La forma de hilo de contrafuerte se refiere a dos perfiles de hilo diferentes :
- Uno es un tipo de tornillo de avance que se utiliza a menudo en maquinaria, y también se conoce como rosca de diente de sierra [1] [2] o rosca de cierre de recámara . [3] La forma de rosca asimétrica permite que la rosca tenga baja fricción y resista mayores cargas que otras formas en una dirección, pero a costa de una mayor fricción y menor carga en la dirección opuesta.
- El otro es un tipo de rosca de tubería cónica trapezoidal (ACME) , también conocida como rosca de tubería de contrafuerte . [4] Se utiliza a menudo en campos petroleros como una forma de rosca de sellado hidráulico.
Hilo de contrafuerte en maquinaria
En maquinaria, la forma de rosca de contrafuerte está diseñada para manejar un empuje axial extremadamente alto en una dirección. La cara de la rosca que soporta la carga es perpendicular al eje del tornillo, [5] o con una ligera inclinación (normalmente no mayor de 7 °). [6] La otra cara está inclinada, a menudo a 45 °. La forma de rosca resultante tiene las mismas propiedades de baja fricción que una forma de rosca cuadrada pero aproximadamente el doble de la resistencia al cizallamiento debido a la base larga de la rosca. Esta forma de rosca también es fácil de mecanizar en una fresadora de roscas , a diferencia de la forma de rosca cuadrada difícil de mecanizar. También puede compensar el desgaste de la tuerca utilizando una tuerca partida , muy similar a la forma de rosca Acme . [7]
Los hilos de contrafuerte se han utilizado a menudo en la construcción de artillería , particularmente con el bloque de cierre de tipo tornillo . [3] También se utilizan a menudo en prensas , porque solo se requiere una gran fuerza en una dirección. [7]
Es obvio en la inspección que una rosca de contrafuerte con cara perpendicular, que opera en una tuerca partida, genera una fuerza de desenganche mínima cuando se aprieta en la dirección de carga normal y, por lo tanto, es posible derivar dispositivos de desenganche rápido para, por ejemplo, permitir un reposicionamiento rápido de la mordaza móvil de un tornillo de banco sin tener que girar el tornillo muchas vueltas. Un perfil de tornillo, como acme, donde la cara de empuje no es perpendicular al eje, genera una fuerza de desenganche significativa en una tuerca partida, por lo que se necesitaría un mecanismo de control más robusto. Los mordazas de liberación rápida están fácilmente disponibles. No se sabe si alguno de ellos utiliza actualmente tornillos de contrafuerte. Existe una patente vencida para una abrazadera que usa una rosca de contrafuerte y este artículo describe un tornillo de banco cuya rosca de tornillo se desengancha por rotación inversa, que probablemente use una rosca de contrafuerte, sin embargo, no se han encontrado dispositivos fabricados actualmente de esa naturaleza en este momento ( Octubre de 2018).
Tipos
La galería de imágenes a continuación muestra algunos de los tipos de hilos de contrafuerte.
Forma de hilo de contrafuerte simple [8]
La forma de rosca de refuerzo ANSI 45 ° / 7 ° [9]
La forma británica de rosca de contrafuerte de 45 ° / 7 ° [10]
La forma de rosca de contrafuerte de 45 ° / 5 ° [8]
El 33 ° / 3 ° alemán "Sägegewinde" (diente de sierra) apuntala la forma de la rosca [8]
Mecánica
Hilo de contrafuerte en la tubería del campo petrolífero
En la tubería de campo petrolífero, la rosca de refuerzo es una forma de rosca de tubería diseñada para proporcionar un sello hidráulico hermético. La forma de la rosca es similar a la de la rosca Acme [11] pero hay dos porciones roscadas distintas de diámetros y perfiles diferentes, la más grande tiene un perfil de cuña, con una porción de sellado ahusada entre los diámetros mayor y menor. Se puede transmitir un par elevado y la fuerza longitudinal se transmite casi en paralelo al eje. La rosca tiene aproximadamente la misma resistencia que las roscas en V estándar.
Ver también
Referencias
- ^ CN101571035B - Rosca de diente de sierra de la junta de la tubería de perforación - Patentes de Google
- ^ Medidores de hilo de diente de sierra | Calibres métricos de rosca de contrafuerte | Tru hilo
- ↑ a b French, Thomas Ewing (1 de enero de 1918). Manual de dibujo de ingeniería para estudiantes y dibujantes . McGraw-Hill Book Company, Incorporated.
- ^ Elementos del diseño tubular de pozos de petróleo y gas por PD Pattillo, p. 255
- ^ Barnwell, pág. 163.
- ^ Patente estadounidense 5127784 , David Eslinger, "Hilo de contrafuerte resistente a la fatiga", emitida el 7 de julio de 1992
- ↑ a b Bhandari, pág. 204.
- ↑ a b c Oberg, p.1817
- ^ Oberg, págs. 1819-1820.
- ^ Tiempos, p. 127.
- ^ Patente estadounidense 6893057 , M. Edward Evans, "Conexión de tubería roscada", emitida el 17 de mayo de 2005 Figura 6.
Bibliografía
- Barnwell, George W. (1941), La nueva enciclopedia de la práctica del taller de máquinas , Wm. H. Wise & Company.
- Bhandari, VB (2007), Diseño de elementos de máquina , Tata McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-061141-2.
- Oberg, Erik; Jones, Franklin D .; Horton, Holbrook L .; Ryffel, Henry H. (2000), Machinery's Handbook (26a ed.), Nueva York: Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-2635-3.
- Tiempos, Roger Leslie (2005), Libro de bolsillo del ingeniero mecánico de Newnes (3.a ed.), Newnes, ISBN 978-0-7506-6508-7.