201420_MODULO_2011

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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

1

MODULO DE DIBUJO TÉCNICO

JOSE ALBERTO ESCOBAR CEDANO

GERMÁN ARTURO LÓPEZ

LUIS ENRIQUE ESCOBAR TAFUR

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIASBOGOTA 2011




2

TABLA DE CONTENIDO

PAG.

PRESENTACION 35

INTRODUCCION GENERAL 36

PROPOSITOS 37

OBJETIVOS 38

METODOLOGIA Y CREDITOS ACADEMICOS 38

CONTENIDO PROGRAMATICO

UNIDAD DIDACTICA 1

LENGUAJE GRAFICO Y GEOMETRIA DEL DIBUJO TECNICO 39

CAPITULO 1: DIBUJO Y GEOMETRIA 40

Introducción 40

Objetivos 40

LECCION 1 40

1.1. DIBUJO Y GEOMETRIA 40

1.1.1. Elementos del Equipo de Dibujo y su Empleo 40

1.1.1.1. Dibujo 41

1.1.1.2. Tablero o mesa de dibujo 43

1.1.1.3. Papel para dibujo 44LECCION 2 44

1.1.1.4. Regla Paralela 44

1.1.1.5. Uso de escuadras 45

1.1.1.6. Transportador de ángulos 50

1.1.1.7. Minas, lápices y portaminas 51




3

LECCION 3 52

1.1.1.8. Escala 52

1.1.1.9. Manejo del compás 54

1.1.1.10. Plantilla para curvas 55

1.1.1.10.1. Curvígrafo 55

1.1.1.11. Plantilla para borrar 56

LECCION 4 56

1.1.2. Estandarización de normas de dibujo técnico 56

1.1.2.1. Sistemas de Dibujo 56

1.1.2.2. Clases de líneas 59

1.1.2.3. Rotulación 62

LECCION 5 64

1.1.3. Dibujo técnico a mano alzada 64

1.1.3.1. Materiales 64

1.1.3.2. Trazo de líneas 64

1.1.3.3. Elaboración de bosquejos 64

AUTOEVALUACION NUMERO 1 65

CAPITULO 2: PROYECCION Y NORMAS 72

Introducción 72Objetivos 72

LECCION 6 72

2.1 PROYECCION Y NORMAS 73

2.1.1. Representación de los cuerpos en un plano 73

2.1.2 Proyección monoplanar 73

2.1.3. Proyección axonométrica 74




4

2.1.4. Pasos en la elaboración de un dibujo isométrico 76

2.1.5. Proyección diedrica 80

2.1.6. Selección de vistas 85

2.1.7. Interpretación de proyecciones diedricas 87

2.1.8. Lectura de planos 89

2.1.9. Técnicas para leer un plano de taller 91

LECCION 7 92

2.2. DIMENSIONAMIENTO BASICO 92

2.2.1. Dimensionamiento 92

2.2.1.1. Líneas de dimensión y de extensión 93

2.2.1.2. Guías 95

2.2.1.3. Notas 95

2.2.1.4. Dirección de lectura 96

2.2.1.5. Contornos simétricos 97

2.2.1.6. Dimensiones de referencia 97

LECCION 8 98

2.2.1.7. Dimensiones sin escala 98

2.2.1.8. Palabras operacionales 98

2.2.1.9. Abreviaturas 982.2.2. Dimensionamiento de características circulares 98

2.2.2.1. Diámetros 98

2.2.2.2. Radios 99

2.2.2.3. Elementos esféricos 100

LECCION 9 100

2.2.2.4. Cavidades cilíndricas 100




5

2.2.2.5. Reducción del número de guías 101

2.2.2.6. Orificios de ranura 102

2.2.2.7. Avellanados, anchura de boca y cara plana perforada 102

2.2.2.8. Elementos que se repiten y dimensiones 103

2.2.2.9. Chaflanes 104

LECCION 10 105

2.2.2.10. Pendientes y remates 105

2.2.2.10.1. Pendientes 105

2.2.2.10.2. Remate 106

2.2.2.10.3. Moleteado 106

2.2.2.11. Piezas fabricadas 107

2.2.2.12. Gargantas 107

2.2.2.13. Longitudes o áreas limitadas 108

2.2.2.14.1. Alambres, hojas de metal y barrenas 108

CAPITULO 3: SECCIONES 108

Introducción 108

Objetivos 108

LECCION 11 108

3.1. Vista en corte 1083.1.1. Líneas del plano del corte 109

3.2. Secciones completas 110

3.2.1. Rayado de sección 111

LECCION 12 111

3.2.2. Rayado de sección para esquemas detallados 111

3.3. Dos o más vistas seccionadas en un mismo dibujo 113




6

3.4. Semisecciones 113

3.5. Cuerdas en sección 115

LECCION 13 115

3.5.1. Ensambles encordados 115

3.5.2. Trazado de corte en dibujos de ensamble 115

3.6. Sección por plano paralelo al eje 117

3.7. Borde, orificios y asas en sección 118

LECCION 14 118

3.7.1. Bordes en corte 118

3.7.2. Asas en sección 119

3.8. Secciones giradas y eliminadas 119

3.9. Secciones parciales o divididas 121

LECCION 15 122

3.10. Secciones fantasma u ocultas 122


UNIDAD DIDACTICA 2 135

MAQUINAS, EQUIPOS Y REDES DE FLUIDOS 135

CAPITULO 4: ELEMENTOS DE MAQUINAS 136

Introducción 136Objetivos 136

LECCION 16 136

4.1. REMACHES 136

4.1.1. Remaches estándar 136

4.1.2. Remaches grandes 137

4.1.3. Remaches de equipo aeroespacial 138




7

4.1.3.1. Representación simbólica de una línea de remaches 138

4.1.4. Remaches pequeños 139

4.1.4.1. Tipos de remaches pequeños 139

4.1.4.2. Diámetros de remache 140

4.1.4.3. Posicionamiento del remache 140

4.1.4.4. Distancia del borde 140

4.1.4.5. Distancia del paso 140

4.1.4.6. Remaches ciegos 141

4.1.4.7. Tipo de remache 141

4.1.4.8. Diseño de juntas 141

4.1.4.9. Velocidad de instalación 141

4.1.4.10. Costos en sitio 141

4.1.4.11. Carga 142

4.1.4.12. Espesor del material 142

4.1.4.13. Distancia del borde 142

4.1.4.14. Espaciado 142

4.1.4.15. Longitud 142

4.1.4.16. Espaciado suplementario 142

4.1.4.17. Barrenos ciegos o ranura 1424.1.4.18. Juntas remachadas 143

4.1.4.19. Juntas lisas 143

4.1.4.20. Juntas a intemperie 143

4.1.4.21. Juntas de caucho, plástico y tela 143

4.1.4.22. Juntas pivote 143

4.1.4.23. Sujetando varillas sólidas 143




8

4.1.4.24. Sujetando tubería 143

4.1.4.25. Uniendo tubería 143

4.1.4.26. Haciendo uso de elevación de tracción 143

4.1.4.27. Secciones de panal 143

4.1.5. Sujetadores soldados 144

4.1.5.1. Sujetadores de soldadura de resistencia 144

4.1.5.1.1. Consideraciones de diseño 144

4.1.5.2. Espárrago de arco soldado 144

4.1.5.2.1. Soldando espárragos con arco eléctrico 145

4.1.5.2.2. Soldando espárragos con descarga de capacitor 145

4.1.5.2.3. Consideraciones de diseño 145

4.1.6. Sujetador adhesivos 145

4.1.6.1. Adhesión contra esfuerzo 145

4.1.6.1.1. Ventajas 146

4.1.6.1.2. Limitaciones 146

4.1.6.2. Diseño de juntas 147

4.1.6.2.1. Juntas traslapadas 147

4.1.6.2.2. Juntas angulares 148

4.1.6.2.3. Juntas de tope 1484.1.6.2.4. Juntas cilíndricas 148

4.1.6.2.5. Juntas de esquina – hojas de metal 148

4.1.6.2.6. Juntas de esquina – miembros rígidos 148

4.1.6.2.7. Juntas de refuerzo 148

LECCION 17 148

4.2. SOLDADURA 148




9

4.2.1. Proceso de soldeo 149

4.2.2. Símbolos de soldeo 150

4.2.2.1. Localización y significado de la flecha 154

4.2.2.1.1. Símbolos sin significado para costado 155

4.2.2.1.2. Orientación de los símbolos de soldadura específicos 155

4.2.2.1.3. Interrupción en flecha 155

4.2.2.2. Ubicación del símbolo de soldadura con respecto a la unión 156

4.2.2.3. Uso del símbolo de soldeo en obra 156

4.2.2.4. Uso del símbolo de soldadura completa 156

4.2.2.5. Símbolos de la soldadura combinados 157

4.2.2.6. Contornos obtenidos por soldadura 158

4.2.2.7. Terminado de soldaduras 158

4.2.2.8. Líneas de referencia múltiples 159

4.2.2.9. Extremo en el símbolo del soldeo 159

4.2.2.10. Diseño de juntas soldadas 159

4.2.3. Soldaduras de filete 161

4.2.3.1. Símbolo de soldadura de filete 161

4.2.3.2. Tamaño de las soldaduras de filete 166

4.2.3.3. Soldeo de ranura 1664.2.3.4. Uso de la interrupción de flecha en los símbolos para soldadura de

ángulo y de ranura en J 166

4.2.3.5. Símbolos para soldadura de ranura 168

4.2.3.6. Soldeos de espaldado y de respaldo 172

4.2.4. Otras soldaduras básicas 176

4.2.4.1. Soldaduras de clavija 176




10

4.2.4.2. Soldadura de pie de orificio 179

4.2.4.3. Soldadura por puntos 181

4.2.4.4. Soldadura de costura 185

4.2.4.5. Soldadura de flanja 188

4.2.4.6. Soldaduras de borde 189

4.2.4.7. Soldadura de perno 192

LECCION 18 193

4.3. CIERRES DE ROSCA 193

4.3.1. Representación simplificada de roscas 193

4.3.1.1. Roscas de tornillo 194

4.3.1.2. Formas de rosca 195

4.3.1.3. Representación de roscas 196

4.3.1.4. Roscas izquierda y derecha 196

4.3.1.5. Roscas únicas y múltiples 196

4.3.1.6. Representación simplificada de roscas 197

4.3.1.7. Ensambles roscados 198

4.3.1.8. Roscas en pulgadas 198

4.3.1.8.1. Clases de rosca 198

4.3.1.9. Roscas métricas 1994.3.1.9.1. Serie de rosca gruesa 200

4.3.1.9.2. Serie de rosca fina 200

4.3.1.9.3. Grado y clase de rosca 200

4.3.1.9.3.1. Nomenclatura ISO para roscas de tornillo 201

4.3.1.10. Tubos roscados 202

4.3.2. Representación detallada y esquemática de roscas 203




11

4.3.2.1. Representación detallada de roscas 203

4.3.2.1.1. Representación detallada de las roscas en V 203

4.3.2.1.2. Representación detallada de roscas cuadradas 203

4.3.2.1.3. Representación detallada de roscas acme 204

4.3.2.1.4. Ensambles roscados 204

4.3.2.2. Representación esquemática de roscas 205

4.3.3. Cierres roscados comunes 205

4.3.3.1. Selección de cierres 205

4.3.3.2. Definiciones de los cierres 206

4.3.3.2.1. Tornillos de máquinas 206

4.3.3.2.2. Tornillos de sombrero 206

4.3.3.2.3. Tornillos cautivos 206

4.3.3.2.4. Tornillos autoperforantes 207

4.3.3.2.5. Pernos 207

4.3.3.2.6. Estoperoles 207

4.3.3.3. Configuración de cierres 207

4.3.3.3.1. Estilos de cabeza 207

4.3.3.3.1.1. Hexagonales y cuadrados 208

4.3.3.3.1.2. Cacerola 2084.3.3.3.1.3. De cubierta 208

4.3.3.3.1.4. Rondana 208

4.3.3.3.1.5. Oval 208

4.3.3.3.1.6. Plana 208

4.3.3.3.1.7. Filete 208

4.3.3.3.1.8. Racimo 208




12

4.3.3.3.1.9. De doce puntos 208

4.3.3.3.2. Configuraciones de agarre 209

4.3.3.3.3. Hombros y cuellos 209

4.3.3.3.4. Estilos de punto 210

4.3.3.3.4.1. Taza 210

4.3.3.3.4.2. Plano 210

4.3.3.3.4.3. Cono 210

4.3.3.3.4.4. Ovalo 210

4.3.3.3.4.5. Medio perno 210

4.3.3.4. Clases de propiedades de los cierres 210

4.3.3.4.1. Cierres en pulgadas 210

4.3.3.4.2. Cierres métricos 211

4.3.3.4.3. Marcas en los cierres 211

4.3.3.4.4. Tuercas 212

4.3.3.4.4.1. Tuercas hexagonales con aletas 213

4.3.3.5. Dibujo de un perno y una tuerca 213

4.3.3.6. Estoperoles 214

4.3.3.6.1. Estoperoles de doble extremo 214

4.3.3.6.2. Estoperoles de rosca continua 2144.3.3.7. Rondanas 214

4.3.3.7.1. Clasificación de las rondanas 214

4.3.3.7.1.1. Rondanas planas aplanadas 215

4.3.3.7.1.2. Rondanas cónicas 215

4.3.3.7.1.3. Rondanas helicoidales de ressorte 215

4.3.3.7.1.4. Rondanas de dientes para sujeción 215




13

4.3.3.7.1.5. Rondanas de rresorte 216

4.3.3.7.1.6. Rondanas de propósito especial 216

4.3.3.8. Términos relacionados con los cierres roscados 2174.3.4. Cierres especiales 218

4.3.4.1. Conjunto de tornillos 218

4.3.4.1.1. Conjunto de tornillos y cuñeros 218

4.3.4.2. Mantener apretados los cierres 220

4.3.4.3. Tuercas de bloqueo 220

4.3.4.3.1. Tuercas de bloqueo de torque prevaleciente 221

4.3.4.3.2. Tuercas de bloqueo de giro libre 222

4.3.4.3.3. Otros tipos de tuercas bloqueadoras 222

4.3.4.4. Tuercas cautivas o de autorretención 223

4.3.4.5. Inserciones 223

4.3.4.6. Cierres selladores 224

4.3.5. Cierres para instrumentos ligeros de metal, plástico y madera 225

4.3.5.1. Tornillos autoperforantes 225

4.3.5.2. Tornillos especiales autoperforantes 227

LECCION 19 227

4.4. BANDAS, CADENAS Y ENGRANAJES 227

4.4.1. Transmisiones de banda 227

4.4.1.1. Bandas planas 227

4.4.1.2. Bandas planas convencionales 229

4.4.1.2.1. Bandas ranuradas 230

4.4.1.2.2. Bandas de mando positivo 230

4.4.1.2.3. Poleas para bandas planas 230

4.4.1.2.3.1. Poleas para bandas planas 231




14

4.4.1.2.3.2. Escalonamiento 231

4.4.1.2.3.3. Otros tipos 231

4.4.1.3. Bandas en V 2314.4.1.3.1. Dimensiones estándar 232

4.4.1.3.1.1. Sección transversal 232

4.4.1.3.2. Designación de medidas de bandas 232

4.4.1.3.3. Garruchas y mazas 233

4.4.1.3.4. Uso de poleas tensoras o locas 234

4.4.1.4. Como seleccionar una transmisión de banda en V para trabajoliviano 235

4.4.2. Transmisiones de cadena 235

4.4.2.1. Tipos básicos 236

4.4.2.1.1. Desmontable 236

4.4.2.1.2. Clavijas 236

4.4.2.1.3. Barras laterales de rodillo 237

4.4.2.1.4. Rodillos 237

4.4.2.1.5. Doble paso 238

4.4.2.1.6. Silenciosas de dientes invertidos 238

4.4.2.1.7. Pestaña o corredera 238

4.4.2.2. Ruedas dentadas 238

4.4.2.2.1. Materiales 239

4.4.2.3 Diseño de transmisiones de cadena de rodillos 239

4.4.2.3.1. Medida de las ruedas dentadas 240

4.4.2.3.2. Distancias entre centros 241

4.4.2.3.3. Tensión de la cadena 241

4.4.2.3.4. Longitud de la cadena 241




15

4.4.2.3.5. Fórmula para la longitud de la cadena 241

4.4.2.3.6. Selección de la transmisión 2434.4.3. Transmisiones de engranes 244

4.4.3.1. Engranes rectos 2454.4.3.1.1. Dibujo de diente de engrane 247

4.4.4. Capacidad de transmisión de potencia para engranes rectos 248

4.4.5. Cremallera y piñón 249

4.4.6. Engranes cónicos 250

4.4.6.1. Dibujos de trabajo de engranes cónicos 251

4.4.7. Tornillo sinfín y engranes de tornillo sinfín 252

4.4.7.1. Dibujos de trabajo de tornillo sinfín y engranes de tornillo sinfín 254

4.4.8. Comparación de transmisiones de cadena, engranes y banda 254

4.4.8.1. Cadenas 254

4.4.8.1.1. Cadenas de rodillos 254

4.4.8.1.2. Cadenas silenciosas 255

4.4.8.2. Engranes 255

4.4.8.3. Bandas 255

4.4.8.4. Transmisiones de cadena comparadas con transmisiones deengranes 255

4.4.8.4.1. Ventajas de las cadenas 255

4.4.8.4.2. Ventajas de los engranes 255

4.4.8.5. Transmisiones de cadena comparadas con transmisiones debanda 256

4.4.8.5.1. Ventajas de las cadenas 256

4.4.8.5.2. Ventajas de las bandas 256

LECCION 20 257

4.5. ACOPLAMIENTOS, COJINETES Y SELLOS 257

4.5.1. Acoplamientos y ejes flexibles 257




16

4.5.1.1. Acoplamientos 257

4.5.1.1.1. Acoplamientos permanentes 257

4.5.1.1.1.1. Acoplamientos sólidos 257

4.5.1.1.1.2. Acoplamientos flexibles 257

4.5.1.1.1.3. Acoplamientos universales 258

4.5.1.2. Ejes flexibles 259

4.5.2. Cojinetes 260

4.5.2.1. Cojinetes planos 260

4.5.2.1.1. Tipos de cojinetes 261

4.5.2.1.1.1. Chumacera o de manguito 261

4.5.2.1.1.2. Cojinetes de empuje 261

4.5.2.1.2. Materiales para cojinete 262

4.5.2.1.2.1. Babbits 262

4.5.2.1.2.2. Bronces y aleaciones de cobre 262

4.5.2.1.2.3. Aluminio 262

4.5.2.1.2.4. Metales porosos 262

4.5.2.1.2.5. Plásticos 263

4.5.3. Cojinetes antifricción 263

4.5.3.1. Cargas ejercidas en cojinetes 2644.5.3.1.1. Carga radial 264

4.5.3.1.2. Carga de empuje 264

4.5.3.1.3. Combinación de cargas radiales y de empuje 264

4.5.3.2. Cojinetes de bolas 264

4.5.3.2.1. Cojinetes radiales 265

4.5.3.2.2. Cojinetes de empuje 265




17

4.5.3.3. Cojinetes de rodillos 265

4.5.3.3.1. Cojinetes cilíndricos 266

4.5.3.3.2. Cojinetes de agujas 266

4.5.3.3.3. Cojinetes cónicos 266

4.5.3.3.4. Cojinetes esféricos 267

4.5.3.4. Selección de un cojinete 267

4.5.3.5. Clasificaciones de los cojinetes 267

4.5.3.6. Símbolos de cojinetes 268

4.5.3.6.1. Representación simplificada 268

4.5.3.6.2. Representación panorámica 269

4.5.3.6.3. Representación esquemática 269

4.5.4. Cojinetes premontados 270

4.5.4.1. Tipos rígidos y de alineación propia 270

4.5.4.2. Tipos de expansión y no expansión 270

4.5.5. Muelles 271

4.5.5.1. Empleo de los muelles 271

4.5.5.2. Clases de muelles 271

4.5.5.2.1. Resortes 271

AUTOEVALUACION NUMERO 3 273CAPITULO 5: REPRESENTACION DE EQUIPOS Y REDES DE

FLUIDOS 277

Introducción 277

Objetivos 277

LECCION 21 277

5.1. PLANO DE CONJUNTO 277




18

5.1.1. Aspectos generales 277

5.1.2. Información complementaria 280

5.1.3. Dibujos de montaje 281 LECCION 22 282

5.2. CONDUCCION DE FLUIDOS 282

5.2.1. Tuberías 282

5.2.1.1. Tipos de materiales 283

5.2.1.2. Especificaciones de los tubos 283

5.2.1.3. Roscas para tubos 284

LECCION 23 286

5.2.2. Accesorios para tubería 286

5.2.2.1. Accesorios para soldar 286

5.2.2.1.1. Accesorios para ensamblar con bridas 286

5.2.2.2. Accesorios roscados 287

5.2.2.3. Identificación de los accesorios 289

LECCION 24 290

5.2.3. Controles para el flujo de fluidos 290

5.2.3.1. Válvulas 290

5.2.3.1.1. Clasificación de las válvulas 291

5.2.3.1.1.1. Válvulas de control de presión 291

5.2.3.1.1.1.1. Válvulas de seguridad 291

5.2.3.1.1.1.2. Válvulas reductoras de presión 291

5.2.3.1.1.1.3. Válvulas de secuencia 291

5.2.3.1.1.2. Válvulas de control de flujo o caudal 291

5.2.3.1.1.3. Válvulas de control de dirección 291

5.2.3.1.2. Clases de válvulas 291




19

5.2.3.1.2.1. Válvula de control 292

5.2.3.1.2.2. Válvulas de compuerta 292

5.2.3.1.2.3. Válvulas de macho 293

5.2.3.1.2.4. Válvulas de globo 293

5.2.3.1.2.5. Válvulas de bola 294

5.2.3.1.2.6. Válvulas de mariposa 294

5.2.3.1.2.7. Válvula de diafragma 294

5.2.3.1.2.8. Válvulas de apriete 295

5.2.3.2. Grifos 295

LECCION 25 297

5.2.4. Símbolos convencionales 297

5.2.5. Dibujos de redes de fluidos 300

5.2.6. Uso de colores para identificación de tuberías de fluidos 301

CAPITULO 6: REPRESENTACION DE EQUIPOS PARA PROCESOS 302

LECCION 26 302

6.1. Representación esquemática de equipos para proceso 302

LECCION 27 303

6.2. Representación isométrica de la distribución de equipos en una plantaProcesadora 303

LECCION 28 304

6.3. Representación esquemática de la distribución de equipos en una plantaProcesadora 304

LECCION 29 305


LECCION 30 307

INFORMACION DE RETORNO 307

GLOSARIO DE TERMINOS 322BIBLIOGRAFIA 324




20

LISTA DE FIGURAS

Numero Titulo PAG

1 Diversos campos del dibujo 41

2 Restiadores o mesas de dibujo 43

3 Regla T 45

4 Trazado de líneas verticales 45

5 Trazado de líneas horizontales 45

6 Trazado de líneas a 15º a la izquierda 46

7 Trazado de líneas a 15º a la derecha 46

8 Trazado de líneas a 30º 46



11 Trazado de líneas a 75º a la izquierda 47

12 Trazado de líneas a 75º a la derecha 48

13 Escuadra de 60º 48

14 Combinación de escuadras 48

15 Trazado de diferentes ángulos empleando las Escuadras 49

16 El transportador o medidor de ángulos 50

17 Aplicación del transportador 50

18 Lapiceros de dibujo 52

19 Escala 52

20 Dibujo a escala natural y de reducción 54

21 Compases 54

22 Ajuste del radio y trazo de un circulo con el compásde muelle de precisión 55




21

23 Plantilla para curvas 55

24 Curvígrafo 56

25 Plantillas para borrar 56

26 Pliegos de tamaño estándar para dibujo 58

27 Como colocar y adherir el papel a la mesa de dibujo 59

28 Tipo de líneas 61

29 Uso de las líneas 62

30 Diseño de letras para realizar dibujos de ingeniería 63

31 Letras microfont 63

32 Pasos básicos para hacer un bosquejo 64

33 Dibujo isométrico 74

34 Dibujo diométrico 74

35 Dibujo trimétrico 74

36 Proyección isométrica 75

37 Prisma rectangular con sus dimensiones en el espacio 76

38 Paso No. 1 en la elaboración de un dibujo isométrico 76



41 Paso No. 4 en la elaboración de un dibujo isométrico 7842 Paso No. 5 en la elaboración de un dibujo isométrico 78

43 Dibujos isométricos de sólidos con planos inclinados 79

44 Trazado del dibujo isométrico del modelo dado 79

45 Proyección diedrica o multiplanar 80

46 Objeto para observar sus diferentes caras 81

47 Posiciones en la que el observador coloca el objeto




22

para proyectar sus vistas principales 81

48 Franjas de proyección 82

49 Giros dados a las proyecciones diedricas para situarlas

en un mismo plano 82

50 Posición final de las tres vistas principales 83

51 Dibujo de las vistas principales de un sólido con una superficie inclinada 83

52 Dibujo de las vistas principales de un sólido 84

53 Vistas en posición isométrica 84

54 Abatimientos de las proyecciones 85

55 Selección de vistas 86

56 Posición y relación de las vistas en un plano 86

57 Representación de líneas de contorno oculto 87

58 Interpretaciones originadas por una vista 87

59 Interpretaciones originadas por dos vistas 88

60 Interpretación originada por tres vistas 88

61 Procedimiento de lectura o interpretación a partir de una vista 90

62 Interpretación o lectura a partir de dos vistas 90

63 Interpretación a partir de las vistas dadas 91

64 Elementos del dimensionamiento básico 9365 Líneas de dimensión y de extensión 93

66 Recomendaciones para el acotado 97

67 Diámetros de dimensionamiento 98

68 Dimensionamiento de radios 99

69 Dimensionamiento de superficies exteriores con

extremos redondeados 100




23

70 Dimensionamiento de superficies esféricas 100

71 Dimensionamiento de cavidades cilíndricas 101

72 Reducción del número de guías 101

73 Orificios de ranura 102

74 Orificios de cilindro avellanado y cara corta 102

75 Orificios avellanados y contraperforados 103

76 Dimensionamiento de detalles repetidos 104

77 Dimensionamiento de chaflanes 104

78 Dimensionamiento de pendientes 105

79 Dimensionamiento de remates 106

80 Dimensionamiento de moleteados 107

81 Dimensionamiento de puntos de intersección teóricos 107

82 Dimensionamiento de áreas y longitudes limitadas 108

83 Dibujo de sección completa 109

84 Líneas del plano de corte 109

85 Vista de sección completa 110

86 Líneas visibles y ocultas en vistas de corte 110

87 Las líneas de plano de corte pueden ser omitidas cuando correspondan a la línea central 111

88 Rayado de sección simbólico 111

89 Dirección del rayado de sección 112

90 Rayado de sección en el contorno 112

91 Rayado de sección omitida para ubicar dimensiones 112

92 Partes delgadas en sección 112

93 Dibujo detallado con dos vistas en corte 113




24

94 Dibujo de semisección 113

95 Vistas de semisección 114

96 Dimensionamiento en la vista de semisección 114

97 Cuerdas en corte 115

98 Ensamblado encordado 115

99 Dirección del trazado de corte 116

100 Ordenamiento del trazado de sección 116

101 Ensamble de partes delgadas en corte 116

102 Secciones no ashuradas a pesar de que el plano de corte los atraviesa 117

103 Sección por plano paralelo al eje 117

104 Posicionamiento de secciones por plano paralelo al eje 117

105 Proyección verdadera y preferida a través de bordes y orificios 118

106 Método alternativo para mostrar bordes en cortes 118

107 Asas en corte 119

108 Secciones giradas 120

109 Colocación de las vistas en corte 121

110 Secciones divididas o parciales 121

111 Secciones ocultas o fantasma 122112 Juntas remachadas comunes 137

113 Tamaños aproximados y tipos de remaches grandes de 0.5 in (12 mm) y hacia arriba 137

114 Símbolos convencionales de remaches 138

115 Representación simbólica para un sistema deremache (instalado) usando un equipo aeroespacial 139

116 Tipos básicos de remaches pequeños 140




25

117 Tipos básicos de remaches ciegos y métodos de

Engaste 141

118 Barrenos ciegos o ranuras 142

119 Sujetadores de soldadura de resistencia 144

120 Esfuerzo en juntas unidas 146

121 Guía de diseño de juntas adhesivas 147

122 Diseño de soldadura preferentes 149

123 Juntas básicas de soldadura 149

124 Terminología de soldadura 150

125 Símbolos de soldeo 151

126 Soldaduras de filete y de ranura 152

127 Ubicación de referencias y símbolos de los procesos de soldadura 152

128 Designación de los procesos de soldadura mediante Letras 153

129 Designación de los procesos de corte mediante letras 153

130 Costado de flecha y otro costado de la junta 154

131 Aplicación de la interrupción en la flecha del símbolo 155

132 Aplicación del símbolo para soldadura en obra 156

133 Aplicación del símbolo para soldadura completa. Ejemplos números 1 y 2 157

134 Aplicación del símbolo para soldadura completa. Ejemplo número 3 157

135 Símbolos de soldeo combinado 158

136 Terminado de soldaduras 159

137 Líneas de referencia múltiples 159

138 Uniones anguladas 160

139 Tamaño de la soldadura determinado por el miembro




26

más angosto 160

140 Comparación entre las soldaduras de filete y de ranura 161

141 Posición plana una unión de ranura simple 161

142 Símbolo para la soldadura de filete y la importancia de su ubicación 162

143 Regla empírica de la medida de la soldadura de filete 162

144 Símbolos básicos para la soldadura de ranura y el significado de su ubicación 167

145 Espaciado y espesura del material para uniones a tope 146 comunes 167

147 Uso de la interrupción de flecha 167

148 Aplicación de los símbolos de soldadura de respaldo y espaldado 173

149 Uniones con espaldado y pieza de separación 174

150 Soldaduras de ranura con acanalado posterior 175

151 Otros símbolos básicos de soldeo y significado de su Ubicación 176

152 Soldaduras de clavija para uniones que involucran treso más miembros 178

153 Aplicación de los símbolos para la soldadura de pie de Orificio 180

154 Aplicación de los símbolos para soldadura de punto 181

155 Aplicación del símbolo para la soldadura por resistencia

a través de salientes 183156 Cierres 193

157 La hélice 194

158 Términos de roscas de tornillo 194

159 Formas comunes de rosca y sus proporciones 195

160 Aplicación de una rosca en nudillos 195

161 Representación simbólica de roscas 196




27

162 Rosca derecha e izquierda 196

163 Roscas única y múltiple 196

164 Representación simplificada de roscas 197

165 Representación simplificada de roscas en dibujos de ensamble 198

166 Especificaciones de rosca para tamaños en pulgadas 199

167 Especificaciones para roscas en el sistema métrico 199

168 Omisión de información sobre la rosca en dibujos de Detalle 201

169 Comparación de tamaños de rosca 202

170 Terminología y convenciones para roscas de tubo 202

171 Representación detallada de roscas 203

172 Pasos del dibujo detallado de la representación deRoscas cuadrada y acme 204

173 Ensamble detallado roscado 204

174 Representación esquemática de las cuerdas 205

175 Cierres roscados comunes 206

176 Aplicaciones de cierres 207

177 Estilos de cabeza comunes 209

178 Diseños de agarre 209

179 Hombros y cuellos 209

180 Estilos de punto 210

181 Requerimientos mecánicos para cierres roscados con dimensiones en pulgadas 211

182 Símbolos de identificación para la clase de propiedades en el sistema métrico, para pernos, tornillos y estoperoles 212

183 Estilos de tuerca hexagonal 212




28

184 Selección de tuercas en el sistema métrico para pernos,

tornillos y estoperoles 213

185 Proporciones aproximadas de cabeza para tornillos de

sombrero, de cabeza hexagonal, pernos y tuercas 213186 Estoperoles 214

187 Rondanas planas y cónicas 215

188 Rondanas de resorte helicoidal 215

189 Rondanas de dientes para sujeción 216

190 Rondana de resorte comunes 216

191 Especificaciones de cierres y orificios roscados 217

192 Conjuntos de tornillos 219

193 Métodos básicos de bloqueo para roscas 220

194 Tuercas de bloqueo 221

195 Tuercas de agarre de rosca única 222

196 Tuercas cautivas 223

197 Insertos 224

198 Tipos de construcción de juntas selladas 224

199 Cierres selladores 225

200 Tornillos autoperforantes 225

201 Tabla de aplicación de tornillos autoperforantes 226

202 Tornillos autoperforantes 226

203 Tornillos autoperforantes especiales 227

204 Transmisiones de banda plana 228

205 Bandas planas 228

206 Corona en polea 231

207 Banda en V 232




29

208 Construcción básica de una banda en V 233

209 Tipos comunes de bases de motor 233

210 Transmisiones de banda simple y múltiple 234

211 Localización de poleas tensoras 234

212 Transmisiones de cadena 235

213 Tipos de cadena básicos 236

214 Terminología de cadena de rodillos y ruedas dentadas 237

215 Cadena autolubricante 238

216 Factores que influyen para la selección tentativa de transmisiones de cadena 240

217 Transmisión de cadena de rodillos múltiples 240

218 Transmisiones de cadenas 241

219 Determinación de la longitud de la cadena 242

220 Factores de servicio y cabos múltiples de transmisiones de cadena 243

221 Ruedas dentadas comerciales 243

222 Engranes 244

223 Medidas de dientes de engranes 245

224 Términos de dientes de engrane 245

225 Endentacion de dientes de engrane 246226 Definición de engranes rectos y formulas 246

227 Métodos dibujar dientes de engranes en perfil de Involuta 248

228 Cremalleras 249

229 Cremallera y piñón 249

230 Fórmulas para engrane cónico 250




30

231 Nomenclatura de engrane cónico 250

232 Dibujo de trabajo de un engrane cónico 251

233 Dibujo de ensamble de engrane cónico 252

234 Nomenclatura de tornillo y engrane sinfín 252

234 Dibujo de ensamble de un tornillo y un engrane sinfín 253

235 Identificación de tornillos y engranes sinfín 253

236 Fórmulas para tornillo y engranes sinfín 253

237 Dibujo de trabajo de un tornillo y engrane sinfín 254

238 Acoplamientos sólidos 257

239 Acoplamiento flexible 258

240 Juntas universales tipo de Hook 259

241 Junta universal de velocidad constante 259

242 Métodos comunes de lubricar cojinetes planos 261

243 Chumacera 261

244 Cojinetes de empuje 262

245 Lubricación suplementaria de cojinetes impregnados de aceite 263

246 Nomenclatura de cojinete antifricción 263

247 Tipos de cargas en cojinetes 264

248 Cojinetes de bolas 264

249 Cojinetes de rodillos 266

250 Tamaños de cojinete estándar 268

251 Representación simplificada de cojinetes de rodillos 268

252 Representación de cojinetes en dibujos 269

253 Representación esquemática de cojinete 269




31

254 Unidades de cojinete premontadas 270

255 Tipos de resorte cilíndrico helicoidal 272

256 Muelle de ballesta 272

257 Muelle de disco cóncavo convexo 272

258 Muelle de simple flexión 273

259 Dibujo de conjunto 278

260 Dibujo de conjunto simplificado 278

261 Dibujo de conjunto indicando los elementos

Constitutivos 279

262 Isométrico en semicorte de una polea 280

263 Dibujo de montaje 281

264 Dibujo de montaje sencillo 282

265 Dibujo de ensamble 282

266 Variación de diámetros internos 284

267 Sección del extremo roscado de un tubo 285

268 Representación esquemática y simplificada de la rosca de un tubo 285

269 Representación esquemática y simplificada del roscado de un tubo 285

270 Representación esquemática y simplificada de las

roscas interiores 285271 Accesorios con bordes adecuados para soldar 286

272 Accesorio forjado con bridas 287

273 Tipos de bridas 287

274 Algunos tipos de accesorios roscados 288

275 Uniones universales 288

276 Tapón hembra, niple, tapón macho 288




32

277 Accesorios de reducción 289

278 Corte de una válvula de seguridad 291

279 Válvula de control 292

280 Válvula de compuerta 292

281 Válvula de macho 293

282 Válvula de globo 293

283 Válvula de bola 294

284 Válvula de mariposa 294

285 Válvula de diafragma 294

286 Válvula de apriete 295

287 Semicorte de grifo roscado de paso recto 295

288 Semicorte de grifo con bridas de tres vías 296

289 Semicorte de grifo de descarga simple con boca recta 296

290 Semicorte de grifo de descarga de seguridad 296

291 Símbolos convencionales básicos generales 297

292 Símbolos convencionales de accesorios para tuberíassegún normas ANSI 298

293 Símbolos convencionales de válvulas según normas ANSI 298

294 Símbolos convencionales para válvulas y grifos según normas DIN 299

295 Tramo de tubería roscada 299

296 Tramo de tubería con bridas 299

297 Ortogonal acotado en mm de la vista de planta de un tramo de tubería roscada con la simbología denormas ANSI 300

298 Ortogonal de la vista frontal de un tramo de tubería con bridas con la simbología de normas DIN 300




33

299 Isométrico de una red de tubería normas ANSI 301

300 Representación esquemática de un desnatador de leche acotada en mm 302

301 Isométrico de una planta procesadora de productos lácteos, mostrando el recorrido de varios fluidosdiferentes 303

302 Distribución en planta de una procesadora de jugo de naranja 304




34

LISTA DE TABLAS

Numero Titulo PAG

1 Tamaño de los planos en milímetros 57

2 Tamaño de los planos en pulgadas 58

3 Rosca de tornillos en pulgadas 198

4 Tornillos de rosca métrica 200

5 Pernos con cabeza hexagonal y cabezas de tornillos 213

6 Normas DIN de colores para identificación de tubería 301




35

PRESENTACION

Hoy en día ninguno puede pensar que el alcance de un diploma o un titulo lecertifica un sitio en la comunidad del conocimiento. En lo sucesivo, todas las

personas tendremos que persistir en nuestra formación o capacitación a loextenso de la vida. Esta exigencia ha obligado a dar un nuevo enfoque alproceso educativo y poner la importancia en el desarrollo de las cualidades yhabilidades del estudiante para que aprenda a aprender, aprenda a hacer,aprenda a estar y, sobre todo, aprenda a ser.

De ahí que en la Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD, hayamosemprendido una extensa reforma del número y programas de las carreras, asícomo de los contenidos programáticos a fin de ajustarlos a los requerimientosde la sociedad del saber.

En los primeros semestres de las carreras universitarias, es la casi nulapreparación que los alumnos que vienen de terminar sus estudios secundariosmuestran en dicho campo, el del dibujo técnico.

Tal vez el menos culpable de esta situación es el estudiante si consideramos laimprovisación, en los contenidos y en la metodología de la enseñanza deldibujo técnico, a la que se ve sumiso a lo largo de sus estudios realizados enla educación media. Para tratar de emparejar a estos adolescentes, tandiversos en sus conocimientos, se hace necesario incluir el curso de dibujotécnico como un viaducto entre los conocimientos adquiridos en la educaciónmedia y el inicio de la educación superior.

El saber de estos inconvenientes en la Universidad me han alentado a escribireste modulo, cuyas cualidades fundamentales son las siguientes:

1. El empleo de un lenguaje fácil y cómodo para el lector.

2. Trabajos fácilmente realizables que conllevan a la asimilación delconcepto de dibujo técnico deseado.

3. Habrá gran cantidad de ejercicios debidamente escogidos que buscan

motivar al estudiante a obtener con su propio progreso una adecuadacomprensión de los contenidos y un efectivo uso de las herramientas dedibujo en general.

4. Se encontrara con un apropiado número de formulas, gráficos y figurasque ayudan a visualizar los conceptos.

5. Al término de cada capitulo aparece un TALLER con ejercicios teóricos.Este taller persigue, entre otras cosas, evitar que tanto el docente comoel estudiante tengan que ir a distintos textos a buscar ejercicios.

Como lo exprese anteriormente, el modulo esta encaminado a desarrollarcontenidos de dibujo técnico básicos. En este sentido puede ser empleado en




36

cursos de mayor nivel como Autocad (herramienta de dibujo asistida porcomputador) y otras áreas del conocimiento.

Los nuevos módulos proveen al alumno las herramientas indispensables paraenfrentar los desafíos que se le plantearan en su vida profesional, el rápido

desarrollo científico y tecnológico.

INTRODUCCION GENERAL

El presente modulo de dibujo técnico se ha elaborado con el criterio desuministrar al usuario los elementos básicos para la interpretación yrepresentación grafica, ciñéndose a las normas aceptadas internacionalmente,en lo referente a : trazos, dibujos a escala, vistas de objetos, letra técnica,dibujos en proyección isométrica y oblicua, maquinas, representaciones deequipos y redes de fluidos y todos los componentes fundamentales del DibujoTécnico, los cuales se han desarrollado tanto como han sucedido con los

idiomas modernos, en donde sus principios fundamentales son del dominio delos técnicos de cualquier parte del mundo.

Para un correcto intercambio de ideas con un ingeniero o con un técnico, serecurre a dos medios de comunicación: el idioma, tanto hablado como escrito,y el dibujo técnico. Por tales razones se debe estar en capacidad de analizar,preparar y ejecutar los dibujos necesarios ya sean para informes o paraproyectos que se desean llevar a cabo. Por lo tanto, el propósito de estemodulo es poder emplear y dominar la gramática, la composición y loselementos del dibujo técnico orientado hacia todas las áreas de la ingeniería,especialmente la de alimentos. Todo esto se hace de acuerdo con las normasde dibujo; las principales de ellas hacen parte del contenido de este modulo.

Sea diseñado un texto con la didáctica necesaria para que sus contenidos seanaprendidos teniendo en cuenta los fundamentos básicos del aprendizajeautónomo, de tal manera que facilite el proceso de aprendizaje.

El curso académico que nos ocupa: Diseño Técnico, consta de dos (2) créditosAcadémicos, cuyo campo de formación es el de Ciencias de la Ingeniería,especialmente la de Alimentos y tiene un carácter práctico.

Concordante con lo expuesto, este modulo se divide en dos (2) unidades, así:Lenguaje grafico y geometría del dibujo técnico y maquinas, equipos y redesde fluidos.

Dentro de las intenciones del curso se tiene que el estudiante identifique losprincipios del Diseño Técnico, para que entienda sus técnicas y definiciones yasí realizar las aplicaciones del caso.

En todo caso, este modulo de dibujo técnico, es y será de gran importanciaconocer los pormenores de las técnicas respectivas, como complementonecesario para la elaboración e interpretación de planos.

El modulo contempla el uso de varias normas técnicas internacionales paradibujo y para fabricación de elementos de maquina; sin embargo, estas ultimas




37

no son utilizadas por todos los fabricantes de equipos quienes, generalmente,establecen sus propias normas de fabricación. Así pues, el usuario de estemodulo al consultar el anexo, encontrara algunos ejemplos de parámetrosutilizados, de manera exclusiva, por quienes lo adoptaron y desarrollaron. Paramayor información se deben recurrir a los catálogos correspondientes.

