Un tornillo diferencial es un mecanismo que se utiliza para realizar ajustes pequeños y precisos en el espacio entre dos objetos (como enfocar un microscopio , [2] mover los yunques de un micrómetro , [3] [4] o posicionar ópticas [5] ). . Un tornillo diferencial utiliza un husillo con dos roscas de tornillo de diferentes cables (en caso de un solo plomo igual al paso de rosca), y posiblemente opuesto handedness, sobre el que se mueven dos tuercas. A medida que gira el husillo, el espacio entre las tuercas cambia según la diferencia entre las roscas. Estos mecanismos permiten ajustes extremadamente pequeños utilizando tornillos comúnmente disponibles. Un mecanismo de tornillo diferencial que utiliza dos tuercas genera una mayor fricción y, por lo tanto, requiere más torque para girar que un tornillo de avance simple con un paso equivalente. [6] [7] [8]
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/c/c8/DifferentialScrew.gif/220px-DifferentialScrew.gif)
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/c/c2/Differential_adjuster_from_patent_585184_fig_1%2C_2.png/220px-Differential_adjuster_from_patent_585184_fig_1%2C_2.png)
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/5/56/Lanz_%26_Betancourt-_Analytical_essays_on_the_construction_of_machines%2C_pg_181_-_Plate_1_-_Fig_D3.png/220px-Lanz_%26_Betancourt-_Analytical_essays_on_the_construction_of_machines%2C_pg_181_-_Plate_1_-_Fig_D3.png)
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/5/58/Differential_Screw_Leveler%2C_Modern_Machine-Shop_Practice%2C_Vol._I_%28of_2%29%2C_by_Joshua_Rose%2C_Figure_417%2C_1887_-_illo0135e.png/220px-Differential_Screw_Leveler%2C_Modern_Machine-Shop_Practice%2C_Vol._I_%28of_2%29%2C_by_Joshua_Rose%2C_Figure_417%2C_1887_-_illo0135e.png)
Ejemplos de
Son posibles muchas configuraciones de tornillos diferenciales. El ajustador micrométrico que se muestra en la imagen utiliza una funda de tuerca con diferentes pasos de rosca interior y exterior para conectar un tornillo en el extremo de la varilla de ajuste con roscas dentro del cilindro principal; a medida que el dedal hace girar el manguito de la tuerca, la varilla y el cilindro se mueven entre sí en función del diferencial entre las roscas.
Otro arreglo sostiene las dos " tuercas " coaxialmente en un solo accesorio y tiene dos tornillos separados con pasos ligeramente diferentes (distancia desde la cresta de una rosca a la siguiente) que entran por extremos opuestos. Las "cabezas" de los tornillos se fijan a los dos objetos cuya separación se va a ajustar. Cada rotación del dispositivo que sostiene las tuercas mueve un tornillo en su tuerca en una pequeña cantidad y mueve el otro tornillo fuera de su tuerca en una cantidad ligeramente mayor. El espacio total entre los tornillos y, por lo tanto, los objetos, cambiará ligeramente en función de la diferencia de recorrido entre los dos tornillos.
Son posibles más arreglos. Se pueden fijar dos tuercas a cada uno de los dos objetos que se van a ajustar y las dos cabezas de los tornillos se unen entre sí en el medio. Los tornillos combinados se girarían para ajustar el espacio en ese caso. [1]
Calcular el movimiento y el paso de rosca efectivo
Para roscas de inicio simple, cada vuelta cambia la distancia entre las tuercas por el paso efectivo, P eff . Para un perno con una rosca dada por pulgada, TPI 1 en un extremo y una segunda rosca por pulgada, TPI 2 en el otro, el cambio en la distancia (o P eff ) y la rosca efectiva por pulgada TPI eff , se calcula mediante :
1/TPI 1 - 1/TPI 2 = 1/Ef TPI = P ef [9]
Por ejemplo, un perno con roscas gruesas (16 tpi, 0.0625 in [1.59 mm] por vuelta) en un extremo y roscas finas (24 tpi, 0.0416 in [1.06 mm] por vuelta) en el otro cambia la distancia entre las tuercas en aproximadamente 0,02 pulgadas (0,51 mm) por revolución y equivale a una rosca de 48 tpi (0,53 mm / rosca):
1/dieciséis - 1/24 = 0,0208 pulg. (48 tpi, 0,53 mm / rosca)
Para hilos métricos de inicio único, el paso efectivo es simplemente la diferencia entre los dos pasos de hilo:
Paso 1 - Paso 2 = Paso efectivo
Por ejemplo, una rosca M5x0.80 emparejada con una rosca M4x0.70 producirá un movimiento diferencial de 0.1 mm o 100 micrones por revolución.
La mezcla de roscas métricas e imperiales puede dar como resultado diferenciales más finos mientras se siguen utilizando roscas estándar, se pueden calcular de la misma manera que una diferencia métrica, pero el TPI de la rosca imperial debe convertirse a una medida de paso métrico. Por ejemplo, una rosca de 26 TPI tiene un paso de ~ 0,977 mm y cuando se combina con una rosca métrica de paso de 1,0 mm, el movimiento diferencial será de aproximadamente 0,023 mm por revolución.
Referencias
- ^ a b M.M. Lanz & Betancourt, traducido del francés original (1817). Ensayo analítico sobre la construcción de máquinas . Londres: R. Ackermann. págs. 14-15, 181 Lámina 1 fig D3.
- ^ "UN MICROSCOPIO COMPUESTO DE UN DÓLAR"
- ^ Patente estadounidense 343478 , McArthur, Duncan, "Micrometer Calipers", emitida el 8 de febrero de 1880
- ^ "Cabezas micrométricas Serie 110-Transductor de tornillo diferencial (alimentación extrafina) Tipo" . Catálogo de productos . Mitutoyo, EE. UU. Archivado desde el original el 9 de noviembre de 2011 . Consultado el 11 de diciembre de 2012 .
- ^ "Tutoriales: componentes opto-mecánicos, etapas de traducción, opciones de conducción" . Archivado desde el original el 15 de enero de 2010 . Consultado el 14 de diciembre de 2012 .
- ^ "Roscas de tornillo - la teoría de las máquinas - referencia de ingeniería con ejemplos resueltos" . Consultado el 24 de diciembre de 2012 .
- ^ Kostelnicek, Dick (marzo de 2010). "Esa vieja abrazadera de tornillo diferencial" (PDF) . Inicio Boletín Metal Shop Club . 5 (3): 5–6 . Consultado el 24 de diciembre de 2012 .
- ^ Kuhrt, OC (1916). "Abrazadera novedosa de un fabricante de herramientas" . Maquinista estadounidense . 44 : 32.
- ^ Yoder, Paul R., Jr. (2005). Diseño de sistemas opto-mecánicos, tercera edición . Prensa CRC. pag. 247. ISBN 1420027239.