Este documento presenta información sobre herrajes mecánicos básicos. Está dividido en 5 unidades que cubren temas como roscas, herramientas de mano no cortantes, herramientas mecánicas básicas, taladradoras e instrumentos de medición básicos. La Unidad 1 se enfoca en herrajes mecánicos comunes como roscas, tuercas, arandelas y pasadores, y explica sus características y usos.
1. MANTENIMIENTO
INDUSTRIAL BASICO
Ing. Vargas Ayala, Luis
lvargas@espol.edu.ec
UNIDAD 1: Herrajes mecánicos.
UNIDAD 2: Herramientas de mano no cortantes
UNIDAD 3: Herramientas mecánicas básicas.
UNIDAD 4: Taladradora.
UNIDAD 5: Instrumentos de medición básicos.
2. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
OBJETIVO: Después de terminar ésta unidad, el
participante podrá:
Identificar los herrajes mecánicos más
comunes que se emplean para armar
herramientas, máquinas y otros
mecanismos.
5. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
Muchos productos maquinados de precisión que se
producen en los talleres de manufactura, serían inútiles si
no se ensamblaran para formar una máquina, una
herramienta u otro mecanismo. Es aquí donde los herrajes
mecánicos juegan son de vital importancia.
Los herrajes mecánicos no son otra cosa que los
dispositivos o elementos mecánicos usados para asegurar
o ubicar componentes manufacturados.
6. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
La rosca es un dispositivo mecánico muy importante cuya
utilidad radica en el plano inclinado que forma. Consiste en
una ranura en espiral o helicoidal que se forma en el exterior
o en el interior de un cilindro.
ROSCAS:
7. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
La ranura en espiral o
helicoidal adopta diversas
formas. La hélice se
puede considerar como la
línea trazada sobre un
cilindro de diámetro d por
el arrollamiento sobre el
mismo de un triángulo
rectángulo, de base igual
a d.
ROSCAS
:
8. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
La altura del triángulo
rectángulo es igual al
segmento de generatriz
del cilindro limitado por
el principio y el fin de
una espiral de la hélice,
llamado paso.
ROSCAS:
9. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
Las roscas se aplican para fines de ajustes, en herramientas
de medición y en transmisión de potencia. Un dispositivo que
tiene mucha relación con la rosca, es el husillo de
transportación
ROSCAS:
11. El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en
un plano que contiene el eje del tornillo, tenemos:
TRIANGULAR Se usa en tornillos y tuercas de fijación,
uniones en tubos
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
FORMAS DE LAS ROSCAS:
12. El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en
un plano que contiene el eje del tornillo, tenemos:
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
FORMAS DE LAS ROSCAS:
TRAPEZOIDAL Se usa en órganos de comando de
las máquinas herramientas (para
transmisión de movimiento suave y
uniforme), husillos, prensas de
estampar.
13. El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en
un plano que contiene el eje del tornillo, tenemos:
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
FORMAS DE LAS ROSCAS:
CUADRADA Se aplica en tornillos de piezas sujetas
a choques y grandes esfuerzos.
Ejemplo: Tornillos de banco
14. El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en
un plano que contiene el eje del tornillo, tenemos:
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
FORMAS DE LAS ROSCAS:
DIENTE DE SIERRA Se aplica cuando el tornillo ejerce
gran esfuerzo en un solo sentido,
como en tornillos de banco, gatos,
etc.
15. El perfil indica la forma de la sección del filete de la rosca, en
un plano que contiene el eje del tornillo, tenemos:
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
FORMAS DE LAS ROSCAS:
REDONDO Se aplica en tornillos de grandes diámetros
que deben soportar grandes esfuerzos
17. Adicional a la forma del perfil de la rosca, que de por si nos
da una manera de identificarla, debemos considerar otros
elementos de identificación como son: el sentido de la hélice
y el paso.