COMO COMPLEMENTO DEL MODULO SE PRESENTAN LASINSTRUCCIONES PARA LA ELABORACION DE UN TRABAJO PRACTICOCOMO REQUISITO DE APROBACION DE ESTA ASIGNATURA.

El Diseño Técnico, requiere un trabajo sistemático, esto nos indica que suentendimiento e interiorización debe ser secuencial. Lo anterior conlleva a queel curso académico de Diseño Técnico es primordial para el desarrollo ycomprensión de otros cursos de mayor nivel como el de Practica Integral IX. Yotras áreas del conocimiento. Es pertinente resaltar que el curso en mención esla base para adquirir los conocimientos fundamentales que ser requieren

posteriormente tanto para continuar estudios superiores, como para resolverproblemas del medio en cualquier contexto.

PROPOSITOS:

Para que el modulo de dibujo técnico que estamos presentando tenga losmejores resultados dentro de los estudiantes, se presentan a continuación lospropósitos que se desean conseguir:

1. Identificar los fundamentos del Diseño Técnico, para que losestudiantes del programa de Ingeniería de Alimentos de la UNAD,activen y fortalezcan sus conocimientos previos.

2. Distinguir las diferentes definiciones y aplicaciones de los principiosteóricos del dibujo técnico, aspectos que gobiernan los fundamentos delDiseño Técnico, con el fin de que los estudiantes puedan comprenderlasy emplearlas cuando así se requieran.

3. Permitir que los estudiantes clasifiquen los diferentes elementos delequipo de dibujo y su empleo, conozcan los aspectos principales de lasnormas técnicas internacionales que los rigen, aplicaciones por mediode ejercicios modelos.

4. Hacer que los estudiantes utilicen y dominen la gramática, la

composición de este curso académico, utilizando los principiosaprendidos.5. Buscar que los estudiantes resuelvan ejercicios modelos en Diseño

Técnico, con el fin de que profundicen en los conocimientos adquiridos.6. Permitir que los estudiantes solucionen problemas en el campo de la

ciencia, tecnología e ingeniería, con los conocimientos debidamenteinteriorizados del curso académico en mención.




38

OBJETIVOS:

Los objetivos del modulo son:

1. Activar en los estudiantes, los conocimientos previos en Diseño Técnico,

buscando la mejor comprensión de los mismos. Además, reforzaraquellos temas básicos que son necesarios en los cursos propios de losprogramas, para que los puedan aplicar en diferentes campos del saber,utilizando las teorías y definiciones que soportan este curso.

2. Que los estudiantes describan claramente los conceptos, clases, uso ypropiedades de los elementos del equipo de dibujo, normas de dibujotécnico, a través del estudio teórico y el análisis de casos modelos, paraque puedan ser utilizados como instrumento en los momentos que serequieran.

3. Que los estudiantes elaboren e interpreten correctamente lasproyecciones de objetos y acotarlos correctamente, elaborartécnicamente los elementos de maquinas comunes, mediante el estudioadecuado, que facilite su posterior utilización en las situaciones que sepuedan presentar.

4. Que los estudiantes interpreten y representen claramente un plano deconjunto, dibujos de montajes y de redes de fluidos para equipos yplantas procesadoras, por medio de un trabajo específico de éstostemas, para que puedan posteriormente asumir temas más avanzados.

5. Que los estudiantes resuelvan problemas modelos que involucren temasde Lenguaje grafico, Geometría del dibujo técnico, Elementos deMaquinas y Representación de Equipos y Redes de Fluidos, utilizandolos conocimientos adquiridos.

6. Que los estudiantes planteen y resuelvan ejercicios de diferentescampos del saber, aplicando los conocimientos desarrollados en éstecurso académico y así contribuir en la solución de problemas endiferentes escenarios.

METODOLOGIA Y CREDITOS ACADEMICOS:Este curso académico tiene una modalidad de educación a distancia. Tiene dos(2) créditos académicos, por consiguiente posee igual numero de unidadesdidácticas, cada crédito académico corresponde a 48 horas.




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UNIDAD DIDACTICA 1

LENGUAJE GRAFICO Y GEOMETRIA DEL DIBUJO TECNICO

CAPITULO 1




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DIBUJO Y GEOMETRIA

INTRODUCCION:

En la primera unidad, el capitulo 1 se hace un breve estudio de los elementosde dibujo y su empleo, haciendo énfasis en la ejecución de la técnica deldibujo con lápiz; también se enumeran los aspectos principales de las normastécnicas internacionales que los rigen, mencionando las mas utilizadas comoson la norma DIN (Alemania) y la norma USA (Americana) en cuanto hacenreferencia a formatos, rótulos y rotulación con letra técnica a pulso. Al final sedan ciertas pautas para la elaboración de bosquejos a pulso o con manoalzada.

OBJETIVOS:

Al terminar este capitulo, el estudiante estará en capacidad de:

Ejecutar dibujos técnicos a lápiz, de alta complejidad.Trazar correctamente líneas de dibujo técnico.Usar correctamente los elementos de dibujo técnico a lápiz.Rotular con letra técnica a pulso.Seleccionar los elementos necesarios para la elaboración de dibujostécnicos.Ejecutar dibujos a escala.Reconocer las diferencias características de las normas técnicas del dibujo.Ejecutar bosquejos de alta complejidad a pulso o con mano alzada.

LECCION 1

1.1. DIBUJO Y GEOMETRIA:

1.1.1. ELEMENTOS DEL EQUIPO DE DIBUJO Y SU EMPLEO:

El dibujo técnico industrial es un lenguaje que se representa por medio de

figuras, signos ó dibujos que describen de modo universal, expresan y registranen forma exacta las ideas a cerca de los objetos ó actividades propias de latecnología ( ideas técnicas ), complementado con valores numéricos einformación escrita.

Para que el dibujo técnico sea universal, debemos conocer, aprender y aplicarnormas, técnicas y convenciones utilizadas, que se representan en planostécnicos.

Las técnicas se aprenden ejercitando mucho. Las normas es preciso

conocerlas y aplicarlas. Las convenciones son acuerdos.




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1.1.1.1. DIBUJO:

Arte y acción de representar un cuerpo ó idea por medio del útil de escritura.Existen diferentes clases de dibujo.

ARQUITECTONICO

TOPOGRAFICO

ESTRUCTURAL

MECANICO

DE METALISTERIA

ELECTRONICO

ELECTRICO

DE TUBERIA

DE GRAFICAS

TECNICO

ANIMADO

PUBLICITARIO

PINTURA

CARICATURA

ARTISTICO

DIBUJO

(Fuente: López, 1992)

El dibujo técnico: es el medio para transmitir información exactareferente a la ciencia y la tecnología para una aplicación industrial.El dibujo artístico: es el medio de representación y expresión de lasideas, de la belleza, de lo imaginativo y creativo del hombre.

Las especialidades más conocidas y empleadas del dibujo técnico en nuestromedio son:

Dibujo Arquitectónico: Se utiliza en la realización de planosrelacionados con arquitectura, planeación, diseño y supervisión, comoplanos generales, fachadas de diferentes edificaciones y espacios,ambientes y paisajes, así como en obras civiles.

Figura No. 1 Diversos campos del Dibujo (Fuente: López, 1992)




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Dibujo Mecánico: Se utiliza en la elaboración de planos para diseño,prueba, fabricación de piezas de máquinas, mecanismos y maquinascomplejas, mantenimiento y construcción ó detalle de los mismos.


Dibujo Industrial: Se utiliza en la elaboración de planos que señalan losprocesos productivos, como la distribución en planta y todas lasoperaciones ejecutadas en la industria.


Dibujo Eléctrico y Electrónico: Es utilizado en planos de diseño,desarrollo, supervisión, programación y montaje eléctrico. El electrónicorepresenta los diferentes diagramas que componen un sistemaelectrónico y sus componentes.


Dibujo Topográfico: Se utiliza para la descripción de las formas,relieves, y medidas de un terreno, así como los accidentes geográficos.

Dibujo de Metalistería: Se utiliza en los planos para diseño, prueba,fabricación, mantenimiento y construcción de calderas, tanques, ductos,plantillas y diferentes equipos y dispositivos complementarios.




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Dibujo Estructural: Se utiliza en planos para la planeación, diseño,fabricación y construcción de estructuras metálicas y civiles.


1.1.1.2 TABLERO O MESA DE DIBUJO:

Se debe contar con una mesa para dibujar ó con un tablero adaptado para talfin, elaborado en madera seca, plana, de buena calidad, exenta de juntas ynudos, preferiblemente rectangular y formando ángulos rectos, con los bordesbien elaborados y cepillados, y que permita su inclinación para que así eldibujante no tenga que agacharse ó esforzarse cuando este trabajando.

Además, lo más recomendable es contar con una butaca, preferiblemente conespaldar y que se pueda graduar su altura; y una mesa auxiliar para colocartodos los elementos de dibujo. No hay que olvidar, que se debe contar con unmueble para el almacenamiento de los dibujos, llamado planoteca.

Figura No. 2 Restiadores o mesas de dibujo (Fuente: López, 1992)

Las mesas de dibujo se consiguen en el comercio, al igual que la butaca. Laotra opción es utilizar un tablero preferiblemente de cedro, guayacán ó unalámina de triples de 15 mm de espesor, entre 60 a 120 cm de largo por 50 a100 cm de ancho, reforzado con listones para evitar su alabeo y quede concierta inclinación.

Se fija al tablero una cartulina para suavizar el trazo, para conservar limpio elsitio de trabajo, evitando que se ensucien los formatos a utilizar, al igual que los




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elementos de dibujo. La hoja de dibujo se fija a la mesa ó a la cartulina,dependiendo del tamaño de papel a utilizar.

1.1.1.3 PAPEL PARA DIBUJO:

Para el dibujo técnico se utilizan diversos tipos de papel, lo cual va de acuerdocon la necesidad de presentación, pulcritud, precisión, etc., de los dibujos.

Normalmente se emplean dos clases de papel para realizar los dibujos: elpapel bond y el papel transparente (mantequilla ó pergamino).

Papel Bond: Es un papel blanco ú opaco. Se usa para trabajos a lápiz y secomercializa en diferentes densidades (gr / m2) y se consiguen pliegos de 700 x1000 mm. También se consiguen formatos para dibujo en este papel yactualmente se emplea en la impresión de planos B/N y color con ploter.

Papel Transparente: Por lo general se emplea para realizar trabajos a tinta.Se comercializa en diferentes densidades (gr / m2) y se consiguen pliegos de700 x 1000 mm.

Papel mantequilla de 40 gr (muy delgado)Papel mantequilla de 60 gr (delgado)Papel pergamino de 80 y 90 gr (medio)Papel pergamino de 110 y 115 gr (semigrueso)Papel pergamino de 150 gr (grueso)Papel pergamino de 180 gr (más grueso)

El papel mantequilla hasta 60 gr se emplea para realizar dibujos a lápiz yocasionalmente a tinta, para trabajos sencillos ó de poca complejidad.

El papel pergamino de 80 y 90 gr, se utiliza generalmente para realizar dibujosa tinta, permite sacar buenas copias heliográficas y xerográficas.

El papel pergamino de 110 a 180 gr se emplea para realizar dibujos a tinta muyespeciales; sus copias son de excelente calidad.

LECCION 21.1.1.4. REGLA PARALELA:

Consiste en una regla con poleas en los extremos, y se sujeta a la mesa pormedio de unas cuerdas, de tal manera que permite el movimiento ascendente ydescendente de la regla, de tal forma que todos los trazos que se realicenserán líneas paralelas horizontales.

La regla paralela se utiliza en el trazo de líneas horizontales y para sostener lasescuadras cuando se dibujan líneas verticales e inclinadas, que se pueden

formar cada 15º con las escuadras.




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Figura No. 3 Regla T (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

La regla T realiza la misma función de la regla paralela, con la diferencia queesta no se fija a la mesa, y se utiliza el cabezote para deslizarlo sobre el bordeizquierdo de la mesa.

1.1.1.5. USO DE ESCUADRAS

Para el trazado de líneas verticales, horizontales e inclinadas se usan lasescuadras, la regla T ó regla paralela, bien sea en forma separada ó

combinada. La regla T y la regla paralela es un instrumento auxiliar de granutilidad para la realización de dibujos técnicos, pero requiere de un tablero ómesa para dibujar de características bien definidas.

Para el uso correcto de las escuadras se debe partir de una línea de referencia,que permita verificar el paralelismo y la perpendicularidad en el dibujo.

Figura No. 4 Trazado de líneasverticales (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

Figura No. 5 Trazado de líneashorizontales (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)




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Figura No. 6 Trazado de líneas a 15º a la izquierda (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

Figura No. 7 Trazado de líneas a 15º a la derecha (Fuente: Páez Téllez y VillaMedina, 1999)

Figura No. 8 Trazado de líneas a 30º (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,

1999)




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Figura No. 9 Trazado de líneas a 45º (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,1999)

Figura No. 10 Trazado de líneas a 60º (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,1999)

Figura No. 11 Trazado de líneas a 75º a la izquierda (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)




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Figura No. 12 Trazado de líneas a 75º a la derecha (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

Las escuadras tienen forma triangular. Una es conocida como escuadra de 45º,por formar en sus vértices un ángulo de 90º y dos de 45º. La otra escuadraforma en sus vértices ángulos de 90º, 60º y 30º, razón por la que es conocidacomo escuadra de 30º por 60º (30/60º).

Figura No. 13 Escuadra de 60º (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Ya sea solas ó en combinación, estas escuadras se pueden utilizar paraconstruir ángulos en múltiplos de 15º.

Figura No. 14 Combinación de escuadras (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,1999)




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Figura No. 15 Trazado de diferentes ángulos empleando las escuadras(Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Para la realización de las diferentes prácticas, tenga en cuenta lo siguiente:

Que el trazado de las líneas sea nítido y uniforme en toda sulongitud.Escoger el lápiz adecuado (mina) para cada línea

Que todas las líneas que sean del mismo tipo, queden parejas entresí en cuanto a grosor y calidadEl enlace entre una recta y una curva, debe ser perfecto y la curvadebe conservar el mismo espesor y nitidez que la recta ( la mina delcompás y el lápiz debe ser el mismo )Para conservar el espesor uniforme de la línea, es conveniente hacergirar el lápiz de vez en cuando para que se gaste parejo.Mantener afilado el lápiz y la mina del compás todas las veces que serequiera.No olvidar que las líneas visibles deben ser más gruesas que todaslas demás (B).

Evite desaseo en el plano.

Para mantener los dibujos limpios se debe:

Mantener limpios los instrumentos de dibujoSiempre que sea posible, mantener las manos sobre losinstrumentos de dibujoConservar siempre las manos limpiasIntente trabajar; de la parte superior del dibujo hacia la inferior,y de izquierda a derecha.Utilice una brocha ó cepillo para limpiar sobre el dibujo, por

ejemplo cuando borra.




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1.1.1.6. TRANSPORTADOR DE ANGULOS:

Para la medición y trazado de ángulos se utiliza generalmente el transportador.Para emplear este instrumento se hace coincidir el punto guía (central) con elextremo de la recta ó con el punto a partir del cual se desea determinar el

ángulo, y el punto cero de la escala de graduación con un punto cualquiera dela misma recta ó su prolongación. Desde cero grados y sobre la escala se mideel ángulo respectivo.

Figura No. 16 El transportador o medidor de ángulos (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

Figura No. 17 Aplicación del transportador (Fuente: Páez Téllez y VillaMedina, 1999)




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1.1.1.7. MINAS, LAPICES Y PORTAMINAS:

En el comercio encontramos lápices de dos tipos: unos formados por unacánula de madera blanda que contiene una mina, y el portaminas con minasintercambiables.

Los lápices para dibujo se clasifican según la dureza de su mina. Existe lagama de los lápices “B” que es blanda y la de los “H” que es dura, y entre estasdos gamas se encuentran la mina “F” que es semidura y la mina “HB” que essemiblanda.

En dibujo técnico es conveniente utilizar lápices ó portaminas de alta calidad yno recurrir a lápices ordinarios, pues éstos, al final, dejan mucho que desear encuanto a la calidad de los trabajos.

Las minas de los lápices son elaborados básicamente con una composición degrafito y arcilla en diferentes proporciones para lograr hasta 18 grados dife-rentes, que van desde el 9H (bastante duro) hasta el 7B (bastante blando).

Para trabajo de dibujo técnico generalmente se utilizan las minas medianas,que van de la 3H hasta la B.

B HB F H 2H 3H

Cada dibujo debe ser realizado con al menos dos ó tres lápices de distinta

dureza, dependiendo del tipo de línea deseado y del tipo de papel empleado.Para trabajos donde se requiere precisión se debe utilizar mina dura, como 3Hó 2H, una mina semidura para repasar líneas ligeras de acabado y minassuaves para líneas de objetos visibles como HB y B.

El portaminas sustituye al lápiz; por lo práctico, y puesto que en él se puedenmontar y desmontar los diferentes tipos de minas.

Existen varios tipos de portaminas, los más comunes son los que utilizan minasde 0.5 mm de diámetro, y que no es recomendable para el dibujo técnico

cuando se requiere precisión.Existe un portaminas para usar con minas de 2 mm de diámetro, ó minasgruesas; se consiguen comercialmente los diversos tipos de minas, y es muypráctico y fácil su uso, además de ser el adecuado para dibujo técnico.

La primera cosa importante que debe saber hacer a la perfección el dibujantees afilar la punta de su lápiz. No subestime este particular, de apariencia pocoimportante.Para hacer punta al lápiz puede utilizar un sacapuntas rotatorio de buenacalidad, ó uno eléctrico. También lo puede hacer con una hoja de acero, paraobtener la llamada punta de lanza.




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Para sacar punta con un cuchillo bien afilado (hoja de acero) se requiere ciertahabilidad, primero se empieza por un lado, luego del lado opuesto, luego sobrelos otros dos lados, y continué hasta obtener seis caras planas.

Para el afilado de la punta, se recomienda utilizar papel lija. Consiga una tablita

de 3 x 8 cm, papel lija Nº 200, 400 y 600. Recorte el papel lija Nº 200 de talforma que quede un rectángulo de 3 x 2 cm y péguelo en el extremo de latablita, a continuación recorte el papel lija Nº 400 y 600 de 1.5 x 6 cm y lospega uno al lado del otro, ocupando de esta manera toda el área de la tablita.

La forma de afilar la punta es girando el lápiz siempre en el mismo sentido,para formar un cono largo, agudo y simétrico; se empieza con el papel lija másgrueso, es decir, el Nº 200 y se termina por el más fino, el Nº 600. Después deafilar, se limpia la punta con un paño.

Para el afilado de las minas gruesas, las de 2 mm, existen los afila minas, de

tal forma que se deja libre la mina unos 12 mm y se introduce dentro de laboquilla y se gira con mucho cuidado, obteniendo un muy buen afilado.

Figura No. 18 Lapiceros de dibujo (Fuente: López, 1992)

LECCION 3

1.1.1.8. ESCALA:

El término escala se refiere a los diferentes tamaños en que puede dibujarse uncuerpo según el formato (tamaño de papel) a utilizar para la realización delmismo, de tal forma que la representación sea clara, estética y legible. Es decir,las escalas son el sistema por medio del cual un dibujo puede reducirse,ampliarse ó transferirse.

Cuando el dibujo queda de igual tamaño, con sus dimensiones reales,hablamos de escala natural, es decir, es aquella que no aumenta ni disminuye

las proporciones del modelo, y se representa así: 1: 1

Figura No. 19 Escala (Fuente: López, 1992)




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La escala de reducción se utiliza cuando los objetos a dibujar son grandes,razón por la cual, se debe realizar con dimensiones menores a las reales,específica una relación de proporción menor con respecto a la escala natural yse indica así: 1: n

La escala ampliada se utiliza cuando el objeto que se va a representar es dedimensiones pequeñas, y no es práctico realizar el dibujo en tamaño natural, yse expresa así: n: 1

La escala es el medio que permite relacionar las medidas del dibujo con las delobjeto, y estas se obtienen mediante operaciones matemáticas. Siconsideramos al metro como una unidad, al aplicar la escala de reduccióntendremos que fraccionar ó dividir la unidad.

ESCALA =objetodeltamaño

dibujodeltamaño

__

__

Esta relación expresa el número de veces que el dibujo, se ha reducido óampliado con respecto al tamaño real del objeto.

Por ejemplo; si tenemos una escala 1:10 nos indica dividir en 10 partes launidad, quedando 0.1 es decir, que por cada metro del modelo real tendremosque emplear 10 cms. Si la escala fuera 1:100, por cada metro pondríamos uncm. Las escalas de reducción estandarizadas son las siguientes, con surespectiva equivalencia:

Escala Equivalencia1: 20 1 m = 5 cm1: 25 1 m = 4 cm1: 40 1 m = 2.5 cm1: 50 1 m = 2 cm1: 75 1 m = 1.3 cm1: 100 1 m = 1 cm

Las escalas de ampliación para taller, más utilizadas son:

Escala Equivalencia50 : 1 La unidad se amplia 50 veces5 : 1 La unidad se amplia 5 veces20 : 1 La unidad se amplía 20 veces2 : 1 La unidad se amplía 2 veces10 : 1 La unidad se amplía 10 veces




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Figura No. 20 Dibujo a escala natural y de reducción (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

1.1.1.9. MANEJO DEL COMPAS:

Instrumento constituido por dos varillas articuladas en uno de sus extremos, enforma de ángulo que, más o menos abiertos, permite medir y transportardistancias entre dos puntos, trazar arcos y circunferencias. Existen diversostipos y tamaños de compases.

Figura No. 21 Compases (Fuente: López, 1992)

Compás de cabeza de fricción: Se incluye en la mayoría de los juegosde dibujo.Compás de muelle de precisión: Funciona con el principio del tornillonivelador o trinquete, o bien dando vueltas a una tuerca estriada.Bigotera: Se emplea principalmente para trazar pequeños círculos. Lavarilla central lleva el punto de la aguja y permanece estacionariamientras el pie del lápiz gira en torno a aquella.

Compás de brazo: Barra con aguja ajustable y un sistema incorporadode lápiz y pluma para trazar arcos amplios o círculos.




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Para el manejo adecuado del compás, la punta de fijación del compás debetener la misma altura de la punta de trazo (mina).

Para usar el compás, se coloca la punta de fijación en el centro, luego, con unamano, ajuste el radio establecido previamente. Comience el circulo tomando elCompás por el mango, entre los dedos índice y pulgar. Complete el círculogirando el mango hacia la derecha, en el mismo sentido de las manecillas delreloj. El compás debe inclinarse ligeramente en la dirección del movimiento.

Figura No. 22 Ajuste del radio y trazo de un círculo con el compás de muellede precisión (Fuente: López, 1992)

1.1.1.10 PLANTILLA PARA CURVAS:

Por lo práctico y funcional, los dibujantes utilizan plantillas de dibujo. Lasplantillas presentan diferentes formas, tales como círculos, óvalos,cuadriláteros, hexagonales, símbolos convencionales de arquitectura,mecánica y electricidad.

Figura No. 23 Plantilla para curvas (Fuente: López, 1992)

1.1.1.10.1 Curvigrafo:

La plantilla para curvas se utiliza para trazar líneas curvas, en las que el radiode curvatura no es constante, donde las curvas presentan diversas formas ytamaños. Generalmente, se traza una serie de puntos de referencia yenseguida se unen los puntos con la plantilla, de tal manera que resulte unacurva suave, uniforme y que empalme correctamente con las demás líneas del

dibujo. La curva se realiza por partes, haciendo coincidir el curvigrafo con lasiguiente porción, y así sucesivamente.




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Figura No. 24 Curvígrafo (Fuente: López, 1992)

1.1.1.11 PLANTILLA PARA BORRAR:

La corrección y modificación del dibujo se debe realizar de una maneraadecuada, razón por la cual deben usarse buenos materiales y técnicas quepermitan borrar varias veces sobre la misma superficie sin dañarla. Algunasrecomendaciones:

Utilice un borrador de buena calidad, blando y flexible, generalmente denata.Borre todo lo que no necesite.El papel debe estar sobre una superficie dura y firme.El uso de una plantilla para borrar protege las líneas adyacentes yelimina las arrugas.Borrar también al reverso del papel.Asegúrese de limpiar bien después de borrar, puede utilizar un cepillo óbrocha de cerdas suaves para tal fin.

Figura No. 25 Plantillas para borrar (Fuente: López, 1992)

LECCION 4

1.1.2. ESTANDARIZACION DE NORMAS DE DIBUJO TECNICO:

1.1.2.1. SISTEMAS DE DIBUJO:

Universalmente existen dos (2) sistemas, que son los que rigen las normas dedibujo técnico industrial, son ellos:

El sistema ASA (Asociación de Estándares Americanos) llamado también

sistema Americano, por tener su origen en Inglaterra y adoptado en los paísesde si influencia.




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La unidad de medida es el Pie ( ` ), para las medidas grandes, para el campoindustrial se usa la Pulgada, pg.

El sistema DIN (Departamento de Normas Internacionales) llamado tambiénsistema alemán ó europeo, por tener su origen en Alemania. Actualmente este

sistema ha sido absorbido por la Organización Internacional de EstándaresISO.

La unidad de medida es el Metro para las medidas grandes (m). Para el campotécnico se usa el milímetro, mm.

En lo que respecta al papel, debe tenerse muy en cuenta el tamaño ó formatoque ha de ser empleado; es conveniente acostumbrarse a trabajar con algunode los sistemas de tamaños de papel utilizados como norma.

El sistema ISO (Organismo Internacional para los Estándares) recomienda los

siguientes tamaños métricos normales:

FORMATO DIMENSIONES MARGEN

4 A0 1.682 x 2.378 20

2 A0 1.189 x 1.682 15

A0 841 x 1.189 10

A1 594 x 841 10

A2 420 x 594 10

A3 297 x 420 10

A4 210 x 297 5

A5 148 x 210 5

A6 105 x 148 5

Tabla No. 1 Tamaño de los planos en milímetros (Fuente: Manual / DIN, 1972)

Formato norma USA (Instituto de normas de Estados Unidos, llamado antesASA).




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Figura No. 26 Pliegos de tamaño estándar para dibujo (Fuente: López, 1992)

FORMATO DIMENSION MARGEN

A 8 ½ x 11” ¼”

B 11 x 17” ½”

C 17 x 22” ½”

D 22 x 34” ½”

E 34 x 44” ½”

Tabla No. 2 Tamaño de los planos en pulgadas (Fuente: Manual / DIN, 1972)

En Colombia están las normas “ICONTEC” (Instituto Colombiano de NormasTécnicas), al igual que otros países suramericanos están en el trámite para




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establecer la norma sobre formatos, siendo escogido preliminarmente la normaISO.Las personas cada vez que realicen un dibujo técnico deben adherir el papel ala mesa de trabajo, se alinea el borde superior ó inferior del papel con el bordesuperior horizontal de la regla paralela ó regla T, y se procede a pegar las

cuatro esquinas con cinta adhesiva para dibujo.

Figura No. 27 Como colocar y adherir el papel a la mesa de dibujo (Fuente:López, 1992)

1.1.2.2. CLASES DE LINEAS:

La línea es la entidad fundamental y la más importante en el dibujo. Nosayudan a describir la forma de objetos que se convertirán después en piezas

reales. Las características distintivas de las líneas permanentes del dibujo sonsus diferencias en espesor y en construcción. Las líneas tienen que serclaramente visibles y destacar un agudo contraste entre sí, diferenciarse unasde otras, para una clara y fácil interpretación del dibujo.

Las líneas de un mismo tipo deben ser uniformes en todo el dibujo. Todas laslíneas deben ser nítidas, bien trazadas, opacas y uniformes.




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Figura No. 28 Tipo de líneas (Fuente: López, 1992)




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Figura No. 29 Uso de las líneas (Fuente: López, 1992)

1.1.2.3. ROTULACIÓN:

El dibujo técnico también es un lenguaje gramatical, pues mediante el uso denotas y letreros, pueden explicarse detalles difíciles de expresar en otra forma.

Las notas, letreros y números deben ser sencillos y nítidos, de fácil ejecución einterpretación. En ingeniería, dibujo técnico y diseño industrial, las cotas, lasnotas y letreros son tan importantes como la representación de las formas. Elconjunto de planos de una máquina, casa, edificio y demás diseños seránincompletos ó de nada servirán si no tuvieran notas, cotas y letreros indicandomedidas, materiales, reformas e innovaciones.

Las notas, cotas y demás letreros cumplen una función específica en losdibujos, como es la de precisar la información, razón por la cual se ha creadouna rama en el dibujo técnico que estudia la lectura de letreros y se denominarotulación.Para alcanzar una buena rotulación (sencillez, nitidez, legibilidad y rapidez), elinteresado requiere de un conocimiento de las diversas formas de rotulación ysus características y desarrollar destrezas básicas mediante la prácticaconstante. La habilidad para hacer bien las letras puede adquirirse solamentecon la practica continua y cuidadosa, solo se requiere que la persona practiquecon constancia e inteligencia y se tome la molestia de observar

minuciosamente las formas de las letras, la sucesión de los trazos paraformarlas y las reglas para su composición.




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Figura No. 30 Diseño de letras aprobado para realizar dibujos de ingeniería(Fuente: López, 1992)

Figura No. 31 Letras Microfont (Fuente: López, 1992)

Para el rotulado se permiten las letras verticales como inclinadas a 68º, perosólo habrá de usarse un estilo en todo el dibujo.Para todos los rótulos del dibujo se deben usar letras mayúsculas. Las notasdeben colocarse horizontalmente.

La altura mínima recomendada de rótulos para títulos, letras de sección ytabulación es de 7 mm, para lo demás se puede usar 5 mm, para dimensiones,tolerancias, límites, notas, subtítulos se utiliza 3.5 mm de altura. Para quequede uniforme y con la altura adecuada, se trazan líneas guías suaves,delgadas y adecuadamente espaciadas, casi imperceptibles para que después,entre estas líneas, se rótula.

Algunas recomendaciones para practicar rotulación:

Trace líneas finas de guía para garantizar la uniformidad en la altura dela letra, utilice lápiz duro con punta aguja, 3H.Observe detenidamente la proporción, forma y orden de trazos paracada letra y número técnico.Desprenda el papel del tablero, con el fin de que usted lo puedaacomodar libremente para el rotulado.Las letras y números técnicos se realizan con un lápiz semiblando comoHB ó FAl trazar la letra, presione convenientemente el lápiz, de tal forma, quelos trazos queden uniformes y nítidos.Gastar la punta del lápiz parejo, para que no se engrose, y afilar cuandosea necesario.

Utilice un papel para apoyar la mano, así no ensuciará el dibujo.Si los dedos tienden a agarrotarse, deténgase y descanse por unossegundos.




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LECCION 5

1.1.3. DIBUJO TECNICO A MANO ALZADA

Los bosquejos de ideas se pueden realizar en cualquier papel y de cualquierforma, estos bosquejos son dibujos a mano alzada y usted puede mejorar su

presentación y volverlos agradables.

1.1.3.1. MATERIALES

Se recomienda utilizar un lápiz de mina no muy blanda, el F es el adecuado. Serecomienda coger el lápiz suavemente y a unos 40 mm de la punta, y siempremantener la vista en la punta de la mina, que debe tener buen filo.

1.1.3.2. TRAZO DE LINEAS

Las líneas de construcción son muy tenues y opacas; las líneas visiblesligeramente opacas y negras, gruesas y definidas para representar todas las

líneas del objeto, las líneas de prolongación, líneas de dimensión y centroserán nítidas, delgadas y negras.

1.1.3.3. ELABORACION DE BOSQUEJOS

La realización de un buen bosquejo finaliza con todas las notas, dimensiones einformación necesaria, como titulo, material, etc.

Generalmente, se empieza construyendo un marco, que delimita el espacio enel que se situará el bosquejo, después se encuadran los espacios para agregarlos detalles, en cada uno de los subcuadros ó marcos encierran cada detalle

A continuación se define el croquis, dando la expresión correspondiente a lasdiferentes líneas que componen el dibujo, agregando las notas y dimensionesnecesarias.

Figura No. 32 Pasos básicos para hacer un bosquejo (Fuente: López, 1992)




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Si tienes en cuenta que, toda circunferencia puede quedar dentro de uncuadrado tocando sus lados, entonces, siempre que quieras trazar figuras conpartes curvas, puedes poner en práctica lo anterior.

Realizar bosquejos, ayuda al dibujante a desarrollar un buen sentido de laproporción y precisión en la observación. Un buen bosquejo se distingue aprimera vista por sus proporciones. Para proporcionar el bosquejo, el lado máspequeño de lo que se desea representar se toma como unidad.

AUTOEVALUACION No. 1:

Realizar en formato A4, los siguientes dibujos, empleando los instrumentosnecesarios para su elaboración; en cada uno de ellos, debe indicar claramentequé escala y unidades emplea. Las líneas de guía que se tracen para laelaboración de los dibujos con instrumentos, deberán borrarse completamente.

No se deben colocar más colas de las que aparezcan. Las medidas que noestán marcadas en algunos de los dibujos, saldrán por construcción o porproporción de áreas; en caso de no poderlas hallar, se toman las medidasdirectamente de la figura, sacándolas proporcionalmente a la escala que seestá usando. Cada dibujo deberá marcarse con un rótulo semejante a losindicados.

Como nombre de la pieza, se escribe Plancha No.__________o su nombre.

En el espacio para el proyecto general, escríbase Diseño técnico. Escójanse los elementos necesarios para cada ejercicio.

1.Dibujar la plancha No.1, llamada manejo de escuadras, cuyas medidas estánen centímetros y que consta de 6 cuadros, a saber a) En el superior izquierdodibujar 20 líneas paralelas verticales, uniformemente espaciadas; b) En elsiguiente cuadro, dibujar con la misma separación del primero, las líneasparalelas inclinadas 45º; c) En el cuadro superior derecho, dibujar 20 líneasparalelas horizontales; d) En el cuadro inferior izquierdo, dibujar líneasparalelas inclinadas 30º, con la misma separación de los anteriores cuadros; e)

En el siguiente cuadro realizar el trazo mostrado; f) En el último cuadro trazar 9líneas mixtas, que constan de 7 líneas continuas de 4 unidades cada una,separadas por un espacio de una unidad.




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2. Realizar el dibujo de la plancha No.2, llamada baldosa, con medidas enmilímetros (Fuente: López, 1992)

3. Plancha No.3, medidas en milímetros (Fuente: López, 1992)

4. Plancha No.4, llamada flor circular, medidas en milímetros (Fuente: López,1992)




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5. Plancha No.5, medidas en centímetros (Fuente: López, 1992)

6. Plancha No.6, medidas en centímetros (Fuente: López, 1992)

7. Plancha No.7, llamada empaque de reductor, medidas en milímetros(Fuente: López, 1992)




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8. Plancha No.8, llamada empaque de caja, medidas en centímetros (Fuente:López, 1992)

9. Plancha No.9, llamada el rotor troquelado, medidas en milímetros (Fuente:López, 1992)




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10. Plancha No.10, medidas en milímetros (Fuente: López, 1992)

11. Plancha No. 11, llamada dial, medidas en milímetros (Fuente: López, 1992)




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12. Plancha No.12, llamada reloj de mesa, medidas en milímetros (Fuente:

López, 1992)

Selección múltiple con única respuesta

13. La plancha No.1 está dibujada en este módulo a escala:

a) 3:1 b) 1:15 c) 5:1 d) 1:3 e) 2:1

14. La plancha No.2, con medidas en milímetros, está dibujada a escala

a) 1:20 b) 1:14 c) 1:40 d) 4:1 e) 1:5

15. La plancha No.5, con medidas en centímetros, está dibujada a escala:




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a) 1:2 b) 1:14 c) 1:15 d) 1:10 e) 1:50

16. La plancha No.8, con medidas en centímetros, está dibujada a escala:

a) 1:1 b) 1:2 c) 1:15 d) 1:7,5 e) 1:10

17. La plancha No.10, con medidas en milímetros, está dibujada en estemódulo a escala:

a) 1:1 b) 1:2 c) 2:1 d) 1:5 e) 1:10

18. La línea que se emplea para dimensionar los dibujos se llama:

a) Línea de eje d) Línea de corteb) Línea invisible e) Línea de cotac) Línea visible

Completar:

19. Para el trazo de una línea, perpendicular a otra dada, se hace coincidir laescuadra de guía con la línea y se desliza sobre la: ______________________

20. El propósito de la escala es elaborar dibujos proporcionales al tamaño del: _______________________________________________________________

21. La escala 1:2 es la misma escala: _________________________________

22. Un lápiz duro se usa para la elaboración de: _________________________

23. La separación entre letras en la rotulación se efectúa _________________

Preguntas de ejecución:

24. Efectuar en una hoja de papel milímetrado la curva correspondiente aldesplazamiento de una partícula en el espacio con respecto al tiempo.

x = t 3 -6t 2 -15t+40

donde x está en metros y t en segundos y varía entre 0 y 7 seg. Usar un lápizsemiduro.

Preguntas de completar o respuesta breve

25. Para indicar perfiles ocultos, se representa con una línea_____________

26. Las flechas que se marcan sobre los extremos de una línea de corte,indican el sentido de observación_____________________________________




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27. Cuando se trazan circunferencias grandes, se recomienda doblar las patasdel compás para que sus puntas queden _________sobre la hoja.

28. El papel bond, se emplea por lo general para hacer dibujos a ___________

Preguntas de ejecución:

29. En el formato A4, escribir el siguiente texto con letra técnica vertical de 8mm de altura nominal y luego repetirlos con alturas de 12 y 16 mm. Dejar unespacio entre renglones igual al de la altura de las letras.

Si no puede unir a los hombres por el amor, únelos por el odio; si no los puedes unir por la convicción, únelos por la necesidad.

30. Repetir el punto 29, pero con letras inclinadas 75º. Emplear para estos dos

puntos una hoja rayada que sirva de guía, colocándola debajo de la hoja dedibujo.

31. Efectuar en formatos A4, los dibujos de las planchas No 4, 6,8 y 9 conmano alzada.

CAPITULO 2

PROYECCION Y NORMAS

LECCION 6

INTRODUCCION

En la misma unidad, en el capitulo 2 se suministran las bases para la ejecucióne interpretación de planos por medio de vistas, así como su selección yacotaron; también se proporcionan las bases para la visualización y ejecuciónde graficas en perspectiva, mediante la proyección isométrica y oblicua decuerpos o de maquinas. Aquí, además de las normas para dibujo DIN y USA semencionan las normas ISO e ICONTEC para la acotación en el dibujo técnico.

OBJETIVOS

Se espera que al finalizar este capitulo el estudiante esté en capacidad de:

Obtener vistas de objetos reales con base en los fundamentos de laproyección ortogonal.Describir los objetos a partir de vistas dadas.Elaborar dibujos en proyección isométrica y oblicua con instrumentos ya mano alzada.Ejecutar y seleccionar los cortes teniendo en cuenta las normasestablecidas para su ejecución y representación.Elaborar dibujos de objetos en cortes en proyección isométrica uortogonal.Aplicar correctamente las normas de acotación.




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2.1. PROYECCION Y NORMAS:

2.1.1. REPRESENTACIÓN DE LOS CUERPOS EN UN PLANO

Existen varias formas de representar gráficamente los sólidos en el plano.Estas representaciones reciben el nombre de Proyecciones y pueden ser:monoplanares ó multiplanares.

Las proyecciones se originan por la intersección teórica de un plano con losrayos ó líneas visuales dirigidas entre el observador y los vértices del objeto,para formar así la imagen de este último sobre dicho plano.

La proyección multiplanar muestra cada una de las caras en un plano,generalmente paralelo a las superficies verticales u horizontales del objeto. La

proyección monoplanar requiere de un solo plano para mostrar las tres carasprincipales de un objeto. Pertenecen a este tipo de proyecciones: Laproyección Axonométrica, la proyección Oblicua y la Perspectiva.

PROYECCIÓNISOMÉTRICA

PROYECCIÓNDIMÉTRICA

PROYECCIÓNTRIMÉTRICA

PROYECCIÓNAXONOMÉTRICA

PROYECCIÓN

OBLICUA

PROYECCIÓNPERSPECTIVA

PROYECCIÓN MONOPLANAR

VISTAS

PROYECCIÓN MULTIPLANAR

Ó DIÉDRICA

PROYECCIONES

ORTOGONALES

(Fuente: López, 1992)2.1.2. PROYECCIÓN MONOPLANAR:

Este tipo de proyección se emplea cuando es necesario mostrar en un soloplano la apariencia real del cuerpo.

La proyección monoplanar puede ser axonométrica, oblicua ó en perspectiva.En la axonométrica se considera que los rayos visuales ó proyectantes son




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paralelos entre sí y perpendiculares al plano de proyección, razón por lo que sedenomina proyección ortogonal, ortográficas ó en ángulo recto. Se consideraque el observador está situado teóricamente a una distancia infinita conrespecto al objeto.

En la proyección oblicua, los rayos visuales no caen perpendiculares al planode proyección, sino en forma oblicua, razón por la cual la apariencia del dibujomuchas veces no es agradable.

En la proyección en perspectiva se considera al observador situado a unadistancia finita del objeto y los rayos visuales convergen en un punto de vista óde observación. Este tipo de proyecciones es utilizado en publicidad yarquitectura, pero nunca en dibujo técnico.

El dibujo en perspectiva requiere de una línea de tierra, otra línea deobservación donde se sitúa el punto ó puntos de fuga, donde convergen las

diferentes líneas de construcción que le dan forma al dibujo.

2.1.3. PROYECCIÓN AXONOMÉTRICA:

En la proyección axonométrica todas las longitudes de las líneas, lasmagnitudes de los ángulos y las proporciones generales del objeto variarán deacuerdo con las diversas posiciones en que puede colocarse el objeto conrespecto al plano de proyección. Del vértice más cercano al observador partentres líneas llamados ejes axonométricos, los cuales, según los ángulos queformen en el espacio, originan tres tipos de proyecciones, así:

Dibujo isométrico (ángulos iguales)Dibujo diométrico (dos ángulos iguales)Dibujo trimétrico (ángulos diferentes)

Fig. No. 33 Dib.Isométrico.

No. 34 Dib. Dimétrico Fig. No.35 Dib.Trimétrico

En el dibujo isométrico es bastante aproximado a la realidad para mostrar unobjeto. Para realizar un dibujo isométrico, lo primero que se necesita es teneruna línea horizontal de referencia ubicada cerca del margen inferior, despuésse construyen los ejes isométricos, que consiste en una línea vertical,perpendicular a la línea de referencia, y desde esa intersección se realizan doslíneas ó ejes a 30º con respecto a la horizontal de referencia, sobre las cuales




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se miden las anchuras, alturas (eje vertical) y profundidades del cuerpo aconstruir. El mejor método para la construcción de un objeto en proyecciónisométrica, consiste en elaborar una caja ó bloque que contenga las medidasmáximas posibles de anchura, altura y profundidad. El dibujo se realiza con susmedidas naturales, estas se toman de los ejes principales ó de las líneas que

sean paralelas a cualquiera de los ejes isométricos.

