Conceptos Fundamentales de Componentes Mecánicos y Propiedades de Materiales

Arandelas: Tipos y Funciones

Las arandelas son elementos esenciales en el montaje mecánico, clasificadas según su función:

• De protección: Reparten la presión del tornillo o de la tuerca sobre la superficie, evitando daños y asegurando una sujeción uniforme.
• De seguridad: Impiden el aflojamiento de los tornillos y tuercas debido a vibraciones o movimientos.
• De muelle Grower: Proporcionan una fuerza elástica que mantiene la tensión en la unión.
• De seguridad con solapa: Son arandelas normales que poseen una solapa que se dobla contra la tuerca o el material una vez apretada, impidiendo su giro.
• Dentadas: Sus dientes se clavan en el material, impidiendo el giro relativo entre los dos elementos en contacto.
• De seguridad para ejes y para agujeros (Anillos Circlips): Son anillos de retención que se insertan en ranuras para fijar componentes en ejes o dentro de agujeros.
• Elásticas de retención / Anillos de retención: Son anillos cilíndricos que disponen en sentido radial de uno o más prisioneros para asegurar la posición de un componente.

Elementos de Sujeción Roscados: Tornillos, Pernos, Espárragos y Tuercas

Tornillos

Un tornillo es un elemento constituido por una cabeza de forma variable y un vástago que se introduce en un agujero roscado, permitiendo la unión de piezas.

Perno

Un perno está compuesto por un tornillo y una tuerca, utilizados conjuntamente para unir componentes.

Espárrago

Un espárrago es un tornillo que no tiene cabeza y está roscado por sus dos lados. Uno de sus extremos se enrosca en una pieza y el otro permite el cierre con una tuerca.

Tuercas y Contratuercas

Son elementos de sujeción que se acoplan a un tornillo o espárrago para asegurar la unión. Los tipos más comunes incluyen:

• Cuadrada
• Hexagonal
• Ranurada
• Almenada
• De botón
• De mariposa

Propiedades de los Materiales: Rotura y Deformación

Rotura de los Materiales

La rotura de los materiales puede ocurrir de diversas formas:

• Rotura por deformación: Se produce cuando el material supera su esfuerzo elástico, resultando en una deformación permanente. Si se excede el esfuerzo máximo, la pieza se rompe.
• Rotura por fatiga: Los materiales pueden llegar a romperse con cargas relativamente pequeñas cuando son sometidos a esfuerzos variables y cíclicos a lo largo del tiempo.

Deformación de los Materiales

La deformación de los materiales se produce por los siguientes tipos de esfuerzos:

• De tracción: Las fuerzas aplicadas tienden a alargar el material.
• De compresión: Las fuerzas aplicadas tienden a contraer el material.
• De cortadura: Las fuerzas aplicadas tienden a cortar el material.
• De torsión: Las fuerzas aplicadas tienden a torcer el material.
• De flexión: Las fuerzas aplicadas tienden a curvar el material.

Engranajes: Tipos, Ruedas y Dentados

Tipos de Engranajes según la Disposición de los Ejes

• Ejes paralelos: Engranajes donde los ejes de las ruedas son paralelos entre sí.
• Ejes que se cortan: Los ejes están situados en el mismo plano y se cortan en un mismo punto. En este caso, las ruedas suelen ser cónicas y los dentados rectos.
• Ejes que se cruzan: Incluyen ruedas cilíndricas helicoidales, tornillo sin fin y engranajes hipoides.

Clases de Ruedas de Engranaje

• Cilíndricas: Cuando la parte exterior del dentado está contenida en un cilindro.
• Cónicas: Cuando el contorno de la rueda es un cono.

Clases de Dentados

• Dentado Recto: Produce mucho ruido durante la operación.
• Dentado Helicoidal: Es más suave y silencioso en su funcionamiento.
• Doble Hélice: Evita las cargas axiales, mejorando la estabilidad y durabilidad.

Propiedades Físicas de los Fluidos

Densidad

Se define como la masa que tiene un cuerpo en una unidad de volumen. Sus unidades comunes son Kg/m³ o kg/L.

Viscosidad

Es una propiedad de los fluidos que se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otras. Cuanto mayor viscosidad, mayor resistencia presentará el fluido al flujo.

Presión

Se define como la relación entre la fuerza aplicada y la superficie sobre la que actúa dicha fuerza.

Caudal

Se define como la cantidad de fluido que pasa por la sección de un conducto en la unidad de tiempo.