En base al perfil triangular tenemos: el paso métrico (sistema
internacional), y el paso inglés. Este último puede ser:
UNC – Nacional Unificada Gruesa (Unified National Coarse)
UNF – Nacional Unificada Fina (Unified National Fine)
UNS – Nacional Unificada Especial (Unified National Special)
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
IDENTIFICACION DE LAS ROSCAS:
18. Las denominaciones unificada gruesa y unificada fina, hacen
referencia al número de hilos por pulgada de longitud en los
elementos roscados estándar:
½ pulgada – 13 UNC
Significa: Diámetro mayor de ½ pulgada y 13 es el número
de hilos por pulgada de longitud.
½ pulgada – 20 UNF
Significa: Diámetro mayor de ½ pulgada y 20 es el número
de hilos por pulgada de longitud.
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
IDENTIFICACION DE LAS ROSCAS:
19. Las roscas Unificadas Nacionales Especiales se identifican
de la misma manera. Una rosca pasante de ½ pulgada de
diámetro UNS puede tener 12, 14 ó 18 hilos por pulgada.
Estas roscas son menos frecuente que las otras, pero se
pueden encontrar en dispositivos especiales.
¿Cuando necesitamos una serie UNC y una serie UNF? Esto
está relacionado con las aplicaciones de las roscas. Por
ejemplo, un tornillo de ajuste puede requerir de una rosca
fina mientras que un tornillo de sujeción de una rosca
gruesa.
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
IDENTIFICACION DE LAS ROSCAS:
20. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
IDENTIFICACION DE LAS ROSCAS:
SENTIDO DE DIRECCION DEL FILETE
El filete puede tener dos sentidos de dirección: A la
derecha o a la izquierda.
21. P = Paso
d2 = Diámetro de flanco
d = Diámetro externo
d1 = Diámetro interno (núcleo)
= Angulo de filete
c = cresta
D = Diámetro de fondo tuerca
D1 = Diámetro del agujero de
la tuerca
i = Angulo de la hélice.
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
22. f = Raíz del filete
h = Altura del filete del tornillo
h1 = Altura del filete de la
tuerca
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
24. ROSCA TRIANGULAR METRICA
El ángulo del perfil del filete es de 600. El paso está dado
en milímetros. Perfil: Triángulo equilátero con vértice
achatado y tiene redondeada la raíz de la rosca. Sus
dimensiones deben ser verificadas en las tablas Rosca
Métrica Normal y Rosca Métrica Fina, que es el Sistema
Internacional. La rosca métrica fina en una determinada
longitud, tiene mayor número de filetes que la rosca
normal, facilitando así mayor fijación.
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
25. ROSCA TRIANGULAR WITHWORTH
El ángulo del perfil del filete es de 550. Paso: 1 pulgada
dividida por el número de hilos. Perfil: Triángulo isósceles
con el vértice y la raíz redondeadas. Sus dimensiones son
escogidas en las dos tablas de Rosca Whitworth Normal y
Rosca Withworth Fina, para construir roscas con machuelos
y terrajas.
UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
27. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
AJUSTES DE ROSCAS:
Algunas aplicaciones de roscas pueden tolerar roscas flojas,
mientras que otras requieren de roscas apretadas o justas.
Los ajustes de roscas unificadas se clasifican en 1A, 2A, 3A,
ó 1B, 2B, y 3B.
El símbolo A indica que se trata de una rosca externa, ésta
notación se agrega al tamaño de la rosca.
28. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
AJUSTES DE ROSCAS:
Las clases 1A y 1B tienen la tolerancia máxima de
fabricación, se usa donde se requiere facilidad de armado y
en donde tener una rosca floja no es objetable.
Los ajustes de la clase 2, se usan en el mayor porcentaje de
los elementos de sujeción roscados.
Los ajustes de clase 3 quedan apretados al ensamblarse.
Cada clase de ajuste tiene una tolerancia específica en el
diámetro mayor y en el diámetro de paso.
30. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ELEMENTOS ROSCADOS:
Los herrajes mecánicos comunes incluyen a los elementos
de sujeción roscados tales como tornillos pasantes,
tornillos no pasantes, tuercas e insertos roscados. Todos
éstos se usan en una variedad de formas para unir partes
y conjuntos de partes o ensambles
31. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ELEMENTOS ROSCADOS:
La resistencia mecánica de un conjunto armado de partes
depende en gran parte del diámetro de los tornillos que se
utilicen, sean pasantes o no pasantes.
En el caso de los tornillos no pasantes, la resistencia
depende de la longitud de rosca atornillada y trabajando.
La longitud de rosca atornillada o embonada es la
distancia a la que va un tornillo dentro de un agujero
roscado.
32. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ELEMENTOS ROSCADOS:
El embonamiento mínimo de la rosca debe ser una
distancia igual al diámetro del tornillo pasante que se use;
de preferencia debe ser igual a una y media veces el
diámetro del tornillo.
Si llegara a fallar un ensamble, es mejor que se rompa el
tornillo a que se barra la rosca interna del agujero.
38. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ELEMENTOS ROSCADOS:
El otro elemento roscado correspondiente se denomina
tuerca y se identifica por la medida del tornillo para el que
sirve, las más usadas son las denominadas hexagonales.
En muchos ensambles podemos encontrar tuercas
hexagonales delgadas, que se denominan contratuercas.
40. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ARANDELAS:
Las arandelas planas se usan debajo de las tuercas y de
las cabezas de los tornillos pasantes para distribuir la
presión sobre un área mayor. Protegen también contra
daños a las superficies terminadas cuando se aprietan las
tuercas o los tornillos y pueden fabricarse de diversos
materiales.
La medida nominal de una arandela corresponde a la
medida nominal del tornillo, pasante o no pasante, con el
que va a usarse
43. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
PASADORES O ESPIGAS:
Los pasadores o espigas se usan donde tienen que
mantenerse alineamientos muy precisos entre dos o más
partes. Los agujeros para espigas se riman para obtener un
ajuste de presión ligera.
Los pasadores o espigas solo sirven para situar o
posicionar elementos mecánicos
44. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
TIPOS DE PASADORES O ESPIGAS:
Los tipos mas comunes de pasadores son los pasadores:
Cilíndricos, Cónicos, con Cabeza y Reten, de Aletas,
Elásticos
Otro tipo de pasador que se utiliza para mantener las
piezas en posición es el pasador de chaveta, el cual tiene
una cabeza redonda y extremos que se doblan después
del ensamble.
45. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
ESPECIFICACIONES PASADORES O ESPIGAS:
Las especificaciones de estos tipos de pasadores se llevan
a cabo proporcionando el nombre, el diámetro nominal del
pasador, el material y el acabado de protección
47. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
PASADOR CON CABEZA Y RETEN:
Gama de tamaños individuales de
pasadores con cabeza y retenes de
fijación fabricados con acero dulce,
galvanizado brillante
50. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
SEGUROS DE ANILLO O DE ARCO:
Son elementos de sujeción que s emplean en muchos
ensambles. Los seguros de arco pueden instalarse
fácilmente dentro de ranuras maquinadas, ya sea
interiormente en cajas o alojamientos, o exteriormente
sobre ejes o pernos. Algunos tipos de seguros, no
requieren de ranura, sino que tienen una acción de resorte
autoaseguradora
51. UNIDAD 1
HERRAJES MECANICOS
SEGUROS DE ANILLO O DE ARCO:
La aplicación más común de los seguros es la de
proporcionar o aportar un hombro para sostener y retener
un rodamiento u otra parte sobre un eje.
Se usan herramientas especiales para instalar y retirar los
seguros.
53. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
OBJETIVO: Las herramientas de mano son esenciales
para todos los oficios mecánicos. Al
terminar ésta unidad podrá:
Identificar la herramienta apropiada para
determinado trabajo.
Determinar el uso correcto de una
herramienta dada.
54. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PRENSAS: Son herramientas de tipo y uso muy
variados, pero todas sirven para un
propósito general: sujetar una pieza de
trabajo, mientras se efectúan operaciones
de maquinado.
55. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PRENSAS EN C:
Se emplean para sujetar piezas
de trabajo sobre máquinas, como
por ejemplo sobre los taladros y
también se usan para prensar
partes juntas. Su tamaño se
determina por la abertura más
grande de sus mordazas.
56. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PRENSAS DE BARRAS PARALELAS:
Se emplean para sujetar piezas
pequeñas. Como no tienen tanto
poder de sujeción como las prensas
en C, su acción se limita a trabajos
delicados y precisos.
57. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PINZAS:
También son herramientas manuales de sujeción; pero a
diferencia de las prensas, éstas ejercen su acción de manera
momentánea y pueden además realizar alguna otra acción
combinada o adicional. Por ejemplo, pueden sujetar y cortar.
Su funcionamiento se basa en articulaciones mecánicas.
58. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PINZAS DE MECANICO:
Sirve para la mayoría de los trabajos en que se necesitan
pinzas. La articulación deslizante permite abrir las mordazas
para sujetar una pieza de mayor tamaño. Se miden por su
longitud total.
59. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PINZAS DE PERICO:
Es una variante de la anterior y sirven para varios trabajos.
Puesto que sus mordazas tienen moleteado diente de sierra,
hay que tener cuidado al usarla ya que pueden dañar las
superficies de las piezas o su forma.
60. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PINZAS DE PUNTAS REDONDAS:
Usadas para manipular alambres o cables delgados
65. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
PLAYO DE PRESION:
Tienen una potencia de agarre extraordinariamente grande.
El tornillo de la manija ajusta la acción de palanca al tamaño
de la pieza de trabajo. Se fabrican con mordazas especiales
para varios usos
66. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
LLAVE FRANCESA:
Es una herramienta para todo uso, y sin embargo no es
adecuada para todos los trabajos, especialmente los que
requieren trabajar en espacios reducidos
67. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
LLAVE FRANCESA:
La forma correcta de usarla es girando hacia la mordaza
móvil y debe ajustarse apretada a la tuerca o cabeza del
tornillo que se trata de apretar o aflojar. El tamaño de la llave
se determina por su longitud total expresada en pulgadas
68. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
LLAVE DE BOCA O ESPAÑOLA:
Son las más apropiadas para propósitos de sujeción o
aflojamiento de pernos y turcas, y generalmente son para dos
tamaños, uno en cada extremo. Sus extremos están
dispuestos a cierto ángulo para que puedan usarse en un
espacio reducido.
69. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
LLAVE DE CORONA O DE ESTRIAS:
La caja o anillo de la llave rodea completamente a la tuerca o
perno y tiene casi siempre 12 puntos o estrías para poder
volver a ajustar la llave después de girar solo una vuelta
parcial. Se usan principalmente para tornillos de cabeza
hexagonal y tienen la ventaja de ajustarse con mucha
precisión.
70. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
LLAVE PARA TUBOS:
Como su nombre lo indica, se usan para sujetar y hacer girar
los tubos. Esta llaves tienen un estriado agudo de dientes de
sierra y causan daño a cualquier parte terminada sobre la
que se use
71. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
RECOMENDACIONES PARA EL USO DE LLAVES
Asegúrese de que la llave que seleccione se ajuste
correctamente al elemento por apretar o aflojar. Si se ajusta
con soltura, puede redondear las esquinas de la tuerca o
cabeza del perno.
Tire de la llave en vez de empujarla para evitar lesiones.
Nunca use una llave en maquinaria en movimiento.