Los ejes se encuentran formando los tres ángulos iguales de 120º, dondeisometría significa de igual medida, en este caso de ángulos.

También es valido, que la intersección de tres vistas principales de un objetodan origen a las aristas ó ejes principales en el dibujo isométrico, que reciben elnombre de líneas isométricas, así mismo los planos formados por las aristasisométricas, ó por líneas paralelas a ellos reciben el nombre de planosisométricos.

Todo cuerpo posee tres dimensiones generales llamadas dimensionestridimensionales ó espaciales que son:

Ancho: se refiere a la mayor longitud sobre la horizontal del objetoAlto: se localiza sobre la línea del eje verticalProfundidad: se localiza del frente hacia atrás.

Figura No. 36 Proyección isométrica (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,1999)

Las medidas de las líneas de menor longitud, paralelas a las dimensiones delos ejes isométricos, estas reciben el nombre de alturas, anchuras yprofundidades de detalles interiores.




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Figura No. 37 Prisma rectangular con sus dimensiones en el espacio (Fuente:Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

2.1.4. PASOS EN LA ELABORACIÓN DE UN DIBUJO ISOMETRICO:

Toda pieza por complicada que sea, tiene su origen en un prisma rectangular ócaja isométrica de dimensiones iguales a las totales del objeto.Su construcción exige pensar que realmente se está construyendo la piezaretirando las partes por cortes sucesivos del material utilizado.

1.- Trazo de los ejes isométricos

Se comienza trazando una línea horizontal de referencia en la parte inferior delformato y por el punto de iniciación se traza la línea vertical y dos líneas a 30º.

Figura No. 38 Paso No. 1 en la elaboración de un dibujo isométrico (Fuente:Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

2.- Marcas las dimensiones totales del objeto

A partir del punto de iniciación y sobre los ejes isométricos, marcar lasdimensiones totales del objeto a construir.




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Figura No.39 Paso No. 2 en la elaboración de un dibujo isométrico


3.- Empezar a construir la caja isométrica

Por los puntos determinados anteriormente, trazar rectas paralelas a los ejesisométricos obteniendo así, dos planos del cuerpo.

Figura No.40 Paso No. 3 en la elaboración de un dibujo isométrico(Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

4.- Formar el prisma isométrico

Por las intersecciones de estas líneas se trazan líneas a 30º paralelas a losejes isométricos, con lo cual se forma el prisma ó caja isométrica.




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Figura No.41 Paso No. 4 en la elaboración de un dibujo isométrico

(Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

5.- Darle forma al sólido

Dibujar los detalles del objeto, teniendo en cuenta que las dimensionesparciales se miden siempre sobre líneas isométricas.

Figura No.42 Paso No. 5 en la elaboración de un dibujo isométrico (Fuente:Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Un sólido en general puede estar formado por superficies horizontales yverticales, pero también aparecen superficies inclinadas y/o curvas. Lasuperficie inclinada está limitada por líneas isométricas y no isométricas. Estasno muestran su verdadera longitud en el dibujo isométrico. Para el trazo desuperficies inclinadas, primero se deben localizar los puntos extremos mediantela medición de las dimensiones de anchura, altura y profundidadcorrespondientes a cada punto.




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Figura No.43 Dibujos isométricos de sólidos con planos inclinados(Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Para la elaboración de trazos curvos en un dibujo isométrico, siempre se debetener en cuenta, que nunca aparecerá en su verdadera forma cuando se ledibuja en una proyección.

Figura No. 44 Trazado del dibujo isométrico del modelo dado (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)




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Para el dibujo de una circunferencia, generalmente se inscribe en un cuadrado,donde la distancia del lado es igual al diámetro, se dibuja este cuadrado enisométrico, se localizan los puntos medios. Desde los ángulos mayores setrazan líneas hasta la mitad de los lados opuestos, hallándose de está formados centros de trazo.

En los centros de trazo, se hace centro con el compás y con un radio hasta lamitad de los dos lados más cercanos, se trazan dos arcos, Luego, haciendocentro en los ángulos mayores del cuadrado se trazan los dos arcos restantes,completando de esta forma la circunferencia en proyección isométrica.

Para terminar, se procede a borrar todas las líneas auxiliares de construcción, ysi es el caso se empalman con otras líneas que definen el dibujo, de maneraque todos los empalmes con arcos deben ser continuos y de igual intensidad,de tal forma que no se noten.

2.1.5. PROYECCIÓN DIEDRICA:

La proyección diédrica, multiplanar ó multivistas, es un método utilizado paradescribir la forma de un sólido, por medio de las imágenes teóricamentereflejadas sobre dos ó mas planos, que forman entre sí ángulos rectos(diedros).

Figura No. 45 Proyección diédrica o multiplanar (Fuente: Páez Téllez y Villa

Medina, 1999)




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Todo cuerpo sólido, lo podemos internar en una forma rectangular(paralepídedo), y se observa que posee seis caras ó planos, y que, ademásson paralelos de dos en dos.

Lo anterior conduce a establecer, que existen seis planos coordenados de

observación y su situación en el espacio permite identificarlos de la siguientemanera: plano horizontal superior (vista superior), plano horizontal inferior (vistainferior), Plano vertical anterior ó vista frontal, plano vertical posterior (vistaposterior), plano lateral derecho (vista lateral derecha) y plano lateral izquierdo(vista lateral izquierda).

La proyección multiplanar puede presentarse desde dos puntos de vista:

Uno, considera que el observador permanece quieto en un mismo lugar, y es élquien rota el objeto, para observar y dibujar en su posición relativa lassuperficies y líneas que se aprecian al visualizar una a una las seis caras

principales del objeto, de las cuales se seleccionan las tres que mejordescriben el objeto en sus detalles.

Figura No. 46 Objeto para observar sus diferentes caras (Fuente: Páez Téllezy Villa Medina, 1999)

El otro punto de vista considera que el objeto se mueve alrededor del objetopara observar sus diferentes caras, de las cuales, selecciona tres, que lepermiten describir claramente la forma del objeto.

Figura No. 47 Posiciones en la que el observador coloca el objeto paraproyectar sus vistas principales (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)




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Se considera que la proyección se forma por la intersección teórica de lasproyectantes paralelas y el plano de proyección.

La proyección ortogonal obtenida se conoce con el nombre de vista. Cuando seproyectan las caras del objeto en distintas direcciones se obtiene un dibujo

multivistas. El objeto se representa en cada plano de proyección como si fueravisto en forma ortogonal desde el frente de cada plano.

Figura No. 48 Franjas de proyección (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina,1999)

Figura No. 49 Giros dados a las proyecciones diedricas para situarlas en un

mismo plano (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)




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En la En la proyección diédrica cada punto, línea ó plano del objetoaparecerán representados en las vistas proyectadas en cada cambio deposición, sea visible ó no desde la posición adoptada por el observador.

La proyección de un vértice siempre será un punto.

La proyección de una arista, puede ser un punto ó una recta.La proyección de una superficie, puede ser una recta ó un plano.

Figura No. 50 Posición final de las tres vistas principales (Fuente: Páez Téllezy Villa Medina, 1999)

La cara frontal es el centro de orientación de todas las demás, ubicándolas conrelación a ella. El plano frontal, llamado principal, debe mostrar lascaracterísticas dominantes en la pieza, por lo que su elección debe ser hechadespués de una minuciosa observación de los contornos.

Figura No. 51 Dibujo de las vistas principales de un sólido con una superficieinclinada (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)




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Para facilitar la comprensión, las proyecciones diedricas se sitúan en un mismoplano, de tal manera que la vista superior queda alineada con la vista frontal,en una franja proyectante vertical.

La vista lateral derecha queda alineada con la vista frontal en una franja

proyectante horizontal. De tal manera que:

La anchura es la misma, en las vistas frontal y superior.La altura es igual, en las vistas frontal y lateral derechaLa profundidad es la misma, en la vista superior y lateral derecha.

Figura No. 52 Dibujo de las vistas principales de un sólido (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)

Para que sean claras y tengan apariencia agradable, las vistas deben estarbien balanceadas en el papel de dibujo. Esto se determina a partir del tamañodel objeto que se dibujará, el número de vistas, la escala utilizada y el espacioentre vistas. Debe disponerse de espacio amplio entre las vistas para permitirla colocación de dimensiones en el dibujo sin que se vea amontonado.También hay que dejar espacio para agregar notas.

Figura No. 53 Vistas en posición isométrica (Fuente: Páez Téllez y VillaMedina, 1999)




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La mayoría de los cuerpos está compuesto por superficies, bien sean planas ócurvas. Una vista muestra la disposición de las diferentes superficies del sólidodesde una posición determinada.

Cuando una superficie es paralela al plano de proyección, aparecerá en su

verdadera forma y tamaño en la vista correspondiente a dicho plano.

Si una superficie es perpendicular al plano de proyección, aparecerá como unarecta en la vista correspondiente a dicho plano.

Cuando una superficie se sitúa inclinada, con respecto a un plano deproyección, aparecerá en tamaño reducido en la vista correspondiente a dichoplano.

Figura No. 54 Abatimientos de las proyecciones (Fuente: Páez Téllez y VillaMedina, 1999)

2.1.6. SELECCIÓN DE VISTAS:

Por lo general tres vistas son suficientes para describir en forma precisa elobjeto, acompañada de símbolos, cotas y notas aclaratorias; pero existenpiezas de contornos muy difíciles que requieren más detalles.




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Figura No. 55 Selección de vistas (Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Después de proyectar las seis vistas de un objeto y compararlas entre sí, sedebe elegir la vista frontal ó principal, teniendo en cuenta que represente laforma dominante del objeto, que muestre la mayor cantidad de detalle visible, lamayor longitud de la pieza y la menor cantidad de líneas ocultas. Por lo generalmuestra al objeto en la posición de funcionamiento, manufactura ó montaje.

Elegida la vista frontal, debe colocarse con sus lados más irregulares haciaarriba y a la derecha, para que aparezcan la mayor cantidad de líneas visiblesen las vistas superior y lateral derecha.

En la práctica no es necesario el total de seis vistas para la representación deun sólido, se elegirán las vistas frontal, superior y lateral derecha, de tal formaque estas tres vistas, son las que mejor describen los contornos dominantesdel objeto; son las que menor número de detalles ocultos presentan, y la vistafrontal es la principal.

Figura No. 56 Posición y relación de las vistas en un plano (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)




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Muchas características del objeto (líneas, orificios, etc.) no pueden ser vistosdesde el exterior de la pieza. Dichas aristas ocultas se representan con líneasocultas.

Las líneas ocultas consisten en guiones cortos espaciados a la misma

distancia. Cuando no sean estrictamente necesariamente deben omitirse parapreservar la claridad del dibujo.

Figura No. 57 Representación de líneas de contorno oculto (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)

Las líneas que representan características ocultas y detalles fantasmassiempre deben comenzar y terminar con un guión en contacto con la línea en laque inician y finalizan, excepto cuando la línea punteada sea la continuación deuna línea visible de detalle. Los guiones deben unirse en las esquinas. Losarcos deben comenzar con guiones en los puntos tangentes.

2.1.7. INTERPRETACIÓN DE PROYECCIONES DIEDRICAS:

Generalmente, los planos nos dibujan las tres vistas principales, acompañadasde la descripción del tamaño (cotas, notas y convenciones), para que eloperario construya el objeto a partir de la información suministrada por eldibujo. Cuando se construyen objetos (piezas, máquinas, puentes, estructuras,etc.) a partir de dibujos diédricos y sus cotas, estamos realizando lainterpretación ó lectura de planos.

Figura No. 58 Interpretaciones originadas por una vista (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)




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Es decir, dadas las proyecciones diedricas ó multivistas de un objeto, se debetrazar el dibujo pictórico ó elaborar el modelo material del mismo.

Al describir un objeto se parte del conocimiento visual de la forma y susdimensiones; cuando se interpreta un dibujo hay desconocimiento de la forma

del objeto, a la cual se llega progresivamente con la interpretación de cadadetalle mostrado por las vistas dadas.

Figura No. 59 Interpretaciones originadas por dos vistas (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

Un dibujo no puede leerse completamente de un solo vistazo sino que debeinterpretarse por partes, es decir, línea por línea, detalle por detalle,relacionando unos con otros, hasta obtener la forma descrita. Al interpretar undibujo deben visualizarse las formas dominantes en la pieza, relacionándolascon todas las vistas dadas e imaginando que el observador se mueve alrededordel objeto mismo, cuando pasa de una vista a otra.

Figura No. 60 Interpretación originada originada por tres vistas (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)




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2.1.7 LECTURA DE PLANOS

Los planos comunican ideas a las personas que construyen y mantienenmáquinas, estructuras, edificios, etc. Generalmente los diseñadores ydibujantes que preparan los dibujos originales, nunca conocen a quienesejecutan el trabajo de construcción, modificación ó mantenimiento. Por estárazón, es importante que toda la información necesaria quede incluida en losplanos, además tiene que ser precisa y presentada de tal manera que no hayaposibles mal entendidos.

Los planos se utilizan para muchos propósitos diferentes. A fin de reducir lacantidad de espacio que se requiere para cubrir todos los puntos importantes,ordenar la presentación, se utilizan una cantidad de abreviaturas estándares óconvenciones. Estás abreviaturas son convenios de acuerdo sobre basesestándares, de tal forma que todo el mundo las entienda.




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Figura No. 61 Procedimiento de lectura o interpretación a partir de una vista

(Fuente: Páez Téllez y Villa Medina, 1999)

Figura No. 62 Interpretación o lectura a partir de dos vistas (Fuente: PáezTéllez y Villa Medina, 1999)




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Generalmente un plano determinado, forma parte de un conjunto de dibujos.Los conjunto de dibujos incluyen; dibujos de detalle, dibujos de partesindividuales, dibujos de ensamble mostrando como todas las partes se ajustanuna con respecto a las otras.

Figura No. 63 Interpretación a partir de las vistas dadas (Fuente: Páez Téllez yVilla Medina, 1999)

2.1.9. TÉCNICAS PARA LEER UN PLANO DE TALLER:

A continuación aparece una lista de recomendaciones que deberá seguir al piede la letra, si desea realizar buenas interpretaciones en los planos:

a. Si la copia del plano es grande, despliéguelo cuidadosamente, teniendoen cuenta posteriormente de dejarlo como lo recibió.

b. Observe de manera general su contenido gráfico tratando decomprender su forma general.

c. Dirija su mirada al cuadro de rótulo, donde encontrará datos:

Empresa y Departamento para quien se trabajaNombre de la piezaEscala en que está elaborado el planoQuién lo dibujoLa fecha de realizaciónIndican tolerancias no especificadasCantidad de piezas que se requierenEl material con que se debe trabajar ó una lista de partesDimensiones del material que debe cortar ( no siempre )

d. Nuevamente trate de identificar en detalle cada parte de la piezarepresentada. Cada parte debe estar plenamente identificada en lasvistas dadas.




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e. Detecte el sistema de proyecciones empleado (es importante analizar lacorrecta ubicación de las vistas).

f. Revise y analice los cortes ó secciones

Identifique los cortesAnalice la correcta ejecución de los cortesObserve los detalles mostrados

g. Revise y analice las cotas y notas

h. Determine las dimensiones totales

i. Observe que estén bien definidos los límites (cabeza de flecha)

Observe que no falten valores numéricos

Si es necesario realice cálculosLea las notas especificasLea y comprenda las notas generalesObserve los símbolos de acabado de superficiesObserve el tipo de ajuste empleadoVerifique si indican el tipo de roscas, si las hayChaflán ó biselados a realizarEl tipo de convenciones utilizadas, ejemplo, símbolos de soldadura

LECCION 7

2.2. DIMENSIONAMIENTO BASICO:

Un dibujo de trabajo es un dibujo a partir del cual se puede producir una pieza.El dibujo debe ser el conjunto completo de instrucciones de manera que ya nosea necesario dar más información a las personas que fabrican el objeto. Porlo tanto, un dibujo de trabajo consiste en todas las vistas necesarias paraexplicar la forma, las dimensiones para la manufactura y las especificaciones,así como el material y cantidad que se necesita.

2.2.1. DIMENSIONAMIENTO:En el dibujo se dan las dimensiones mediante líneas de extensión, guías,puntas de flechas, números, notas y símbolos. Las dimensiones definencaracterísticas geométricas como longitudes, diámetros, ángulos y posiciones.Las líneas usadas en el dimensionamiento son delgadas en contraste con elcontorno del objeto. Las dimensiones deben ser claras y precisas, y tener solouna interpretación. En general, cada superficie, línea o punto se localizamediante un solo conjunto de dimensiones. Estas dimensiones no se repitenen otras vistas. Solo en casos excepcionales, en los que con esto se mejore laclaridad del dibujo, uno se debe apartar de las reglas aprobadas para el

dimensionamiento. Una excepción de esta regla es el dimensionamiento sinflechas y sin tabular.




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Figura No. 64 Elementos del dimensionamiento básico (Fuente: López, 1992)

Los dibujos para la industria requieren cierta tolerancia en las dimensiones, demanera que los componentes pueden ser ensamblados de manera adecuada yde que se satisfagan las exigencias de fabricación y producción.

2.2.1.1. Líneas de dimensión y de extensión:

Las líneas de dimensión se usan para indicar el alcance y dirección de lasdimensiones, y generalmente terminan en flecha. El uso de una línea oblicuaen lugar de la flecha es un método común en el dibujo para arquitectura. Seaconseja que el largo y el ancho de la punta de la flecha estén en unaproporción de 3:1. La longitud de la punta de la flecha debe ser igual a la alturade los números usados para dar las dimensiones.

Figura No. 65 Líneas de dimensión y de extensión (Fuente: López, 1992)




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En todo el dibujo se debe hacer el mismo estilo de flecha. Cuando el espacioes limitado, se usa un pequeño círculo relleno en lugar de la punta de la flecha.Dimensionamiento y tolerancia es método aprobado que se indica en losestándares CSA y es una práctica que usan muchas compañías en losEstados Unidos.

Se prefiere que las líneas de dimensión se interrumpan para insertar ladimensión que indica la distancia entre las líneas de extensión. Cuando laslíneas de dimensión son continuas, la dimensión se coloca arriba de la línea dedimensión.

Cuando se tienen varias líneas de dimensión, una arriba de la otra, seacostumbra colocar las dimensiones de manera escalonada para una mejorclaridad en el dibujo. En la mayoría de los dibujos el espacio adecuado entrelíneas de dimensión paralelas es de 8 mm, y el espacio entre el contorno delobjeto y la línea de dimensión más cercana debe ser aproximadamente 10

mm. Cuando el espacio entre las líneas de extensión es muy reducido parapermitir la colocación de las líneas de dimensión con todo y la punta de lasflechas y la dimensión, se usa el método alternativo de colocar la línea dedimensión, la dimensión o ambas afuera de la línea de extensión. Nunca debeusarse líneas de centro para líneas de dimensión. Se debe evitar a toda costaque las líneas de dimensión se crucen colocando la menor dimensión máscercana a la línea de contorno.

Evitar el dimensionamiento hasta las líneas ocultas. Para esto, puede sernecesario usar vistas seccionales o secciones quebradas. Cuando no se indicael final de una dimensión, como cuando se usa una vista parcial o seccionada,la línea de dimensión se debe extender más allá del centro del objeto que seestá dimensionando e indicarse únicamente con una flecha.

Siempre que sea posible las líneas de extensión deben colarse fuera de la vistay extenderse hasta las líneas de extensión y no hasta las líneas visibles. Sinembargo, cuando la legibilidad mejore, ya sea evitando líneas de extensiónextra largas o el amontonamiento de las dimensiones, se coloca lasdimensiones dentro de la vista.

Líneas de extensión (o proyección) se usa para indicar el punto o línea del

dibujo al cual se aplica la dimensión. Se deja un pequeño espacio entre lalínea de extensión y el contorno del dibujo al cual se aplica, y la línea deextensión se debe extender 3 mm más allá que la línea de dimensión que seencuentra más exterior. Sin embargo, si la línea de extensión hace referenciaa puntos, se deberá extender hasta cruzar los puntos. Las líneas de extensiónse dibujan generalmente perpendiculares a las líneas de dimensión. Sinembargo, para tener mayor claridad o cuando hay amontonamiento, las líneasde extensión se dibujan en ángulo oblicuo, siempre y cuando se conserve laclaridad.

Las líneas de centro pueden usarse como líneas de extensión en el

dimensionamiento. La porción de la línea de centro extendida más allá deldibujo no se interrumpe.




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Cuando las líneas de extensión atraviesan otras líneas de extensión, líneas dedimensión o líneas visibles, no se interrumpen. Pero cuando las líneas deextensión atraviesan flechas o líneas de dimensión cerca de las flechas, serecomienda interrumpir la línea de extensión.

2.2.1.2. Guías:

Las guías se usan para dirigir notas, dimensiones, símbolos, objetos, númeroso números de piezas a elementos del dibujo. Una guía será generalmente unasola línea recta inclinada (no horizontal o vertical) excepto por la pequeñaporción horizontal que se extiende hacia el centro de la altura de la primera oúltima letra o dígito de la nota. La guía termina en una pequeña flecha o puntode por lo menos 1.5 mm de diámetro. Las puntas de las flechas debenterminar siempre en una línea; los puntos se deben usar dentro de loscontornos del objeto y reposar en una superficie. Las guías no deben doblarseen ninguna dirección a menos que sea inevitable. Las guías no deben

cruzarse unas con otras, y guías adyacentes deben dibujarse paralelas si esposible. Es mejor repetir dimensiones o referencias que usar guías largas.

Cuando una guía se dirige a un círculo o arco circular, su dirección debeapuntar al centro del arco o círculo. Independientemente de la dirección delectura que se use, alineada o unidireccional, todas las notas y dimensionesusadas con guías se colocan en posición horizontal.

2.2.1.3. Notas:

Las notas se usan para simplificar y complementar el dimensionamiento coninformación sobre e dibujo de manera condensada y sistemática. Las notasdeben ser generales o locales y deben estar en presente o en futuro.

Notas generales. Hacen referencia a una pieza o a un dibujo como un todo.Deben colocarse centradas debajo a la pieza a la cual se aplican o en unacolumna de notas generales. Ejemplos de este tipo de notas son:

Terminado completoRedondeos y filetes r. 06Eliminar todos los bordes agudos

Notas locales. Indican sólo requisitos locales y están conectadas a una guíaque señala el punto al que corresponde la nota.

En la nota local se especifican elementos o dimensiones repetitivas usando unaX junto con el número que indica el ¨número de veces¨ o ¨lugares¨requeridos. Ejemplos de notas locales:

x 45ºVM12 X 1.25




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2.2.1.4. Dirección de lectura:

En los dibujos para ingeniería, las dimensiones y notas se colocan de maneraque puedan leerse a partir de la parte inferior del dibujo (sistemaunidireccional). En los dibujos para arquitectura y estructurales, se usa el

sistema alineado de dimensionamiento.

En ambos métodos las dimensiones angulares y dimensiones y notas indicadaspor las guías deben estar alineadas con la parte inferior del dibujo.Reglas básicas para el dimensionamiento.

Siempre que sea posible, se deben poner las dimensiones entre lasvistas.Coloque las líneas de dimensión de menor longitud, espesor o alturamás cerca del contorno del objeto. Las líneas de dimensión paralelas secolocan según su orden de tamaño, de manera que la línea de

dimensión más larga sea la más exterior.Ponga las dimensiones en la vista que mejor muestra el contornocaracterístico o la forma del objeto. Cuando se aplica esta regla, lasdimensiones no siempre estarán entre las vistas.En vistas grandes, se pueden poner las dimensiones en la vista que démás claridad.En cada dibujo use sólo un sistema, ya sea el unidireccional o elalineado, para dar las dimensiones.Las dimensiones no se deben repetir en otras vistas.Las dimensiones se deben escoger de manera que no sea necesarioagregarlas o quitarlas para definir o localizar un elemento.




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Figura No. 66 Recomendaciones para el acotado (Fuente: Páez Téllez y VillaMedina, 1999)

2.2.1.5. Contornos simétricos:

Se dice que una pieza es simétrica cuando los elementos a cada lado de lalínea del centro o mediana son idénticos en tamaño, forma y posición. Confrecuencia se dibujan las vistas parciales por razones de economía y espacio.Con CAD, obtener la otra mitad de la vista requiere solo un pequeño esfuerzo.Si embargo, limitaciones de espacio pueden invalidar esta posibilidad. Cuandosólo se dibuja una mitad del contorno de una pieza de forma simétrica, la

simetría se indica colocando el símbolo de simetría en la línea de centro aambos lados de la pieza. En tales casos el contorno de la pieza debeextenderse ligeramente más allá de la línea de centro y debe terminar con unalínea interrumpida. Debe observarse el método de dimensionamiento deextender las líneas de dimensión para actuar como líneas de extensión en lasdimensiones perpendiculares.

2.2.1.6. Dimensiones de referencia:

Una dimensión de referencia se da sólo como información y no es necesariapara fabricación o para inspección. Aparece encerrada entre paréntesis.

Formalmente, se ha usado la abreviatura REF para indicar una dimensión dereferencia.




98

LECCION 8

2.2.1.7. Dimensiones sin escala:

Cuando en un dibujo se altera una dimensión y se hace sin escala debesubrayarse con una línea recta gruesa, excepto cuando la condición queda

claramente mostrada mediante líneas interrumpidas.

2.2.1.8. Palabras operacionales:

El uso de palabras operacionales como giro, perforar, apuntalar, hojear, tapar yrosca junto con dimensiones debe evitarse. Aunque el dibujante debe poneratención a los métodos mediante los cuales puede producirse la pieza, elmétodo de fabricación es mejor dejárselo al fabricante. Si una pieza se hadimensionado adecuadamente y tiene símbolos de textura de superficie quemuestren la calidad del terminado deseado, queda un problema de interés parasatisfacer las especificaciones del dibujo.

2.2.1.9. Abreviaturas:

Abreviaturas y símbolos se usan en los dibujos para ahorrar tiempo y espacio,pero sólo donde su significado es completamente claro.

2.2.2. DIMENSIONAMIENTO DE CARACTERÍSTICAS CIRCULARES:

2.2.2.1. Diámetros:

Cuando se va a especificar el diámetro de un solo elemento o el de varioselementos cilíndricos concéntricos, se recomienda que se muestren en la vistalongitudinal.

Cuando se tiene un espacio restringido o cuando sólo se usa una vista parcial,los diámetros se pueden dimensionar. Independientemente de dónde seindique la dimensión del diámetro, el valor numérico va precedido por elsímbolo del diámetro, tanto en las dimensiones usuales como en las delsistema métrico.

Figura No. 67 Diámetros de dimensionamiento (Fuente: López, 1992)




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2.2.2.2. Radios:

El método general para dimensionar un arco circular es dando su radio. Unalínea de dimensión para el radio pasa por o está alineada con el centro delradio y termina en una flecha tocando el arco. La punta de la flecha nunca se

usa en el centro del radio. El tamaño de la dimensión va precedido de la letraR, tanto en las dimensiones usuales como en las del sistema métrico. Si elespacio es limitado, como en el caso de los radios pequeños, la línea dedimensional radial puede extenderse a través del centro del radio. Si no esconveniente colocar la punta de la flecha entre el centro del radio y el arco, secoloca fuera del arco, o se usa una guía.

Si se da una dimensión en el centro del radio, se deberá dibujar una pequeñacruz en el centro del radio. Para localizar el centro, se usan líneas deextensión y líneas de dimensión. Si no es importante localizar el centro, sepuede localizar un arco radial mediante líneas tangentes.

Si el centro de un radio está fuera del dibujo o interfiere con otra vista, la líneade dimensión del radio puede ser reducida. La porción de la línea dedimensión próxima a la punta de la flecha debe ser radial con relación a la líneacurva. Si la línea de dimensión del radio es reducida y el centro se localiza pordimensiones de coordenadas, las dimensiones para localizar el centro sedeben mostrar como reducidas o la dimensión mostrada como sin escala.

Filetes y radios de esquinas también se dimensionan mediante una notageneral, por ejemplo:

TODOS LOS REDONDEOS Y FILETES, A MENOS QUE SE ESPECIFIQUE

OTRA COSA R.20 o TODOS LOS RADIOS R5.Si un radio se dimensiona en una vista que no muestra la verdadera forma delradio, se debe poner, además, R VERDADERO antes de la dimensión delradio.

Figura No. 68 Dimensionamiento de radios (Fuente: López, 1992)




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Extremos redondeados:

Para piezas o elementos con extremos redondeados, se deben usardimensiones totales. En piezas con extremos completamente redondeados seindica el radio (R), pero no se dimensiona. En piezas con piezas parcialmente

redondeadas, se dimensiona el radio. Cuando un orificio y un radio tienen elmismo centro, y la posición del orificio es más crítica que la del radio, se deberáindicar el radio o la longitud total como una dimensión de referencia.

Figura No. 69 Dimensionamiento de superficies exteriores con extremosredondeados (Fuente: López, 1992)

2.2.2.2. Elementos esféricos:

Las superficies esféricas se pueden dimensionar como diámetros o radios,pero las dimensiones deben usarse con la abreviatura SR.

Figura No. 70 Dimensionamiento de superficies esféricas (Fuente: López,

1992)LECCION 9

2.2.2.4. Cavidades cilíndricas:

Orificios planos y redondos se dimensionan de varias maneras, que dependendel diseño y de las exigencias para la fabricación. La guía es el métodocomúnmente usado. Si se usa una guía para dar el tamaño de un diámetro,por ejemplo en orificios pequeños, se indica que la dimensión es un diámetrocolocando el símbolo delante del número.




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Figura No. 71 Dimensionamiento de cavidades cilíndricas (Fuente: López,1992)

El tamaño, cantidad y profundidad se pueden dar en una sola línea, o en variassi se prefiere. En el caso de orificios que van de un lado a otro, si esto no se veclaramente en el dibujo, la dimensión debe ir seguida de la abreviatura TRHU.

La dimensión de la profundidad de un orificio ciego es la profundidad de todo eldiámetro, y se da como parte de la nota de dimensionamiento.

Si se necesita más de un orificio de un mismo tipo, se debe de indicar elnúmero de orificios. Se debe tener cuidado y evitar colocar el tamaño delorificio y número de estos juntos sin un espacio adecuado. Sería mejorescribir la nota en dos o más líneas que usar una sola línea con malainterpretación.

2.2.2.5. Reducción del número de guías:

Si usar demasiadas guías puede dificultar la legibilidad de un dibujo, entoncesse recomienda usar letras o símbolos, para identificar los elementos.

Figura No. 72 Reducción del número de guías (Fuente: López, 1992)




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2.2.2.6. Orificios de ranura

Los orificios alargados o de ranuras se usan para compensar las inexactitudesde la fabricación y para favorecer el ajuste. El método usado para localizar laranura depende de cómo fue hecha esta.

Figura No. 73 Orificios de ranura (Fuente: López, 1992)

2.2.2.7. Avellanados, anchura de boca y cara plana perforada:

Anchura de boca, cara plana perforada y avellanados se especifican en losdibujos mediante símbolos de dimensión o mediante abreviaturas. Se prefierenlos símbolos. Los símbolos o abreviaturas sólo indican la forma de la superficiesin que importe el método usado para producirla. Las dimensiones aquí sedan generalmente como una nota que va precedida por la longitud de lado alado del orificio.

Figura No. 74 Orificios de cilindro avellanado y cara corta (Fuente: López,1992)




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Figura No. 75 Orificios avellanados y contraperforados (Fuente: López, 1992)

Un avellanado es una cavidad de lados angulares en donde va la cabeza de untornillo, remache u otro objeto similar de cabeza plana. Se dan el diámetro enla superficie y el ángulo correspondiente. Cuando la profundidad delavellanado es crítica, se especifica en la nota o mediante una dimensión. Paraorificios contra perforados se da el diámetro, la profundidad y el ángulo delcontra perforado.

Una anchura de boca es una cavidad cilíndrica de fondo plano en la quedescansa la cabeza de un dispositivo para sujetar, como por ejemplo un perno.Se especifican en una nota el diámetro, la profundidad y el radio de la esquina.En algunos casos se da el espesor del resto del stock en lugar de laprofundidad de la anchura de la boca.

Una cara plana perforada es un área en la que la superficie se ha pulido losuficiente para proporcionar un apoyo nivelado y uniforme a una cabeza deperno, a una tuerca o a una rondana. Se dan el diámetro del área de contactoy la profundidad o el espesor restante. Si no se dan ni la profundidad ni elespesor restante, esto implica que el rondaneado es la profundidad mínima y

necesaria para limpiar la superficie al diámetro especificado.En todos los casos el símbolo precede a la dimensión.

2.2.2.8. Elementos que se repiten y dimensiones:

Elementos y dimensiones que se repiten en un dibujo se especifican usandouna X y un número que indique ¨ el número de veces¨, o de ¨lugares¨ que senecesitan. Entre la X y la dimensión se deja un espacio.Con frecuencia se usa una X que significa ¨ por ¨ entre dimensiones decoordenadas que se especifican de forma de nota. Cuando en un dibujo se

usan ambas cosas, hay que tener cuidado para que no se confundan.




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Figura No. 76 Dimensionamiento de repetidos (Fuente: López, 1992)

2.2.2.9. Chaflanes:

El proceso de achaflanar, es decir, cortar un fragmento interior o exterior, sehace para facilitar el ensamblaje. Normalmente los chaflanes se dimensionandando su ángulo y su longitud linear. Si el Chaflán es a 45 grados, se puedeespecificar en una nota.

Figura No. 77 Dimensionamiento de chaflanes (Fuente: López, 1992)




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Cuando se permite un chaflán muy pequeño, generalmente para eliminar unaesquina aguda, éste se dimensiona pero no se dibuja. Si no se especifica otracosa, se entiende que el ángulo es de 45 grados.

Los chaflanes internos se pueden dimensionar de la misma manera, pero con

frecuencia es conveniente dar el diámetro sobre el chaflán. También se da elángulo como el ángulo comprendido, si esto es una exigencia del diseño. Estetipo de dimensionamiento es en general necesario para grandes diámetros,especialmente para aquellos de más de 50 mm, mientras que los chaflanesen orificios pequeños se expresan generalmente como avellanados. Loschaflanes no se miden nunca a lo largo de la superficie angular.

LECCION 10

2.2.2.10. Pendientes y remates:

2.2.2.10.1. Pendientes:

Una pendiente es una inclinación de una línea que representa una superficieinclinada. La pendiente se expresa como una relación de la diferencia en lasalturas a ángulo recto respecto a la línea base, a una determinada distancia.Para definir la pendiente de una línea o de una superficie plana, se usan lassiguientes dimensiones y símbolos, en distintas combinaciones:

La pendiente se especifica como una proporción junto con el símbolode pendiente.La pendiente se especifica mediante un ángulo.Las dimensiones que muestran la diferencia en las alturas de dospuntos a la línea base y la distancia entre ellos.

Figura No. 78 Dimensionamiento de pendientes (Fuente: López, 1992)




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2.2.2.10.2. Remate:

Un remate es la relación de la diferencia en los diámetros de dos secciones(perpendiculares al eje de un cono) respecto a la distancia entre estas dossecciones. Cuando se usa el símbolo para remate, el cateto vertical va

siempre a la izquierda y el símbolo precede a los números en la relación. Paradefinir el tamaño y forma de los remates se usan las siguientes dimensionescombinadas de manera adecuada.

Figura No. 79 Dimensionamiento de remates (Fuente: López, 1992)

El diámetro (o amplitud) en uno de los extremos del elementorematado.La longitud del elemento rematado.La proporción de remateEl ángulo comprendidoLa relación en el remateEl diámetro en una sección transversal seleccionadaLa dimensión que localiza la sección transversal.

2.2.2.11. Moleteado:

El moleteado está especificado en términos del tipo, el paso y el diámetro antes

y después del moleteado. La letra P precede al número del paso. Cuando nose necesita un control, se omite el diámetro después del moleteado. Cuandosólo una parte de un elemento requiere moleteado, se deben dar lasdimensiones axiales. Cuando se necesite una conexión a presión entre laspartes, se especifica el moleteado mediante una nota en el dibujo que contieneel tipo de moleteado que se necesita, el paso, el diámetro de tolerancia delelemento antes del moleteado y el diámetro mínimo aceptable después delmoleteado. Los tipos más usuales son recto, diagonal, espiral, convexo,diamante realzado, diamante de presión y radial. El paso se expresageneralmente en dientes por pulgada o por milímetro y puede ser el paso,circular o diametral. En superficies cilíndricas se prefiere el paso diametral. El

símbolo para moleteado es opcional y sólo se usa para tener mayor claridad.




107

Figura No. 80 Dimensionamiento de moleteados (Fuente: López, 1992)

2.2.2.12 Piezas fabricadas (o modelo):

En el dimensionamiento de piezas fabricadas, se acostumbra a dar el radiointerior y no el exterior, pero todas las dimensiones deben darse del mismolado, si es posible. Las dimensiones aplican al lado en el que se indican amenos que se indique otra cosa.

Figura No. 81 Dimensionamiento de puntos de intersección teóricos (Fuente:López, 1992)

2.2.2.13. Gargantas:

La operación garganta o estrangulamiento, es decir, cortar una cavidad en undiámetro, se hace para permitir que dos partes embonen. Esto se indica en undibujo mediante una nota en la que se das primero la amplitud y después eldiámetro. Si se indica el radio en la base del estrangulamiento, se supondráque el radio es igual a la mitad amplitud a menos que se especifique otra cosa,

y el diámetro se aplicará al centro del estrangulamiento. Si el tamaño delestrangulamiento no es importante, se puede eliminar la dimensión del dibujo.




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2.2.2.14. Longitudes o áreas limitadas:

Algunas veces es necesario dar la dimensión de una longitud o el área limitadade una superficie para indicar alguna condición especial. En tales situacionesse indica el área o la longitud mediante una línea punteada.

Figura No. 82 Dimensionamiento de áreas y longitudes limitadas (Fuente:López, 1992)

Cuando se indica una longitud de una superficie, la línea punteada se dibujaparalela y adyacente a la superficie. Cuando se indica un área de unasuperficie, el área se enmarca con una línea punteada.

2.2.2.14.1. Alambres, hojas de metal y barrenas:

Alambres, hojas de metal o barrenas fabricadas con tamaños calibrados ocodificados deben indicarse con su dimensión decimal; pero números decalibrado, letras de barreno y demás deben indicarse, entre paréntesis

después de las dimensiones.CAPITULO 3

3. SECCIONES

LECCION 11

3.1. VISTA EN CORTE:

Las vistas en corte comúnmente llamadas secciones, se usan para mostrardetalles interiores demasiado complejos para mostrarse en vistas regulares, yaque contienen muchas líneas ocultas. Para algunos dibujos de montaje éstasindican diferencias en el material; una vista en corte se obtiene suponiendoque la parte más cercana al observador es el plano imaginario de corte. Lassuperficies expuestas o cortadas se identificarán mediante líneas o ashurado.Las líneas ocultas y detalles detrás de la línea de plano de corte se omitirán amenos que sean necesarias para la claridad o dimensionamiento. Seentenderá entonces que sólo en la vista en corte podremos encontrarsecciones del objeto que han sido eliminadas.

Con frecuencia una vista en corte reemplaza una vista regular; por ejemplo,

una vista frontal regular es reemplazada por una vista en corte, como semuestra en la figura No. 83




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Figura No. 83 Dibujo de sección completa (Fuente: López, 1992)

En la práctica, excepto por las secciones giradas, las vistas en corte deberánproyectarse perpendiculares al plano de corte y colocarse en una posiciónnormal para un tercer ángulo de proyección.

Cuando la ubicación no es práctica, la vista seccional deberá moverse a otraposición más conveniente en el dibujo, pero deberá estar claramenteidentificada por medio de una caja con letras mayúsculas y etiquetada.

3.1.1. Líneas del plano del corte:

Las líneas del plano del corte (figura 84) se usan para mostrar la ubicación delos planos de corte para vistas seccionales.

Generalmente se utilizan dos formas de estas líneas. La primera consiste enlíneas gruesas con punta de flecha que se ubican a la misma distancia. Lasegunda forma consiste en líneas más gruesa, cuya longitud puede variardependiendo del tamaño del dibujo.

Figura No. 84 Líneas del plano de corte (Fuente: López, 1992)

Ambas formas deben de mostrarse de manera que sobresalgan claramente enel dibujo. Los extremos de las líneas estarán doblados a 90º y terminados enpuntas de flecha más oscuras para indicar la dirección de la vista en la sección.

La línea de plano de corte se puede omitir cuando corresponda a la líneacentral de la sección y su ubicación resulte obvia. En dibujos con alta densidad




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de líneas de trabajo, o en secciones por un plano paralelo al eje, las líneas deplano de corte se pueden modificar omitiendo las rayas o ashurado con elpropósito de conseguir claridad.

3.2. SECCIONES COMPLETAS:

Cuando el plano de corte se extiende completamente a través del objeto enlínea recta y la mitad frontal del objeto se elimina teóricamente, obtenemos unasección completa. Este tipo de sección se usa para dibujos detallados yensamblados. Cuando la sección está sobre un eje de simetría, no esnecesario indicar su ubicación. Sin embargo, si se desea, se puede identificarde manera usual para incrementar la claridad.

Figura No. 85 Vista de sección completa (Fuente: López, 1992)

Figura No. 86 Líneas visibles y ocultas en vistas de corte (Fuente: López,1992)




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Figura No. 87 Las líneas de plano de corte pueden ser omitidas cuandocorrespondan a la línea central (Fuente: López, 1992)

3.2.1. Rayado de sección:

El rayado de sección, algunas veces llamado ashurado, puede servir para undoble propósito: puede indicar la superficie en que teóricamente se realizará elcorte, haciéndolo sobresalir, y de esta manera ayudar al observador a entender

la forma del objeto; y puede indicar el material del cual está hecho el objetocuando se usan los símbolos que se muestran en la figura No. 88.

Figura No. 88 Rayado de sección simbólico (Fuente: López, 1992)LECCION 12

3.2.2. Rayado de sección para esquemas detallados:

Desde el momento en que las especificaciones exactas para el materialnecesario se indican en los dibujos, se recomienda el símbolo para el rayadode sección general para dibujos detallados. Se puede hacer una excepciónpara el caso de la madera, cuando se desee mostrar la dirección de la fibra.

Las líneas para el rayado de sección son delgadas, y usualmente se dibujan a

un ángulo de 45º en la superficie mayor del objeto. El mismo ángulo se utilizapara la superficie seccionada del objeto. Si una parte en punta provocara que




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las líneas de sección fueran paralelas a alguno de los lados del objeto, seescogerá otro ángulo diferente de 45º.

Figura No. 89 Dirección del rayadode sección (Fuente: López, 1992)

El espaciado de las líneas de ashurado deberá ser razonablemente uniformepara dar una buena apariencia al dibujo. El paso o distancia entre líneas,normalmente varía de entre 1 y 3 mm, dependiendo de la dimensión del áreaque será seccionada.

