Tornillo de potencia
No son, típicamente, utilizados para llevar alta potencia, pero más para uso intermitente en actuadores de baja potencia y mecanismos de posicionado.
Los tornillos de potencia son, comúnmente, utilizados en actuadores lineales, deslizantes de máquinas (tales como en máquinas herramientas), tornillo de banco, prensas, y gatos.
Los tornillos de potencia son un componente común en actuadores lineales eléctricos.
Pueden ser metálicos (el material más utilizado es acero templado), de madera o PVC.
Los tornillos de potencia son fabricados en la misma forma que otras formas hiladas (pueden ser rolados, cortados, o esmerilados).
Un tornillo de potencia es, a veces, utilizado con una tuerca partida (también llamada media tuerca), lo cual permite a la tuerca ser desacoplada de la rosca y movida axialmente, independientemente, de la rotación del tornillo, cuando se necesite (tal como en la rosca de simple punto de un torno manual).
En cuanto al sentido de giro de la rosca, normalmente, el avance se produce girando la rosca a la derecha, mientras que el retorno se produce girando la rosca a la izquierda.
También existen tornillos y tuercas que funcionan en sentido inverso.
Debido a la baja eficiencia no pueden ser utilizados en aplicaciones de potencia continua.
Para rosca cuadrada, la tuerca debe ser remplazada; para rosca trapezoidal, un tuerca partida deberá ser utilizada para compensar por el desgaste.
Esto es más fácil descrito por una rosca cuadrada o de contrafuerte ya que el ángulo de hilado es 0 y no tiene rumbos en los cálculos.
Los hilos desenvueltos forman un triángulo rectángulo donde la base es de largo (
La fuerza de la carga es dirigida hacia abajo, la fuerza normal es perpendicular a la hipotenusa del triángulo, la fuerza de fricción es dirigida en la dirección opuesta a la dirección del movimiento (perpendicular a la fuerza normal o a lo largo de la hipotenusa), y una fuerza de "esfuerzo" imaginario esta actuando horizontalmente en la dirección opuesta a la dirección de la fuerza de fricción.
Utilizando el diagrama de cuerpo libre, el torque requerido para levantar o bajar la carga puede ser calculado como:
s u b i r
) se puede encontrar que el tornillo se auo-enclava cuando el coeficiente de fricción es mayor que la tangente del ángulo del cateto de altura.
Una comparación equivalente es cuando el ángulo de fricción es mayor que el ángulo de fricción es mayor que el ángulo del cateto de altura (
s u b i r
s u b i r
La ecuación abajo toma esto en consideración:
s u b i r
μ sec α + tan λ
1 − μ sec α tan λ
μ sec α − tan λ
1 + μ sec α tan λ
Para la siguiente ecuación la carga se asume estar concentrada en el diámetro d collar medio (
La eficiencia para ángulos de rosca no cero puede ser escrita como sigue:
cos α − μ tan λ
cos α − μ cot λ
Es utilizado para accionar elementos de apriete tales como prensas o mordazas, así como para producir el desplazamiento lineal de los diferentes carros de fresadoras y tornos, o en compuertas hidráulicas.
