Clasificación de las roscas

La rosca es la parte de una pieza cuya superficie tiene la forma de un filete o reborde saliente arrollado en forma de hélice. Es evidente que las uniones roscadas constituyen uno de los métodos de unión más generalizados, especialmente, en aquellos casos donde la unión deba ser desmontable. Es fácil comprobar que la unión roscada se emplea especialmente para unir tubos y, particularmente, para conectar aparatos a las redes de las instalaciones.

El fundamento geométrico de la rosca constituye un concepto especial, de sencilla comprensión. Se toma una hoja de papel fino y transparente (papel cebolla) y con un rotulador o estilógrafo se traza una recta inclinada que vaya de punta a punta. Luego, enrollamos esa hoja formando un cilindro de poco diámetro. Si miramos dicho cilindro a trasluz, observamos que la línea inclinada da vueltas alrededor del cilindro formando una hélice. Geométricamente, la rosca no es más que una hélice. Si apretáramos el citado cilindro de papel, es decir, disminuyéramos su diámetro, conseguiríamos aumentar el número de vueltas de la hélice, lo cual equivale a disminuir el paso de la misma y, por lo tanto, el de la rosca que representa. En este principio está fundamentada la generación de la rosca.

En las superficies roscadas, las diferentes vueltas paralelas se llaman filetes o hilos de rosca, y la distancia entre dos hilos se denomina paso de rosca. En cuanto a las partes principales del filete, encontramos la cresta, los flancos y el fondo. En mecánica, las unidades de medida usadas tradicionalmente por los países más desarrollados son el metro y la pulgada. Para ello, no debe extrañarnos que incluso actualmente, las roscas se expresen y midan en unidades métricas (el milímetro) y en pulgadas, aunque esta última, tienda a desaparecer como unidad de medida en el ámbito internacional. En las roscas expresadas en unidades métricas, el paso es una medida redonda del sistema métrico, generalmente, el milímetro. Así, por ejemplo, se dice paso de 1 mm, paso de 1,5 mm, paso de 2 mm, etc. En las roscas cuyas medidas están expresadas en pulgadas o sistema inglés, tales como las roscas llamadas Whitworth, el paso se expresa en hilos por pulgadas. De esta forma, se dice rosca de 10 hilos por pulgada, de 12 hilos por pulgada, etc. Recordamos que una pulgada equivale a 25,4 mm.

 

Roscas a derecha

Por lo general, las roscas se construyen a derechas. Las roscas a izquierdas se crean sólo en casos especiales; pero es bueno saberlo para que no lleguemos a deteriorar una rosca intentando aflojar una tuerca, cuando en realidad, lo que estamos haciendo es apretarla. Está claro que, de variarse el ángulo, la hélice variaría también, es decir, tendrá mayor o menor paso. Cuanto mayor sea el paso más rápidamente avanzará la tuerca cuando se enrosca, por el contrario, cuando menor sea el paso, más vueltas demandará el enroscado. Vale tener presente que en las roscas cada vuelta es un hilo, es decir, que, con cada vuelta aportada a la tuerca, ésta avanza una longitud igual al paso de la rosca. De ahí, que si el ángulo es muy pequeño, el paso de rosca será también reducido, y como consecuencia, el avance será mínimo. Para conseguir un paso mayor, lógicamente, debemos aumentar el ángulo, con lo cual, se incrementa también el paso. Pero el paso, con un único hilo, no puede aumentarse tanto como se quiera. Existen ciertas limitaciones de tipo práctico que impiden la construcción de un paso de rosca exageradamente grande, lo cual brinda la imposibilidad de conseguir un perfil correcto.