Para reducir el costo, las áreas grandes no necesitarán el ashurado. El rayadode sección alrededor del objeto será suficiente, y no se sacrificará la claridaden el dibujo.

Figura No. 90 Rayado de sección en elcontorno (Fuente: López, 1992)

Las dimensiones u otras señalizaciones no deberán ubicarse en áreasseccionadas; cuando esto es inevitable el ashurado se omitirá para colocar losnúmeros o letras.

Figura No. 91 Rayado de sección omitida paraubicar dimensiones (Fuente: López, 1992)

Para las secciones que sean demasiado delgadas, tales como los artículoshechos de hoja o empaques de metal, el ashurado efectivo deberá mostrarsesin rayado o el área debe llenarse completamente.

Figura No. 92 Partes delgadas ensección (Fuente: López, 1992)




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3.3. DOS O MÁS VISTAS SECCIONADAS EN UN MISMO DIBUJO:

En el caso de que aparezcan dos o más secciones en el mismo dibujo, laslíneas de plano de corte se identificarán con dos letras góticas idénticas, unaen cada lado de la línea, ubicadas detrás de la cabeza de flecha, de manera

que ésta señale a l lado contrario de la letra. Normalmente se tomará el ordenalfabético para la señalización; por ejemplo: A-A y después B-B, y asísucesivamente. La identificación de las letras no incluirá: I, O, Q o Z.

Los subtítulos en las vistas de corte se colocan cuando las letras deidentificación aparecen directamente bajo la vista e incorporan las letras a cadaextremo de la línea de plano de corte, Por ejemplo: SECCION A-A, oabreviado SECC. B-B. Cuando la escala es diferente de la vista principal, seubicará bajo el subtítulo:

SECCION A-A _ESCALA 1:10

Figura No. 93 Dibujo detallado con dos vistas en corte (Fuente: López, 1992)

3.4. SEMISECCIONES:

Una semisección es una vista de un objeto ensamblado, casi siempresimétrico, que muestra una mitad de la vista en sección (figuras Nros. 94 y 95).

Figura No. 94 Dibujo de semisección (Fuente: López, 1992)




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Dos líneas de plano de corte perpendiculares entre sí que se extiendan a lamitad o a un cuarto de la vista, se considerarán eliminadas con el interiorexpuesto a la vista.

Figura No. 95 Vistas de semisección (Fuente: López, 1992)

Cuando se utiliza un plano de corte, en la práctica se acostumbra mostrar sóloun extremo de la línea del plano de corte con una flecha en el extremo paraindicar la dirección en que se observa la vista de sección.

En la vista en corte se utiliza una línea central o una línea visible para dividir lamitad extraída de la no seccionada en el dibujo; este tipo de dibujo será másútil para esquemas de ensamble, en donde ambas construcciones, la interna yla externa, se muestran en una vista, y donde solo son necesarias lasdimensiones totales y las dimensiones de centro a centro. La principaldesventaja de usar este tipo de esquema de corte para dibujos detallados es ladificultad para dimensionar las características internas sin añadir líneas ocultas.Sin embargo, estas pueden añadirse para dimensionar.

Figura No. 96 Dimensionamiento en la vista de semisección (Fuente: López,1992)




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3.5. CUERDAS EN SECCION:

En dibujos de trabajo es raro incluir la verdadera representación de una cuerdade tornillo, porque requiere un trazado laborioso y exacto, así como eldesarrollo repetitivo de la curva de hélice en la cuerda. Sin embargo, se ha

estandarizado la práctica de representación simbólica.Existen tres tipos de convenciones para la representación general de lacuerda: las conocidas como detalladas, las esquemáticas y las simplificadas.Estas últimas se usan para identificar con claridad los requerimientos, mientrasque las esquemáticas y detalladas necesitan más tiempo de trazado, ya queson necesarias para evitar la confusión con otras líneas paralelas o paraesclarecer aspectos particulares de la cuerda.

Figura No. 97 Cuerdas en corte (Fuente: López, 1992)

LECCION 13

3.5.1. Ensambles encordados:

Para las vistas en corte, las secciones de cuerda externas deberán mostrarsesiempre cubriendo la parte interna.

Figura No. 98 Ensamblado encordado (Fuente: López, 1992)

3.5.2. Trazado de corte en dibujos de ensamble:

El trazado general de corte se recomienda para la mayoría de los dibujos de

ensamble, especialmente si son pequeños y detallados; mientras que lossímbolos generalmente no se recomiendan para dibujos que serán microformados.




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Este tipo de trazado de corte debe realizarse a un ángulo de 45º, con elashurado principal de la vista; para partes adyacentes, las líneas de cortedeben dibujarse en dirección opuesta, como se muestra en la figuras Nros. 99 y100.

Figura no. 99 Dirección del trazadode corte (Fuente: López, 1992) Figura No. 100 Ordenamiento deltrazado de sección (Fuente:López,1992)

Para secciones adicionales adyacentes se usa cualquier ángulo, de maneraque cada sección sobresalga por separado. Las líneas de corte no debenrealizarse para coincidir en contornos comunes.

Cuando dos o más secciones delgadas adyacentes se ashuran, se dejará unespacio entre ellas, como se puede observar (figura No. 101).

Figura No. 101 Ensamblede partes delgadas en corte


El trazado simbólico de corte se usa en dibujos de ensamblado con un objetivoespecial. En todos los ensambles o subensambles pertenecientes a unconjunto particular de dibujos se aplica la misma la misma convención desímbolos.

Ejes, tornillos, tuercas, chaveta y partes sólidas similares, cuyos ejes caensobre el plano de corte no se cortan salvo cuando una sección de la caja seusa para describir con mayor claridad la cuña, chaveta o clavo.




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Figura No. 102 Secciones no ashuradas a pesar de que el plano de corte losAtraviesa (Fuente: López, 1992)

3.6. SECCION POR PLANO PARALELO AL EJE:

Para incluir rasgos que no se encuentran en línea recta, el plano de corte sedobla para que incluya varios planos o superficies curvas. (Figuras Nros. 103 y104).

Figura No. 103 Sección por plano paralelo al eje (Fuente: López, 1992)

Figura No. 104 posicionamiento de secciones por plano paralelo al eje (Fuente:

López, 1992)




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Una sección por plano paralelo al eje es similar a una sección completa en quela línea de plano de corte se extiende a través del objeto de un lado a otro; elcambio de dirección no se muestra en la vista seccional.

3.7. BORDE, ORIFICIOS Y ASAS EN SECCION

LECCION 14

3.7.1. Bordes en corte:

Una vista en corte de proyección verdadera, puede guiar de manera erróneacuando el plano del corte pasa longitudinalmente por el centro del borde. Paraevitar esta impresión de solidez, se prefiere mostrar sin línea de borde.Cuando existe un número impar de bordes, la parte superior del borde sealinea con la parte inferior para mostrar su verdadera ubicación con respecto alcentro y al flanco; si el borde no se encuentra alineado o girado, éste podríadistorsionarse, y la vista podría confundir.

Figura No. 105 Proyección verdadera y preferida a través de bordes y orificios(Fuente: López, 1992)

En algunas ocasiones es necesario utilizar un método alternativo deidentificación de bordes en vistas seccionales. La línea entre el borde y lasporciones sólidas se representa con una línea discontinua.

Figura No. 106 Método alternativo para mostrar bordes en cortes (Fuente:López, 1992)




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3.7.2. Asas en sección:

Las asas, como los bordes y los radios de rueda, también se alinean paramostrar su verdadera relación con respecto al resto de la sección debido a quela verdadera proyección puede interpretarse mal.

Figura No. 107 Asas en corte (Fuente: López, 1992)

Algunas asas se muestran en corte, otras no; cuando el plano de corte pase através del asa en forma de cruz, el asa se cortará; de otra manera se les tratade la misma manera de los bordes.

3.8. SECCIONES GIRADAS Y ELIMINADAS:

Las secciones giradas y eliminadas se utilizan para mostrar cortes en cruz debordes, radios o palancas cuando la forma no resulta evidente en las vistasregulares.

Con frecuencia no será necesaria una presentación final cuando se utilice unasección girada. Para este tipo de sección, se traza una línea central a travésdel plano por describirse y se debe imaginar que la sección rota un ángulo de90º y que se sobrepone sobre la vista. Si la sección girada no interfiere con lavista, ésta no se interrumpirá a menos que sirva para esclarecer eldimensionamiento. Si ésta llegara a interferir o pasara a través de las líneassobre la vista en la cual va a girarse, la práctica general es dividirse. Ladivisión se utiliza para acortar la longitud del objeto; bajo ninguna circunstancialas líneas de la vista deben pasar a través de la sección. En el caso que la

vista esté sobrepuesta, el achurado debe ser delgado y continuo.




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Figura No. 108 Secciones giradas (Fuente: López, 1992)

La sección eliminada difiere en que, en vez de trazarse a la derecha de la vista,se realiza en un área abierta. Frecuentemente la sección eliminada se ilustraa una escala mayor para facilitar el dimensionamiento, este tipo de seccionesde partes simétricas, cuando es posible, deben colocarse sobre la línea

central.




121

En dibujos complejos, donde la ubicación de la vista eliminada pudiera estar adistancia del plano de corte, es de ayuda alguna información auxiliar, como laubicación de la zona de frecuencia.

Colocación de las vistas en corte

A excepción de las secciones giradas, las vistas seccionales deben proyectarseperpendicularmente al plano de corte y en posición normal para el tercer ángulode proyección.

Cuando la ubicación preferible no es práctica, la vista seccional podrá ubicarseen otra posición conveniente, pero deberá identificarse claramente con dosletras mayúsculas etiquetadas.

Figura No. 109 Colocación de las vistas en corte (Fuente: López, 1992)

3.9. SECCIONES PARCIALES O DIVIDIDAS:

Cuando sólo es necesaria una sección del objeto, se utilizan semisecciones.Una línea dividida irregularmente se utiliza para mostrar la extensión de lamisma, en este caso no se requiere línea de plano de corte.

Figura No. 110 Secciones divididas o parciales (Fuente: López, 1992)




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LECCION 15

3.10. SECCIONES FANTASMA U OCULTAS:

Para mostrar formas interiores comunes de un objeto asimétrico, así como

para mostrar las secciones pares en un dibujo de ensamble, se emplea unasección fantasma. Esta es una vista sobrepuesta a la vista regular sin laporción frontal eliminada; el ashurado utilizado para secciones fantasmasconsiste en líneas delgadas discontinuas y equidistantes.

Figura No. 111 Secciones ocultas o fantasma (Fuente: López, 1992)


Preguntas de completar o respuesta breve:

1. En la proyección ortogonal, las líneas proyectantes caen sobre los planosformado:______________________________________________________

2. En toda vista de proyección ortogonal, las caras de los objetos nonecesariamente tienen_____________________________________________

3. En una proyección ortogonal, sólo se necesita tener como mínimo_________ vistas para poder representar un objeto completamente.

4. Una vista principal, generalmente, es _______________________________

5. En una vista superior, una línea se representa por un punto, mientras que enuna vista lateral y frontal debe aparecer _____________________________

6. No se recomienda emplear la proyección oblicua de objetos cuando estostienen características circulares sobre las vistas____________o__________

7. Cuando a un objeto simétrico se le desea mostrar a la vez la parte exterior einterior en una misma vista, se emplea un___________________________

8. La línea auxiliar de cola es un trazo fino y continuo que prolonga una líneade contorno para limitar una ______________________________________

9. Las cotas de las partes que no se dibujan a escala deben _______________

10. En ingeniería, es primordial que el ingeniero sepa interpretar y analizarcorrectamente un plano y no que se convierta en un experto.___________




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Preguntas de apareamiento

11. Identificar y seleccionar las vistas correspondientes a cada figura. A hastaH (página siguiente) con las vistas dadas de 1 a 8 y colocar al lado de la letra elnúmero correspondiente.

12. Identificar y seleccionar el objeto correspondiente a las vistas 9 a 16 con losobjetos dados de I a P y colocar al lado del número la letra correspondiente.

Preguntas de ensayo limitado

Para las preguntas del 13 al 22, tomar un formato A4 y dividirlo en dos partesiguales mediante el trazo de una línea, es decir se obtiene dos formatos A5,pero no cortar la hoja; emplear cada nuevo formato para desarrollar cada

pregunta; es decir que en cada formato A4 se desarrollan dos preguntas.

Con mano alzada, trazar al lado izquierdo del formato el isométrico del cuerpo yal lado derecho obtener las tres vistas principales del mismo (la superior, lafrontal y la lateral derecha o izquierda según sea el caso).

En las preguntas del 23 al 30, pasar con mano alzada a un formato A5 ycomplementar la vista faltante.

Para las preguntas 31 a 36 usar un formato A4 y emplear la mano alzada parasu ejecución.

Obtener el cuerpo en proyección isométrica y oblicua partiendo de las vistasdadas.

Para las preguntas de 37 a 41 en un formato A5, (medio formato A4) trazar coninstrumentos la vista izquierda, tal como aparece en la pregunta y la vistaderecha realizando el corte indicado.

Para preguntas 42 a 46, trazar en un formato A4 con mano alzada el respectivoisométrico en corte, correspondiente a los enunciados 37 a 41respectivamente.




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UNIDAD DIDACTICA 2

MAQUINAS, EQUIPOS Y REDES DE FLUIDOS




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CAPITULO 4

ELEMENTOS DE MAQUINAS

INTRODUCCION:

La segunda unidad, en el capítulo 4 se refiere a las características principalesde los elementos de maquinas mas comúnmente empleadas en la industria ysu forma de representación grafica. Aquí se destaca el uso de algunas normasinternacionales, como la ANSI, la UNI y la NPT, entre otras, que pueden utilizarlos fabricantes de dichos elementos, con los cuales el dibujante técnico debeestar familiarizado en sus aspectos principales, requiriendo, incluso, deestudios y consultas complementarias.

OBJETIVOS:

Al finalizar este capitulo, el estudiante estará en capacidad de:

Distinguir los diferentes métodos empleados en las uniones fijas ydesmontables.Establecer las principales características de los árboles, ejes, chavetas ylengüetas.Determinar las características básicas de los elementos de soporte.Describir las características y los componentes de los principaleselementos de soporte.Reconocer las características y los componentes de los principaleselementos para transmitir movimiento rotatorio.Enumerar las características básicas de los muelles.

Emplear la forma de representación de los elementos de maquinascomunes, para el dibujo de equipos o de sus partes.

LECCION 16

4.1. REMACHES:

4.1.1. REMACHES ESTANDAR:

Remachar es un método popular de sujetar y unir, principalmente debido a susimplicidad, confiabilidad y bajo costo. Una miríada de productosmanufacturados y estructuras, pequeños y grandes, se unen por estossujetadores. Los remaches son clasificados como sujetadores permanentes,distinguiéndose de los sujetadores removibles, tales como los pernos ytornillos.

Básicamente, un remache es un pasador de metal dúctil que se inserta através de los barrenos en dos o más piezas, y teniendo los extremos formadosencima para sostener las piezas firmemente.

Otra razón importante para remachar es la versatilidad respecto a las

propiedades de los remaches como de los sujetadores y el método deremachar.




137

Materiales de las piezas: Pueden usarse los remaches para unir distintosmateriales, metálicos y no metálicos, en varios espesores.Funciones múltiples: Los remaches pueden servir como sujetadores,pivote de los ejes, espaciadores, contactos eléctricos, topes o insertos.Acabados de piezas de sujeción: Pueden usarse los remaches para

sujetar piezas que ya han recibido una pintura final u otro acabado.

Las juntas remachadas ni son impermeables ni herméticas, auque tales fuerzaspueden conseguirse a algún costo adicional usando un compuesto de sellado.Las piezas remachadas no pueden desmontarse para mantenimiento oreemplazo sin golpear el remache fuera y remachar uno nuevo en el lugar parael reensamblaje. Se muestran las juntas remachadas comunes en la figura No.112.

Figura No. 112 Juntas remachadas comunes (Fuente: López, 1992)

4.1.2. REMACHES GRANDES:

Se usan los remaches grandes en el trabajo estructural de edificios y puentes.Hoy, sin embargo, los pernos de alta resistencia casi han reemplazadocompletamente los remaches en las conexiones del campo debido al costo,resistencia y el factor ruido. Las juntas de remache son de dos tipos: tope ytraslapado. Se muestran los tipos más comunes de remache grandes en lafigura No. 113.

Figura No. 113 Tamañosaproximados y tipos deremaches grandes de 0.50 in.(12mm) y hacia arriba





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Hay diferencia entre los remaches de taller (remaches que se ponen en laestructura en el taller) y remaches de campo (remaches que s usan en el sitio),se usan dos tipos de símbolos. Cuando los remaches de taller son dibujados,el diámetro de la cabeza de remache se muestra en los dibujos. Para losremaches de campo, se usa el diámetro del eje.

Se puede apreciar en la figura No. 114 donde se muestran los símbolos de losremaches convencionales adoptados por los institutos Americanos yCanadienses de Construcción del Acero.

Figura No. 114 Símbolos convencionales de remaches (Fuente: López, 1992)

4.1.3. REMACHES DE EQUIPO AEROESPACIAL:

La representación simbólica para un conjunto de remaches (instalados)consiste en una indicación cruzada de su posición. Esta representación secomplementa con la información pertinente respecto al remache y ensambledel remache. (figura No. 115).

4.1.3.1. Representación simbólica de una línea de remaches:

Las cruces, (símbolo representado el remache fijo) se alinean a lo largo de losejes y se indica el número de lugares para los remaches.

La información suplementaria se pone directamente en el dibujo si el espacioesta disponible o con una línea guía que indica el ensamble del remachecorrespondiente (ver figura No. 115A).

Cuando los remaches se alinean, idénticos y equidistantes, los símbolos debenmostrarse en las primeras y en las últimas posiciones, junto con el número totalde pasos y distancia. (ver figura No. 115B).




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Figura No. 115 Representación simbólica para un sistema de remache(instalado) usado en un equipo aeroespacial (Fuente: López, 1992)

4.1.4. REMACHES PEQUEÑOS:

El diseño de remaches pequeños ensamblados es influenciado por dosconsideraciones mayores:

La propia junta, su resistencia, apariencia y configuración.El funcionamiento del remachado final, en términos de capacidades deequipo y secuencia de la producción.

4.1.4.1. Tipos de remaches pequeños:

Se encuentran cuatro tipos de remaches pequeños y se describe como sigue.(ver figura No. 116).

Semitubular: Este es el tipo ampliamente usado de remache pequeño. Laprofundidad del barreno en el remache, medido a lo largo de la pared, noexcede 112 por ciento del diámetro del vástago medio. El barreno puedeextruirse (recto o cónico) o taladrarse (recto), dependiendo del fabricantey/o tamaño del remache.




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Tubular completo: Este remache tiene un vástago taladrado con unaprofundidad del barreno más de 112 por ciento del diámetro del vástagomedio. Puede usarse para perforar su propio barreno en tela, algunashojas plásticas, y otros materiales suaves, eliminando una perforaciónpreliminar u operando el taladro.

Bifurcado (dividido): El cuerpo del remache es serruchado o perforadopara producir un vástago dentado que perfora su propio barreno a través defibra, madera, o plástico.

Compresión: Este remache consiste de dos elementos: el remache sólidoo blanco y el miembro tubular taladrado profundo. Presionando juntos,éstos forman un ajuste de interferencia.

Figura No. 116 Tipos básicos de remaches pequeños (Fuente: López, 1992)

4.1.4.2. Diámetros de remache:

El diámetro óptimo del remache es determinado, no por los requisitos pararealizarlo, excepto por lo económico los costos del remache y la labor parainstalarlo. La razón de longitud a diámetro del remache no debe exceder 6:1.

4.1.4.2. Posicionamiento del remache:

La localización del remache en el producto ensamblado influye en la resistenciade junta y los requisitos de remache. Las dimensiones importantes sondistancia del borde y distancia del paso.

4.1.4.4. Distancia del borde:

Es el intervalo entre el borde de la pieza y la línea central de un remache. Ladistancia del borde recomendada para materiales plásticos, sólidos olaminados, está entre dos y tres diámetros, dependiendo del espesor yresistencia inherente del material.

4.1.4.5. Distancia del paso:

El intervalo entre las líneas centrales de los remaches adyacentes no debe

ser demasiado pequeño. Innecesariamente las concentraciones de esfuerzoaltas en el material remachado y abrochando a los barrenos vacíos




141

adyacentes pueden resultar si la distancia del paso está menos de tres vecesel diámetro del remache más grande en el ensamble ( piezas de metal ) ocinco veces el diámetro ( piezas plásticas ).

4.1.5. REMACHES CIEGOS:

El remache ciego es una técnica para poner un remache sin el acceso al ladoinverso de la junta. Sin embargo, también pueden usarse los remaches ciegosen aplicaciones en que ambos lados de la junta son realmente accesibles.

Los remaches ciegos son clasificados según los métodos con que ellos sonfijados: tiro de mandril, manejo de pasador, y químicamente extendido. (verfigura No. 117).

Figura No. 117 Tipos básicos de remaches ciegos y métodos de engaste(Fuente: López, 1992)

4.1.5.1. Tipo de remache:

La selección depende de varios factores, como la velocidad de ensamble, lacapacidad de afianzamiento, los tamaños disponibles, la adaptabilidad a losensambles, la facilidad de remoción, costo, y la integridad estructural de la junta.

4.1.5.2. Diseño de juntas:

Los factores colectivos deben conocerse incluyen tolerancias aceptables delongitud del remache contra el espesor de ensamble, espacio del barreno,configuración de la junta, y tipo de carga.

4.1.5.3. Velocidad de instalación:

La instalación más rápida, más eficaz se hace con el aire de herramientas depotencia, hidráulica, o eléctrica. Pueden usarse eficazmente herramientasmanuales, como pinzas especiales, sin prácticamente ningún entrenamiento.

4.1.5.4. Costos en sitio:

Los remaches ciegos tienen a menudo costo más bajo en sitio que losremaches sólidos o los tornillos de rosca interior.




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4.1.5.5. Carga:

Una junta de remache ciego normalmente está en comprensión o en corte.

4.1.5.6. Espesor del material:

Algunos remaches pueden ponerse en materiales tan delgados como 0.5 mm.También, si un componente es de material comprensible, deben usarseremaches con diámetro de cabeza extra grande.

4.1.5.7. Distancia del borde:

El promedio recomendado para la distancia del borde es de dos veces eldiámetro del remache.

4.1.5.8. Espaciado:

El paso del remache debe ser tres veces el diámetro del remache.

4.1.5.9. Longitud:

La cantidad de longitud necesaria para la acción de remachar varíagrandemente. Más fabricantes del remache proporcionan los datos en losrangos del agarre de sus remaches.

4.1.5.10 Espacio suplementario:

La entrada completa del remache es esencial para las juntas herméticamenteremachadas. El espacio suplementario suficiente debe proporcionarse paraacomodar la longitud completa del remache no afianzado.

4.1.5.11. Barrenos ciegos o ranuras:

Una aplicación útil de un remache ciego es sujetando los miembros en unbarreno ciego. En A en la figura No. 118, los apoyos de cabeza están formadossolo contra el lado del barreno. Esta junta no es tan fuerte como las otras dos(B y C).

Figura No. 118 Barrenos ciegos o ranuras (Fuente: López, 1992)




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4.1.5.12. Juntas remachadas:

El remachado de listón o barrenos de listón de refuerzo sujeta una junta detope A. La junta pulida sencilla B, debe tener el material suficiente más allá delbarreno para la resistencia. Más allá del material excesivo del barreno de

remache C puede curvarse o puede vibrar o causar problemas deinterferencia, de pendiendo de la instalación.

4.1.5.13. Juntas lisas:

Generalmente, las juntas lisas son hechas abocardando una de las secciones yusando un remache con una cabeza fresada A.

4.1.5.14. Juntas a intemperie:

Un remache de centro hueco puede sellarse encasquillándolo, A: tapándolo, B;o usando un casco y un tapón, C. Sin embargo, para obtener un verdadero

sello, un empaque o mastique deben usarse entre las secciones y quizá bajola cabeza del remache. Una solución ideal es usar un remache del extremocerrado.

4.1.5.15. Juntas de caucho, plástico y tela:

Algunos plásticos, tales como fibra de vidrio amoldado reforzado o poliestireno, que son bastante rígidos, no presentan ningún problema para lamayoría de los remaches pequeños.

4.1.5.16. Juntas pivote:

Hay varias maneras de producir un ensamble de pivote.

4.1.5.17 Sujetando varillas sólidas:

Cuando una varilla es sujetada a otros miembros, la práctica usual es pasar elremache completamente a través de la varilla.

4.1.5.18 Sujetando tubería:

Sujetando la tubería es una aplicación para que el remache ciego estéidealmente adaptado.

4.1.5.19 Uniendo tubería:

Esta unión de tubería es una forma común de remache ciego, usada para elensamble de transmisión de potencia estructural y económica.

4.1.5.20. Haciendo uso de elevación de tracción:

Por el posicionamiento juicioso de remaches y piezas que serán ensambladascon los remaches, la fuerza de tracción puede usarse a veces para juntar lasdiferentes piezas.

4.1.5.21 Secciones de panal:

Deben emplearse las inserciones para fortalecer la sección y proporcionar unaunión fuerte.




144

4.1.6. SUJETADORES SOLDADOS:

Las formas más comunes de sujetadores soldados son los tornillos y tuercas.En este capitulo, se agrupan los sujetadores soldados en sujetadores roscadosde soldadura de resistencia y espárragos de arco soldado.

4.1.6.1. Sujetadores de soldadura de resistencia:

Simplemente definido, un sujetador de soldadura de resistencia es una piezade metal roscada externamente o internamente diseñada para ser fusionadapermanentemente en el lugar con equipo de soldadura de producciónestándar. Se usan dos métodos de soldadura de resistencia para sujetar estossujetadores: soldadura de proyección y soldadura de punto.

3.1.6.1.1. Consideraciones de diseño:

Antes de que puedan usarse los sujetadores, deben reunirse tres requisitosbásicos: (ver figura No. 119).

Los materiales a ser unidos, pieza y sujetador, deben ser convenientespara la soldadura de resistencia.Las piezas a ser soldadas deben ser bastante portátiles para poderllevarlas al soldador.El volumen de producción debe ser bastante grande para justificar loscostos de herramientas

Figura No. 119 Sujetadores de soldadura de resistencia (Fuente: López, 1992)

4.1.6.2. Espárrago de arco soldado:

Hay dos procesos básicos para soldar espárragos: con arco eléctrico y condescarga de capacitor.




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4.1.6.2.1. Soldando espárragos con arco eléctrico:

El proceso de soldar espárragos más usados es el de arco eléctricosemiautomático. Para evitar quemaduras durante el proceso, el espesor de laplaca debe ser por lo menos un quinto la soldadura del diámetro base.

4.1.6.2.2. Soldando espárragos con descarga de capacitor:

Este proceso de soldar espárragos deriva su calor de un arco producido poruna descarga rápida de energía eléctrica almacenada.

4.1.6.2.3. Consideraciones de diseño:

En la mayoría de los casos, el espesor de la placa para los accesorios delespárrago determinará el proceso de soldadura de espárragos. La soldadurade espárragos con arco eléctrico generalmente se usa para sujetadores 8 mm

y más grande.

4.1.7. SUJETADORES ADHESIVOS:

Los diseñadores y fabricantes industriales están dependiendo más que nuncaantes de los adhesivos pues les permiten mayor versatilidad en diseño, estilo,y materiales. También pueden disminuir los costos. Sin embargo, como concualquier herramienta de ingeniería, hay limitaciones así como ventajas.

Para las propiedades físicas y datos de la aplicación de adhesivos típicos,remítase a la tabla número 3.

4.1.7.1. Adhesión contra esfuerzo:

La adhesión es la fuerza que une los materiales. El esfuerzo, por otro lado, esla fuerza que tira los materiales aparte (figura No. 120). Los tipos básicos deesfuerzo en los adhesivos son:

Tensión: El tirón se ejerce igualmente sobre la junta entera. Ladirección del tirón es recta y fuera de la unión adhesiva. Todo eladhesivo contribuye para unir el esfuerzo.

Esfuerzo constante: La dirección del tirón es a través de la uniónadhesiva. Los materiales unidos están forzados a deslizarse entre sí.Espacio: El tirón se concentra en un borde de la junta y ejerce unafuerza entremetida en la unión. El otro borde de la junta estáteóricamente bajo tensión cero.Cubierta: Una superficie debe ser flexible. El esfuerzo se concentra alo largo de una línea delgada al borde de la unión.




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Figura No. 120 Esfuerzo en juntas unidas (Fuente: López, 1992)

La resistencia al esfuerzo es una razón para el incremento rápido en el uso deadhesivos para el ensamble del producto. Los siguientes puntos detallan laresistencia al esfuerzo y otras ventajas de adhesivos.

4.2.3.1.3. Ventajas

Los adhesivos permiten una distribución uniforme del esfuerzo sobre elárea de la unión entera. Esto elimina la concentración de esfuerzocausada por los remaches, pernos, soldaduras de punto y técnicas deunión similares. Pueden usarse materiales más ligeros, más delgadossin afectar el esfuerzo.Los adhesivos pueden unir materiales distintos eficazmente.El contacto continuo entre superficies entrelazadas eficazmente une ysella contra muchas condiciones ambientales.Los adhesivos eliminan barrenos necesarios para los sujetadoresmecánicos y marcas de la superficie que son el resultado de lasoldadura de punto, soldadura de bronce, y así sucesivamente.

4.2.3.1.4. Limitaciones:

La unión adhesiva puede ser lenta o puede requerir el proceso crítico.Esto es particularmente real en la producción masiva. Algunosadhesivos requieren calor y presión o plantillas especiales y accesoriospara establecer la unión.Los adhesivos son sensibles a las condiciones de superficie. Puederequerirse una preparación especial de la superficie antes de usarlos.Algunos solventes adhesivos presentan riesgos. Puede requerirseventilación especial para proteger a los empleados de los vaporestóxicos.Las condiciones ambientales pueden reducir esfuerzo a la unión dealgunos adhesivos. Algunos no sostienen bien cuando son expuestos a

bajas temperaturas, humedad alta, calor severo, químicos, agua y asísucesivamente.




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4.2.3.2. Diseño de juntas:

Deben diseñarse las juntas específicamente para el uso con adhesivosestructurales. Primero, la junta debe diseñar se para que toda el área unidacomparta igualmente la carga. Segundo, la configuración de la junta debe

diseñarse para que el esfuerzo básico esté principalmente en el esfuerzocortante o la tensión, con la división y cubierta minimizadas o eliminadas.

Las siguientes juntas estructurales y sus ventajas y desventajas ilustranalgunas alternativas de diseño típicas. (Ver figura No. 121).

Figura No. 121 Guía de diseño de juntas adhesivas (Fuente: López, 1992)

4.1.7.2.1. Juntas traslapadas:

Las juntas traslapadas son muy prácticas y aplicables uniendo materialesdelgados. La junta traslapada simple es compensada. Esto puede producirdivisión y esfuerzo de la cubierta bajo la carga cuando es usado materialdelgado. Una junta traslapada roscada sencilla es más eficaz que una juntatraslapada sencilla. El borde roscado permite el torcimiento del borde de la junta bajo el esfuerzo. La junta traslapada de espiga de una distribución delesfuerzo más uniforme que la junta sencilla o traslapada roscada.

La junta traslapada doble tope da la distribución del esfuerzo más uniforme enel área de apoyo de la carga que las juntas anteriores. Este tipo de junta, sinembargo, requiere maquinado que no siempre es factible con metales decalibre diluyente. Las juntas traslapadas de doble biselado tienen resistencia

aceptable a las fuerzas de torcimiento que las juntas de doble tope.




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4.1.7.2.2. Juntas angulares:

Las juntas angulares dan lugar a esfuerzos de cubierta o división que dependedel calibre del metal. Se ilustran acercamientos típicos a la reducción decalibres.

4.1.7.2.3. Juntas de tope:

Las siguientes juntas de tope ahuecadas son recomendadas: lengüeta biseladaaterrizada y estriada, lengüeta convencional y estriada, y lengüeta biselada yestriada.

4.1.7.2.4. Juntas cilíndricas:

La junta T y la junta de deslizamiento traslapada son típicas para unir laspiezas cilíndricas como una tubería, bujes, y ejes.

4.1.7.2.5. Juntas de esquina - hojas de metal:

Las juntas de esquina pueden ser ensambladas con adhesivos usandoaccesorios suplementarios sencillos. Esto permite la unión y sellado en unaoperación simple. Los diseños típicos son juntas de tope de ángulo recto, juntas de deslizamiento, y juntas de soporte de ángulo recto.

4.1.7.2.6. Juntas de esquina - miembros rígidos:

Las juntas de esquina, como en contrapuertas o marcos decorativos, pueden

ser uniones adhesivas. Las juntas de extremo traslapado son el tipo de diseñomás simple, aunque requieren el maquinado. Las juntas de espiga sonexcelentes desde el punto de vista del plan, pero también requieren elmaquinado. La junta de inglete con una inserción es mejor si ambos miembrosson extrusiones vacías.

4.1.7.2.7. Juntas de refuerzo:

La deflexión y vibración de hojas de metal delgadas pueden minimizarse conuniones adhesivas reforzadas.

LECCION 17

4.2. SOLDADURA:

La importancia principal del soldeo es unir varias piezas de metal de maneraque puedan funcionar como una sola estructura capaz de soportar el peso acargar. Para diseñar dicha estructura que será económica así como eficiente,el proyectista deberá tener conocimiento de los principios básicos del soldeo,además de entender las ventajas y limitaciones del proceso.

Para producir un diseño económico y agradable el proyectista deberáesforzarse por utilizar el método de construcción que sea claramente el, másventajoso para la aplicación considerada. Este método quizás implique una




149

combinación de soldadura y empernado o la incorporación de prensadura,forjadura e incluso fundición en caso de ser apropiado. La posibilidad de usarformas de acero estructurales y tubos deberá tenerse en mente.

4.2.1. PROCESO DE SOLDEO:

De los más de cuarenta procesos de soldeo utilizados actualmente sólo unoscuantos son industrialmente importantes. Las soldaduras por arco eléctrico,por gas y por resistencia son los tres tipos de soldeo más importantes.

Las piezas a trabajar son fundidas a lo largo de un borde o superficie encomún, de manera que el metal en fusión y usualmente un metal de aportaciónpuedan formar un charco o mezcla de fusión. Las piezas están soldadascuando dicha mezcla se solidifica. (Ver figura No. 122).

Figura No. 122 Diseños de soldadura preferentes (Fuente: López, 1992)

Figura No. 123 Juntas básicas de soldadura (Fuente: López, 1992)




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La soldadura con gas, en su forma más común, es con oxiacetileno, la cualobtiene el calor por medio de la combustión de gases inflamables; sinembargo, este proceso es lento comparado con otros métodos de soldeo másmodernos, por lo tanto, la soldadura por gas se usa principalmente en lasreparaciones y mantenimiento y no en una mayor producción masiva.

El principal proceso de soldadura es por arco, en donde el calor es generadopor un arco eléctrico cerrado entre un electrodo o barra y la pieza a soldar. Elarco está a alta temperatura por lo que la fusión y subsiguiente solidificaciónocurren muy rápido.

La soldadura por resistencia eléctrica es ampliamente utilizada, especialmenteen trabajos de producción masiva. Como en la soldadura por arco, lasoldadura por resistencia emplea electricidad, pero no se genera arco, en sulugar el calor se crea de la pérdida por efecto Joule, de manera que unacorriente de alto amperaje es enviada a través de la junta entre las dos

superficies a unir.

4.2.2. SÍMBOLOS DE SOLDEO

La introducción de los símbolos de soldadura posibilita al proyectista indicarcon claridad el tipo y medida de la soldadura requerida por diseño, ya quecada vez es más importante para dicho proyectista a su vez tambiénespecificar el tipo correcto de soldadura requerida. Los puntos que debenquedar claros son el tipo de soldadura, la preparación de la junta, la medidade la soldadura y la abertura de la raíz (si existe). Estas juntas pueden serclaramente especificadas en el esquema con los símbolos de soldadura. (Verfigura No. 124).

Figura No. 124 Terminología de soldadura (Fuente: López, 1992)




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Los símbolos de soldadura son un lenguaje abreviado. Ahorran tiempo ydinero, y si se usan correctamente aseguran entendimiento y exactitud. Esnecesario que sean un lenguaje universal, y por esta razón los símbolos de laSociedad Americana de Soldeo, ya bien establecidos, han sido adoptados.

Figura No. 125 Símbolos de soldeo (Fuente: López, 1992)

La distinción entre los términos símbolo de soldadura y símbolo de soldeodebe entenderse. El símbolo de soldeo indica el tipo de soldadura, mientrasel símbolo de soldadura es un método para representar la soldadura endibujos, e incluye información suplementaria consistente en los siguientesocho elementos, sin embargo no es necesario utilizarlos todos a menos quese requiera para una mayor claridad.




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Línea de referenciaFlechaSímbolo básico de soldaduraDimensiones y otros datosSímbolos suplementarios

Símbolos finalesExtremoEspecificaciones, procesos y otras referencias

Figura No. 126 Soldaduras de filete y de ranura (Fuente: López, 1992)

Se usa el extremo del símbolo para designar las especificaciones de lasoldadura, procedimientos o alguna otra información suplementaria que debeusarse durante el soldeo. (Ver figura No. 127).

Figura No. 127 Ubicación de referencias y símbolos de los procesos deSoldadura (Fuente: López, 1992)

El uso de letras será para designar diferentes soldaduras y procesos de corte.(Ver figuras números 128 y 129).




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Figura No. 128 Designación de los procesos de soldadura mediante letras(Fuente: López, 1992)

Figura No. 129 Designación de los procesos de corte mediante letras (Fuente:

López, 1992)




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El uso de las palabras costado lejano y costado cercano en el pasado hancreado confusión, ya que cuando las juntas son mostradas en una sección,toda soldadura está de igual modo distante para el lector, por lo tanto laspalabras cerca y lejos carecerán de significado. En el sistema actual la uniónes la línea de referencia.

La junta y la soldadura indicadas mediante un símbolo, tendrán un costadode flecha y otro costado. Las palabras costado de flecha, otro costado yambos costados son utilizados para localizar la soldadura con respecto a launión. (Ver figura No. 130).

Figura No. 130 Costado de flecha y otro costado de la junta (Fuente: López, 1992)

4.2.2.1. Localización y significado de la flecha:

En el caso de los símbolos para las soldaduras de filete, de ranura y depestaña, la flecha conecta al símbolo de la línea de referencia a un ladode la unión, y este lado se considera el costado de flecha de la junta.Este costado es opuesto al otro costado de la junta.Cuando una unión es representada por una sola línea en el esquema yla flecha del símbolo de la soldadura está dirigida hacia esta línea, elcostado de flecha de la junta se considera el costado cercano de la junta.En el caso de los símbolos de soldadura de clavija, pie de agujero, depunto, de resistencia, a través de salientes y de costura, la flechaconecta a la línea de referencia con la superficie externa de uno de los




155

miembros de la junta en el centro de la línea de la soldadura deseada.El miembro al que la flecha señala será el costado de flecha y elmiembro restante es considerado el otro costado.

4.2.2.1.1. Símbolos sin significado para costado

En alguno de los símbolos de soldaduras se carece de significado para lostérminos costado de flecha o de otro costado; sin embargo, símbolossuplementarios usados con los dos anteriores pueden llegar a tener granimportancia.

4.2.2.1.2. Orientación de los símbolos de soldadura específicos

Los símbolos de soldadura de filete, de ranura biselada, de ranura en J, deranura biselada en llama y de pestaña angulada estarán dibujados con lapierna perpendicular siempre hacia la izquierda.

4.2.2.1.3. Interrupción en flecha:

Cuando un solo miembro de la junta será preparado, la flecha posee uninterrupción y señala hacia este mismo miembro (ver figura No. 131).

Figura No. 131 Aplicación de la interrupción en la flecha del símbolo deSoldadura.

Si es obvio de cuál de los dos miembros se dispondrá, o es el caso que noexista preferencia alguna entre ambos costados, la flecha no necesitará lainterrupción.




156

4.2.2.1.2. Ubicación del símbolo de soldadura con respecto a la unión:

Las soldaduras sobre el costado de flecha de la unión se muestrancolocando el símbolo de soldadura por debajo de la línea dereferencia.

as soldaduras sobre el otro costado de la unión se muestrancolocando el símbolo de soldadura sobre la línea de referencia.Las soldaduras sobre ambos lados de la unión se muestran colocandoel símbolo de la soldadura sobre ambos lados de la línea dereferencia.

4.2.2.2. Uso del símbolo de soldeo en obra:

Los soldeos en obra (soldaduras no hechas en taller o en un lugar deconstrucción inicial) se indicarán mediante el símbolo para soldadura en obralocalizado en la intersección de la línea de referencia y la flecha. El banderín

es colocado por encima, a la derecha y en forma regular con respecto a lalínea de referencia ver figura No. 132. Dicho banderín siempre apuntará haciael extremo del símbolo de soldadura.

Figura No. 132 Aplicación del símbolo para soldadura en obra (Fuente: López, 1992)

4.2.2.3. Uso del símbolo de soldadura completa:

Una soldadura extendida completamente alrededor de una unión se indicamediante el símbolo de soldadura completa localizado en la intersección de lalínea de referencia con la flecha. (Ver ejemplos 1 y 2 de la figura No. 133).




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Figura No. 133 Aplicación del símbolo para soldadura completa. Ejemplosnúmeros 1 y 2 (Fuente: López, 1992)

La soldadura extendida alrededor de la circunferencia de un tubo estáexcluida del requerimiento de recordar cambios en dirección y no requiere eluso del símbolo de soldadura completa para especificar una soldaduracontinua. (Ejemplo numero 3 ver figura No. 134).

Figura No. 134 Aplicación del símbolo para soldadura completa. EjemploNúmero 3 (Fuente: López, 1992)

4.2.2.4. Símbolos de la soldadura combinados:

Para uniones que poseen más de una soldadura se muestra un símbolo paracada soldadura.




158

Figura No. 135 Símbolos de soldeo combinado (Fuente: López, 1992)

4.2.2.6. Contornos obtenidos por soldadura:

A las soldaduras que sean realizadas en caras convexas o al tope, sin soldeoposterior, se les especificará añadiendo el símbolo correspondiente, ya sea elde convexo o el de plano al símbolo de soldeo.

4.2.2.7. Terminado de soldaduras:

El terminado de soldaduras, además de la limpieza, se indica donde lossímbolos de contorno apropiados son aplicados. Cuando el terminado delsoldeo posterior es requerido, el símbolo apropiado de terminado se añadiráal símbolo de contorno. (Ver figura No. 136).

Figura No. 136 Terminado de Soldaduras (Fuente: López, 1992)




159

4.2.2.8. Líneas de referencia múltiples:

Dos o más líneas de referencia pueden ser usadas para indicar una secuenciade operaciones. La primera operación se especifica sobre la línea dereferencia más cercana a la flecha, y las operaciones subsiguientes son

especificadas sobre las otras líneas de referencia con su respectivo orden.

