entrada se indica “2 ent” o “3 ent” y si es de una entrada, no se indicará nada.

Tabla: Letras representativas de las roscas:

IMPORTANTE Es posible crear una rosca con dimensiones noestándares, pero siempre es recomendable usar roscasnormalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicaciónde los repuestos.

Se han destacado solamente las roscas métricas y Withworth porser las más utilizadas, pero existen muchas roscas importantespara usos especiales.

A continuación, se muestran tablas detalladas para las series fina

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API American Petroleum Institute y basta de estas familias:

Como hemos podido comprobar, las roscas métricas y las Witworth tienen diferentes tamaños/medidas, pero aún así, existen medidas que sonequivalentes. Éstas, se muestran en la siguiente tabla donde se pueden observar las equivalencias entre las llaves métricas y Witworth y el usocomún de la tuerca:

3.2 EQUIVALENCIAS

Tamaños de las bocas de las llaves y su correspondiente tuerca o perno

Dif. Tamaño de la bocaTamaño de la

bocaLlave Llave Llave Tuerca o perno común

(mm) Milímetros Pulgadas MétricaAF= Across Flats

(entre caras)Británica (* = no recomendados)

2,97 0,117 10BA

0,23 3,2 0,126 3,2 mm M1.6

0,13 3,33 0,131 9BA

0,53 3,86 0,152 8BA

0,11 3,97 0,156 5/32 AF No.0 UNC

0,03 4 0,157 4mm M2

0,37 4,37 0,172 7BA

0,39 4,76 0,188 3/16 AF N º 2 UNC

0,14 4,9 0,193 6BA

0,1 5 0,197 5mm M2.5

0,5 5,5 0,217 5,5 mm M3

0,06 5,56 0,219 7/32 AF

0,03 5,59 0,22 5BA

0,37 5,95 0,234 15/64 AF

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0,05 6 0,236 6mm M3.5 *

0,3 6,3 0,248 4BA

0,05 6,35 0,25 1/4 AF N º 4 UNC

0,65 7 0,276 7mm M4

0,14 7,14 0,281 9/32 AF

0,02 7,16 0,282 3BA

0,77 7,94 0,313 5/16 AFN º 6 y N º 10 UNC UNC

(perno)

0,06 8 0,315 8mm M5

0,23 8,23 0,324 2BA

0,36 8,59 0,338 1/8 W; 3.16 BSF

0,15 8,73 0,344 11/32 AF N º 8 UNC

0,27 9 0,354 9mm

0,27 9,27 0,365 1BA

0,25 9,53 0,375 3/8 AF N º 10 UNC (tuerca)

0,48 10 0,394 10mm M6

0,49 10,49 0,413 0BA

0,51 11 0,433 11mm M7 *

0,11 11,11 0,438 7/16 AF 1/4 UNF

0,19 11,3 0,445 3/16 W, 1/4 BSF

0,7 12 0,472 12mm

0,7 12,7 0,5 1/2 AF 5/16 UNF

0,3 13 0,512 13mm M8

0,33 13,34 0,525 1/4 W; 5/16 BSF

0,67 14 0,551 14mm

0,29 14,29 0,563 9/16 AF 3/8 UNF

0,71 15 0,591 15mm

0,24 15,24 0,6 5/16 W; 8.3 BSF

0,64 15,88 0,625 5/8 AF 7/16 UNF (perno)

0,13 16 0,63 16mm

1 17 0,669 17mm M10

0,46 17,46 0,688 11/16 AF 7/16 UNF (tuerca)

0,54 18 0,709 18 mm

0,03 18,03 0,71 8.3 W; 7.16 BSF

0,97 19 0,748 19mm M12

0,05 19,05 0,75 3/4 AF 1/2 UNF

0,95 20 0,787 20mm

0,64 20,64 0,813 13/16 AF 9/16 UNF (perno)

0,19 20,83 0,82 7/16 W, 1/2 BSF

0,17 21 0,827 21mm

1 22 0,866 22mm M14 *

0,22 22,23 0,875 7/8 AF 9/16 UNF (tuerca)

0,78 23 0,906 23mm

0,37 23,37 0,92 1/2 W, 9.16 BSF

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0,44 23,81 0,938 15/16 AF 5/8 UNF

0,19 24 0,945 24mm M16

1 25 0,984 25mm

0,4 25,4 1 1 AF

0,25 25,65 1,01 9/16 W; 8.5 BSF

0,35 26 1,024 26mm

0,99 26,99 1,063 1-1/16 de AF

0,01 27 1,063 27mm M18 *

0,94 27,94 1,1 5.8 W, 11/16 BSF

0,06 28 1,102 28mm

0,57 28,58 1,125 1-1/8 AF 3/4 UNF

1,43 30 1,181 30mm M20

0,48 30,48 1,2 11/16 W, 3/4 BSF

1,27 31,75 1,25 1-1/4 AF

0,25 32 1,26 32mm M22 *

1,02 33,02 1,3 3/4 W; 7/8 FBS

0,32 33,34 1,313 1-5/16 de AF 7/8 UNF

0,66 34 1,339 34mm

1,31 35,31 1,39 13/16 W?