No use el martillo sobre una llave ni extienda su maneral
para lograr mayor brazo de palanca. Utilice una llave más
grande
72. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
DESTORNILLADORES:
Los dos tipos de destornilladores que más se usan son: el
estándar y el Philips , conocidos en nuestro medio como
plano y de estrella. Ambos se fabrican en diversos tamaños y
de varios estilos (rectos, en ángulo, etc)
74. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
DESTORNILLADORES:
Es importante usar la hoja
del ancho correcto, en el
caso de los destornilladores
planos y el ajuste correcto
del labrado en el caso de los
destornilladores de estrella.
75. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
DESTORNILLADORES:
También es importante la
forma de la punta. Si está
muy desgastada o afilada
incorrectamente, tenderá a
saltar fuera de la ranura
76. UNIDAD 2
HERRAMIENTAS DE MANO NO CORTANTES
DESTORNILLADORES:
Cuando se afilan los destornilladores, debe tenerse cuidado
de no sobrecalentar la punta, ya que se pierde la dureza
nominal. Nunca utilice un destornillador como cincel ni como
barra de palanquear. Mantenga cada destornillador en buenas
condiciones y úselo solamente en los tornillos para los que
sirve.
77. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
OBJETIVO: Después de terminar ésta unidad, el
participante podrá:
Identificar las herramientas mecánicas
más comunes que se emplean en los
trabajos de mantenimiento.
78. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS: Las limas son
herramientas que utilizan
todos los que tienen
relación con el labrado
de los metales.
Se fabrican el longitudes
muy diferentes que
varían de 4 a 18
pulgadas
79. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS: Se fabrican además de
formas muy diferentes y
se utilizan para muchos
fines específicos.
Se fabrican en acero con
alto contenido de
carbono y tratadas
térmicamente para
llevarlas a la dureza
adecuada
80. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
Las formas de la lima les permite ser usadas de acuerdo a
la forma de la superficie a ser limada.
82. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
La lima está compuesta por el mango M, la espiga E el
cuerpo C y la punta P. Su longitud se mide desde el hombro
hasta la punta (excluye la espiga)
83. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
Las características de una lima son: la longitud, ángulo de
los dientes y el tamaño del diente (grano) o picado
84. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
Los ángulos de los dientes de una lima corresponden a los
mismos ángulos básicos de toda herramienta de corte, a
saber: Angulo de incidencia , ángulo de corte β y ángulo de
desprendimiento de viruta γ.
85. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
El tamaño de grano o picado en una lima determina la
cantidad de corte (limado) se realiza con ella. Un tamaño
grande, gran cantidad de corte. Un tamaño fino, poco corte.
86. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
LIMAS:
El tamaño de grano o picado en una lima influye en el
acabado superficial de la pieza que se esta trabajando. Los
tipos de picado más usuales son: Bastardo A, grueso B,
medio C y fino D
118. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
MARTILLO: La geometría del mango del martillo
le proporciona a éste una facilidad
en la maniobra, mejor
aprovechamiento de la potencia de
trabajo e incide en la seguridad del
usuario.
119. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
MARTILLO: En mecánica usamos
también los
denominados mazos,
que se usan en el
trabajo con los
metales suaves o en
trabajos delicados.
130. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
MACHUELO:
Es una herramienta de corte que nos sirve para el tallado
de roscas interna en componentes mecánicos, son
contruidas en acero rápido y pueden ser para uso manual
o en máquina.
139. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
TERRAJA:
Es una herramienta de corte que nos sirve para el tallado
de roscas externas en componentes mecánicos, son
contruidas en acero rápido y vienen en diferentes modelos.
146. UNIDAD 3
HERRAMIENTAS MECANICAS BASICAS
RIMADO O ESCARIADO:
Es una operación de corte
manual por arranque de
viruta, utilizado en taladros
que deben guardar
tolerancias muy precisas y
buén acabado superficial. El
material a eliminar es
mínimo.