Figura No. 137 Líneas de referencia múltiples (Fuente: López, 1992)

4.2.2.9. Extremo en el símbolo del soldeo:

El soldeo y procesos relacionados que se utilizarán deberán ser especificadosmediante la colocación de las letras designadas y apropiadas en el extremodel soldeo.

El extremo de las líneas de referencia adicionales se puede usar paraespecificar datos suplementarios a la información del símbolo de soldeo.Cuando no se requieran dichas referencias el extremo puede ser omitido delsímbolo de soldeo.

4.2.2.10. Diseño de juntas soldadas:

Debido a que el peso se transfiere de un miembro a otro a través de lassoldaduras en ensambles fabricados, el tipo de unión y soldadura sonespecificadas por el proyectista. La especificación de la junta no describe porsí misma el tipo de soldadura que se utilizará, ya que pueden usarse varios

tipos en la formación de la unión.La soldadura de filete, la cual no requiere penetración en la ranura, es una delas soldaduras más comúnmente utilizadas. Las soldaduras en ángulo tambiénson usadas ampliamente en el proyecto maquinizado. La unión ángulo- ángulose puede observar en la figura No. 138, este tipo de unión es difícil de montardebido a que ninguna de ambas placas soporta el peso de la otra, y tambiénrequiere más soldadura que las otras juntas. La junta angulada mostrada en lafigura No. 138, es fácil de ensamblar y requiere la mitad de cantidad de metalfundido que la junta de la figura No. 138. Sin embargo, al usar la mitad decantidad de soldadura y al colocar dos soldeos, uno en la parte externa como

se muestra en la figura No. 138, es posible obtener el mismo cuello que en laprimera soldadura, y sólo se requiere la mitad de metal fundido.




160

Con placas delgadas se usará una junta de ranura de penetración parcial,como lo podemos observar en la figura No. 138, y requiere de biselado.

Figura No. 138 Uniones anguladas (Fuente: López, 1992)

Para una unión más profunda, una preparación J es preferible en vez de unbiselado como se muestra en la figura No. 138.

La soldadura de filete en la figura No. 138 no estará a la vista y hará un ángulonítido y económico.

La medida de la soldadura deberá ser designada siempre en referencia almiembro más angosto, como se ilustra en la figura No. 139. La unión no serámás fuerte por usar un miembro más grueso para la medida de soldadura yquizá se requiera mayor cantidad de metal fundido.

Figura No. 139 Tamaño de la soldadura determinado por el miembro másAngosto (Fuente: López, 1992)

El proyectista con frecuencia encara el problema de decidir si usa soldadura defilete o de ranura: su costo llega a se una consideración mayor. La soldadurade filete, que aparece en la figura No. 140 A se aplica con facilidad y no

requiere ninguna preparación especial.




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En contraste, la soldadura de ranura de doble bisel de la figura No. 140 Bposee únicamente la mitad del área de soldeo que la soldadura de filete; sinembargo, la ranura requerirá más preparación y un electrodo de menordiámetro y menos corriente de soldeo para evitar quemarlo. A medida que elgrosor de la placa aumenta, esta región inicial de baja deposición se convierte

en un factor menos importante, y el factor de alto costo pierde significado.

Figura No. 140 Comparación entre las soldaduras de filete y de ranura (Fuente: López, 1992)

En la figura No. 140 C se puede observar que la soldadura de ranura biseladasimple requiere la misma cantidad de metal fundido que la soldadura de fileteque se muestra en la figura No. 140 A, por lo tanto, aparentemente no semuestra ventaja económica, y de hecho existen ciertas desventajas; la unión debisel simple requiere de preparación en el bisel y un deposito inicial bajo en laraíz de la unión. Desde el punto de vista de un proyectista, ésta ofrece sinembargo una transferencia directa de fuerza a través de la junta, lo quesignifica que puede ser una mejor opción a utilizar cuando se soportará peso.

Si la junta está colocada de tal manera que la soldadura pueda realizarse enposición plana, una soldadura a bisel simple pudiera ser más económica quedos soldaduras de filete. Como se puede observar en la figura No. 141, una delas soldaduras de filete tendrá que realizarse en posición aérea, la cual seriauna operación más costosa.

Figura No. 141 Posición plana una unión de ranura simple (Fuente: López, 1992)

4.2.3. SOLDADURAS DE FILETE:

4.2.3.1. Símbolo de soldadura de filete:




162

La figura No. 142 muestra el símbolo para la soldadura de filete y su posiciónrelativa sobre la línea de referencia.

Figura No. 142 Símbolo para la soldadura de filete y la importancia de suubicación (Fuente: López, 1992)

La figura 143 muestra aplicaciones de la soldadura de filete y los símbolosapropiados. En las ilustraciones que no poseen números de figura, el esquema

rotulado se muestra primero (arriba o en lado izquierdo), seguido de surespectiva explicación.

Figura No. 143 Regla empírica de la medida de la soldadura de filete (Fuente: López, 1992)

1. Las dimensiones de la soldadura de filete se muestran sobre le mismocostado de la línea de referencia como el símbolo de la soldadura, y semuestra a la izquierda del mismo símbolo.




163

2. Las dimensiones de la soldadura de filete sobre ambos lados de unaunión son especificados, ya sea que las dimensiones sean idénticas odiferentes.

3. Cuando una nota general gobierna la dimensión de la soldadura defilete, como es el caso de todas las soldaduras de filete .25 IN. Amenos que se anote de otro modo, la dimensión se encontrará en elesquema, y todas las soldaduras tendrán dimensiones regidas pordicha nota, la dimensión no será entonces necesariamente mostrada enlos símbolos de soldadura.

4. Cuando las dimensiones del costado de flecha o el otro costado oambas soldaduras difieren de las dimensiones dadas en la notageneral, cualquiera de ellas o ambas soldaduras serán dimensionadas.

5. El tamaño de la soldadura de filete con piernas desiguales se mostrarádel lado izquierdo del símbolo de soldadura; sin embargo, la orientaciónde la soldadura no se mostrará por medio del símbolo, pero sí semostrará en el esquema de ser necesario.




164

6. La longitud de la soldadura de filete, en el caso de especificarse en el

símbolo de soldadura se ubicará del lado derecho del mismo.

7. Las medidas específicas para una soldadura de filete se mostraránmediante símbolos en conjunto con las líneas de dimensión.

8. La separación (espacio de centro a centro) de la soldadura ortogonaldiscontinua se muestra como la distancia entre centros de losincrementos a un lado de la unión. Se localiza a la derecha de lalongitud dimensional seguida de un guión.




165

1. Las soldaduras ortogonales en zigzag discontinuas se muestran con

símbolos de soldadura discontinuos, como podemos observar en lafigura siguiente.

2. Las soldaduras de filete que se soldarán en superficies planas, convexaso cóncavas y que carecerán de soldado posterior se especificarán pormedio de un símbolo de contorno correspondiente al símbolo desoldadura, plano, convexo o cóncavo.




166

3. Las soldaduras de filete hechas para superficie plan por mediosmecánicos se mostrarán integrando el símbolo de contorno de flujo y elsímbolo final de contorno del usuario.

4.2.3.2. Tamaño de las soldaduras de filete:

En la figura No. 143 da el dimensionamiento de la soldadura de filete paradiseños rígidos en varias fuerzas y espesores de placa, cuando la fuerza delmetal fundido iguala a la placa. En el diseño maquinado, cuando su principalrequerimiento es la rigidez, los miembros son con frecuencia hechos consecciones extra fuertes, de manera que el mejoramiento bajo peso sea dentrode tolerancias muy cercanas.

El problema surge entonces sobre cómo determinar la dimensión de lasoldadura para estos tipos de diseños rígidos.

Un método muy práctico es diseñar la soldadura para una placa más delgada,de manera suficiente para soportar el peso de una tercera parte a la mitad de lacapacidad de carga de la placa. Estos medios serán sometidos a soportar deun tercio a la mitad de su valor usual, y entonces la dimensión de la soldaduraserá suficiente. La mayoría de los diseños rígidos son sometidos a valoresmucho más bajos; sin embargo, cualquier reducción en la dimensión de lasoldadura que sea menor a un tercio de la fuerza total podría dar como

resultado una soldadura demasiado pequeña para ser aceptada de manerageneral.

4.2.4. SOLDEO DE RANURA

4.2.4.1. Uso de la interrupción de flecha en los símbolos para soldadurade ángulo y de ranura en J:

Cuando se utiliza un símbolo de soldadura de ángulo o de ranura en ¨J¨, laflecha señalará, con una interrupción definida dirigida, hacia la sección abiselar. Cuando dicha sección es obvia, la interrupción en la flecha debe

omitirse. (Ver figuras números 144,145 y 146).




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Figura No. 144 Símbolos básicos para la soldadura de ranura y el significadode su ubicación (Fuente: López, 1992)

Figura No. 145 Espaciado y espesura del material para uniones a topecomunes (Fuente: López, 1992)

Figura No. 146 Uso de la interrupción de flecha (Fuente: López, 1992)




168

4.2.3.5. Símbolos para soldadura de ranura:

1. Las dimensiones de las soldaduras de ranura serán mostradas sobre elmismo lado de la línea de referencia, así como el símbolo de soldadura.

2. Cuando ambos lados de la soldadura tienen las mismas dimensiones,se mostrarán las dimensiones de ambos costados; sin embargo, laabertura de la raíz sólo necesitará aparecer una sola vez.

3. Cuando ambos costados de una soldadura de ranura doble difierenen dimensiones, se deberá mencionar ambas medidas; sin embargo, laabertura de la raíz sólo aparecerá una vez.

4. Cuando una nota general que rige las dimensiones de la soldadura deranura aparece en el esquema, como puede ser todas las soldadurasde ranura en B deben angularse a 60º a menos que se anote de otramanera, no será necesario que las soldaduras de ranura aparezcandimensionadas.




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5. Para soldaduras de bisel y de ranura la flecha señalará la parte queserá biselada con una interrupción definida.

6. Cuando las dimensiones de una o ambas soldaduras difieren de las que

han sido dadas en la nota general, ambas soldaduras aparecerándimensionadas.

7. La dimensión de la soldadura de ranura se mostrará a la izquierda delsímbolo de soldadura.

8. Cuando las soldaduras de ranura simple y ranura doble simétrica seextiende completamente a través de la sección o secciones a unirse, no

será necesario que aparezca el tamaño de la soldadura en el símbolode soldeo.




170

9. Cuando las soldaduras de ranura se extienden sólo en una parte de la

sección a unir, el tamaño de la soldadura se muestra sobre le símbolode soldadura.

10. La profundidad de la preparación de la ranura y el tamaño de lasoldadura de ranura, cuando son especificados, se colocarán a laizquierda del símbolo de soldadura; ya sea uno o ambos aparecerándimensionados. Sólo se mostrará el tamaño de la soldadura de ranurasi es que es una soldadura de ranura cuadrada.

11. La dimensión de las soldaduras de ranura en llama se consideraextendida sólo hasta los puntos tangentes. La extensión que vaya másallá del punto de tangencia será tratada como una unión de borde ointermedia.




171

12. La abertura de la raíz en soldaduras de ranura será la pauta del

proyectista a no ser que se indique de otra manera, entonces aparecerádentro del símbolo de la soldadura.

13. El ángulo de ranura de la soldadura que lleva este nombre será lapauta del proyectista, a menos que se indique de otra manera,entonces será mostrado.

14. El radio de la ranura y las superficies de la raíz en las soldaduras deranura en U y en J serán especificadas a lo largo de la sección, losdetalles u otros datos se ilustrarán en el extremo del símbolo desoldadura.

15. Las soldaduras de ranura soldadas con superficies de flujo o convexassin soldeo posterior de terminado, se especificarán mediante el símbolode contorno ya sea de flujo o de convexión al símbolo de soldeo.

16. Las soldaduras de ranura a cuyas caras se les dará el terminado de

flujo o convexo mediante soldeo posterior, se especificarán medianteambos símbolos, el de terminado y el de contorno. Se indicarán las




172

soldaduras que requieran una superficie plana por medio de una notaexplicativa en el extremo del símbolo de soldadura.

4.2.3.6. Soldeos de espaldado y de respaldo:

Los símbolos para soldeo de espaldado son utilizados para indicar el cordón desoldadura, así como la soldadura de ranura simple.

Los símbolos de soldadura de respaldo y espaldado son idénticos; la secuenciadel soldeo determinará cuál de ellas se aplicará. La soldadura de respaldo sehará después de la soldadura de ranura, y la soldadura de espaldado se haráantes de la soldadura de ranura.

1. El símbolo de soldadura de respaldo se coloca a un lado de la línea dereferencia y en oposición al símbolo de soldeo; cuando se usa una línea dereferencia simple, la soldadura de respaldo se especifica en el extremo del

símbolo. Por otro lado, si se utilizan líneas de referencia múltiples, elsímbolo de soldadura de respaldo se ubicará en la subsiguiente líneaespecificando la soldadura de ranura. (figura No. 147A).

2. El símbolo de soldadura de espaldado se ubicará sobre el costado de lalínea y opuesto al símbolo para soldadura de ranura. Cuando se utilizauna línea de referencia simple, la soldadura de espaldado seespecificará en el extremo de la flecha. Si se utilizan líneas dereferencia múltiples el símbolo se colocará en la línea anterior a la queespecifica la posición de la soldadura de ranura. (figura No. 147B y C).

3. Las soldaduras de respaldo o espaldado se soldarán en superficies deflujo o convexas sin soldeo posterior de terminado.




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4. A las soldaduras de respaldo o espaldado se les dará el acabadomediante el soldeo posterior. Las soldaduras que requieran unasuperficie plana llevarán una nota explicativa en el extremo del símbolo.

5. Una junta con espaldado se especifica mediante el símbolocorrespondiente sobre el lado de la línea de referencia que estáopuesta al símbolo de la soldadura de ranura. Si el espaldado seráremovido después del soldeo, una R se colocará en el símbolo deespaldado. Los materiales y dimensiones de éste se especificarán en el

extremo del símbolo, o bien en el esquema. (figura No. 148).

Figura No. 147 Aplicación de los símbolos de soldadura de respaldo espaldado(Fuente: López, 1992)




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6. Una unión con separación requerida se especificará mostrando unrectángulo dentro del símbolo para soldadura de ranura (figura No. 148).En el caso de líneas de referencia múltiples el rectángulo sólo seránecesario sobre la línea de referencia más cercana a la flecha. Losmateriales y dimensiones de dicha separación serán especificados en el

extremo del símbolo o bien en el dibujo.

7. Las inserciones consumibles se especifican mediante el símbolocorrespondiente sobre la línea de referencia y de lado opuesto alsímbolo de la soldadura de ranura. El tipo de soldadura de inserciónconsumible AWS se colocará en el extremo del símbolo.

Figura No. 148 Uniones con espaldado y pieza de separación (Fuente: López, 1992)




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A la unión que se requiera penetración completa y acanalado de respaldoque se especificará usando un símbolo que indique una línea de referenciao varias. Dicho símbolo incluye una referencia de acanalado posterior en elextremo, y 1) en caso de una soldadura de ranura asimétrica, deberáindicarse la profundidad de la penetración para cada costado (figura No.

149 A y B), junto con el ángulo de ranura y la abertura de raíz, o 2) en elcaso de las soldaduras de ranura simétrica, no será necesario incluirninguna otra información salvo el símbolo de soldadura (figura No. 149 C) ,con los ángulos de ranura y abertura de raíz.

Figura No. 149 Soldaduras de ranura con acanalado posterior (Fuente: López, 1992)

4.2.5. OTRAS SOLDADURAS BÁSICAS:

Para que los estudiantes,ingenieros,etc, se mantengan al tanto de lainformación nacional e internacional, y para reducir la complejidad queconlleva la variedad de símbolos provistos para el mismo tipo de soldadura,

se ha establecido y revisado nueva simbología (figura No. 150).




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Figura No. 150 Otros símbolos básicos de soldeo y significado de su ubicación (Fuente: López,1992)

4.2.5.1. Soldaduras de clavija:

1. Los orificios en la sección del costado de flecha de una unión parasoldadura de clavija se especifican mediante la colocación del símbolode soldadura debajo de la línea de referencia.

2. Los orificios en la sección del otro costado para una unión de soldadurade clavija se indicarán colocando el símbolo de soldadura sobre la líneade referencia.

3. La dimensión de la soldadura de clavija se muestra sobre el mismo ladoy a la izquierda del símbolo de soldadura.




177

4. El ángulo incluido de la broca en la soldadura de clavija será la pautapara el proyectista, a menos que se indique de otra manera, y cuandoéste sea el caso, aparecerá mostrado en el esquema.

5. La profundidad de llenado de las soldaduras de clavija siempre será

completa, a menos que se indique de otro modo, cuando la profundidadde llenado es menor a la completa, deberá indicarse dentro del símbolode soldadura con las unidades ( in. ) pulgadas o ( mm ) milímetros.

6. El paso, la distancia de centro a centro de las soldaduras de clavija, semostrará a la derecha del símbolo de soldadura.




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7. Las soldaduras de clavija con caras convexas o planas que seránfundidas sin terminado de soldeo posterior, serán especificadasañadiendo el símbolo de contorno de flujo o convexo al símbolo desoldadura.

8. A las soldaduras de clavija se les dará el acabado mediante el soldeo

posterior; las soldaduras que requieran de una superficie plana seindicarán con una nota explicativa en el extremo del símbolo. (ver figuraNo. 151).

9. Los símbolos para soldeo de clavija pueden especificar la fusión de doso más miembros de otra sección; se deberá esclarecer cuáles dedichos miembros requieren preparación.

Figura No. 151 Soldaduras de clavija para uniones que involucran tres o más miembros(Fuente: López,1992)




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4.2.5.2. Soldadura de pie de orificio:

1. Las ranuras en la sección del costado de flecha de una unión parasoldadura de pie de orificio se indicarán colocando el símbolo desoldadura debajo de la línea de referencia; la orientación de la muestra

deberá ilustrarse en el esquema.

2. Las muescas sobre la sección del otro costado de la unión para

soldadura de pie de orificio se indicarán colocando el símbolo sobre lalínea de referencia.

3. La profundidad de llenado en la soldadura de pie de orificio serácompleta a menos que se indique de otra manera; cuando laprofundidad de llenado sea menor a la completa deberá indicarsedentro del símbolo de soldeo con las unidades: pulgadas ( in. ) omilímetros ( mm ).

4. El largo, ancho, espaciado, el ángulo incluido de la broca, orientación yubicación de la soldadura de pie de orificio deberá indicarse en elesquema o mediante un detalle con referencia a éstos en el símbolode soldeo, observando el significado de su ubicación.

5. Las soldaduras de pie de orificio serán fundidas con caras de flujoconvexas sin soldeo posterior.




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6. Las soldaduras de pie de orificio serán terminadas con soldeo posterior;las soldaduras que requieran una superficie plana deberán llevar unanota explicativa en el extremo del símbolo. (ver figura No. 152).

Figura No. 152 Aplicación de los símbolos para la soldadura de pie de orificio(Fuente: López, 1992)




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4.2.4.3. Soldadura por puntos:

El símbolo para todas las soldaduras de punto, sin importar el proceso desoldeo utilizado, es un círculo. No existen símbolos para los diferentes tipos desoldadura por puntos, tales como el de resistencia, el de arco y el de rayo de

electrón. (ver figura No. 153).

Figura No. 153 Aplicación de los símbolos para soldadura de punto (Fuente:López, 1992)

1. Cuando el símbolo para soldadura de puntos está colocado bajo la líneade referencia indica el costado de flecha.

2. Si el símbolo está sobre la línea de referencia, indica el otro costado.

3. Si el símbolo está en la línea de referencia, indica que no hay costado

de flecha u otro costado.




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4. Las dimensiones de la soldadura de punto se muestran sobre el mismolado de la línea de referencia como el símbolo de soldadura, o en el otrolado cuando el símbolo está localizado a través de la línea dereferencia y no importa en qué costado se encuentre. Éstos estarándimensionados por medio de la dimensión o de la fuerza. La dimensiónse designará como el diámetro de la soldadura, la fuerza se designaráen libras (o newtons) por punto.

5. El paso, la distancia de centro a centro, se mostrará a la derecha delsímbolo de soldadura.

6. Cuando el soldeo de punto se extiende menos que la distancia entrecambios bruscos en la dirección de la soldadura, o es menor a la

longitud completa de la unión, la parte extendida se dimensionará.




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7. Cuando se utiliza la soldadura por resistencia a través de salientes elproceso de ésta se colocará en el extremo del símbolo de soldeo. Elsímbolo de este tipo de soldadura se colocará ya sea por encima o pordebajo de la línea de referencia, pero no sobre ella, para designar enqué parte se colocará el relieve. (ver figura No. 154).

Figura No. 154 Aplicación del símbolo para la soldadura por resistenciaa través de salientes.

8. Cuando se desea un número definitivo de soldaduras de punto en unaunión, el número se especificará entre paréntesis sobre el mismocostado de la línea de referencia, igual que el símbolo de soldadura, ypor encima o por debajo del mismo.




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9. Un grupo de soldaduras de punto puede ser localizado en un dibujomediante interceptación de líneas rectas en el centro. La flechaseñalará al menos una de estas líneas que atraviese cada símbolo desoldadura.

10. La superficie expuesta de cualquier miembro de la unión soldada de

punto se puede fundir con superficies convexas o de flujo sin terminadoposterior del soldeo.

11. También se puede dar el acabado al soldar por punto mediante unsoldeo posterior, y las soldaduras que requieran una superficie plana o

convexa requerirán una nota explicativa en el extremo del símbolo.




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4.2.5.4. Soldadura de costura:

1. El símbolo para todas las soldaduras de costura es de un círculoatravesado por dos líneas paralelas horizontales. Este símbolo seusará sin importar la manera en que se hicieron las soldaduras. El

símbolo se colocará 1) debajo de la línea de referencia para indicar elcostado de flecha, 2) sobre la línea de referencia, y 3) en la línea dereferencia para indicar que no importa el costado utilizado.

2. Las dimensiones de la soldadura de costura se mostrarán en el mismolado de la línea de referencia igual que el símbolo de soldadura.Estarán dimensionado ya sea por tamaño o fuerza. La dimensión de lasoldadura de costura se designará por el espesor de la misma comose muestra a la izquierda del símbolo de soldadura, y la fuerza de lasoldadura de costura se designará en libras por pulgada cuadrada(psi) o newtons por milímetro (N/mm) como se ilustra a la izquierda delsímbolo de soldadura.

3. Cuando se indica la longitud de la soldadura de costura en el símbolode soldeo se mostrará a la derecha del mismo; cuando el soldeo se

extienda por distancia completa entre cambios bruscos en la direccióndel soldeo, no es necesario indicar una dimensión para esta longitud




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en el símbolo, sin embargo, cuando ésta se extienda a menor distanciaque la longitud completa en la unión, la extensión deberá ser indicada.

4. La distancia entre centros de la soldadura de costura interrumpida es

mostrada como la distancia en los incrementos de la soldadura, y semostrará a la derecha de la dimensión de longitud. A menos que seindique de otra manera, las soldaduras se interpretarán comoseparadas a la misma distancia, y paralelas al eje de la soldadura.

5. La superficie expuesta de la unión, de cualquiera de los dos miembrosde la soldadura, puede ser fundida en cara convexa o plana sin unsoldeo posterior de terminado.




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6. Las soldaduras de costura también pueden ser acabadas planas oconvexas mediante soldeo posterior.

7. Cuando la distancia entre centros o longitud de la costura no esparalela al eje de la soldadura, deberá ser mostrada en el esquema.

8. El proceso de la soldadura de costura se colocará en el extremo del

símbolo de soldeo.




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4.2.5.5. Soldaduras de flanja

1. El símbolo para la soldadura de flanja se utiliza para indicar superficiesconstruidas por soldeo. Éstas pueden ser simples o de paso, múltiple,como se muestra por el aplanamiento del símbolo de soldadura. Éste

no indica el soldeo de una unión, y por lo tanto no importa en quécostado de flecha se encuentre. Este símbolo se coloca debajo de lalínea de referencia, y la flecha debe apuntar claramente a la superficiesobre la cual se depositará la soldadura.

2. Las dimensiones usadas en conjunto con el símbolo de alisamiento de

soldadura se mostrarán sobre el mismo lado de la línea de referencia,igual que el símbolo de soldadura. El tamaño o espesor de la superficieconstruida por soldeo se indicará mostrando el espesor mínimo de lasoldadura depositada a la izquierda del símbolo. Cuando no serequiere ningún espesor específico, no será necesario indicar algunadimensión sobre el símbolo de soldeo. Cuando el área completa( curva o plana ) de dicha superficie será construida por soldeo,ninguna dimensión además del tamaño ( espesor del depósito ) semostrará sobre el símbolo de soldeo.

3. La dirección del soldeo se especificará al extremo o se indicará en el

esquema.




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4. Si la superficie tiene diferentes capas de soldadura puede

especificarse usando múltiples líneas de referencia con el tamaño( espesor ) de cada capa colocado a la izquierda del símbolo desoldadura.

4.2.4.6. Soldaduras de borde:

Los símbolos de soldadura siguientes son para ser usados en uniones demetales ligeros que envuelven la franja que se va a unir.

1. Las soldaduras de borde se muestran mediante un símbolo al que laubicación sobre el costado no afecta.

2. Las soldaduras de borde angulado se muestran con el símbolo desoldadura de borde angulado, al cual no afecta la ubicación sobre el

costado.

3. Las soldaduras de borde angulado sobre uniones que no se detallen enel esquema, serán especificadas mediante el símbolo para la soldadura




190

de borde angulado. El miembro que será señalado bordeado seráseñalado por una flecha rota; a este símbolo n o le afecta en quécostado de la línea de referencia se le ubique.

4. A las soldaduras de borde que requieran de una penetración completaen la unión, se les indicará por el símbolo de fusión a través, colocadoen el costado opuesto de la línea de referencia; éste mismo servirá paraindicar uniones detalladas y sin detalle en el esquema.

5. Las dimensiones de las soldaduras de borde se mostrarán sobre elmismo costado de la línea de referencia al igual que el símbolo antescitado. El radio y la altura sobre el punto de tangencia estaránindicados en el esquema, y separados por un signo + localizado a laizquierda del símbolo de soldadura. El radio y la altura se leerán en elsiguiente orden: de izquierda a derecha sobre la línea de referencia.

6. La dimensión (espesor) de las soldaduras de borde se colocaránexteriormente a las dimensiones del borde.




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7. La abertura de raíz de las soldaduras de borde no se muestra en elsímbolo de soldeo. Si es necesario especificar dicha dimensión, semostrará en el esquema.

8. Para soldaduras de borde, cuando una o más piezas se insertan entre

dos partes externas, se usará el mismo símbolo de soldeo sin importarcuántas se inserten.

9. Las soldaduras de borde que requieren de penetración completa en launión son señaladas por el símbolo de soldadura de borde angulada, ycon el símbolo de fusión a través colocado en el lado opuesto de lalínea de referencia. La flecha rota señalará la sección a bordear.

4.2.4.7. Soldadura de perno:

1. El símbolo para soldadura de perno no indica el tipo de soldeo de unaunión en un sentido ordinario y, por lo tanto, no importa en qué costado

de la línea de referencia se indique. El símbolo se colocará debajo de




192

dicha línea y la punta señalará claramente a qué superficie se soldará elperno.

2. El diámetro requerido para el perno se especificará a la izquierda delsímbolo de soldadura.

3. La distancia de centro a centro de las soldaduras en línea recta, si son

especificadas, se colocarán entonces a la derecha del símbolo. Elespaciado de dichas soldaduras en cualquier otra configuración que nosea línea recta será dimensionada en el esquema.

4. El número de soldaduras se especificará en paréntesis debajo delsímbolo.

5. La localización de la primera y última soldadura de perno de cada línease especificará en el esquema.




193

LECCION 18

4.3. CIERRES DE ROSCA

4.3.1. REPRESENTACIÓN SIMPLIFICADA DE ROSCAS:

Los dispositivos de cierre son importantes en la elaboración de productosmanufacturados, en las máquinas y equipos que se usan en los procesos defabricación, y en la construcción de todo tipo de edificios. Los dispositivos decierre se usan tanto en los relojes más pequeños como en los barcos másgrandes. (Figura No. 155).

Figura No. 155 Cierres (Fuente: López, 1992)

Existen dos tipos básicos de cierre: los permanentes y los móviles. Losremaches y soldaduras son permanentes. Los pasadores, tornillos,estoperoles, tuercas, pernos, anillos y cuñas son cierres móviles. Conforme laindustria avanza, los dispositivos de cierre se han estandarizado, y adquirieroncaracterísticas y nombres definidos. En el dibujo es esencial tener unconocimiento total del diseño y la representación gráfica de los cierres máscomunes.

El costo de los cierres, alguna vez considerado incidental, se está volviendocon rapidez un factor crítico del costo total del producto. Existe un viejo refránen el diseño de cierres: ¨ es el costo final lo que importa, no el cierre ¨. El artede disminuir el costo del cierre no se aprende con sólo ojear un catálogo departes, pues incluye factores, tales como la estandarización, ensambleautomático, cierres a la medida, y preparación conjunta.

La estandarización, el método de reducción de costos favorito, no sólo recortael costo de la parte, sino que simplifica el papeleo y los procesos de inversióny control de calidad. Mediante la estandarización de tipo y tamaño, se hace

posible alcanzar el nivel de uso requerido para hacer herramientas poderosas oensamble automático.




194

4.3.1.1. Roscas de tornillo:

Una rosca de tornillo es una secuencia de elevaciones y descensos de secciónuniforme en forma de hélice sobre la superficie externa o interna de uncilindro.En la figura No. 156, se muestra la hélice de una rosca cuadrada. El

paso de una rosca P es la distancia de un punto en una vuelta de la rosca alpunto correspondiente en la siguiente vuelta, medida en forma paralela al eje(figura No. 157).

Figura No. 156 La Hélice (Fuente: López, 1992)

El desplazamiento L es la distancia que la parte roscada se movería enparalelo al eje durante un giro completo en relación con una parte fija que laacompaña (la distancia en que un tornillo entraría dentro de un orificio conrosca al dar una vuelta).

Figura No. 157 Términos de rosca de tornillo (Fuente: López, 1992)




195

4.3.1.2. Formas de rosca:

En la figura No. 158 se pueden observar algunas de las formas mas comunesde rosca que se usan en el día de hoy. La rosca métrica ISO sustituiráeventualmente a todas aquellas en pulgadas y métricas en forma de V.

Figura No. 158 Formas comunes de rosca y sus proporciones (Fuente: López, 1992)

La rosca en codo generalmente es fundida o laminada. Un ejemplo muycomún de esta forma se encuentra en los focos y sockets (figura No. 159). Lasformas cuadrada y acme se diseñan para transmitir movimiento o fuerza, comoen el caso de un tornillo guía en madera torneada. La rosca en contrafuerteacepta presión sólo en una dirección contra la superficie perpendicular al eje.

Figura No. 159 Aplicación de unarosca en nudillos (Fuente: López,1992)

4.3.1.3. Representación de roscas:

En los trabajos de dibujo casi nunca se utiliza la representación verdadera deuna rosca, pues una práctica común es representarla en forma simbólica. Haytres tipos de convenciones de uso general para representar las roscas detornillos, se conocen como simplificada, detallada y esquemática.




196

Figura No. 160 Representación simbólica de roscas (Fuente: López, 1992)

La representación simplificada debe usarse siempre que cumpla losrequerimientos con claridad. La representación detallada se emplea paramostrar los detalles de una rosca de tornillo, en especial para dimensionar enlas vistas aumentadas, plantillas y ensambles. La representación esquemáticaes casi tan eficaz como la detallada y es mucho más fácil de manejar cuando

se usa restirador. Esta representación ha dado paso a la representaciónsimplificada y, como tal, se ha desechado como símbolo de rosca en lamayoría d los países.

4.3.1.4. Roscas izquierda y derecha:

A menos que se diseñen de otra manera, se asume que las roscas sonderechas. Un perno que se atornillara en un orificio autoperforante, giraríahacia la derecha (en el sentido de las manecillas del reloj), como lo podemosobservar en la figura No. 161.

Figura No.161 Roscasderecha e

izquierda(Fuente:

López, 1992)

En algunas aplicaciones especiales, tales como los tensores, se requierenroscas izquierdas. Cuando se necesita una rosca así, se agregan las letras LHen la designación.

4.3.1.5. Roscas únicas y múltiples:

La mayoría de los tornillos tienen roscas sencillas. Se entiende que a menosque la rosca se diseñe de otro modo, es sencilla. La rosca sencilla tiene unasola secuencia de crestas y raíces en forma de hélice.

Figura No.162 Roscasúnica ymúltiple

(Fuente:López, 1992)




197

El desplazamiento de una rosca es la distancia que se movería en formaparalela al eje en un giro de una parte en relación con una parte similar (ladistancia que se movería una tuerca a lo largo del eje de un tornillo con ungiro de la tuerca). En roscas sencillas, el desplazamiento es igual al paso.Una rosca doble tiene dos secuencias de crestas y raíces, que comienzan con

una diferencia de 180º, en forma de hélices, y el desplazamiento es dos vecesel paso. Una rosca triple tiene tres secuencias de crestas y raíces, que iniciana 120º una de otra, en forma de hélices, y el desplazamiento es tres veces elpaso. Las roscas múltiples se usan cuando se desea un movimiento rápidocon un mínimo de giros, como en los mecanismos de rosca para abrir y cerrarventanas.

4.3.1.6. Representación simplificada de roscas:

Las crestas de la rosca, excepto en las vistas ocultas, se representa con untrazo grueso, y las raíces de la rosca con una línea punteada. (figura No. 163).

Figura No. 163 Representación simplificada de roscas (Fuente: López, 1992)

El final de la forma de rosca se indica con una línea gruesa a través delelemento, y las roscas imperfectas o corridas más allá de esta línea se ilustrancorriendo la línea de raíz a un ángulo tal que alcance la línea de la cresta. Si

la longitud de las roscas corridas, no es importante, se puede omitir esta partede la convención.




198

4.3.1.7. Ensambles roscados:

En los ensambles se recomienda, para uso general, la representaciónsimplificada de las roscas (ver figura No. 164). En las vistas seccionales, laparte roscada externamente siempre se muestra cubriendo la parte roscada

internamente.

Figura No. 164 Representación simplificada de roscas en dibujos de ensamble.

4.3.1.8. Roscas en pulgadas:

En Estados Unidos y Canadá, aún se diseña un gran número de ensamblesroscados con dimensiones dadas en pulgadas. En este sistema el paso esigual a:

adaeltasporpu Numerodevu lg

1

El número de vueltas por pulgada se establece para diferentes diámetros en loque se llama una rosca de serie. Para el Sistema Unificado Nacional, existe la

rosca de serie gruesa (UNC, por sus siglas en inglés) y la rosca de serie fina(UNF). Vease la Tabla No. 3.

Además, existe una serie de rosca extrafina (UNEF) que se usa cuando sedesea un paso pequeño, tal como en un tubo de pared delgada. Paratrabajaos especiales y diámetros más grandes que aquellos que se especificapara la serie gruesa y la fina, el sistema Unificado Nacional de roscas tienetres series para el mismo número de vueltas por pulgada sin que importe eldiámetro. Estas son las series de rosca 8, la de rosca 12, y la de rosca 16. Sellaman roscas de paso constante.

4.3.1.8.1. Clases de rosca:

Se dispone de tres clases de rosca externa (1A, 2B, y 3A) y tres de roscainterna (1B, 2B y 3B). Difieren en la cantidad de permisividad y tolerancia decada clase.

A continuación se describen las características y usos generales de lasdistintas clases.

Clases 1A y 1B Estas clases producen el ajuste más pobre, es decir, tienen elmayor juego (movimiento libre) en un ensamble. Son útiles en los trabajos enlo que es esencial la facilidad de ensamble y desensamble, tales como lasperillas de estufas y otras clases de pasadores y tuercas.




199

Clases 2A y 2B Están diseñadas para el grado de bondad que tienen losproductos comerciales, tales como tornillos de máquinas y cierres, y para lamayoría de partes intercambiables.

Clases 3A y 3B Estas se emplean en productos comerciales de grado

excepcionalmente alto, en los que es esencial un ajuste estrecho y cómodo yestá garantizado el costo elevado de las herramientas y máquinas de precisión.4.3.1.8.2. Designación de roscas:

La designación de las roscas en pulgadas, externas o internas, se expresa enel orden siguiente: diámetro (nominal o mayor en forma decimal con un mínimode tres cifras decimales y un máximo de cuatro), número de roscas porpulgada, la forma de la rosca y serie, y clase de ajuste (número y letra). (verfigura No. 165).

Figura No. 165 Especificaciones de roscas para tamaños en pulgadas (Fuente: López, 1992)

4.3.1.9. Roscas métricas:

Las roscas métricas se agrupan en combinaciones de paso diametral que sedistinguen una de otra por el paso aplicado para diámetros específicos. (figuraNo. 166).

Figura No. 166 Especificaciones para roscas en el sistema métrico (Fuente: López, 1992)




200

El paso para las roscas métricas es la distancia entre puntos correspondientesen dientes adyacentes. Además de las series gruesa y fina, existe una seriede pasos constantes. Vea la tabla No. 4.

4.3.1.9.1. Serie de rosca gruesa:

Esta serie se usa en los trabajos generales de ingeniería y en aplicacionescomerciales.

4.3.1.9.2. Serie de rosca fina

Esta serie es para el uso general en el que se desea una rosca más fina quelas de la serie gruesa. En comparación con un tornillo de rosca gruesa, uno derosca fina es más resistente tanto a la tensión como a la torsión y es menosprobable que se afloje si queda sujeto a vibraciones.

4.3.1.9.3. Grado y clase de rosca

El ajuste de un tornillo es la cantidad de espacio libre entre las roscas interna yexterna cuando está ensamblado.

Se han establecido grados de tolerancia para cada uno de los dos elementosprincipales de una rosca paso diametral y cresta diametral. El número degrados de tolerancia refleja el tamaño de la tolerancia. Por ejemplo, lastolerancias de grado 4 son más pequeñas que las de grado 6, y las del grado 8son mayores que las del grado 6.

Las tolerancias del grado 6 deben usarse en aplicaciones de agarre de calidadmediana. Tolerancias por abajo del grado 6 se utilizan en aplicaciones que

involucran condiciones de fuego y/o longitudes de agarre cortas. Lastolerancias superiores al grado 6 son para calidad burda y/o longitudes deagarre grandes.

Además del grado de tolerancia, se requiere una tolerancia posicional, quedefine los límites máximos del material respecto a los pasos y crestasdiametrales de las roscas externa e interna e indica su relación con el perfilbásico.

De acuerdo con los requerimientos de espesor de recubrimiento (o laminado) yla demanda para facilidad de ensamble, se ha establecido la siguiente serie deposiciones de tolerancia, que refleja la aplicación de cantidades variables depermisividad.

Para roscas externas:

Posición de tolerancia e ( permisividad grande )Posición de tolerancia g ( permisividad pequeña )Posición de tolerancia h ( sin permisividad )

Para roscas internas:

Posición de tolerancia G ( permisividad pequeña )Posición de tolerancia H ( sin permisividad )




201

4.3.1.9.3.1. Nomenclatura ISO para roscas de tornillo

En el sistema ISO métrico, las roscas se definen de acuerdo con su tamañonominal (diámetro básico mayor) y su paso, ambos expresados en milímetros.En el sistema métrico ISO para tornillos, una M precede al tamaño nominal, y

una X lo separa del paso (figura No. 166). Únicamente para la serie de roscagruesa, el paso no se muestra a menos que se requiera la dimensión de lalongitud de la rosca. Al especificar la longitud de la rosca, se usa una X paraseparar la longitud de rosca del resto de las designaciones. Para roscasexteriores, debe darse en el dibujo la longitud o profundidad de las rosca.

Por ejemplo, un diámetro de 10 mm, 1.25 de paso, y serie de cuerda fina, seexpresa como M10 x 1.25. Un diámetro de 10 mm, paso de 1.5, serie decuerda gruesa, se expresa como M10, y el paso no se muestra a menos quese requiera la longitud de rosca fuera de 25mmde largo y se necesitara dichainformación en el dibujo, la leyenda sería M10 X 1.5 X 25.

La designación completa para un tornillo en el sistema métrico ISO, ademásde la nomenclatura básica, comprende la identificación de la clase detolerancia. La designación de la clase de tolerancia se separa de lanomenclatura básica con un guión e incluye el símbolo para la tolerancia dediámetro del paso seguido inmediatamente por el símbolo de tolerancia para eldiámetro de la cresta. Cada uno de dichos símbolos consiste en un númeroque indica el grado de tolerancia, seguida por una letra que representa laposición de tolerancia (letra mayúscula para roscas interiores y minúsculaspara roscas exteriores). Cuando son idénticos los símbolos del diámetro delpaso y la cresta, sólo se da una vez el símbolo. La designación completa paraun tornillo métrico ISO se usa sólo cuando los requerimientos de diseño logaranticen.

Para roscas exteriores, la longitud de cuerda puede darse con dimensión en eldibujo. La longitud que se dé ha de ser la mínima de la rosca completa. Paraorificios roscados que sigan el recorrido completo del elemento, a veces seagrega el término THRU como una nota. Si no se da la profundidad, se suponeque el orificio va a todo lo largo del recorrido. Para orificios roscados que nohacen todo el recorrido la profundidad (en conjunto con el símbolo o palabrapara indicarla) se proporciona en la leyenda, por ejemplo, PROF. M12 x 1.75x 20. La profundidad que se dé será la mínima que pueda tener la roscacompleta.

No es necesario que se dimensionen ni el chaflán ni el corte inferior delprincipio y el final de una rosca que ocurren en el sitio donde el diámetromenor se encuentra con el mayor, como se puede observar en la figura No.167.

Figura No. 167 Omisión deinformación sobre la rosca endibujos de detalle (Fuente:López, 1992)




202

En la figura No. 168, se muestra una comparación de tamaños dados en elsistema métrico y el ingles.

Figura No. 168 Comparación detamaños de rosca (Fuente: López,1992)

4.3.1.10 Tubos roscados:

El tubo que se usa universalmente está dimensionado en pulgadas. Al ordenarun tubo, se proporcionan el diámetro nominal y el espesor de pared (enpulgadas o milímetros). Al referirse al tamaño de la rosca, la leyenda que seusa es similar a la de los tornillos de rosca. Al hacer referencia a la rosca deun tubo en un dibujo en el sistema métrico, al tamaño de tubo sigue laabreviatura IN. (figura No. 169).

