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8/18/2019 DISEÑO DE UN TORNILLO
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Hernández Santiago JerónimoGrupo: 6AV2Diseño de elementos de
maquina
Diseño de tornillo A325
Para la realizaión de este tornillo se utilizó la norma !"#$2$6%
&a que este tipode tornillos 'asan su apaidad en el (e(o de que
pueden ser sometidos a
una gran )uerza de tensión ontrolada que aprieta *rmemente los
elementosde la one+ión$ ,as -enta.as de este apriete *rme se onoen
desde (aetiempo% pero su apliaión prátia en estruturas pro-iene de
"/0" en que sepu'liaron las primeras espei*aiones para regir su
utilizaión$ Desdeentones los tornillos de alta resistenia se (an
-enido utilizando en )ormareiente en 1stados nidos & en las dos
3ltimas d4adas% tam'i4n en 54+io$
1l tornillo diseñado es un tornillo A20 tipo " de una pulgada de
diámetronominal & a ontinuaión se muestran las dimensiones de
este tipo de tornillo7re)erenia 8$
Dentro de lanorma
espe9*a ada una de las dimensiones dependiendo de la apliaión
deltornillo *nalmente a'e menionar que deid9 diseñar este tornillo
el ual &a seentregó anteriormente en AD% de'ido a que estos
tornillos son de alta
;a'la "$< Dimensiones del tornillo A20
=igura "$< Diagrama de las dimensiones deltornillo A20
;a'la 2$< >umero de (ilos & área de es)uerzo
deltornillo A20
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Hernández Santiago JerónimoGrupo: 6AV2Diseño de elementos de
maquinaresistenia para one+iones entre elementos de aero estrutural
& son mu&omunes su utilizaión para el soporte de estas$
Cálculos
Para la realizaión de los álulos% seleione un tornillo de 20$"mm
de
diámetro nominal% el ual a partir de la re)erenia 7"8%
seleionamos lossiguientes -alores de la ta'la #
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maquina
dr=25.1−1.226869 (3.0917 )=21.3069mm
d P=25.1−0.649519 (3.0917 )=23.0919mm
A(ora
onsiderando que el área que está 'a.o la )uerza de tensión es la
del diámetrode ra9z 7dr8% alulamos di(a área de es)uerzo de
tensión:
A tr=π (dr
2)2
A tr=π
4(21.3069mm)2=356.5582mm2
A tr=3.565582 x10−4m
2 Area detensiondel radioderaiz
;odos los -alores o'tenidos para el tonillo de 20$" mm de
diámetro nominal% esun tornillo 'a.o las lasi*aiones de tornillos
@S de rosa uadrada% estode'ido a que este tipo de tonillos de rosa
uadrada proporionan ma&orresistenia & e*ienia% además de
eliminar ualquier omponente de )uerza
radial entre tornillo & tuera$ Sin em'argo% son más di)9iles
de ortar% de'ido asu ara perpendiular 7*gura "8$
=igura 2$< ;erminolog9a de las rosas de tornillo7"8$
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maquina
Esfuerzos en roscas
uando una tuera se aopla en una rosa% todos los (ilos del
aoplamientode'en ompartir la arga$ De (e(o la )alta de preisión en
el espaiado de los(ilos% (ae que asi toda la arga sea tomada por el
primer par de (ilos$ Por loque el proedimiento onser-ador para el
álulo de es)uerzos en la rosa essuponer el peor de los asos en
donde un par de rosas toman la totalidad dela arga$ 1l otro e+tremo
seria suponer que todas las rosas aopladasomparten la arga por
igual$ Am'as suposiiones se utilizan para el álulo delos es)uerzos
en las rosas
Esfuerzo de tensión
n su.etador rosado solo su)rir9a tensión a+ial$ 1l área de
es)uerzo a tensiónde una rosa de tornillo &a se o'tu-o de los
primeros álulos% & el es)uerzo ala tensión se alula on la
siguiente euaión:
σ = F
A t Ecu.Esfuerzode tension
Donde
F = Fuerzaaxial( N )
A t = Area bajotension (m2)
σ = Esfuerzode tension( Pa)
De la euaión de es)uerzo de tensión alulamos el área 'a.o
tensiónneesaria para soportar el peso en -a9o del a-ión !oeing B2B
& on laseleión del tipo de material a emplear para el tornillo
seleionado$
Características generales
=igura $< uerda uadrada 728
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;ripulaión: B tripulantes apaidad: "#C pasa.eros ,ongitud:
6%B m 7"0%2 )t8 1n-ergadura: 2%/ m 7"C# )t8
Altura: "C% m 7 )t8 Super*ie alar: "0 m2 7" 66%/ )t28
Peso -a9o: 6 BCC Eg 7"C2 /26%# l'8 Peso má+imo al despegue: /0 C2#
Eg 72C/ "%B l'8 Planta motriz: F tur'orreatores Pratt
(itne& J;#D$ 1mpu.e normal: BB E> 7B #02
Eg) I "B "C l') 8 de empu.e ada uno$
De la ta'la ""
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una menor área% por lo que al realizar la di-isión de
Atr A t /¿¿
% o'tenemos el
n3mero de tornillos neesarios para soportar el peso -a9o del
!oeing B2B$
A t
A tr= 4.722959 cm
2
3.565582cm2 =1.324597
Por lo tanto omo )ator de seguridad se utilizar9an 2 tornillos
para soportar elpeso -a9o del !oeing B2B$
Esfuerzo cortante
1l modo de )alla por ortante implia que las rosas% &a sea de
la tuera o deltornillo% se 'arran$ uál de estos esenarios ourrirá
dependerá de lasresistenias relati-as de los materiales de am'os$
Si el material de la tuera esmás d4'il% llega a 'arrer su rosa en
su diámetro ma&or$ Si el tornillo es másd4'il suele 'arrer su
rosa en su diámetro menor$ Si am'os materiales tienen lamisma
resistenia% el on.unto se llega a 'arrer a lo largo de su diámetro
depaso$ n proedimiento es onsiderar que en -ista que la )alla
ompletarequiere que se 'arran todas las rosas% todas suelen
onsiderarse omoompartiendo la arga por igual$
τ s= F
A s Ecuacion delEsfuerzoCortante .
Donde
τ s= Esfuerzocortante( Pa)
F = Fuerzaaplicada( N )
A s= Area cortantede barrido(m2 )
Para el álulo del es)uerzo ortante al que está sometido el
tornilloseleionado nue-amente seleionamos el peso -a9o del a-ión
& el área del
diámetro de ra9z del tornillo$
τ s=46700kg∗(9.81m / s2)
3.565582 x10−4m
2 =1.284859 Pa
Bibliografía
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maquina7"8 G$ !ud&nas ?i(ard% eit( >$ J$ Diseño en
@ngenier9a 5eánia de
S(igle&: ;ornillos% Su.etadores & diseño de uniones no
permanentes$1ditorial 5 GraK Hill$ ta-a ediión$ Pp: /0