0,69 36 1,417 36mm M24

0,51 36,51 1,438 1-7/16 de AF

1,08 37,59 1,48 8.7 W, 1 BSF

0,41 38 1,496 38mm

0,1 38,1 1,5 1-1/2 AF 1 UNF

2,03 40,13 1,58 15/16 W?

0,87 41 1,614 41mm M27 *

0,27 41,28 1,625 1-5/8 AF

1,14 42,42 1,67 1 W; 1-1/8 BSF

0,44 42,86 1,688 1-11/16 AF 1-1/8 UNF

3,14 46 1,811 46mm M30

0,04 46,04 1,813 1-13/16 AF

1,21 47,24 1,86 1-1/8 W; 1-1/4 BSF

0,38 47,63 1,875 1-7/8 AF 1-1/4 UNF

2,38 50 1,969 50 mm M33 *

0,8 50,8 2 2 AF

1,27 52,07 2,051-1/4 W; 1-3/8 BSF

0,32 52,39 2,063 2-1/16 de AF 1-3/8 UNF

2,61 55 2,165 55mm M36

0,56 55,56 2,188 2-3/16 de AF

0,83 56,39 2,22 1-3/8 W; 1-1/2 BSF

0,76 57,15 2,25 2-1/4 AF 1-1/2 UNF

2,85 60 2,362 60mm M39 *

Como se puede observar en la tabla, para una llave métrica, existen varias medidas equivalentes:

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Ejemplo: El equivalente de una llave métrica de 3,2 mm sería una llave de 0,131 pulgadas (3,33 mm).

¡OJO! El tamaño de la boca es a menudo la dimensión máxima de la tuerca, por lo que la boca de la llave dada es probable que sea ligeramente másgrande para permitir un ajuste aceptable.

3.3 PERFILES DE ROSCAS:

Rosca Trapezoidal.

Se recomienda cuando se quiere dirigir la fuerza en una sola dirección. (Por ejemplo en gatos y cerrojos de cañones)

Rosca Cuadrada.

La rosca cuadrada se diferencia en que puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje.

Rosca Acme.

Permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague. Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado.

Es resístete y fácil de tallar y perite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado

Hay tres clases de roscas Acme, 2G, 3G, y 4G y cada una tiene holguras en odas dimensiones para permitir movimiento libre.

Rosca Acme de Filete Truncado.

Si existen limitaciones de espacio es conveniente utilizar este tipo de tuerca ya que es más resistente para las aplicaciones de transmisión defuerza.

Rosca Whitworth.

La rosca Whitworth es equivalente a la rosca Estándar para la tubería Británica (BSP) que se explica posteriormente.

Rosca Redondeada

Se recomienda cuando las roscas tienen que ser laminadas o moldeadas en chapa metálica. (Por ejemplo en tapones para botellas)

Rosca en V Aguda

Esta rosca es muy poco común y normalmente se aplica en instrumentos de precisión donde lo más importante es el ajuste o la sujeción por fricción.

Métrica Sus ventajas incluyen la resistencia a la tracción, debido a la gran angle del hilo de rosca. Defectos, según la posición de los hilos de la rosca puedeperder eficacia.

3.4 UN POCO DE HISTORIA:

La forma de la rosca Whitworth fue seleccionada para conectar roscas de tubería, ya que se hacía autosellable al cortar por lo menos uno de loshilos en un cono. Esto empezó a conocerse como la Rosca Estándar para la tubería Británica (BSP por sus siglas en inglés – Rosca BSP cónica o BSPparalela). La rosca Whitworth es ahora utilizada internacionalmente como una rosca estándar para unir tuberías ligeras (de poco peso) de acero alcarbón.

BSP thread, es una familia de tipos de rosca estándar que ha sido adoptada para la interconexión y los extremos de sellado de tuberías mediante lacombinación de una externa (macho) con una interna (hembra).

a) BSPP (Paralela): El diámetro de este tipo de rosca es constante a lo largo de la longitud de la rosca.

b) BSPT (Cónica): El diámetro de este tipo de rosca aumenta o disminuye a lo largo de la longitud de la rosca.

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La rosca es la misma en ambas, la diferencia es que una es cónica y la otra paralela.

Por otro lado, en 1864 en Norteamérica, William Sellers estableció el estándar para tuercas, pernos y tornillos que convirtió en la Rosca de TuberíaCónica Nacional (NPT por sus siglas en inglés)

NPT (American National Pipe Thead; Cónica): Se refiere a un estándar americano. Esta es la conexión más conocida y ampliamente utilizada dondela rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico. La rosca NPT tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta deTeflón o un compuesto para unir.

La rosca NPS y la de NPT es la misma, la diferencia es, como hemos dicho, que NPT es cónica y NPS paralela.

¡Ojo! El buen funcionamiento del roscado se obtiene cuando el macho y la hembra son los dos del mismo tipo, bien NPT con NPT, BSPT con BSPT yBSPP con BSPP. Siempre que la rosca esté bien hecha, esta combinación no causará ninguna fuga.