Figura No. 169 Terminología y convenciones para roscas de tubo (Fuente: López, 1992)

Ejemplo 1:

4 X 8NPS

donde 4 = diámetro nominal del tubo, en pulgadas8 = número de cuerdas por pulgadaN = estándar americanoP = tubo

S = rosca de tubo rectoT = rosca de tubo auto perforante




203

4.3.2. REPRESENTACIÓN DETALLADA Y ESQUEMÁTICA DE ROSCAS

4.3.2.1. Representación detallada de roscas:

La representación detallada de las roscas es una aproximación apegada a la

apariencia real de la rosca de un tornillo. La forma de rosca se simplifica pormedio de mostrar las hélices como un conjunto de líneas rectas, y las crestas yraíces truncadas en forma de V aguda. Esta representación se usa cuando serequiere una imagen realista de la rosca. (Figura No. 170).

Figura No. 170 Representación detallada de roscas (Fuente: López, 1992)

4.3.2.1.1. Representación detallada de las roscas en V:

La representación detallada de las roscas en forma de V utiliza el perfil de unaV aguda. La figura No. 170 muestra el orden en que se dibujan las cuerdas deun tornillo. El paso rara vez se dibuja a escala, generalmente se le aproxima.Como se aprecia en el paso 1, en la distribución se establece el paso P y elpaso medio P/2. Para agregar las líneas de la cresta, en el paso 2 se añade elperfil de una cuerda, el superior e inferior, y se encuentra el diámetro en la raíz.En el paso 3, para agregar las líneas de construcción del diámetro en la raíz, seañade un lado de las restantes V (perfil de la rosca), y después se dibuja el otroconjunto de V, con lo que se termina el perfil de la rosca. En el paso 4, seagregan las líneas de la raíz para finalizar la representación detallada de las

cuerdas.4.3.2.1.2. Representación detallada de roscas cuadradas:

La profundidad de las roscas cuadradas es igual a un medio del paso. En lafigura No. 171 A, los espacios que están fuera son iguales a P/2 a lo largo deldiámetro, y se agregan líneas de construcción para localizar la profundidad(diámetro raíz) de la rosca. Luego, como se aprecia en la parte B, se dibujanlas líneas de la cresta, y en la parte C las de la raíz. La parte D muestra lasección transversal cuadrada interna. Debe observarse la dirección inversa delas líneas de cresta y de raíz.




204

Figura No. 171 Pasos del dibujo detallado de la representación de roscas cuadrada y acme(Fuente: López, 1992)

4.3.2.1.3. Representación detallada de roscas acme:

La profundidad de la rosca acme es la mitad del paso (figura No. 171 E a G).

En la parte E se ilustran las etapas del dibujo de las roscas acme. Para fines dedibujo se localiza el diámetro del paso en el punto medio de la distancia entre eldiámetro exterior y el diámetro raíz. El diámetro del paso se ubica sobre la líneade paso, sobre la cual se sitúan los espacios de la mitad del paso y las líneasraíz para finalizar la vista. La parte F ilustra la construcción aumentada. En laparte G se aprecian las vistas seccionales de una rosca acme. Es opcionalilustrar las líneas de raíz y crestas más allá del plano de corte.

4.3.2.1.4. Ensambles roscados:

Con frecuencia es deseable contar con dibujos detallados de un ensambleroscado. En esta clase de dibujos, normalmente se omiten las líneas ocultasporque no aumentan la claridad del dibujo (figura No. 172).

En cualquier dibujo sólo se usa un tipo de presentación de roscas, sinembargo, si es necesario, se debe emplear los tres tipos a la vez.

Figura No. 172 Ensamble detallado roscado (Fuente: López, 1992)




205

2.3.2.2. Representación esquemática de roscas:

Las líneas punteadas, símbolo de la raíz y cresta de las roscas, normalmenteson perpendiculares al eje de éstas. El espaciamiento entre las líneas de raíz yde cresta y la longitud de las líneas de raíz, se dibujan en cualquier tamaño

que convenga (ver figura No. 173). La línea de raíz alguna vez serepresentaba con una línea gruesa.

Figura No. 173 Representación esquemática de las cuerdas (Fuente: López, 1992)

4.3.3. CIERRES ROSCADOS COMUNES:

4.3.3.1. Selección de cierres:

Los fabricantes de cierres están de acuerdo en que la selección de productocomienza en la etapa de diseño. Es por esto que cuando un producto apenases un esbozo es la imaginación de alguien es el momento en que se puedensatisfacer los mejores intereses del diseñador, gerente de producción yagente de ventas. Los diseñadores, naturalmente, quieren un rendimientoóptimo, a los responsables de la producción les interesa la sencillez yeconomía del ensamble, y los vendedores quisieran minimizar los costosinicial y de almacenamiento.

La respuesta pura y simple es determinar los objetivos del trabajo de cierreen particular, y luego consultar a los proveedores de cierres. Son estostécnicos expertos, quienes con frecuencia arrojan luz sobre la situación y hacen

recomendaciones pertinentes acerca del objeto y su costo óptimo.Los tornillos de maquinaria se encuentran entre los cierres más comunes en laindustria, pues son los más fáciles de instalar y retirar. También son los menoscomprendidos. Para obtener un máximo de eficiencia en la tornillería demáquinas se requiere un conocimiento integral de las propiedades, tanto deltornillo como de los materiales por cerrar.




206

Figura No. 174 Cierres roscados comunes (Fuente: López, 1992)

Para una aplicación dada, el diseñador debe conocer la fuerza que soportará eltornillo, ya sea a la tensión o cortante, y si el ensamble estará sujeto a impactoso vibraciones. Una vez que estos factores se hayan determinado, es posibleseleccionar el tamaño, resistencia, forma de la cabeza y tipo de rosca deltornillo.

4.3.3.2. Definiciones de los cierres:

4.3.3.2.1. Tornillos de máquinas:

Los tornillos de máquinas son tanto de cuerda fina como de gruesa, y existeuna gran variedad de cabezas. Se pueden utilizar en orificios ciegos, o contuercas. (Figura No. 175 A).

4.3.3.2.2. Tornillos de sombrero:

Un tornillo de sombrero es un cierre roscado que se une a dos o más partes

atravesando por un orificio abierto en una parte y atornillándose en un orificiociego practicado en la otra parte (ver figura No. 175 B). Un tornillo de sombrerose aprieta o afloja girando su cabeza. Los tornillos de sombrero comienzancon un diámetro de 6 mm, y hay cinco tipos básicos de cabeza.

4.3.3.2.3. Tornillos cautivos:

Los tornillos cautivos permanecen unidos al panel o material padre aún cuandosu elemento acompañante se retira. Se utilizan paran cumplir conrequerimientos militares, para impedir que se pierdan, para acelerar lasoperaciones de ensamblado y desensamblado, y para impedir los dañosporque cayeran sobre partes móviles o circuitos eléctrico.




207

4.3.3.2.4. Tornillos auto perforantes:

Los tornillos auto perforantes cortan o forman su rosca acompañante cuandose introducen en orificios preformados.

4.3.3.2.5. Pernos:

Un perno es un cierre roscado que atraviesa por orificios practicados en laspartes por ensamblar y se atornillan en una tuerca (ver figura No. 175 C).Existen pernos y tuercas en una gran variedad de formas y tamaños. Losdiseños más populares son de cabeza cuadrada y hexagonal.

4.3.3.2.6. Estoperoles:

Los estoperoles son ejes roscados en ambos extremos, y se emplean enensambles. Un extremo del estoperol se atornilla en una de las partes del

ensamble, y la otra, tal como una rondana o cubierta, se guía sobre elestoperol a través de un orificio abierto en ellas y se mantienen unidas pormedio de una tuerca que se atornilla en el extremo expuesto del estoperol (verfigura No. 175 D).

Figura No. 175 Aplicaciones de cierres (Fuente: López, 1992)

Nota Aclaratoria:

Un perno se diseña para ensamblar con una tuerca, un tornillo debe usarse en

un orificio ciego, o de otro tipo de orificio preformado existente en el elemento.Sin embargo, debido a su diseño básico, es posible utilizar ciertos tipos detornillo en combinación con una tuerca.

4.3.3.3. Configuración de Cierres:

4.3.3.3.1. Estilos de Cabeza:

Las especificaciones de las distintas configuraciones de cabeza dependen deltipo de equipo de introducción que se usará (destornillador, matraca, etc.), deltipo de carga para unir el ensamble, y de la apariencia externa que se desea.

Los estilos de cabeza que se muestran en la figura No. 176 se usan para tanto




208

pernos como para tornillos, pero se identifican más en general con la categoríade cierres llamada tornillos de maquinaria o tornillos de sombrero.

4.3.3.3.1.1. Hexagonales y cuadrados:

El estilo de cabeza más común es la hexagonal, pues ofrece mayor resistencia,facilidad de introducción por torque, y mayor área que la cabeza cuadrada.

4.3.3.3.1.2. Cacerola:

Esta cabeza combina la calidad de las cabezas de racimo, de cubierta yredonda.

4.3.3.3.1.3. De cubierta:

Este tipo de cabeza se usa comúnmente en conexiones eléctricas porque su

corte inferior impide que el alambre trenzado se desamarre.

4.3.3.3.1.4. Rondana (de aletas):

Esta configuración elimina la necesidad de un paso adicional de ensamble sise requiere una rondana, aumenta las áreas de presión de la cabeza yprotege el acabado de material durante el armado.

4.3.3.3.1.5. Oval:

Las características de este tipo de cabeza son similares a las de la plana,pero a veces se le prefiere debido a su aspecto agradable.

4.3.3.3.1.6. Plana:

Existen con varios ángulos de cabeza; este cierre se centra bien y brinda unasuperficie de descarga.

4.3.3.3.1.7. Filete:

La ranura profunda y cabeza pequeña permiten que durante el ensamble se

pueda aplicar un torque elevado.4.3.3.3.1.8. Racimo:

Esta cabeza cubre una superficie grande. Se usa cuando se requiere unafuerza adicional de sujeción, los orificios están sobredimensionados, o elmaterial es suave.

4.3.3.3.1.9. De doce puntos:

Esta cabeza normalmente se usa en cierres aeronáuticos, pues los lados

múltiples permiten un agarre seguro y un torque elevado durante el ensamble.




209

Figura No. 176 Estilos de cabeza comunes (Fuente: López, 1992)

4.3.3.3.2. Configuraciones de agarre:

Como podemos observar en la figura No 177 ilustra quince (15) diferentesdiseños de agarre.

Figura No. 177 Diseños de agarre (Fuente: López, 1992)

4.3.3.3.3. Hombros y cuellos:

El hombro de un cierre es la porción alargada del cuerpo de un cierre roscado,o el mango de un cierre sin rosca. (Figura No. 178).

Figura No. 178 Hombros y cuellos (Fuente: López, 1992)




210

4.3.3.3.4. Estilos de punto:

El punto de un cierre es la configuración del extremo del mango de un cierrecon cabeza o sin ella. Como vemos en la figura No. 179 muestra estilosestándares de punto.

4.3.3.3.4.1. Taza:

Se usa sobre todo cuando la acción de corte del punto no tiene ningunaobjeción.

4.3.3.3.4.2. Plano:

Se usa cuando se requiere retirar con frecuencia una parte. Es adecuadoparticularmente para usarse contra ejes de acero endurecido. Este punto seprefiere donde las paredes son delgadas o el miembro roscado es de materialsuave.

4.3.3.3.4.3. Cono:

Se utiliza para la sujeción permanente de los elementos. Generalmente seinserta en un orificio de la mitad de su longitud.

4.3.3.3.4.4. Ovalo:

Se emplea si es necesario el ajuste frecuente o para asentarse contrasuperficies angulares.

4.3.3.3.4.5. Medio perro:

Se aplica normalmente si se desea la sujeción permanente de una parte enrelación con otra.

Figura No. 179 Estilos de punto (Fuente: López, 1992)

4.3.3.4. Clases de propiedades de los cierres:

4.3.3.4.1. Cierres en pulgadas:

La resistencia de los cierres de uso habitual para la mayoría de los trabajosestá determinada por el tamaño del cierre y el material del que está hecho.Las clases de propiedades las define la Sociedad de Ingenieros automotores




211

(SAE, Society of automotive Engineers) o la sociedad americana parapruebas y materiales (ASTM, American Society for Testing and Materials).

En la figura No. 180 se listan los requerimientos mecánicos de los cierresdimensionados en pulgadas y sus patrones de identificación.

Figura No. 180 Requerimientos mecánicos para cierres roscados condimensiones en pulgadas (Fuente: López, 1992)

4.3.3.4.2. Cierres métricos:

Para satisfacer los requerimientos mecánicos y de materiales, los cierresdimensionados en el sistema métrico se clasifican según cierto número declases de propiedades. Los pernos, tornillos y estoperoles tienen siete clasesde propiedades de acero apropiadas para aplicaciones generales de ingeniería.Las clases de propiedades se designan con números, cuanto mayor es elnúmero mayor es la resistencia a la tensión. El símbolo de nomenclaturaconsiste en dos partes: el primer numeral de un símbolo de dos dígitos 2, o losprimeros dos numerales de uno de tres dígitos, es aproximadamente igual a uncentésimo de la resistencia a la tensión mínima expresada en mega pascales(Mpa), y el último número es aproximadamente un décimo del cociente,expresado en porcentaje, entre la mínima resistencia a la tensión.

4.3.3.4.3. Marcas en los cierres:

No necesitan marcarse los tornillos ranurados y de cruz de todos los tipos, asícomo tampoco otros pernos y tornillos de tamaño .25 in. o M4 y los menores.Todos los pernos y tornillos de tamaños .25 in o M5 y los mayores se marcanpara identificar su resistencia. Los símbolos de la clase de propiedades paracierres dimensionados en el sistema métrico como se muestra en la figura No.181

El símbolo se localiza en la parte superior de la cabeza del perno o tornillo. En

forma alternativa, para los productos de cabeza hexagonal las marcas puedenestar indentadas aun lado de la cabeza.




212

Todos los estoperoles de tamaño .25 in. o M5 y mayores se identifican con elsímbolo de la clase de propiedades. La marca se localiza en el extremo delestoperol.

Para los estoperoles con un ajuste de interferencia con la rosca las marcas se

localizan en el extremo correspondiente a la tuerca. Los estoperoles máschicos que .50 in. o M12 usan diferentes símbolos de identificación.

Figura No. 181 Símbolos de identificación para la clase de propiedades en elsistema métrico, para pernos, tornillos y estoperoles (Fuente: López, 1992)

4.3.3.4.4. Tuercas:

Los términos habituales regulares y gruesos que se usan para describir elespesor de las tuercas, se reemplazan por los términos estilo 1 y estilo 2 paralas tuercas dimensionadas en el sistema métrico. La figura No. 182 ilustra eldiseño de las tuercas estilos 1 y 2, que esta basado en brindar a la tuercasuficiente resistencia para reducir la posibilidad de barrido de la rosca.

Figura No. 182 Estilos de tuerca hexagonal (Fuente: López, 1992)




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Existen tres clases de propiedades de tuercas de acero (figura No. 183).

Figura No. 183 Selección de tuercas en el sistema métrico para pernos,tornillos y estoperoles (Fuente: López, 1992)

4.3.3.4.4.1. Tuercas hexagonales con aletas:

Estas tuercas se usan en general en aplicaciones que requieren una gransuperficie de contacto de cojinete. Los dos estilos de tuercas hexagonales dealetas sólo difieren dimensionalmente en el espesor. Las clases depropiedades estándar para las tuercas hexagonales con aletas son idénticas alas de las tuercas hexagonales. Todas las tuercas dimensionadas en elsistema métrico se marcan para identificar su clase de propiedades.

4.3.3.5. Dibujo de un perno y una tuerca:

Los pernos y tuercas normalmente no se dibujan detallados a menos que seande un tipo especial o se hayan modificado. En algunos dibujos de ensambleses necesario mostrar una tuerca y un perno. Los tamaños aproximados detuercas y pernos se muestran en la figura No. 184. En la tabla numero 5 delapéndice se indican los tamaños reales .Los tamaños aproximados de tuercasy pernos se muestran También existen plantillas de tuercas y pernos, y serecomienda usarlos como una forma de disminuir el costo del dibujo manual.La práctica habitual en el dibujo es mostrar en todas las vistas las tuercas ypedazos de pernos en la posición de esquinas cruzadas.

Figura No. 184 Proporciones aproximadas de cabeza para tornillos desombrero, de cabeza hexagonal, pernos y tuercas (Fuente: López, 1992)




214

4.3.3.6. Estoperoles:

Los estoperoles, como se puede observar en la figura No. 185 aún se utilizanen grandes cantidades para satisfacer mejor las necesidades de ciertasfunciones de diseño y para mayor economía en general.

Figura No. 185 Estoperoles. (Fuente: López, 1992)

4.3.3.6.1. Estoperoles de doble extremo:

Estos estoperoles se designan con la siguiente secuencia: tipo y nombre,tamaño nominal, información de la rosca, longitud del estoperol, material (queincluye identificación del grado) y terminado (cromado o recubrimiento) si fueranecesario.

4.3.3.6.2. Estoperoles de rosca continúa:

Estos estoperoles se designan en la siguiente secuencia: nombre del producto,tamaño nominal, información de la rosca, longitud del estoperol, material yacabado (cromado y recubrimiento) si fuera necesario.

4.3.3.7. Rondanas:

Las rondanas son una de las formas de herramienta más comunes ydesempeñan muchas y distintas funciones en los ensambles de cierresmecánicos. Pueden necesitarse tan sólo para cubrir el claro de un orificiosobredimensionado, para dar mejor agarre a las tuercas o caras de un tornillo,o para distribuir las cargas sobre una superficie mayor. Con frecuencia, sirven

como dispositivos de bloqueo para cierres roscados. También se utilizan paramantener una presión sobre un resorte, para proteger las superficies contraamarre y para brindar un sello.

4.3.3.7.1. Clasificación de las rondanas:

Las rondanas son elementos que se agregan a sistemas de tornillos paramantenerlos apretados, pero no todos son del tipo de sujeción. Muchas deellas desempeñan otras funciones, tales como protección de superficies,aislamiento, sellado, conexión eléctrica y como dispositivos para mantener latensión en resortes.




215

4.3.3.7.1.1. Rondanas Planas Aplanadas:

Se usan sobre todo para proporcionar una superficie de asentamiento a unatuerca o a la cabeza de un tornillo, para cubrir orificios con claros grandes, ypara distribuir sobre una superficie mayor las cargas que se aplican en los

cierres, en particular en materiales suaves como el aluminio o la madera. (verfigura No. 186).

Figura No. 186 Rondanas planas y cónicas (Fuente: López, 1992)

4.3.3.7.1.2. Rondanas cónicas:

Se usan con tornillos para añadir un agarre eficaz de la elongación de estesobre un resorte.

4.3.3.7.1.3. Rondanas helicoidales de resorte

Están hechas de alambre levemente trapezoidal que forma una hélice de unespiral de modo que su altura libre es aproximadamente dos veces el espesorde la sección de la rondana. (Figura No. 187).

Figura No. 187 Rondanas de resorte helicoidal (Fuente: López, 1992)

4.3.3.7.1.4. Rondanas de dientes para sujeción:

Están fabricadas de acero al carbón endurecido, tienen dientes que estángirados o flexionados fuera del plano de la cara de la rondana, de modo que

las aristas afiladas se presentan a ambos lados: hacia la pieza y hacia la caradonde se asienta la cabeza del tornillo o la tuerca. (Ver figura No. 188)




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Figura No. 188 Rondanas de dientes para sujeción (Fuente: López, 1992)

4.3.3.7.1.5. Rondanas de resorte:

No hay diseños estándar para las rondanas de resorte (figura No. 189). Estánhechas en una gran variedad de formas y tamaños y generalmente seseleccionan del catálogo de un fabricante para algún propósito específico.

Figura No. 189 Rondanas de resorte comunes (Fuente: López, 1992)

4.3.3.7.1.6. Rondanas de propósito especial:

Existen rondanas moldeadas y troqueladas disponibles en muchos materiales y

pueden usarse como sellos, aislantes eléctricos, o protección de la superficiede los elementos ensamblados.




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Se dispone de muchas rondanas planas, cónicas o de dientes, concomponentes de mastique especiales adheridos con firmeza a ellas. Se usanpara sellar y aislar las vibraciones en las industrias de alta producción.

4.3.3.9. Términos relacionados con los cierres roscados:

El tamaño del golpe del orificio de un orificio roscado (auto perforado) es undiámetro igual al diámetro menor de la rosca. El tamaño del espacio delorificio, el cual permite el libre paso de un perno, es un diámetro un poco mayorque el diámetro mayor del perno (figura No. 190).

Figura No. 190 Especificaciones de cierres y orificios roscados (Fuente: López, 1992)




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Un orificio contra taladrado avellanado es un hueco circular de fondo plano quepermite que la cabeza de un perno o el sombrero de un tornillo descanse bajola superficie del elemento. Un orificio contra hundido es un hueco de carasangulares que se amolda a la forma de un tornillo de cabeza plana, desombrero, ovalada o de maquinaria. El aplanado es una operación de

manufactura que produce una superficie suave y plana en la que descansa lacabeza de un perno o una tuerca.

4.3.4. CIERRES ESPECIALES:

4.3.4.1. Conjunto de tornillos:

Los conjuntos de tornillos se usan como cierres permanentes para sujetar uncollar, una rondana o engrane sobre un eje contra las fuerzas rotacionales ode traslación. En contraste con la mayoría de implementos de cierre, elconjunto de tornillos es en esencia un dispositivo de comprensión. Las fuerzas

que desarrolla el punto del tornillo al apretarse, producen una fuerte acción deabrazadera que presenta resistencia al movimiento relativo entre las partesensambladas. El problema básico al seleccionar el conjunto de tornillos esencontrar la mejor combinación de forma del conjunto, tamaño y estilo depunto que provean la fuerza de sujeción requerida.

Los conjuntos de tornillos se pueden clasificar en dos formas: por su estilo decabeza y por el estilo de punto que se desea. (Figura No. 191). Cada estilo deconjunto de tornillos está disponible en cualquiera de los cinco estilos de punto.El enfoque convencional para seleccionar el diámetro del conjunto de tornilloses igualarlo, en forma burda, a la mitad del diámetro del eje. Esta regla sencillacon frecuencia da buenos resultados, pero su rango de utilidad es limitado.

4.3.4.1.1. Conjunto de tornillos y cuñeros:

Cuando un conjunto de tornillos se usa en combinación con una cuña, eldiámetro del tornillo debe ser igual al ancho de la cuña. En esta combinación,el conjunto de tornillos ubica las partes solamente en la dirección axial. Lacarga torsional sobre las partes es soportada por la cuña.

La cuña debe ser de ajuste apretado, de modo que no se transmita movimiento

al tornillo.




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Figura No. 191 Conjuntos de tornillos (Fuente: López, 1992)




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4.3.4.2. Mantener apretados los cierres:

Los cierres no son caros, pero el costo de instalarlos puede ser sustancial. Esprobable que el modo más sencillo de disminuir los costos de ensamblaje seaasegurándose de que una vez se instalen los cierres, se mantengan

apretados.El Instituto Nacional americano de Estándares (ANSI) ha identificado tresmétodos básicos de cierre: giro libre, torque prevaleciente y cierre químico.Cada uno de ellos presenta ventaja y desventajas. (figura No. 192).

Figura No. 192 Métodos básicos de bloqueo para roscas (Fuente: López, 1992)

Los dispositivos de giro libre incluyen rondanas dentadas y de cierre de resorte,y tornillos y pernos con cabezas parecidas a tuercas. Con estos arreglos, loscierres giran libremente en el sentido de la dirección de la abrazadera, lo quelos hace fáciles de ensamblar, y la pérdida de torque de ruptura es mayor queel torque de asentamiento. Sin embargo, una vez que se excede el torque depérdida de ruptura, las rondanas de giro libre no tienen torque prevalecientepara impedir una pérdida mayor.

Los métodos de torque prevaleciente usan el incremento de la fricción entre latuerca y el perno. Los tipos mecánicos generalmente tienen roscasdeformadas o perfile de rosca contorneadas que interfieren con las roscas enel ensamble.Los tipos no metálicos que usan injertos de nylon o poliéster producen ajustede interferencia del ensamble.El cierre químico se realiza cubriendo el cierre con un adhesivo.

4.3.4.3. Tuercas de bloqueo:

Una tuerca de bloqueo tiene medios internos especiales para sujetar un cierre

roscado que impide la rotación. Generalmente tiene las dimensiones,requerimientos mecánicos, y otras especificaciones de una tuerca estándar,pero con una característica adicional de bloqueo.




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Las tuercas de bloqueo se dividen en tres clasificaciones generales: torqueprevaleciente, giro libre y otros tipos. Esto lo podemos ver en las siguientesfiguras No. 193.

Figura No. 193 Tuercas de bloqueo (Fuente: López, 1992)

4.3.4.3.1. Tuercas de bloqueo de torque prevaleciente:Las tuercas de bloque de torque prevaleciente giran libremente unas cuantasvueltas, y luego deben ser forzadas a ocupar una posición final. La máximafuerza de agarre y bloqueo se alcanza tan pronto como las roscas y lascaracterística de bloqueo se acoplan. La acción de bloque se mantiene hastaque la tuerca se mueve. Las tuercas de bloqueo de torque prevaleciente seclasifican según los principios de diseño básicos:

1. La deflexión de la rosca causa fricción que se genera en el contactocon las cuerdas; por tanto, la tuerca resiste el aflojamiento.

2. La porción superior fuera de circunferencia de la tuerca autorroscablesujeta la rosca del perno y resiste a la rotación.

3. La sección ranurada de la tuerca de bloqueo es presionada hacia dentropara proporcionar agarre adicional de fricción sobre el perno.

4. Los injertos, no metálicos o de metal suave, se deforman plásticamentepor las roscas del perno para producir un ajuste de interferencia porfricción.

5. Un resorte de alambre o alfiler sujeta las cuerdas del perno paraproducir una acción de cuña o bloque de trinquete.




222

4.3.4.3.2. Tuercas de bloqueo de giro libre:

Las tuercas de bloqueo de giro libre tienen la capacidad de girar sobre el pernohasta que se asientan. Al apretarse más la tuerca se bloquea.

Como la mayoría de las tuercas de bloqueo de giro libre dependen de la fuerza

de la abrazadera para que ocurra la acción bloqueadora, generalmente no serecomiendan para juntas que pudieran relajarse por deformación plástica opor materiales de cierre que pudieran agrietarse o deshacerse.

4.3.4.3.3. Otros tipos de tuercas bloqueadoras:

Las tuercas de interferencia son tuercas delgadas que se usan abajo de otrasde tamaño completo para desarrollar una acción bloqueadora. La tuerca mayortiene suficiente resistencia para deformar elásticamente las cuerdas de plomodel perno y la tuerca de interferencia. Así, se genera una resistenciaconsiderable contra el aflojamiento. El uso de las tuercas de interferencia está

disminuyendo, en su lugar se utiliza generalmente una tuerca de torqueprevaleciente de una pieza, con ahorros en el costo del ensamble.

Las tuercas ranuradas y de castillo tienen ranuras que reciben una chaveta quepasa a través de un orificio perforado en el perno y así funciona como miembrobloqueador. Las tuercas de castillo difieren de las ranuras en que se tienenuna corona circular de diámetro reducido.

Las tuercas bloqueadoras de rosca única son cierres de resorte de acero quese aplican con rapidez. La acción bloqueadora se provee por medio del agarrede las puntas de la rosca sujetadora y la dirección de la base arqueada. Su

uso se limita a ensambles no estructurales y generalmente a tamaños detornillos inferiores a los 6 mm de diámetro. (Ver figura No. 193 y 194).

Figura No. 194 Tuercas de agarre de rosca única (Fuente: López, 1992)




223

4.3.4.4. Tuercas cautivas o de autorretención:

Las tuercas cautivas o de autorretención proporcionan un cierre permanente,fuerte, de roscas múltiples para usarse en materiales delgados (ver figura No.195).

Son especialmente buenas en lugares ciegos, y normalmente se puedencolocar sin dañar los acabados. Los métodos de colocación de estos tipos detuercas varían, y las herramientas necesarias para su ensamble generalmenteno son complicadas ni caras. Las tuercas de autorretención se agrupan deacuerdo con cuatro medios de sujeción.

1. Tuercas de placa o ancla: tienen agarraderas de montaje que puedenremacharse, soldarse o atornillarse al elemento.

2. Tuercas de jaula: una jaula de resorte de acero retiene una tuercaestándar. La jaula embona en un orificio o se sujeta sobre una arista

para mantener a la tuerca en posición.3. Tuercas de unión: están especialmente diseñadas con collares piloto

unidos o adheridos al elemento padre a través de un orificiopretaladrado.

4. Tuercas de autopenetración: son una forma de las tuercas de unión perocortan su propio orificio.

Figura No. 195 Tuercas cautivas (Fuente: López, 1992)

4.3.4.5. Inserciones:

Las inserciones son una forma especial de tuerca diseñada para desempeñarla función de un orificio autorroscado en ubicaciones o en perforaciones ciegaso abiertas. (Ver figura No. 196)




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Figura No. 196 Insertos (Fuente: López, 1992)

4.3.4.6. Cierres selladores:

Los cierres mantienen juntas a dos o más partes, pero también puedendesempeñar otras funciones. Una función auxiliar importante es el sellado defugas de gases y líquidos.

Son posibles dos tipos de construcción de juntas selladas por medio de cierres.(Ver figura No. 197).

Figura No. 197 Tipos de construcción de juntas selladas (Fuente: López, 1992)

En un enfoque los cierres se introducen en el medio sellador y se sellan porseparado. El segundo enfoque utiliza un elemento de sellado separado quese pone en su sitio por medio de fuerzas de agarradera producidas por cierresconvencionales, tales como remaches o pernos. Hay muchos métodos paralograr en sello por medio de cierres. (Ver figura No. 198)




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Figura No. 198 Cierres selladores (Fuente: López, 1992)

4.3.5. CIERRES PARA INSTRUMENTOS LIGEROS DE METAL, PLASTICO YMADERA:

4.3.5.1 Tornillos Autoperforantes:

Los tornillos auto perforantes cortan o forman una rosca compañera cuando seintroducen en orificios taladrados o labrados. Estos cierres de una piezapermiten la instalación rápida, debido a que no se utilizan tuercas y sólo serequiere acceso por un lado de la junta.

La rosca compañera que se produce con el tornillo auto perforante se ajustaestrechamente a las cuerdas del tornillo, y no es necesario ningún espacio.Este ajuste estrecho generalmente mantiene a los tornillos apretados, auncuando haya condiciones de vibración (ver figura No. 199).

Figura No. 199 Tornillos autoperforantes (Fuente: López, 1992)

Los tornillos autoperforantes tienen una dureza prácticamente a prueba detodo y por tanto, pueden introducirse apretados y tener una alta resistenciafinal a la torsión. Los tornillos se usa en acero, aluminio ( fundido, laminado o




226

formado inerte ), fundidos inertes, hierro fundido, forjas, plásticos, plásticosreforzados, asbestos y chapas de madera impregnadas de resina (ver figuraNo. 200). Con materiales débiles deben usarse roscas gruesas.

Figura No. 200 Tabla de aplicación de tornillos autoperforantes (Fuente: López, 1992)

Los tornillos autoperforantes tienen puntos especiales para taladrar y por tantohacer sus propios orificios (ver figura No. 201). Esto elimina el taladrado ogolpeteo, pero deben introducirse con un destornillador potente.

Figura No. 201 Tornillos autoperforantes (Fuente: López, 1992)




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4.2.5.2. Tornillos especiales autoperforantes:

Los tornillos especiales auto perforantes son los autocautivos y combinacionesde doble rosca para introducción limitada. Los tornillos autocautivos combinanuna rosca de paso grueso con un paso más fino (rosca de tornillo de

maquinaria) adicional a lo largo del mango del martillo.

Los tornillos autoperforantes selladores, con rondanas preensambladas oanillos tipo 0, según podemos observar en la figura No. 202 B, se encuentrandisponibles en diferentes estilos.

Figura No. 202 Tornillos autoperforantes especiales.

LECCION 19

4.4. BANDAS, CADENAS Y ENGRANES:

4.4.1. TRANSMISIONES DE BANDA:

En los últimos 50 años las transmisiones de banda de caucho han llevado aun alto grado de refinamiento. El resultado ha sido una transmisión más

compacta capaz de soportar cargas más pesadas a un menor costo.4.4.1.1. Bandas planas:

Las transmisiones de banda plana ofrecen flexibilidad, absorción devibraciones, transmisión eficiente de potencia a altas velocidades,resistencia a atmósferas abrasivas y costo comparativamente bajo. Lasbandas pueden operar en poleas relativamente pequeñas y pueden serempalmadas y conectadas para funcionamiento sinfín. Sin embargo, comorequieren alta tensión, también imponen cargas elevadas en los cojinetes.En ocasiones son más ruidosas que otras transmisiones de banda con

resbalamiento y su eficiencia es comparativamente baja a velocidadesmoderadas (figura No. 203).




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Figura No. 203 Transmisiones de banda plana (Fuente: López, 1992)

Las bandas planas para transmisión de potencia se dividen entres clases:

1. Convencionales: bandas planas ordinarias sin dientes, ranuras oentalladuras.

2. Ranuras o entalladuras: bandas planas básicas modificadas queproporcionan las ventajas de otro tipo de producto de transmisión, porejemplo, bandas en V.

3. De mando positivo: bandas planas básicas modificadas para eliminar lanecesidad de fuerza de fricción en la transmisión de potencia.

Las bandas convencionales están disponibles en dos tipos: reforzadas, lascuales utilizan un miembro de tensión para obtener resistencia, y noreforzadas, las cuales dependen de la resistencia a la tensión de su materialbásico. (Ver figura No. 204 A).

Figura No. 204 Bandas planas (Fuente: López, 1992)




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Las bandas longitudinalmente ranuradas o entalladas utilizan una banda planacomo sección de tensión y una serie de ranuras en V para comprensión yseguimiento. Estas en general se conocen como polibandas en V. (ver figuraNo. 204 B).

Las bandas de mando positivo, utilizan una banda plana como sección detensión y una serie de dientes uniformemente espaciados en la superficieinferior. Estos dientes se empotran en una polea similarmente ranurada paralograr un encaje positivo. Las bandas de transmisión positiva también seconocen como bandas sincronizantes. (Ver figura No. 204 C).

4.4.1.2. Bandas planas convencionales

Las bandas de hule planas fueron desarrolladas a principios de 1900principalmente como reemplazo de las bandas de cuero. Con la llegada de lasbandas en V, se diseñaron pocas máquinas que emplearán bandas planas. Noobstante, las bandas convencionales merecen ser consideradas seriamente en

muchas aplicaciones. Por ser delgadas, las bandas planas no están sujetas acargas centrífugas elevadas y por lo tanto pueden funcionar con poleaspequeñas a altas velocidades. Esta característica las hace muy adecuadaspara transmisiones miniatura, tales como las utilizadas en cepillos de potenciade aspiradoras.

Están disponibles como bandas planas convencionales, como bandas sin fin ocomo material para bandas que puede ser cortado a la longitud necesaria.

Las bandas convencionales normalmente están disponibles en cinco materialesbásicos:

1. Cuero2. Tela o cuerda ahulada3. Hule o plástico no reforzado4. Cuero reforzado5. Tela

Cuero: La mayoría de las bandas de cuero están hechas de capas de materialunidas entre sí. Proporcionan un excelente coeficiente de fricción, flexibilidady larga duración y son fáciles de reparar. Sin embargo, su costo inicial eselevado, deben ser limpiadas y requieren tratamiento. También se estiran oencogen, según las condiciones atmosféricas.

Tela o cuerda ahulada: Actualmente están disponibles muchos tipos y granosde material ahulado para bandas. Casi todos resistentes a la humedad, ácidosy alcalino.

Tela ahulada: Éste es el tipo menos caro de material para bandas. Estáhecho de capas de algodón o lona sintética, impregnadas de hule.

Cuerda ahulada: Estas bandas consisten en una serie de capas de cuerdasimpregnadas de hule. Ofrecen alta resistencia a la tensión con un tamaño ymás pequeños.

Hule o plástico no reforzado: Se encuentran disponibles bandas planas envarios materiales no reforzados para el trabajo liviano.




230

Hule: Básicamente una tira simple de hule, estas bandas están disponibles envarios compuestos. Están diseñadas específicamente para baja potencia(kilowatts), transmisiones de baja velocidad. Son específicamente útiles paratransmisiones de centro bajo porque pueden ser estiradas simplemente paraponerlas sobre las poleas.

Plástico: Las bandas de plástico no reforzado transmiten cargas de potenciamás pesadas que las de hule. Están disponibles en varios compuestosplásticos.

Cuero reforzado: Estas bandas están formadas por un miembro plásticoresistente a la tensión, general nylon reorientado y cubiertas de cuero arriba yabajo.

Tela: Todas las bandas de tela consisten en una sola pieza de algodón o lonaplegada y cosida con hileras de puntadas longitudinales. Otras están tejidasen formas sin fin.

La ventaja principal de todas las bandas de tela es su capacidad de remolcaruniformemente y de funcionar a altas velocidades. Se utilizan por lo generalen máquinas clasificadoras.

4.4.1.2.1. Bandas ranuradas:

Estas son bandas básicamente planas con nervaduras en la parte de abajo.La sección plana sirve como componente de transporte de carga, y lasnervaduras proporcionan tracción en las ranuras de polea.

Este tipo de banda, aunque se parece a la banda en V convencional, funcionacon base en un principio diferente. En lugar de depender de la acción de cuñapara transmitir potencia, depende únicamente de la fricción entre la polea y labanda. La capacidad de transmitir potencia depende del ancho de la banda;se utiliza solo una banda, con un número variable de nervaduras, por cadatransmisión.

4.4.1.2.2. Banda de mando positivo:

Otra variedad de la banda plana es la banda de mando positivo o bandasincronizante. Básicamente es una banda plana con una serie de dientesuniformemente espaciados en la circunferencia interior, combina las ventajasde la banda plana con el agarre positivo de las cadenas y engranes.

Las bandas de mando positivo tienen muchas ventajas. No hay resbalamientoo variación de velocidad, y es posible una amplia variedad de rangos develocidad. La tensión requerida en la banda es mínima, de modo que lascarga en los cojinetes son bajas.

No es recomendable el uso de estas bandas en los casos en que las poleasestán desalineadas.

4.4.1.2.3. Poleas para bandas planas

Se utilizan diferentes tipos de poleas para bandas planas, nervadas y demando positivo.




231

4.4.1.2.3.1. Poleas para bandas planas

Éstas por lo general son de hierro fundido, también las hay de acero y envarias combinaciones de maza. Sus mazas pueden ser sólidas, de rayos opartidas y también con otras modificaciones de la polea básica.

4.4.1.2.3.2. Escalonamiento

Todas las poleas de transmisión de potencia deben ser escalonadas orebordeadas.

Figura No. 205 Corona en polea (Fuente: López, 1992)

4.4.1.2.3.3. Otros tipos

Las poleas para bandas de mando positivo o nervadas se encuentrandisponibles en una amplia variedad de medidas y anchos.

En una transmisión de banda sincronizante por lo menos una polea debe serde reborde para mantener la banda en su lugar. Para transmisiones de centrolargo, se recomienda bordes en las dos poleas, aunque no se requieran. Laspoleas tensoras o locas no requieren rebordes.

4.4.1.3. Bandas en V

Las bandas en V son las más utilizadas por la industria; virtualmentedisponibles en cualquier distribuidor y adaptables a prácticamente cualquiertipo de transmisión. En la actualidad se puede disponer de ellas en una ampliavariedad de medidas y tipos estándar para transmitir casi cualquier cantidad decarga.

Normalmente, las transmisiones de bandas en V funcionan mejor a velocidadesentre 1 500 a 6 000 ft/min (8 a 30 m/s).

Ventajas: Las transmisiones de bandas en V permiten altas relaciones develocidad y son de una larga duración (3 a 5 años). Son fáciles de instalar yremover, silenciosas y de bajo mantenimiento. Las bandas en V tambiénpermiten la absorción de vibraciones entre los ejes motriz e impulsado.

Limitaciones: Por el hecho de estar sometidas a cierto grado de resbalamiento,las bandas en V no deben ser utilizadas en los casos en que se requieren

velocidades sincrónicas.




232

4.4.1.3.1. Dimensiones Estándar:

4.4.1.3.1.1. Sección transversal

Las bandas en V, industriales y agrícolas, siempre se fabrican en secciones

transversales estándar. (Ver figura No. 206).

Figura No. 206 Banda en V (Fuente: López, 1992)

Industriales: Se fabrican en dos tipos: para trabajo pesado (convencionales,

angostas) y trabajo liviano. Las bandas angostas se fabrican en secciones 3V,5V y 8V. Las bandas para trabajo liviano vienen en secciones 2L, 3L 4L y 5L.

El material para bandas de extremo abierto está disponible en secciones A, B,C y D. El material para bandas en V, el cual no está amparado por unestándar, se fabrica en secciones A, B, C, D y E, y en algunas medidas paraaplicaciones de bajo caballaje (kilowatts).

Agrícolas : Estas bandas se fabrican en las mismas secciones que lasconvencionales. Se designa HA, HB, HC, HD y HE; en secciones de doble V,están disponibles con las designaciones HAA, HBB, HCC y HDD.Las bandas agrícolas difieren de las industriales en su construcción.

Automotrices: Las bandas para usos automotrices se fabrican en seissecciones transversales de designación SAE, identificadas por los anchossuperiores: .38, .50, .69, .75, .88 y 1.00 in. (10, 12, 17, 19, 22 y 25 mm).

Longitud: Aunque las bandas en V sin fin pueden ser fabricadas en cualquierlongitud dentro de un rango bastante amplio, los fabricantes han estandarizadociertas longitudes para la fabricación de bandas.

4.4.1.3.2. Designación de medida de bandas:Para los diferentes tipos de bandas en V, se utiliza el mismo método básicopara designar la medida de las bandas. Las medidas de bandas se especificanmediante un código compuesto de símbolos que representan la seccióntransversal de la banda seguida por una designación de longitud. Para bandasconvencionales y para trabajo liviano, la designación de la longitud se hace enpulgadas; para bandas angostas el número representa décimas de pulgada.

Por ejemplo, una banda en V convencional designada B23 tiene una seccióntransversal B y una designación de longitud estándar de 23 in.; una banda

angosta designada 5V350 tiene una sección transversal 5-V y una longitud




233

externa efectiva de 35 in. ; y una banda en V para el trabajo liviano designada2L080 tiene una sección transversal 2L y una longitud externa efectiva de 80 in.

No existen métodos estándar para designar bandas automotrices. Las bandaspara velocidad variables se designan mediante un código en el cual los

primeros dos números indican el ancho nominal de la banda en dieciseisavosde pulgada, los dos siguientes indican el ángulo del canal de la ranura de lapolea, seguidos por la letra V, con números después de ésta que especifican lalongitud en décimas de pulgada.