Cuando se desea un paso muy largo, se recurre al sistema de construir varias roscas paralelas de la siguiente manera: En la hoja de papel a la cual nos hemos venido refiriendo, trazamos varias rectas paralelas en vez de marcar una sola. Puede comprenderse que las roscas de varias entradas encuentran aplicación en aquellos casos donde se desean obtener roscas con un fileteado de dimensiones relativamente pequeñas con respecto a la longitud del paso, por cuyo motivo, tales roscas son denominadas roscas de paso rápido, ya que a cada vuelta de la hélice corresponde un avance relativamente importante. Estas roscas reciben el nombre de roscas de filetes múltiples o de varias entradas, pudiendo ser de una entrada, de dos entradas, de tres entradas, de cuatro entradas, etc.

Las “roscas normalizadas” son aquellas producidas según normas o reglas aceptadas nacional o internacionalmente. Cada país suele tener sus normas, por ejemplo, en España existen las normas UNE, en Alemania las DIN, en Argentina las IRAM, etc. Además de las normas que puede exhibir cada país existen las Normas Internacionales ISO (International Standarization Organization, que en español quiere decir Organización Internacional de Normalización). En lo relativo a las normas de las roscas, merecen especial atención las normas inglesas Whitvvorth, en primer lugar, porque son de las primeras que se normalizaron, y en segundo, porque están fundamentadas en una unidad de medida propia como es la pulgada. El empleo de roscas normalizadas presenta importantes ventajas, entre ellas, la de facilitar la intercambiabilidad de los elementos roscados y la fabricación de los mismos. Es decir, es posible fabricar la tuerca y el tornillo sin problemas para que después ajusten perfectamente una con el otro. Las normas determinan la forma y dimensiones del perfil de los filetes, así como el paso, el diámetro exterior, el diámetro interior, o del núcleo, etc. Las roscas se clasifican por la forma del perfil. Las más corrientes son las roscas de perfil triangular, de las cuales las más interesantes por su uso constante, son las roscas Whitworth.

 

Roscas Whitworth

Son inglesas y están calculadas utilizando como unidad de medida la pulgada. Existen también otras roscas de perfil diferente, tales como las roscas de perfil cuadrado, redondo, en diente de sierra, trapecial, y las de los casquillos de las bombillas. Estas roscas llevan el nombre de su creador, J. Whitworth, que las ideó en el año 1841. También son conocidas con el nombre de roscas inglesas. Su principal particularidad es que están calculadas en unidades del sistema inglés, o sea, en pulgadas. La rosca Whitworth está engendrada por un triángulo isósceles cuyos dos lados iguales forman un ángulo de 55º. En este triángulo se redondean los vértices exteriores e interiores a un sexto de la altura del mismo.

Una desventaja de la rosca Whitworth es que su paso aumenta casi proporcionalmente con el diámetro, de modo que a grandes diámetros corresponden pasos excesivamente grandes. Por otra parte, ni las unidades (pulgadas) ni el ángulo de los flancos de la rosca (55º) son normales. Debido a todo ello, en 1898 fue adoptado en Zúrich otro sistema llamado métrico internacional, que ofrece todas las características en milímetros (de ahí el nombre métrico), y toma como triángulo generador uno equilátero, con lo cual, el ángulo ya no es de 55º sino de 60º, e incrementa el paso de la rosca más lentamente, en diámetros más grandes que en diámetros pequeños. La rosca métrica es la más generalizada por encontrarse normalizada internacionalmente mediante ISO (Organización Internacional de Normalización). El perfil básico es el teórico, correspondiente a las medidas básicas, es decir, el diámetro exterior, el diámetro medio y el diámetro interior.

El perfil obtenido en la fabricación difiere del básico en el radio, de acuerdo con los diámetros y, naturalmente, en las diferencias admisibles que permiten las tolerancias. Además de las medidas del perfil analizado, ISO tiene normalizadas también las medidas básicas de las roscas, dado que para cada diámetro se establecen varios pasos, según se trate de roscas gruesas o finas.

Los pasos mayores son los elegidos para roscas gruesas de uso general. Los pasos menores se disponen para las llamadas roscas finas, prescriptas cuando la profundidad de la rosca correspondiente al diámetro resulta excesiva.

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Alejandra



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