Básicamente, una banda en V consta de cinco secciones (ver figura No. 207):

1. Miembros de tensión o sección de soporte de carga2. Sección acojinada de baja dureza que rodea a los miembros de tensión3. Sección superior flexible4. Sección de comprensión inferior

5. Cubierta o chaqueta

Figura No. 207 Construcción básica de una banda en V (Fuente: López, 1992)

4.4.1.3.3. Garruchas y mazas:

La mayoría de las garruchas (las ruedas acanaladas de poleas) son de hierrofundido, el cual es económico y estable, y permite una larga duración del canal.Para trabajo liviano, las garruchas pueden ser de acero, hierro fundido oplástico. Las garruchas de acero se utilizan principalmente en aplicacionesautomotrices y agrícolas. Para aplicaciones especiales se pueden fabricar deacero o aleación de aluminio. (Ver figuras No. 208 y 209).

Figura No. 208 Tiposcomunes de bases demotor (Fuente: López,1992)

Las garruchas se fabrican con canales regulares o profundos. Una garrucha

de canal profundo se utiliza en general cuando la banda en V entra en ellainclinada; por ejemplo, en una transmisión de cuarto de vuelta, en




234

transmisiones de eje vertical o siempre que la vibración de la banda pueda serun problema.

Figura No. 209 Transmisiones de banda simple y múltiple (Fuente: López, 1992)

4.4.1.3.4. Uso de poleas tensoras o locas:

Las poleas tensoras son garruchas acanaladas o poleas planas que no sirvenpara transmitir potencia pero sí para tensar la banda. En general se utilizancuando no es posible mover el eje para instalar y tensar la banda, como entredos ejes de línea.

Una polea tensora interna invariablemente disminuye el arco de contacto de lasbandas en cada garrucha cargada de la transmisión. Deberá ser por lo menostan grande como la garrucha pequeña cargada y localizarse de preferencia en

el lado flojo de la transmisión. (Figura No. 210 A).

Figura No. 210 Localización depoleas tensoras (Fuente: López,1992)

Una polea tensora plana, ya sea que se utilice adentro o afuera de latransmisión, deberá localizarse tan cerca como sea posible del lugar dondelas bandas abandonan la garrucha. En el lado flojo de la transmisión, el cual esel lugar de preferencia, esto es tan cerca como sea posible de la garrucha




235

motriz o impulsada (Figura No. 210 A y B). En el lado derecho de latransmisión, esto significa tan cerca como sea posible a la garrucha propulsada(Figura No. 210 C y D).

4.4.1.4. Cómo seleccionar una transmisión de banda en V para trabajo

liviano:La selección apropiada de transmisiones de banda en V para maquinarialiviana se ha simplificado y condensado en tres pasos. La selección completaimplica la selección apropiada de:

1. Las medidas de la polea en V para el eje motriz y la sección transversalde la banda.

2. La medida de la polea en V para el eje impulsado3. la longitud de la banda para distancia entre centros requerida.4. La clasificación apropiada ayuda a garantizar la máxima duración de la

transmisión. Las siguientes son aplicaciones de trabajo típicas:

Trabajo liviano: Lavadoras domésticas, planchadoras domésticas,lavavajillas, ventiladores y sopladores, bombas centrífugas.

Trabajo normal: Quemadores de petróleo, pulidoras, ventiladores decalefacción, rebanadoras de carne, transmisiones de velocidad,taladradoras, generadores y podadoras de césped.

Trabajo pesado: Transmisiones de motores de gasolina, máquinas paratrabajar metal, máquinas lijadoras, alimentadores de hornos, rociadores,máquinas de trabajar madera, tornos, máquinas industriales,refrigeradores, compresores, bombas de pistón esmeriladoras.

4.4.2. TRANSMISIONES DE CADENA:

Casi todos los tipos de cadenas de transmisión de potencia tienen doscomponentes básicos: barras laterales y placas de eslabonamiento, y unionesde pasador y buje. La cadena forma una articulación en cada unión paraoperar alrededor de una rueda dentada. El paso de la cadena es la distanciaentre centros de las articulaciones.

Las cadenas de transmisión de potencia tienen varias ventajas; distancias entrecentros de ejes relativamente ilimitadas, tamaño reducido, facilidad de

ensamble, elasticidad a tensión sin resbalamiento o deslizamiento y capacidadde funcionar en una atmósfera de relativamente alta temperatura (Figura No.211).

Figura No. 211 Transmisiones de cadena(Fuente: López, 1992)




236

4.4.2.1. Tipos básicos:

Existen seis (6) tipos principales de cadenas de transmisión de potencia, connumerosas modificaciones y configuraciones especiales para aplicacionesespecíficas. Un séptimo tipo, la cadena de pestaña. A menudo se utiliza en

aplicaciones de trabajo liviano. Como podemos observar en la figura No. 212muestra las características básicas de cinco de los tipos principales.

Figura No. 212 Tipos de cadenabásicos (Fuente: López, 1992)

4.4.2.1.1. Desmontable:

La cadena desmontable maleable se fabrica en varias medidas con pasodesde .902 hasta 4.063 in. (23 a 103 mm) y resistencia final desde 700 hasta17.000 1b/in.2 [5 a 110 mega pascals (MPa)]

Del mismo tipo es la cadena desmontable de acero, amparada por ANSIB29.6. Esta cadena se fabrica en medidas con paso desde .904 in. (23 mm)hasta un poco menos de 3.00 in. (76 mm) y resistencia final desde 760 hasta 5000 1b/in.2 (5 a 35 MPa)

Los extremos del eslabón desmontable se conocen como el extremo de barra yel extremo de gancho.

4.4.2.1.2. Clavijas:

Para velocidades ligeramente altas [hasta aproximadamente 450 ft/min (2.2m/s)] y cargas pesadas, se utilizan cadenas de clavijas. Las cadenas de clavijase componen de eslabones individuales fundidos, con extremos redondeadosen forma de barril y barras laterales. Estos eslabones están interconectadoscon pasadores de acero. Los extremos de los eslabones de cadena de clavijasse conocen como extremo de barril y extremo abierto.

Muchas de estas cadenas han sido diseñadas para funcionar sobre ruedasdentadas para cadena desmontable. Por consiguiente, las cadenas van desdeun poco más desde 1.00 in. (25 mm) hasta 6.00 in. (150 mm) de paso, con

resistencias finales desde 3 600 hasta 30 000 1b/in.2

(25 a 200 MPa).




237

4.4.2.1.3. Barras laterales de rodillo:

Las cadenas con barras laterales de rodillo de acero se utilizan mucho comocadenas de transmisión en maquinaria de construcción. Funcionan avelocidades hasta de 1 000 ft/min (5m/s) y transmiten cargas hasta de 250 hp

(185kW).

Cada eslabón tiene dos barras laterales, un buje, un rodillo, un pasador, y si lacadena es desmontable, una chaveta. Algunas cadenas de barras laterales sefabrican sin rodillos.

4.4.2.1.4. Rodillos:

La cadena de transmisión de rodillos (ver figura No. 213) está disponible enpasos desde .25 hasta 3.00 in. (6 a 75 mm). En el rodillo ancho único, laresistencia final oscila desde 925 has 130 000 1b/in.2 (6 a 900 MPa). También

está disponible en anchos múltiples. Las ruedas dentadas de paso pequeñopueden operar a velocidades hasta 10 000 r/min, y las transmisiones de 1 000a 1 200 hp (750 a 900 Kw.) no son inusuales.

Estas cadenas se ensamblan con eslabones de rodillo y eslabones de pasador.Si la cadena es desmontable, se utilizan chavetas en los agujeros de pasadorde la cadena.

Figura No. 213Terminología de cadenade rodillos y ruedasdentadas (Fuente: López,1992)

ANSI B29.1 también abarca varios tipos especiales de cadenas de rodillos.Uno está equipado con bujes de metal pulverizado sinterizado, impregnados deaceite para autolubricación. Esta cadena transporta cargas livianas avelocidades reducidas, sin embargo sus aplicaciones son limitadas porque no

utiliza rodillos. En su lugar, utiliza bujes del mismo diámetro externo que losrodillos normales (Figura No. 214).




238

Figura No. 214 Cadena autolubricante (Fuente: López, 1992)

Otra aproximación a la autolubricación ha sido el uso de cadenas de rodillosespeciales con fundas de plástico entre los bujes y remaches de la cadena. Elplástico reduce la fricción en la articulación. Las cadenas de plástico estándisponibles para aplicaciones especiales.

4.4.2.1.5. Doble paso:

Éstas son básicamente iguales a las cadenas de rodillos, excepto que el pasoes el doble de largo. Las cadenas de rodillos y las de doble paso tienenpasadores y rodillos del mismo diámetro, rodillos del mismo ancho y placas deeslabonamiento de igual espesor.

4.4.2.1.6. Silenciosas de dientes invertidos:

Éstas son cadenas de alta velocidad, utilizadas principalmente entransmisiones de potencia y máquinas generadoras de energía, tales como

grúas y palas mecánicas, máquinas herramientas y bombas. Se usan entransmisiones que transfieren hasta 1 200 hp (900 Kw.).

Estas cadenas están integradas por una serie de eslabones dentados,ensamblados alternamente con pasadores o una combinación de componentesde unión de tal modo que se forma una articulación entre pasos contiguos. Lacadena guía central tiene eslabones guía que engranan con un canal ocanales en la rueda dentada, y la cadena guía lateral cuenta con guías queengranan con los costados de la rueda dentada.

4.4.2.1.7. Pestaña o corredera:

Las cadenas de pestaña se utilizan como transmisiones de baja velocidadcontroladas manualmente en numerosos productos, tales como sintonizadoresde televisión, sintonizadores de radio, dispositivos de computo, registradoresde tiempo, acondicionadores de aire, juguetes, exhibidores giratorios, controlesde ventilador y persianas venecianas.

4.4.2.2. Ruedas dentadas:

Los tipos básicos de rueda dentada utilizados con cadenas de rodillos de acerode precisión se ajustan a las normas ANSI.

Utilizadas para montarse en bridas, mazas u otros dispositivos, la ruedadentada de plato es plan, sin maza.




239

Las ruedas dentadas con maza de tamaño pequeño y medio se tornean conmaterial en barras o forjas, o se fabrican soldando una maza hecha de unmaterial en barra a una placa laminada caliente. En aplicaciones de pocacarga, es posible que se requiera sólo una extensión de maza. Las ruedasdentadas de gran diámetro normalmente tienen dos salientes en la maza,

equidistantes del plano central de la rueda dentada.4.4.2.2.1. Materiales:

Aunque normalmente se fabrica con fundiciones de hierro gris, las ruedasdentadas también están disponibles en acero fundido o en construcciones demaza soldada.

Las ruedas dentadas hechas de metal pulverizado sinterizado, nylon y otrosplásticos, son económicas en grandes cantidades. Estas ruedas dentadasofrecen muchas ventajas. Por ejemplo, las ruedas dentadas de plásticorequieren de poca lubricación y son muy utilizadas donde la limpieza es

esencial.

4.4.2.3. Diseño de transmisiones de cadena de rodillos:

El diseño de una transmisión de cadena de rodillos consiste principalmente enla sección de las medidas de la cadena y la rueda dentada. También incluyela determinación de la longitud de la cadena, la distancia entre centros, elmétodo de lubricación y, en algunos casos, la disposición de las fundas ypoleas tensoras de la cadena.

A diferencia de las transmisiones de bandas, las cuales se basan envelocidades lineales en pies por minuto o metros por segundo, lastransmisiones de cadena se basan en velocidades rotatorias, o revolucionespor minuto de la rueda dentada más pequeña, la cual en la mayoría de lasinstalaciones es el miembro impulsado.

El diseño de transmisiones de cadena se basa no sólo en los caballos defuerza (kilowatts) y velocidad, sino en los siguientes factores relativos a lascondiciones generales de servicio.

Caballos de fuerza (kilowatts) promedio a ser transmitidos (ver figura No.215).Revoluciones por minuto de los miembros motriz e impulsado.Diámetro del ejeDiámetros permisibles de las ruedas dentadasCaracterísticas de la carga, ya sea uniforme y permanente, pulsante, dearranque pesado o sujeta a picosLubricación, ya sea periódica, ocasional o copiosaCuando las cadenas están expuestas al polvo, suciedad o materiasextrañas perjudiciales, se deberán utilizar fundas de cadena paraprotegerlas.Expectativa de duración: la cantidad de servicio requerida, o duracióntotal. Es mucho mejor exagerar la medida de la cadena que escatimar

en la medida de la cadena utilizada.




240

Al diseñar transmisiones de cadena, es de suma importancia considerar yestudiar el paso o medida de la cadena utilizada. El número de revolucionespor minuto y la medida de la rueda dentada más pequeña de más rápidomovimiento determinan el paso de la cadena que deberá utilizarse.

Figura No. 215 Factoresque influyen para laselección tentativa detransmisiones de cadena(Fuente: López, 1992)(Fuente: López, 1992)

Las cadenas de paso pequeño en anchos únicos y múltiples se adaptan atrasmisiones de alta velocidad y también a trasmisiones de cualquier velocidad

en los casos en que el desempeño suave y silencioso es esencial.

Las cadenas de paso grande se adaptan a transmisiones de mediana y bajavelocidad.

Las cadenas de rodillos de anchos múltiples son cada vez más populares. Nosolo resuelven los problemas de transmitir una mayor potencia a altasvelocidades, sino que, además debido a su acción más suave, reducensustancialmente el factor de ruido (ver figura No. 216).

Figura No. 216 Transmisión de cadenade rodillos múltiples (Fuente: López,1992)

4.4.2.3.1. Medida de las ruedas dentadas:

En general se utilizan ruedas dentadas con un mínimo de 17 dientes paraobtener un funcionamiento suave a altas velocidades. Debido a la disminucióndel impacto de los dientes, se deberá considerar el uso de ruedas dentadas de19 0 21 dientes con el objeto de una mayor expectativa de duración yoperación más suave. En instalaciones de baja velocidad y de uso especial odonde las limitaciones de espacio son un factor, se pueden usar ruedasdentadas de menos de 17 dientes. El número máximo normal de dientes es de120.

La práctica común indica que la relación de ruedas motriz a impulsada no

deberá ser más de 6:1. la envoltura de la cadena sobre la rueda motriz es de120º.




241

4.4.2.3.2. Distancias entre centros:

Las distancias entre centros debe ser más de la mitad del diámetro de la ruedadentada más pequeña, más la mitad del diámetro de la rueda dentada másgrande; de lo contrario, los dientes de las ruedas se tocarán. (Cuando sea

necesario, las transmisiones pueden operar con una pequeña cantidad deespacio libre entre las ruedas dentadas.) Se obtienen mejores resultados conel uso de una distancia entre centros de 30 a 50 veces el paso de la cadenautilizada. Ochenta veces el paso se considera como máximo.

4.4.2.3.3. Tensión de la cadena:

Las cadenas nunca deben funcionar con ambos lados tensos. Siempre que seaposible se deberán utilizar centros ajustables para permitir la flojedad inicialapropiada y para permitir ajustes periódicos requeridos por el desgaste naturalde la cadena. El pandeo de la cadena deberá ser equivalente a

aproximadamente 2% de la distancia entre centros.

Se deberá utilizar una rueda dentada tensora o loca para hacerse cargo de laflojedad de la cadena cuando no es posible utilizar centros ajustables (verfigura No. 217).

Figura No. 217 Transmisiones de cadena (Fuente: López, 1992)

4.4.2.3.4 Longitud de la cadena:La longitud de la cadena es una función del número de dientes en ambasruedas dentadas y de la distancia entre centros. Además, la cadena debe estarintegrada por un número entero de pasos, de preferencia con un número par,para evitar el uso de un eslabón de compensación.

4.4.2.3.5. Fórmula para la longitud de la cadena:

Por simplicidad, se acostumbra calcular la longitud de la cadena en función desus pasos y luego multiplicar el resultado por su paso para obtener la longitud

en pulgadas (milímetros). La siguiente fórmula es un método conveniente yrápido de hallar la longitud de la cadena en pasos (Observar figura No. 218).




242

Figura No. 218 Determinación de la longitud de la cadena (Fuente: López, 1992)

Dividir la distancia entre centros en pulgadas (milímetros) entre elpaso de la cadena para obtener C.

Sumar el número de dientes en la rueda dentada al número de dientes enla rueda dentada grande para obtener M.

Restar el número de dientes en la rueda dentada pequeña del número dedientes en la rueda dentada grande para obtener el valor F y el valorcorrespondiente de S.

La longitud de la cadena en pasos es igual a:

2C +2

M +

C

S

Una cadena no puede contener la parte fraccionaria de un paso. Porconsiguiente, es necesario incrementar el paso al siguiente número enteromás alto, de preferencia un número par. La distancia entre centros entoncesdebe ser corregida.

Multiplicar el número de pasos por el paso de la cadena utilizado paraobtener su longitud en pulgadas (milímetros).




243

4.4.2.3.6. Selección de la transmisión

Los caballos de fuerza (kilowatts) se relacionan con la velocidad de la ruedadentada más pequeña, con base en esto se selecciona la transmisión, ya seauna transmisión que reduce o incrementa la velocidad. Para seleccionar la

transmisión se consideran las cargas impuestas a la cadena por el tipo depotencia de entrada y el tipo de equipo a ser impulsado. Se utilizan factores deservicio para compensar estas cargas, y los caballos de fuerza (kilowatts)requeridos por la cadena se determinan mediante la siguiente ecuación (verfiguras Nros. 219 y 220).

Caballos de fuerza requeridos = Hp (Kw.) de transmisión X factor de servicio

factor de tramos múltiples

Potencia requerida = plesramosmulti factor

Hpdediseño

det

Las tablas de caballos de fuerza y kilowatts son un medio rápido paradeterminar los probables requerimientos de las cadenas.

Figura No. 219 Factores de servicio y cabos múltiples de transmisiones deCadena (Fuente: López, 1992)

Figura No. 220 Ruedas dentadas comerciales (Fuente: López, 1992)




244

4.4.3. TRANSMISIONES DE ENGRANES

La función de un engrane es transmitir movimiento, rotatorio o reciprocante, deuna parte de una máquina a otra y donde se requiere reducir o incrementar lasrevoluciones de un eje.

Los engranes son cilindros o conos rodantes que tienen dientes en sussuperficies de contacto para garantizar un movimiento positivo (ver figurasNros. 221 y 222).

Los engranes son los más durables y resistentes de todos los transmisoresmecánicos. Por esta razón, se utilizan engranes en lugar de bandas ocadenas en transmisiones automotrices y en la mayoría de transmisiones demaquinas para trabajo pesado.

Existen muchas clases de engranes, y se pueden agrupar de acuerdo con la

posición de los ejes que conectan. Los engranes rectos conectan ejesparalelos, los engranes cónicos conectan ejes cuyas líneas de centro seintersecan y los engranes de tornillos sin fin conectan ejes que no seintersecan. Un engrane recto con cremallera convierte el movimiento rotatorioen movimiento lineal o reciprocante. El más pequeño de los dos engranes seconoce como piñón.

El diseño de un engrane es muy complicado, ya que tiene que ver conproblemas tales como resistencia, desgaste y selección del material.Normalmente un dibujante selecciona un engrane en un catalogo. La mayoríade los engranes son de hierro fundido o hacer, pero se utilizan de latón, bronceo plástico cuando factores tales como desgaste o ruido deben serconsiderados.

Figura No. 211 Engranes (Fuente: López, 1992)




245

Figura No. 222 Medidas de dientes de engranes (Fuente: López, 1992)

4.4.3.1. Engranes rectos:

Las proporciones de los engranes rectos y la configuración de sus dientes sonestandarizadas; las definiciones, símbolos y formulas se dan en algunas figurasque van desde la No. 223 a 226).

Figura No. 223 Términos de dientes de engrane (Fuente: López, 1992)Se utilizan engranes para transmitir movimiento y potencia a velocidad angularconstante. La forma especifica del engrane que produce mejor esta velocidadangular constante es la involuta. La involuta se describe como la curva trazadapor un punto sobre una cuerda tensa que se desenrolla de un círculo. Éste sellama círculo base. Todo engrane de dientes en involuta tiene sólo un circulobase del cual se generan todas las superficies de involuta de sus dientes. Estecirculo no es una parte física del engrane y no puede ser medido directamente.El contacto entre involutas conjugadas ocurre a lo largo de una línea quesiempre es tangente a, y que cruza, los dos círculos base. Ésta se conoce

como línea de acción.




246

Figura No. 224 Endentación de dientes de engrane (Fuente: López, 1992)

El ángulo de presión de 14.5º se ha utilizado por muchos años y continúasiendo útil para duplicación o reemplazo del engranaje. Los ángulos estándarde 20º y 25º han llegado a ser la norma para engranajes nuevos por suscaracterísticas de funcionamiento silencioso y uniforme, capacidad detransporte de carga y el menor número de dientes afectados por corte sesgado.

Los engranes rectos estándar con ángulo de presión de 14.5º deben tener unmínimo de 16 dientes con, por lo menos, 40 dientes en el par conjugado. Losengranes con ángulo de presión de 20º deben tener un mínimo de 13 dientescon, por lo menos 26 dientes en un par conjugado.

Figura No. 225 Definición de engranes rectos y formulas (Fuente: López, 1992)




247

Las fórmulas para los dientes de profundidad completa con ángulos de presiónde 14.5º, 20º y 25º son idénticas.

El diente despuntado de 20º difiere del diente estándar de 20º. El dientedespuntado es más corto y más fuerte, por lo cual se prefiere cuando se

requiere una máxima transmisión de potencia.

4.4.3.1.1. Dibujo de diente de engrane:

En los dibujos de trabajo normalmente no se muestran los dientes de unengrane. En su lugar, se representan mediante líneas continuas, punteadas uocultas. En la figura No. 226 se pueden observar los dos métodos máscomunes. Para dibujar los dientes mediante la representación aproximada delos dientes de un engrane recto en el perfil de involuta, se traza la raíz, el pasoy los círculos externos.En el circulo primitivo se marca el espesor circular. En elpunto de paso del circulo primitivo se dibuja la línea de presión a un ángulo de

14.5º con la línea tangente al circulo primitivo para el diente en el perfil deinvoluta a 14.5º (manejamos 15º por conveniencia), 20º para los dientes enperfil de involuta a 20º o 25º para los dientes en perfil de involuta a 25º. Sedibuja el círculo base tangente a esta línea de presión. Con el compásajustado a un radio igual a un octavo el diámetro de paso y con su punta en elcirculo base, se dibujan arcos que pasan a través de puntos de espesorcirculares establecidos en el diámetro de paso, con inicio en circulo base y finalen la parte superior del diente. La parte debajo del perfil del diente debajo delcírculo base se dibuja como una línea radial que termina en un pequeño fileteen el círculo de raíz.

Para una aproximación mas exacta del perfil del diente en la involuta, se utilizael método de Grant, el cual se traza el paso externo, la raíz y los círculos basey los espesores circulares del mismo modo que en el método aproximado.

La parte superior del perfil del diente desde el punto A hasta el punto B sedibuja con el radio R, y la parte del perfil del diente desde el punto B hasta elpunto C se dibuja con el radio r.

Los valores de los radios R y r se encuentran dividiendo los númeroslocalizados en la tabla entre el paso diametral para engranes en pulgadas o

multiplicando los números en la tabla por el modulo para engranes métricos.La parte inferior del diente de los puntos C a D se dibuja como una línea radialque termina en un pequeño filete en el circulo de raíz.




248

Figura No. 226 Métodos de dibujar dientes de engranes en perfil de involuta (Fuente: López, 1992)

4.4.4. CAPACIDAD DE TRANSMISIÓN DE POTENCIA PARA ENGRANESRECTOS:

Las transmisiones de engranes requieren funcionar en una variedad tan ampliade condiciones que es muy difícil y costoso determinar el mejor juego deengranes para un uso particular. El procedimiento más económico esseleccionar engranes estándar con una capacidad de carga adecuada al uso.

En catálogos se da potencia (kilowatts) aproximados de engranes rectos devarios tamaños (números de dientes) a varias velocidades de funcionamiento

(revoluciones por minuto).




249

No se recomiendan velocidades lineales de paso de más de 1000 ft/min (5 m/s)para 14.5º AP (ángulo de presión) o 1200 ft/min (6 m/s) para 20º AP paraengranes rectos metálicos. Se dan capacidades para velocidades por debajode estos límites.

Las capacidades dadas (o calculadas) deberán ser satisfactorias paraengranes utilizados en condiciones normales de funcionamiento, es decir,cuando están apropiadamente montados y lubricados, y soportan una cargauniforme (sin choques) durante 8 a 10 horas al día.

4.4.5. CREMALLERA Y PIÑÓN:

Una cremallera es un barra recta con dientes que se endentan con los dientesde un engrane (ver figura No. 227). En teoría, es un engrane recto condiámetro de paso infinito.

Figura No. 227 Cremalleras (Fuente:López, 1992)

Por consiguiente, todas las dimensiones circulares se vuelven lineales. Laaltura de cabeza (addendum), la altura de pie (dededum) y espesor del dienteson las mismas que las del engrane recto compañero. Para dibujar los dientesde una cremallera, trace la altura de la cabeza y la altura del pie desde lalínea de paso. Divida la línea de paso en distancias de paso lineales iguales alpaso circular del engrane. Divida cada uno de estos espacios a la mitad paraobtener el espesor lineal. A través de estos puntos dibuje las caras de losdientes a ángulos de 14.5º, 20º o 25º, con respecto a líneas verticales.

Oscurezca las líneas superior e inferior de los dientes y agregue los filetes aéstos. Las especificaciones de los dientes de la cremallera se dan de lamisma manera que para los engranes rectos.

Figura No. 228Cremallera y piñón(Fuente: López,

1992)




250

4.4.6. ENGRANES CÓNICOS:

Los engranes cónicos se utilizan para transmitir potencia entre dos árbolescuyos ejes se cortan. Los ejes pueden cortarse a cualquier ángulo, pero el máscomún es 90º. Son similares a conos rodantes que tiene el mismo ápice. Los

dientes son de la misma forma que la de los dientes de engranes rectos perose adelgazan hacia el ápice del cono. Por consiguiente, muchos términos deengranes rectos se pueden aplicar a engranes cónicos. Los engranes ingleteson engranes cónicos que tienen el mismo paso diametral o módulo, ángulo depresión y número de dientes. En las figuras números 229 y 230 podemosobservar definiciones y formulas de engrane cónico.

Figura No. 229 Fórmulaspara engrane cónico(Fuente: López, 1992)

Figura No. 230Nomenclaturas deengrane cónico (Fuente:López, 1992)




251

4.4.6.1. Dibujos de trabajo de engranes cónicos:

Los dibujos de trabajo de los engranes cónicos, al igual que de los engranesrectos dan sólo las dimensiones del engrane cónico no terminado. Los datosde fresado del diente se dan en una nota o tabla. Normalmente se utiliza una

sola vista de corte, a menos que se requiera una segunda para mostrardetalles, tales como rayos. En ocasiones, tanto el engrane cónico como elpiñón se dibujan juntos para mostrar su relación. Comúnmente se utiliza lainformación mostrada en la figura No. 231.

Los dientes de engrane a menudo se muestran en dibujos de ensamble oexhibición. Una de las convenciones más comunes utilizadas para dibujar losdientes es el método de Tredgold, el cual podemos observar en la figura No.232.

Se utiliza un arco cuyo radio se toma en el cono posterior como círculo

primitivo, y se desarrolla un diente mediante fórmula de engrane rectoestándar. Las medidas del diente tomadas en el DE y diámetro de paso setransfieren a la vista frontal, y se dibujan los perfiles del diente. Se toman líneasradiales a partir de estos puntos y se desarrolla el extremo pequeño deldiente. Ahora se dibujan los dientes en la vista lateral o de corteproyectándolos desde la vista frontal.

Figura No. 231 Dibujo detrabajo de un engranecónico (Fuente: López,1992)

Normalmente se utiliza hierro fundido para engranes grandes y pequeños queno se someten a trabajo pesado. Con frecuencia un engrane y piñón sefabrican con diferentes materiales por eficiencia y durabilidad. El piñón sefabrica con un material más fuerte porque sus dientes entran en contacto másveces que los del engrane. Combinaciones comunes son acero y hierrofundido, y acero y bronce.




252

Figura No. 232 Dibujo deensamble de engranecónico (Fuente: López,1992)

4.4.7. TORNILLO SINFÍN Y ENGRANES DE TORNILLO SIN FIN:

Los engranes de tornillo sinfín se utilizan para transmitir potencia entre dos ejesperpendiculares entre sí y que no se intersecan. Los dientes del tornillo sinfínson similares a los dientes de la cremallera, y los dientes del engrane sinfínson curvos para ajustarse a los del tronillo sinfín. Los términos de rosca talescomo paso y avance se usan en el tornillo sinfín.

Puesto que un tronillo sinfín de rosca única en una revolución hace que elengrane avance sólo un diente, se obtiene una gran reducción de velocidad.Otra característica sobresaliente de los engranajes de tronillo sinfín es laelevada ventaja mecánica adquirida. La relación de velocidad del engrane detornillo sinfín es la relación entre el número de dientes del engrane de tornillosinfín y el número de roscas en el tornillo sinfín. UN engrane de tornillo sinfíncon 33 dientes y un tornillo sinfín con un múltiplo de roscas de tres tiene unarelación de 11:1.

Aproximadamente, 50:1 es la relación máxima recomendada. Como un tornillosinfín de rosca única que tiene un ángulo de avance bajo (o hélice) esineficiente, no se utiliza para transmitir potencia. El ángulo de avance deberáde entre 25º y 45º para una transmisión de potencia eficiente; enconsecuencia, se utilizan tornillos de rosca múltiples. El número de roscas enun tornillo sinfín puede variar de uno a ocho. Las figuras números 233 a 235nos proporcionan datos sobre dibujos y formulas de engranes de tornillo sinfín.

Figura No. 233Nomenclatura de tornillo y

engrane sinfín (Fuente:López, 1992)




253

Figura No. 234 Dibujo de ensamble de un tornillo y un engrane sinfín (Fuente: López, 1992)

Figura No. 235 Identificación de tornillos y engranes sinfín (Fuente: López, 1992)

Figura No. 236 Fórmulas para tornillo y engranes sinfín (Fuente: López, 1992)




254

4.4.7.1. Dibujos de trabajo de tornillo sinfín y engranes de tornillo sinfín

Para la realización de estos dibujos de trabajo son similares a otros dibujos detrabajo para otros engranes. Normalmente se utiliza una vista de corte para elengrane de tornillo sinfín (ver figura No. 237).

Figura No. 237Dibujo de trabajode un tornillo yengrane sinfín(Fuente: López,

1992)

Cuando se necesita una segunda vista, se muestran los círculos de garganta yraíz como líneas continuas; el circulo externo no se muestra en esta vista.

Como en el dibujo del tornillo sinfín, la raíz y el diámetro externo se muestrancomo líneas continuas, y normalmente no se requiere una segunda vista.

Cuando un tornillo sinfín y un engrane de tornillo sinfín aparece como un dibujode ensamble, ambas vistas se dibujan y las líneas continuas convencionalespara el Diámetro externo del tornillo sinfín y el diámetro de garganta delengrane de tornillo sinfín se muestran como líneas quebradas donde losdientes entran en contacto.

4.4.8. COMPARACIÓN DE TRANSMISIONES DE CADENA, ENGRANES YBANDA:

Se utilizan cadenas, engranes y bandas para transmitir potencia entre ejesrotatorios que no se pueden acoplar directamente. En esta sección secomparan las características de estos medios y analizan las condicionesfavorables para el uso de cada tipo de transmisión.

4.4.8.1. Cadenas:

Una transmisión de cadena se compones de una cadena sin fin cuyoseslabones se entrelazan con ruedas dentadas, llamadas catarinas, las cualesvan montadas en los ejes de los mecanismos impulsor e impulsado.

4.4.8.1.1. Cadenas de rodillos:

La única característica sobresaliente de una cadena de rodillos es su libertadde acción durante su endentación con la rueda dentada. Esto se logramediante la articulación de los pernos de los bujes, mientras que los rodillos

giran en el exterior de los bujes, y por lo tanto se elimina la acción de roceentre los rodillos y los dientes de la rueda dentada.




255

4.4.8.1.2. Cadenas silenciosas:

Una fácil acción de articulación comparable ocurre en la endentación de lacadena silenciosa con la rueda dentada.

4.4.8.1. Engranes:

Una transmisión de engranes simple se compone de una rueda motriz dentadaque engrana con una rueda similar impulsada. Las formas de los dientes sediseñan para garantizar una rotación angular uniforme de la rueda impulsadadurante el contacto de los dientes. Hay engranes con dientes de precisión odientes no terminados.

4.4.8.2. Bandas:

Una transmisión de banda consta de una banda flexible que conecta dosruedas o poleas. Las transmisiones de banda dependen de la fricción entre la

banda y las superficies de las poleas para la transmisión de potencia. En elcaso de las bandas en V, la fricción para la transmisión de la fuerza impulsorase incrementa por la acción de cuña de la banda en los canales de las poleas.Hay transmisiones de bandas en V en cabos simples y múltiples para variar losrequerimientos de transmisión de potencia.

Otro tipo de banda cuenta con dientes de poca altura en el interior de la caraimpulsora. Las poleas tienen dientes para engranarse con los dientes de labanda.

4.4.8.3. Transmisiones de cadena comparadas con transmisiones deengranes:

4.4.8.4. Ventajas de las cadenas:

Las distancia entre centros de ejes en transmisiones de cadena sonrelativamente ilimitadas, mientras que con engranes, la distancia entre centrosdebe ser tal que las superficies primitivas de los engranes son tangentes.Esta ventaja a menudo produce un diseño más simple, menos costoso y máspráctico.

Las cadenas son fáciles de instalar. Aunque todos los medios de transmisiónrequieren una instalación apropiada, las tolerancias de ensamble detransmisión de cadena no están tan restringidas como las de engranes. Losahorros resultantes en el tiempo de instalación pueden ser un factor importantepara satisfacer el programa de producción requerido por la máquinaimpulsada.

La fácil instalación de la cadena es una ventaja definitiva cuando se prevéncambios de diseños posteriores, tales como relación de velocidad, capacidad ydistancias entre centros.

4.4.8.4.2. Ventajas de los engranes:

Cuando las limitaciones de espacio requieren la distancia más corta posible

entre centros de ejes, por lo general se prefiere una transmisión de engranesa una de cadena.




256

La relación de velocidad máxima para el funcionamiento satisfactorio de unatransmisión de engranes por lo general es mayor que la de transmisiones decadena.

4.4.8.5. Transmisiones de cadena comparadas con transmisiones de

banda:4.4.8.5.1. Ventajas de las cadenas:

Las transmisiones de cadenas no patinan ni se corren como las transmisionesde banda. Por consiguiente, las cadenas mantienen una relación de velocidadpositiva entre los ejes impulsado e impulsor, y son más eficientes puesto queno se pierde potencia por patinaje.

Las transmisiones de cadena son más compactas que las de banda. Para unacapacidad dada, una cadena será más angosta que una banda, y las ruedasdentadas más pequeñas que las poleas; por lo tanto, la transmisión de cadena

ocupará menos espacio.Las cadenas son fáciles de instalar. Una cadena puede ser instaladaenrollándola alrededor de las ruedas dentadas y luego insertando los pernosde un eslabón de conexión.

El arco de contacto mínimo requerido es más pequeño para cadenas que parabandas. Esta ventaja es más evidente conforme se incrementa la relación develocidad y por tanto permite que las transmisiones de cadena funcionen condistancias entre centros de ejes mucho más cortas.

En los casos en que varios ejes tengan que ser impulsados por un solo eje, el

sincronismo de velocidad positivo entre los ejes impulsados por lo general esimperativo. En aplicaciones como esas, las cadenas son más adecuadas.Las cadenas no se deterioran con el tiempo; ni se ven afectadas por el sol, elaceite y la grasa. Las cadenas pueden funcionar a altas temperaturas. Lastransmisiones de cadena son más prácticas a bajas velocidades.

El alargamiento de la cadena a consecuencia del desgaste normal es unproceso lento; la cadena por consiguiente no requiere ajustes frecuentes. Elalargamiento de las bandas, sin embargo, necesita ser tensadofrecuentemente mediante el ajuste de los ejes, con poleas tensoras oacortando la banda.

4.4.8.5.2. Ventajas de las bandas

Cuando no hay contacto de metal con metal entre una banda y las poleas, lasbandas no requieren lubricación; no obstante, las bandas de acero necesitanun aplicación periódica de aditivos para mantener su flexibilidad.

En general, una transmisión de banda funciona con menos ruido que unatransmisión de cadena.

Las transmisiones de banda plana se pueden utilizar donde las distanciasentre centros extremadamente grandes harían imprácticas las transmisiones de

cadena.




257

En los rangos de velocidad extremadamente alta, las bandas planas puedenfuncionar mejor que las cadenas.

LECCION 20

4.5. ACOPLAMIENTOS, COJINETES Y SELLOS:

4.5.1. ACOPLAMIENTOS Y EJES FLEXIBLES:

4.5.1.1. Acoplamientos:

Los acoplamientos, como su nombre lo dice, se utilizan para acoplar o unirejes. Existen dos tipos de acoplamiento: acoplamientos permanentes yembragues. Los acoplamientos permanentes normalmente no se desconectanexcepto para propósitos de ensamble o desensamble, mientras que losembragues permiten conectar y desconectar los ejes.

4.5.1.1.1. Acoplamientos permanentes:

Los acoplamientos permanentes se dividen en tres categorías principales:sólido, flexibles y universales.

4.5.1.1.1.1. Acoplamientos sólidos:

Los acoplamientos sólidos se deberán utilizar sólo cuando los ejes motriz eimpulsado se monten en una base rígida común, de modo que los ejes puedanser alineados a la perfección y permanecer así en servicio (ver figura No. 238).

Figura No. 238Acoplamientos sólidos(Fuente: López, 1992)

Si dos ejes no están alineados con exactitud y están conectados mediante unacoplamiento rígido, el cojinete que los soporta puede sufrir un desgasteexcesivo.

4.5.1.1.1.2. Acoplamientos flexibles:

Se utilizan para compensar las desalineaciones no intencionales o transitoriastales como las provocadas por expansión térmica o vibración. Tambiénimpiden que las sacudidas se transfieran de un eje a otro; se recomiendan

cuando varias máquinas de potencia están conectadas con un eje (Figura Nro.239).




258

Figura No. 239Acoplamientoflexible (Fuente:López, 1992)

Existen muchos tipos de acoplamiento flexibles, pero todos funcionar demanera similar. Hay dos mazas en cada eje, conectadas mediante una piezaintermedia, la cual puede ser flexible, flotante, o ambas.

Los acoplamientos flexibles también se dividen en tres categorías principales:

los que utilizan movimiento mecánico, los que dependen de materialesflexibles y los que combinan movimiento mecánico con flexión.

Para ayudar a seleccionar el acoplamiento de la medida correcta, la mayoríade los fabricantes valúan la potencia transmitida en caballos de fuerza porcada 100 revoluciones por minuto o en kilowatts por cada 100 r/min y dan lasrevoluciones máximas permisibles en revoluciones por minuto. La capacidadse determina mediante la fórmula simple

Hp por cada 100 r /min = hp motrices X 100 X factor de servicio

r/min de acoplamiento

ó

Kilowatts por cada 100 r/min = kilowatts motrices X 100 X factor de servicio

r/min de acoplamiento

El factor de servicio depende del origen de la fuerza motriz y del tipo de trabajo.Con fuente de potencia sin variaciones, tales como un motor eléctrico queimpulsa una carga uniforme como un compresor centrífugo, el factor es 1.

Puede ser hasta 5 para motores diesel o de gasolina acoplados a cargas convariaciones de par torsional cíclicas, tales como un compresor de un solocilindro sin volante.

4.5.1.1.1.3. Acoplamientos universales:

Comúnmente llamados juntas universales, los acoplamientos universales, sonpara aplicaciones en las que el desplazamiento angular de los ejes es unrequerimiento de diseño. Es más fácil seleccionar acoplamientos universalesque flexibles porque existen pocos tipos de éstos. El más común es la juntade Hook, la cual tiene un muñón en cruz conectado a ejes motrices e

impulsados mediante piezas en forma de U (ver figura No. 240).




259

Figura No. 240 Juntasuniversales tipo de Hook(Fuente: López, 1992)

Su desventaja principal es que, como el muñón siempre está perpendicular aleje impulsado, produce variación en forma de onda senoidal de la velocidadangular entre los ejes. Otras desventajas son que no pueden compensar lasdesalineaciones de paralelismo y no compensan las distancias variables entrepuntos motrices e impulsados cuando cambia el ángulo entre los ejes.

Estas desventajas desaparecen cuando se utilizan dos juntas universales, unacon un eje corredizo, como en sistemas automotrices que utilizan la transmisiónHotchkiss. En este caso, los ejes de transmisión y del piñón diferencial estánparalelos, de manera que las fluctuaciones rotatorias se eliminan. Cuando seutilizan dos juntas de esta manera, los accesorios de conexión en U en losextremos de eje motriz deben estar paralelos o de lo contrario las fluctuacionesrotatorias se incrementarán en lugar de eliminarse.

Si la velocidad constante es esencial con sólo una junta universal, se debeusar una junta universal especial de velocidad constante. La mayoría de éstas

tiene algún tipo de mando de bola, en el cual los puntos motrices de contactocortan el ángulo motriz. Son más complejas que las de Hook y son más caras.Podemos mirar el acoplamiento universal mostrado en la figura No. 241, el cualesta diseñado para transmitir una velocidad constante.

Figura No. 241 Junta universal de

velocidad constante (Fuente: López,1992)

La transmisión se logra mediante bolas de acero en anillos de rodadura,diseñadas de modo que el plano de contacto entre las bolas y los anillos derodadura siempre corte el ángulo del aje. Los ejes flexibles también producenvelocidad constante pero están limitados a transmitir relativamente bajapotencia.

4.5.1.2. Ejes flexibles:

Los ejes flexibles se utilizan para transmitir potencia alrededor de esquinas y avarios ángulos cuando los elementos motrices e impulsados no están




260

alineados. Los velocímetros, tacómetros e instrumentos indicadores yregistradores son aplicaciones típicas.

Los ejes flexibles están construidos de cables helicoidalmente enrollados ydiseñados para transmitir potencia y movimiento rotatorio entre dos puntos

localizados de modo que sus posiciones relativas impidan el uso de ejessólidos.

4.5.2. COJINETES

Los cojinetes permiten un movimiento sin variación de baja fricción entre dossuperficies. El movimiento puede ser rotatorio (un eje que gira adentro en unmontaje) o lineal (una superficie que se mueve a lo largo de otra).

Los cojinetes pueden emplear una acción deslizante y rodante. Los cojinetesbasados en acción rodante se llaman cojinetes de elemento rodante. Aquellosbasados en acción deslizante se llaman cojinetes simples.

Los principios básicos de diseño y aplicación de cojinetes antifricción fueronconcebidos hace muchos siglos. Se originaron con un solo propósito, reducir lafricción. En todas las épocas, ha habido la necesidad de mover objetospesados a través de la superficie terrestre. En una época tan remota como enel año 1100 a. C., se sabe que la fricción se reducía mediante la inserción derodillos entre el objeto y la superficie sobre lo que se movía. Los asirios y losbabilonios utilizaban rodillos para mover rocas enormes para sus monumentosy palacios. A lo largo de la historia se registran ejemplos similares de losesfuerzos que la humanidad ha realizado para reducir la fricción.

4.5.2.1. Cojinetes planos:

Un cojinete plano es cualquier cojinete que trabaja por acción deslizante, cono sin lubricante. Este grupo comprende en esencia todos los tipo diferentesde los cojinetes de elemento rodante.

Los cojinetes planos a menudo son conocidos como cojinetes de manguito ocojinetes de empuje, términos que designan si el cojinete está cargado axial oradialmente.

La lubricación es crítica para el funcionamiento de los cojinetes planos, demodo que su aplicación y función también se designa de acuerdo con el tipo

de principio de lubricación utilizado. Por lo tanto, términos tales comohidrodinámicos, película de fluido, hidrostáticos, de lubricación lindera yautolubricados son designaciones de tipos particulares de cojinetes planos.Aunque algunos materiales disponen de lubricidad inherente o pueden serlubricados por medio de una película de sustancia sólida resbalosa, lamayoría de los cojinetes funcionan con una película de fluido, casi siempreaceite, en ocasiones un gas.

Con mucho, el mayor número de cojinetes se lubrican con aceite. La películade aceite se puede mantener mediante bombeo con un sistema depresurización, en cuyo caso la lubricación se denomina hidrostática. O se

puede mediante una acción de comprensión o cuña del lubricante producidapor la acción rodante del cojinete mismo; esta forma de lubricación sedenomina lubricación hidrodinámica. En los diseños mostrados en la figura No.




261

242 ilustran arreglos eficaces, simples para la aplicación de lubricaciónsuplementaria.

Figura No. 242 Métodoscomunes de lubricarcojinetes planos (Fuente:López, 1992)

4.5.2.1.1. Tipos de cojinetes:

4.5.2.1.1.1. Chumacera o de manguito:

Éstos cojinetes de forma cilíndrica o anular diseñados para soportar cargasradiales (ver figura No. 243). Los términos manguito y chumacera se utilizanmás o menos como sinónimos puesto que manguito se refiere a laconfiguración general, y chumacera se refiere a cualquier parte de un ejesoportada por un cojinete. En otro sentido, sin embargo, el término chumacerapuede estar reservado para cojinetes de dos piezas utilizados para soportar losmuñones de un cigüeñal de motor.

Figura No. 243 Chumacera(Fuente: López, 1992)

Los tipos más simples y más ampliamente utilizados de cojinetes de manguitoson los cojinetes cilíndricos de bronce fundido y bronce poroso (metalpulverizado). Los cojinetes de bronce fundido se lubrican con aceite o grasa.Los de bronce se impregnan de aceite y a menudo tienen un depósito deaceite en su cubierta

Cada vez se utilizan más los cojinetes de plástico en lugar de los de metal.Originalmente, los cojinetes de plástico se utilizaban sólo con cargas livianasdonde el ahorro de costos era el objetivo primordial. No hace mucho, seempezaron a utilizar cojinetes de plástico por sus ventajas funcionales,incluida su resistencia a la abrasión y porque están disponibles en tamañosgrandes.

4.5.2.1.1.2. Cojinetes de empuje:

Este tipo de cojinete difiere de un cojinete de manguito en que las cargas son

soportadas axialmente en lugar de radialmente (Figura No. 244). Los cojinetesde empuje delgados en forma de disco se llaman arandelas de empuje.




262

Figura No. 244 Cojinetes

de empuje (Fuente:López, 1992)

4.5.2.1.1. Materiales para cojinetes:

4.5.2.1.2.1. Babbits

Los metales babbit con base se estaño y plomo se encuentran entre los

materiales para cojinetes más ampliamente utilizados. Permiten que seincruste la suciedad en ellos y tienen excelentes propiedades decompatibilidad en condiciones de lubricación límite.

En bujes para motores pequeños y cojinetes de motores automotrices, engeneral se utiliza el metal babbit como recubrimiento delgado sobre una tira deacero. Para cojinetes grandes en equipo de trabajo pesado, se funde unagruesa capa de metal babitt grueso sobre un respaldo rígido de acero o hierrofundido.

4.5.2.1.2.2. Bronces y aleaciones de cobre

Docenas de aleaciones de cobre están disponibles como materiales paracojinetes. La mayoría de éstas se pueden agrupar en cuatro clases: cobre -plomo, plomo -bronce, estaño -bronce y aluminio -bronce.

4.5.2.1.2.3. Aluminio

Las aleaciones de aluminio para cojinetes tienen una alta resistencia aldesgaste, capacidad de soportar cargas, resistencia a la fatiga y conductividadtérmica. También tienen una excelente resistencia a la corrosión y no son

caras. Se utilizan mucho en varillas de conexión y cojinetes principales enmotores de combustión interna; en bombas de engrane hidráulica, ycompresores reciprocantes y equipo aéreo.

4.5.2.1.2.4. Metales porosos

Cojinetes autolubricantes de metal sinterizado, también llamados cojinetes demetal reforzado. Son sencillos y de bajo costo. Son usados ampliamente enmáquinas caseras, motores pequeños, máquinas herramientas, máquinas denegocios, agrícolas y equipos de construcción. En la figura No. 245 seobservan métodos comunes empleados cuando se requiere lubricación

suplementaria en cojinetes impregnados de aceite.




263

Figura No. 245Lubricaciónsuplementaria decojinetesimpregnados deaceite (Fuente:López, 1992)

4.5.2.1.2.5. Plásticos

Se fabrican muchos cojinetes y bujes de amplia variedad de materialesplásticos. Muchos no requieren lubricación, y la elevada resistencia de losplásticos modernos permite una amplia variedad de aplicaciones.

4.5.3. COJINETES ANTIFRICCIÓN:

Los cojinetes de bolas, rodillos y agujas se clasifican como cojinetes antifricciónpuesto que con su uso la fricción se reduce a un mínimo. Se pueden dividir endos grupos principales: cojinetes radicales y cojinetes de empuje. Excepto endiseños especiales, los cojinetes de bolas y de rodillos se componen de dosanillos, un juego de elementos rodantes y una jaula. La jaula separa loselementos rodantes y los separa uniformemente alrededor de la periferia(circunferencia del círculo). En la figura No. 246 se da la nomenclatura decojinetes antifricción.

Figura No. 246Nomenclatura de cojineteantifricción (Fuente:López, 1992)




264

4.5.3.1. Cargas ejercidas en cojinetes:

4.5.3.1.1. Carga radial:

Las cargas que actúan perpendiculares al eje del cojinete se llaman cargas

radiales (ver figura No. 247). Aún cuando los cojinetes radiales estándiseñados principalmente para servicio radial recto, soportan cargas deempuje considerables cuando se utilizan anillos de rodadura de ranuraprofunda.

Figura No. 247 Tipos de cargas en cojinete (Fuente: López, 1992)

4.5.3.1.2. Carga de empuje:

Las cargas aplicadas paralelas al eje del cojinete se llaman cargas de empuje.Los cojinetes de empuje no están diseñados para soportar cargas radiales.

4.5.3.1.3. Combinación de cargas radiales y de empuje:

Cuando se ejercen cargas tanto paralelas como perpendiculares al eje de loscojinetes, se utiliza una combinación de cojinete radial y de empuje. Lascapacidades de carga incluidas en los catálogos de fabricantes para este tipode cojinete son para puras cargas de empuje o para una combinación decargas radiales y de empuje.

4.5.3.2. Cojinetes de bolas:

Los cojinetes de bolas son de tres clases: radiales, de empuje y de contactoangular. Los cojinetes de contacto angular se utilizan con cargas radiales y

de empuje combinadas, y en los casos en que se requiere una localizaciónprecisa del eje. Los usos de los otros dos tipos se describen por sus nombres:cojinetes radiales, para cargas radiales y cojinetes de empuje para cargas deempuje (Figura No. 248).

Figura No. 248 Cojinetes de bolas (Fuente: López, 1992)




265

4.5.3.2.1. Cojinetes radiales:

Los cojinetes de ranura profunda son los cojinetes de bolas más utilizados.Además de cargas radiales, pueden soportar cargas de empuje sustanciales aaltas velocidades, en una u otra dirección. Requieren de una cuidadosa

alineación entre el eje y su cubierta.Los cojinetes de autoalineación vienen en dos tipos: internos y externos. Enlos cojinetes internos, la ranura para las bolas en el anillo de rodadura externoestá tallada como una superficie esférica. Externamente los cojinetes deautoalineación tienen una superficie esférica en el exterior del anillo derodadura externo que compagina con un alojamiento esférico cóncavo.

Los cojinetes de doble fila y ranura profunda incorporan el mismo principio dediseño que los cojinetes de fila simple. Los cojinetes de doble fila se utilizandonde se requiere una alta rigidez radial y de empuje y el espacio es limitado.Son aproximadamente 60 a 80 por ciento más anchos que los cojinetes de

ranura profunda de una sola fila comparables, y tiene aproximadamente 50 porciento más de capacidad radial.

Los cojinetes de empuje de contacto angular pueden soportar una pesadacarga de empuje en una dirección, combinada con una moderada carga radial.Los altos resaltos en los anillos interno y externo proporcionan ángulos decontacto muy inclinados para una elevada capacidad de empuje y rigidezradial.

4.5.3.2.2. Cojinetes de empuje:

En un sentido, los cojinetes de empuje se consideran como cojinetes decontacto angular de 90º. Soportan puras cargas de empuje a velocidadesmoderadas, pero para propósitos prácticos su capacidad de carga radial esnula. Debido a que no pueden soportar cargas radiales, los cojinetes deempuje de bolas pueden usarse junto con cojinetes radiales.

Los cojinetes con anillo de rodadura plano se componen de un par dearandelas planas separadas por el complemento de bola y un retén guiado porel eje, de modo que la capacidad de carga es limitada. Los esfuerzos decontacto son altos y la resistencia al par torsional es baja.

Los cojinetes unidireccionales tienen anillos de rodadura acanalados muy

parecidos a los de los cojinetes radiales.Los cojinetes bidireccionales se componen de dos anillos de rodadura fijos,uno rotatorio y dos complementos de bolas.

4.5.3.3. Cojinetes de rodillos:

Los tipos principales de cojinetes de rodillos son los cilíndricos, de agujas,cónicos y esféricos. En general, tienen capacidades de carga más altas quelos cojinetes de bolas del mismo tamaño y se utilizan mucho en aplicaciones detrabajo pesado y velocidad moderada. Sin embargo, con excepción de loscojinetes cilíndricos, tienen capacidades de más baja velocidad que loscojinetes de bolas (Figura No. 249).




266

Figura No. 249 Cojinetes derodillos (Fuente: López, 1992)

4.5.3.3.1. Cojinetes cilíndricos:

Los cojinetes de rodillo cilíndricos tienen una alta capacidad radial yproporcionan una guía precisa para los rodillos. Su baja fricción permite el

funcionamiento a alta velocidad y cargas de empuje de cierta magnitud puedenser soportadas por el contacto entre los extremos de los rodillos y pestaña delcojinete.

A diferencia de los cojinetes de bolas, los rodillos cilíndricos en general selubrican con aceite; la mayor parte del aceite sirve como refrigerante.

4.5.3.3.2. Cojinetes de agujas:

Los cojinetes de aguja tienen rodillos con altas relaciones de longitud adiámetro. Comparados con otros cojinetes de rodillos, los de aguja tienenrodillos mucho más pequeños para un diámetro interno dado.

Los cojinetes de agujas sueltas son simplemente un complemento completo deagujas en el espacio anular entre dos componentes de máquina endurecidos,los cuales forman los anillos de rodadura del cojinete. Proporcionan unensamble de cojinete eficaz y barato con moderada capacidad de velocidad,pero son sensibles a la desalineación.

Los ensambles enjaulados son simplemente un complemento de rodillos conun retén colocado entre dos elementos de máquina endurecidos que actúancomo anillos de rodadura. Su capacidad de velocidades aproximadamente tresveces más alta que de los cojinetes de agujas sueltas, pero el complemento de

agujas más pequeño reduce la capacidad de carga de los ensamblesenjaulados.

Los cojinetes de empuje son cojinetes enjaulados con rodillos ensamblados,como los rayos de una rueda en un retén en forma de oblea.

4.5.3.3.2. Cojinetes cónicos:

Los cojinetes de rodillo cónicos se utilizan mucho en aplicaciones tales comotrenes de laminación, transmisiones, reductores de engranes, ejes dentados,mecanismos de dirección y huesillos de máquinas herramientas. En los casosen que las velocidades son bajas, la lubricación con grasa es suficiente, perolas velocidades altas demandan lubricación con aceite, y las velocidades muyaltas demandan disposiciones de lubricación especiales.




267

4.5.3.3.3. Cojinetes esféricos:

Los cojinetes de rodillo esféricos ofrecen una combinación desigual de altacapacidad de carga, alta tolerancia a cargas de impacto de autoalimentación,pero su capacidad de velocidad es limitada.

Los cojinetes de una sola fila son los cónicos de rodillos cónicos másutilizados. Tienen una alta capacidad radial y una capacidad de empujeaproximadamente de 60 por ciento de la capacidad radial.

Los cojinetes de dos filas pueden reemplazar a dos de una fila montadosdorso con dorso o cara con cara cuando la capacidad requerida sobrepasa lade un cojinete de una sola fila.

4.5.3.4. Selección de un cojinete:

Los diseñadores de máquinas disponen de una amplia variedad de tipos y

medidas de cojinete de la que pueden elegir. Cada una de estos tipos tienecaracterísticas que los hacen mejores para una cierta aplicación. Aun cuandola selección en ocasiones puede presentar un problema complejo que requiereuna experiencia considerable, se dan las siguientes consideraciones como guíageneral para las aplicaciones convencionales.

1. Los cojinetes de bolas normalmente son la opción más barata entamaños pequeños y cargas livianas, mientras que los cojinetes derodillos son menos caros en tamaños grandes y cargas pesadas.

2. Los cojinetes de rodillo son más satisfactorios en condiciones de cargade choque o impacto que los cojinetes de bola.

3. Si existe desalineación entre la cubierta y el eje, se deberán utilizarcojinetes de bolas de autoalineación o de rodillos esféricos.

4. Los cojinetes de bolas de empuje se deberán someter sólo a cargas deempuje puras. A altas velocidades, en general un cojinete de bolas decontacto angular o canal de rodadura profundo será una mejor opciónincluso con cargas de empuje puras.

5. Los cojinetes de autoalineación y los cojinetes de rodillos cilíndricostienen coeficientes de fricción muy bajos.

6. Están disponibles cojinetes de bolas con canal de rodadura profundo ysellos incorporados a ellos de modo que pueden ser prelubricados ypor lo tanto son capaces de funcionar durante periodos largos sin

atención.4.5.3.5. Clasificaciones de los cojinetes:

Debido a la estandarización de las dimensiones límite, es posible reemplazarun cojinete con otro producido por un fabricante diferente sin ningunamodificación del ensamble existente.

Los cojinetes de bolas y rodillos se clasifican en varias series: chumaceras debolas rígidas, chumaceras de bolas de alineación propia, chumaceras derodillos rígidos, y así sucesivamente. Cada serie se subdivide en tipos,extraligero, ligero, mediano y pesado, para satisfacer requerimientos de cargas

variables. Cada tipo se fabrica en varios tamaños estándar, los cuales por lo




268

general están representados por el diámetro interno. Por consiguiente, cuandose pide un cojinete, se especifica la serie, el tipo y el tamaño (Figura No. 250).

Figura No. 250 Tamañosde cojinete estándar(Fuente: López, 1992)

4.5.5.1. Símbolos de cojinetes:

4.5.3.6.1. Representación simplificada:

La representación simplificada (símbolo general) de los cojinetes rodantes(Figura No. 251) se deberá utilizar en todos los tipos de dibujos técnicos,siempre que sea necesario para mostrar la forma o tamaño exacto de loscojinetes rodantes o detalles de su diseño interno.

En los casos en que se desee mostrar el principio funcional del conjunto deelementos rodantes, se agregan símbolos para el tipo apropiado de elementorodante y superficie de rodadura (Figura No. 251 C).

Figura No. 251 Representación simplificada de cojinetes de rodillos (Fuente: López, 1992)




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4.5.3.6.2. Representación panorámica:

La representación panorámica de cojinetes, lo podemos observar en la figuraNo. 252 A y se utiliza principalmente en catálogos y revistas. No se recomiendapara dibujos de producción debido al tiempo extra de dibujo requerido.

Figura No. 252 Represtación de cojinetes en dibujos (Fuente: López, 1992)

4.5.3.6.3. Representación esquemática:

Los diseñadores e ingenieros utilizan con frecuencia símbolos esquemáticosen sus bosquejos de diseños iniciales. En las figuras números 252 C y 253 semuestran diagramas esquemáticos de tipos de cojinetes y su respectivaaplicación.

Figura No. 253 Representación esquemática de cojinete (Fuente: López, 1992)




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4.5.4. COJINETES PREMONTADOS:

Las unidades de cojinetes premontados se componen de un elemento derodamiento y una cubierta, armados por lo general para permitir su adaptacióna un armazón de maquinaria. Todos los componentes están incorporados en

una sola unidad para garantizar la protección, lubricación y funcionamientoapropiados del cojinete. Están disponibles tanto cojinetes planos como deelemento de rodamiento en varios diseños de cubierta y para una ampliavariedad de tamaños de eje, como se muestra en la figura No. 254.

Figura No. 254 Unidadesde cojinete premontadas(Fuente: López, 1992)

Se toman las provisiones pertinentes para la lubricación dentro de las unidadesy los elementos selladores retienen el lubricante y excluyen los materialesextraños. Algunos tipos son prelubricados y sellados en al fábrica.

4.5.4.1. Tipos rígidos y de alineación propia:

Las unidades rígidas premontadas requieren una alineación precisa con eleje.

Las unidades de alineación propia compensan las desalineaciones menores enestructuras de montaje, deflexión del eje y cambios que pueden ocurrirdespués de la instalación. La autoalineación en manguitos y en algunos tiposrodantes se logra con el uso de cubiertas internas distintas en las cuales searma el elemento de rodamiento.

4.5.4.2. Tipos de expansión y no expansión:

Los cojinetes de expansión permiten el movimiento axial del eje. La aplicaciónprincipal de las unidades de expansión es en equipo, en las cuales los ejes secalientan e incrementan su longitud a mayor velocidad que la estructura en lacual están montados los cojinetes.

Los cojinetes de no expansión limitan el movimiento del eje con respecto a laestructura de montaje y mantienen el eje y componentes anexos en suposición precisa. Estos cojinetes también sirven como cojinetes de empujedentro de su capacidad. Los cojinetes con manguito de no expansión por logeneral requieren collares montados en el eje en ambos extremos de lacubierta.




271

Las chumaceras constituyen una forma conveniente de montar ejes paralelos ala superficie de una estructura de soporte. Se proporcionan agujeros parapernos, por lo general alargados, para permitir alineación y en ocasiones sepretaladran agujeros de alineación que se utilizan para mantener la posiciónfinal en el miembro de soporte. Están disponibles chumaceras con cojinetes

rígidos o de autoalineación expandibles o no expandibles y con manguito oelementos de rodamientos. Las cubiertas son partidas o sólidas.

4.5.5. MUELLES:

Los muelles son los elementos encargados de evitar que las piezas de unamáquina traten de juntarse, de separarse o de rotar más allá de lo que esconveniente. Para satisfacer esta finalidad los muelles deben soportardeformaciones elásticas acumulando energía suficiente para recuperar suestado original cuando cesen las fuerzas a que han sido sometidos.

En ningún caso, los muelles deben ser sometidos a fuerzas tales que los

conduzcan a la deformación permanente o a la rotura.

4.5.5.1. Empleo de los muelles:

Los muelles se emplean para uno de los siguientes fines:

Para limitar los efectos de los choques, de las vibraciones, etc; porejemplo los amortiguadores de los vehículos.

Para mantener el contacto de dos piezas de un mecanismo que debepermanecer unido, por ejemplo las levas, los trinquetes, etc.

Para acelerar los movimientos de elementos especiales, por ejemplo elmovimiento para el cierre de las válvulas en motores de combustióninterna.

4.5.5.2. Clases de muelles:

Hay diferentes tipos de muelles según los usos a que estén destinados y sudiseño debe garantizar la máxima eficiencia en cada caso.

A continuación se relacionan algunos ejemplos de muelles.

4.5.5.2.1. Resortes:

Entre los resortes, por su forma, los más comunes son los muelles cilíndricoshelicoidales que según su empleo se dividen en resorte a comprensión, atracción y a torsión, y los muelles cónicos helicoidales en forma de espiral,usados para soportar esfuerzos exclusivamente de torsión.

Los resortes se fabrican generalmente de acero con características especiales,y con propiedades elásticas que facilitan la recuperación de su estado normaluna vez cese el esfuerzo a que fueron sometidos.

La sección del acero empleado es circular y en algunos casos, cuadrada orectangular.




272

Los soportes sometidos a compresión tienen sus espiras separadas parapermitir que la fuerza de compresión pueda manifestarse hasta el extremo deunir las espiras; estos resortes no requieren de ningún artificio para sujetarse.Los resortes sometidos a la tracción deben tener las espiras unidas parapermitir su separación cuando se sometan a dicha fuerza; en estos resortes,

los extremos tienen forma de gancho para sujetarlos a las piezas que ejercen latracción. Los resortes sometidos a la torsión tienen sus extremos en ángulorecto para ajustarlos a las piezas que lo someten a dicho esfuerzo, como semuestra en la figura No. 255.

Figura No. 255 Tipos de

resorte cilíndrico helicoidal(Fuente: López, 1992)

En la representación gráfica de los resortes se deben identificar el diámetromedio "D", la longitud sin carga "L", las dimensiones de la sección "d", el paso"p" que es la separación entre las espiras. (Ver figura No. 255).

Hay que mencionar algunos tipos de muelles de uso muy generalizado, así:

Muelles de ballesta, usados para soportar grandes esfuerzos deflexión. (figura No. 256).

Figura No. 256 Muelle de ballesta(Fuente: López, 1992)

Muelles de disco cóncavo - convexo; que pueden utilizarse demanera individual o múltiple; en este último caso participan uno omás pares de muelles que se instalan por sus caras cóncavas o porsus caras convexas o por una combinación de estas dos. (figura No.257).

Figura No. 257 Muelle dedisco cóncavo – convexo





273

Muelles de simple flexión, de barras o platinas empotradas parasoportar esfuerzos de flexión. (figura No. 258).

Figura No. 258 Muelle de simple flexión(Fuente: López, 1992)


Preguntas de completar o respuesta breve

1. El remachado, de acuerdo con el tipo de unión o cierre, se puede clasificaren cierre _________________y en unión sin ________________________

2. El remache ciego con mandril de rotura, se emplea para unir partescomponentes de un ensamble donde el acceso para su instalación solo esposible por ____________________________________________________

3. La soldadura, de acuerdo con su procedimiento, se puede clasificar ensoldadura por _____________________ y por ________________________

4. Para soldar piezas de paredes delgadas se recurre a la soldadura por ___________________________ y por _______________________________

5. La soldadura por resistencia eléctrica también es llamada soldadura de _______________________________________________________________

6. Para la fabricación de un tornillo al arrollar un triángulo rectángulo en lasuperficie externa de un cilindro, la hipotenusa genera la hélice, la base es elperímetro del cilindro y la altura del triángulo corresponde al _____________de la rosca del tornillo.

7. Si un tornillo tiene ranura en la cabeza, para su apriete, esta se representaen los dibujos con una inclinación de __________________para noconfundirla con las líneas del eje.

8. El elemento de transmisión que logra que un árbol y un piñón o una poleagiren solidariamente, se llama __________________o____________________

9. Las característica más importantes de los rodamientos son; el diámetro _________________________________y el tipo de elemento de rodamientosegún la ________________________a que es sometido.

10. En un engranaje de dos ruedas dentadas las velocidades de giro de susárboles son_____________________ proporcionales a sus diámetros

primitivos.




274

11. Los elementos básicos en una transmisión por cadena además de ésta sonel ______________________________y la ____________________________

12. Los muelles cilíndricos helicoidales, se conocen también con el nombre de ___________________________________.

Preguntas directas

13. ¿Qué tipo de cabeza y de tuerca debe tener un tornillo para llamarseperno?

14. ¿Qué símbolo se usa para indicar en el dibujo técnico de una uniónsoldada cuando no es preciso señalar el tipo de soldadura ni susdimensiones?

15. ¿Cuál es el rodamiento más adecuado para soportar pequeñas cargasradiales?

16. ¿De qué forma se dibuja la sección de un árbol que tenga acanaladuraschaveteros u otros detalles especiales para que sea completa la informaciónque se ofrece.

17. ¿Cuál es el tipo de transmisión por correa que se utiliza másfrecuentemente en las máquinas industriales?.

18. ¿Con qué nombre se conoce el accesorio de una máquina que rotasolidariamente con los elementos de transmisión montados sobre él ?

19. ¿Con qué nombre se conocen los remaches de diámetro mayor a 8 mm?

Preguntas de selección múltiple

En los siguientes dibujos, identificar cada uno de los elementos marcados conletras.

20. Dispositivo para despresar carne




275

21. Dispositivo de rotación de un desnatador de leche

22 . Disco para moler

Preguntas de ejecución

Nota: En todos los dibujos se deben tener en cuenta, entre otras, las

recomendaciones generales de: acotado, empalmes, paralelismo de líneas,código de líneas y presentación general, en la unidad uno.

Usando formatos A4 dibujar a escala adecuada los elementos de máquinasque aparecen identificados con letras en las figuras de los puntos 20,21 y 22,así:

23. C de la pregunta 20.

Dibujar la vista frontal del árbol, los cortes transversales de los chaveteros yacotar el dibujo, con diámetros interiores supuestos para el rodamiento de los

rodillos de 20 mm el rodamiento de bolas de 25 mm y la polea de 32 mm, tomarla anchura de los chaveteros igual a la cuarta parte del diámetro de larespectiva pieza donde se alojan y la profundidad de los mismos igual a lamitad de su anchura en cada caso; tomar el acabado general de alizado y elespecifico de rectificado donde se alojan los rodamientos; tomar las demásdimensiones de manera proporcional al dibujo de referencia.

24. F de la pregunta 20

Dibujar la vista transversal en semicorte de la polea de doble diámetro y de un

solo canal para correa en “V” de manera similar a la figura 212. No necesitaacotación.




276

25. H de la pregunta 20

Dibujar esquemáticamente la vista frontal del tornillo 8 x 40 MA y la vistasuperior de su cabeza hexagonal con separación de mm entre caras paralelasy grosor de 6 mm. No se requiere acotación. Usar como referencia la figura

146.

26. I de la pregunta 21

Dibujar la vista frontal del árbol y el corte transversal del chavetero, sinacotarlos, y suponiendo que el diámetro interno de la rueda dentada “N” es de48 mm.

27. N del ítem 21

Dibujar, del engranaje de diente rectos, (volante) el corte de la vista transversaly el semicorte esquemático de su vista frontal, sin acotar, dándole al diámetroexterior el valor de 430 mm y a la altura del diente 10 mm., se puede tomarcomo referencia parte de la figura 200.

28. S de la pregunta 22

Dibujar el semicorte, acotado, del resorte a comprensión con las siguientescaracterísticas: diámetro “d” de la sección 6 mm, paso “p” 9 mm; diámetromedio “D” 66 mm. Referencia figura 222.

En los siguientes ejercicios dibujar en proyección isométrica con mano alzada,sin acotar, los siguientes elementos:

29. El semicorte del rodamiento de bolas marcado con la letra B de lapregunta 20; usar como guía la figura 246.

30. El árbol marcado con la letra I del punto 21.

31. El tornillo marcado con la letra M de la pregunta 21, con su rosca. En casode dificultad, consultar con el tutor.

32. El piñón para cadena doble marcado con la letra O del punto 22.Reproducir en escala adecuada, en formatos A3, los dibujos que se indican acontinuación.

33. El plano de conjunto de la pregunta 20 de esta evaluación: Dispositivopara despresar carne.

Se debe elaborar formatos A3 en papel bond, base 28; el rótulo que debe serigual al del formato A4, irá en la parte inferior derecha.




277

CAPITULO 5

REPRESENTACION DE EQUIPOS Y REDES DE FLUIDOS

INTRODUCCION:

En la misma unidad, en el capitulo 2 contempla la interpretación de planos deconjunto y de sus dibujos complementarios, igualmente útiles en laconstrucción de elementos que forman los equipos industriales, haciendoénfasis en los necesarios para la conducción de fluidos (tuberías, accesorios,válvulas y grifos) indispensables en los procesos del manejo y transformaciónde alimentos.

OBJETIVOS:

Al terminar esta unidad el estudiante estará en capacidad de:

Interpretar correctamente un plano de conjunto.Elaborar los planos necesarios para suministrar informacióncomplementaria de un plano de conjunto.Explicar correctamente dibujos de montaje.Realizar dibujos de montaje con mano alzada.Enumerar los aspectos básicos de los elementos empleados en laconducción de fluidos.Ejecutar y descifrar dibujos de redes de fluidos.Efectuar y describir dibujos esquemáticos de equipos y plantas

procesadoras; así como dibujos isométricos de tales plantas.LECCION 21

5.1 PLANO DE CONJUNTO:

5.1.1. ASPECTOS GENERALES:

Es aquel que muestra o ilustra el aspecto de una máquina o parte de ella,cuando las piezas han sido ensambladas. Su objetivo principal es representarlas posiciones relativas de los distintos elementos que constituyen el conjunto.

Son ejemplos de planos de conjunto las figuras de las preguntas números 20,21 y 22 que aparecen en la autoevaluación número 3 de la unidad 2.Cuando elnúmero de elementos que constituyen un conjunto es reducido, el mismo dibujodel conjunto puede servir para describir y mostrar detalles de sus diferenteselementos como por ejemplo sus formas y dimensiones (figura No.259).




278

Figura No. 259 Dibujo de conjunto (Fuente: López, 1992)

Cuando son numerosos los elementos o cuando el tamaño de la máquina esmuy grande, se dibuja a escala reducida; se acostumbra omitir los detalles depoca importancia; en ocasiones se dibuja simplemente a escala indicándose

ésta claramente (Figura No. 260). Si se requiere suministrar detallesespeciales estos se pueden hacer en el mismo formato a escalas mayores.

Figura No. 260 Dibujo de conjunto simplificado.

Figura 260. Dibujo de Conjunto Simplificado (Fuente: López, 1992)

Los planos de dibujo se acostumbra dibujarlos en formatos grandes, como porejemplo el A0, el A1 y el A2, para diferenciarlos de los dibujos de sus

elementos constitutivos de los detalles especiales, que se dibujan en formatospequeños como el A3, el A4 y el A5.




279

En el rotulo del dibujo, con letras mayúsculas, debe figurar el nombre de lamáquina o del dispositivo que se dibuja, además de la informacióncorrespondiente. (Ver unidad uno)

Es usual agregar en un cuadro informativo, sobre el rótulo, los nombres de

cada uno de los elementos numerados en orden consecutivo de abajo haciaarriba (figura No. 261).

Figura No. 261 Dibujo de conjunto indicando los elementos constitutivos(Fuente: López, 1992)

En algunos casos, si fuere necesario, se agrega al nombre del elemento sucantidad, el material de que está hecho y algunas notas complementarias.

Cuando el número de piezas es muy alto (más de 20), se pueden omitir en elcuadro las piezas que no sean normalizadas como ejes, árboles, palancas,carcazas, bastidores etc. Y relacionar en el cuadro únicamente los elementosnormalizados; es necesario, pues que todas las piezas en el dibujo de conjuntoestén numeradas, inclusive las que no se relacionan en el cuadro.

Los elementos que no han sido relacionados en el cuadro, se dibujan enformatos individuales identificados por el número respectivo que aparece en elplano de conjunto y el nombre y características de la pieza; de esta manera seprovee una guía para su fabricación.

Como se trata de piezas no normalizadas, tales planos deben contener lamayor cantidad de información posible.

Un dibujo de conjunto se puede acotar completa o parcialmente, o simplementeno se acota; en cualquiera de los tres casos, se dibuja a escala y se relacionaen el rótulo. Un dibujo de conjunto puede mostrar una, dos o más vistas, segúnsea la complejidad del conjunto o de la máquina; debe ser lo suficientementeclaro y entendible y, por tanto, se omiten todas o casi todas las líneas invisibles(ocultas).

Si la escala del dibujo es muy reducida, se pueden omitir también los detalles

de poco interés. La vista o vistas pueden ser o no representadas en corte o ensemicorte.




280

En síntesis, no existen normas específicas para el dibujo de este tipo deplanos; sin embargo, el grado de complejidad en la elaboración de un plano deconjunto depende de la información que se quiera suministrar; así, por ejemplo,si se han de fabricar algunas de las piezas del conjunto, es necesario dartodas las cotas, el tipo de material, el tipo de acabado, detalles importantes,

etc.; si por el contrario, lo que se quiere es dar una información elemental delfuncionamiento general de la máquina, no es necesario numerar las piezas yrelacionarlas en un cuadro explicativo, sino que simplemente se marcan susnombres al lado de cada elemento; tampoco se requiere del acotado completo.

5.1.2 INFORMACION COMPLEMENTARIA:

En la gran mayoría de los casos, un plano de conjuntos va acompañado de unaserie de dibujos de los elementos constitutivos, en formatos de menoresdimensiones del plano de conjunto. Por lo normal, en formatos A4.

También, como información auxiliar, se pueden hacer dibujos en proyecciónisométrica de las piezas que se requieren fabricar (piezas no normalizadas) yen este caso no se acotan; si la pieza tiene detalles internos; es preferiblerealizar el isométrico en semicorte. (Figura No. 262).

Figura No. 262 Isométrico ensemicorte de una polea.

Cuando esta dirigido al fabricante, es necesario dar la información técnica en

los rótulos o en los cuadros adicionales; además se hacen en proyecciónortogonal los dibujos de la piezas que se van a fabricar debidamente acotados.

Ejercicio 1:

Dibujar en formatos A4, cada una de las ocho piezas marcadas en el dibujo de conjunto de la figura No. 259 con las cotas fundamentales; realizar cada dibujo a escala apropiada.

Ejercicio 2:

Hacer con mano alzada, en formato A4, la proyección isométrica de los elementos no normalizados del conjunto de la figura No. 259 (bastidor,eje y polea)




281

5.1.3 DIBUJOS DE MONTAJE:

Son los dibujos que muestran la posición relativa y la forma de ensamblar losdiferentes elementos que conforman una máquina o el mecanismo de lamisma; para este fin, se dibujan todas la piezas en proyección isométrica,

desensambladas y ocupando un volumen en el espacio.La disposición de las piezas guarda un orden lógico de montaje y para precisarqué piezas se ensamblan entre sí, se acostumbra a unirlas mediante líneas detrazo (uno largo y uno corto), similar a la línea de eje (ver unidad 1),conectándolas en orden secuencial de ensamblé.

La separación de laS piezas en el dibujo está a criterio del dibujante, pero sedibujan próximas las piezas pequeñas y más separadas las piezas grandes; loimportante es poder dar una sensación y visión de fácil acoplamiento entre laspiezas.

En este tipo de dibujos no se acotan las piezas, ya que su función es mostrar laforma de ensamblar las piezas y no indicar las dimensiones de las mismas o dela máquina, lo cual generaría confusión.

La línea de trazos utilizada para conectar las piezas, puede cambiar dedirección para mostrar que dos o más piezas, que no estén en un mismo planodel dibujo, se ensamblen entre sí, El cambio de la dirección se logra, medianteel manejo adecuado de la escuadra de 30x60º.

El número de líneas de trazos será el suficiente para mostrar adecuadamenteel ensamble de las piezas; de lo anterior se deduce que la dirección de las

líneas de trazos puede ser transversal, longitudinal y vertical, prefiriéndose, enlo posible, el menor número de cambios en su dirección (ver figura No. 263).

Figura No. 263 Dibujo de montaje (Fuente: López, 1992)

Cuando el mecanismo o la máquina esta compuesto de un número reducidopiezas, las líneas de trazos se pueden omitir, pero se tiene en cuenta ubicarcorrectamente las piezas (figura No. 264)




282

Figura No. 264 Dibujo de

montaje sencillo (Fuente: López,1992)

Ejercicio 3:

Hacer un formato A4, con mano alzada, el dibujo de ensamble en tamaño proporcionado, del dibujo de conjunto de la figura 226

Información de retorno: el dibujo debe quedar similar al mostrado en la figura265.

Figura No. 265 Dibujo deensamble (Fuente: López,1992)

LECCION 22

5.2 CONDUCCION DE FLUIDOS:

En la industria de alimentos un aspecto muy primordial para tratar es elrelacionado con la conducción de fluidos tales como: productos químicos,productos alimenticios, agua, aceite, vapor etc. Por tal razón es esencialposeer ciertos conocimientos sobre la materia, no sólo para el dibujante sinotambién para el técnico o el ingeniero que debe seleccionar y utilizar tuberías yaccesorios en el diseño de máquinas procesadoras, plantas generadoras y, engeneral, sistemas de conducción de fluidos.

Existe una gran variedad de tuberías y de accesorios que se emplean paradiversos fines; solamente los más comunes se discutirán en esta sección; sepuede obtener mayor información en los catálogos de los fabricantes y en laspublicaciones de las diversas asociaciones de investigación.

5.2.1 TUBERIAS:

Son elementos básicos para la conducción de los fluidos; se fabrican de unagran variedad de materiales de diferentes especificaciones, cuya seleccióndepende, entre otras, de la naturaleza del fluido que se va a conducir y de las

condiciones de caudal, presión y temperatura.




283

Los tubos terminados pueden ser lisos o con soldadura y a estos últimos seconocen como tubos de costura, además pueden ser roscados o no.

5.2.1.1. Tipos de materiales:

-Tubería de hierro fundido, adecuada para conducción subterránea de gaseso de agua, instalaciones sanitarias y sistemas de vapor a baja presión.

-Tubería de acero, usada principalmente donde existen temperaturas ypresiones elevadas. Su aleación con níquel o con cromo, conocidacomercialmente como la de acero inoxidable, da al tubo resistencia a lacorrosión; también se usa en la conducción de fluidos alimenticios leche, jugos,aceites, etc.)

-Tubería galvanizada, es el mismo tubo de hierro común con un baño de zincpara evitar la oxidación, usada en la conducción de agua potable.

-Tubería de plástico, empleada exactamente en la industria química en lugarde los tubos metálicos ya que no se corroen por su gran resistencia a losagentes químicos y atmosféricos.

-Tuberías fabricadas con otros materiales, como por ejemplo: de latón,usada generalmente para conducción de líquidos calientes, si costo es elevado;de cobre, empleada principalmente en la conducción de combustibles y deplomo, empleada extensamente en la industria química, particularmentecuando se conducen ácidos. La tubería de estos materiales se mencionan atítulo simplemente informativo por tener menor importancia para el contenidodel módulo y de ellos simplemente se dice que se designan por su diámetro

exterior y su espesor.5.2.1.2. Especificaciones de los tubos:

La tubería de hierro fundido y la de acero son, generalmente, normalizadas.Las que se emplean comúnmente son las estándar, la extrafuerte y ladoblemente extrafuerte; todas ellas especificadas por el diámetro nominal (DN).

En el tubo estándar el espesor de las paredes es el más delgado de los trestipo mencionados y se conoce comercialmente como tubo de la serie(schedule) 40; el tubo extrafuerte tiene pared más gruesa que el estándar y

corresponde a la serie 80; y él tubo doblemente extrafuerte, con espesor depared más grueso aún, comercialmente es el tubo de la serie 160.

El diámetro nominal (DN) y el exterior (DE) conservan sus mismos valores enlas tres series; en cambio, el diámetro interior (DI) varía correlativamente con elespesor de la pared del tubo.

El uso inicial de estos tubos fue para la conducción de fluidos a bajas presionesy su diámetro interior se uso como identificación que correspondía al diámetronominal. La primera modificación importante, para ahorrar material, fue la dereducir el grosor de la pared del tubo, con lo cual se aumentó el diámetrointerior; sin embargo se continuó identificándolos comercialmente con el

diámetro nomina. La primera modificación importante, para ahorrar material,fue la de reducir el grosor de la pared del tubo, con lo cual se aumento el




284

diámetro interior; sin embargo se continuó identificándolos comercialmente conel diámetro nominal inicial (tubería estándar). La segunda modificaciónimportante fue la de aumentar el grosor de sus paredes para conducir fluidos aaltas presiones, disminuyendo de esta forma el diámetro interior, (tuberíaextrafuerte y doblemente extrafuerte), se continuó la identificación por el

diámetro nominal inicial; las modificaciones mencionadas no alteraron lasespecificaciones los acoples y el diámetro exterior de los tubos se mantuvoigual.

En la figura No. 266 se muestra la variación de los diámetros internos y losespesores de pared, al igual que el diámetro exterior en las tres series, para untubo de acero normalizado con diámetro nominal de una pulgada.

Figura No. 266 Variaciónde diámetros internos(Fuente: López, 1992)

La tubería galvanizada, como ya se explico en tipos de materiales son losmismos tubos de hierro común con baño de zinc. Puesto que estos tubossolamente se emplean para la conducción de agua a baja presión no se

fabrican sino de una sola especificación, a saber: tubos de pared delgadaequivalentes a los tubos estándar de hierro y de acero. Por consiguiente no sefabrican tubos galvanizados extrafuertes y doblemente extrafuertes, a menosque se requieran para un diseño especial.

La tubería de plástico no está normalizada y, por consiguiente, lasespecificaciones son adoptadas por cada fabricante. No soportan ni altastemperaturas ni altas presiones. Generalmente son más costosas que las dehierro, las de acero y las galvanizadas.

5.2.1.2. Roscas para tubos:

Los fabricantes de los tubos normalizados aplican la norma NPT para roscas(tabulados por National Pipe Taper); es similar a la rosca Whitworth, con ladiferencia que tiene una conicidad de 1/16 de pulgada por cada pulgada derecorrido, para lograr una junta hermética.

En ocasiones, se usa rosca cónica exterior (la del tubo) con rosca recta interior(la del acople) ya que el material del tubo es lo suficientemente dúctil para elajuste de los hilos de la rosca. En la figura No. 267 se observa la sección del

extremo de un tubo roscado.




285

Figura No. 267 Seccióndel extremo roscado deun tubo (Fuente: López,1992)

La conicidad de una rosca NPT es tan ligera que al dibujarla no se muestra y,en este caso, se indica con la sigla NPT, (figura No. 268).

Figura No. 268

Representaciónesquemática ysimplificada de la rosca deun tubo (Fuente: López,1992)

Pero si se desea mostrar la conicidad se debe dibujar de manera exagerada;en este caso, la inclinación es de 1/8 de pulgada por pulgada de longitud y yano es necesario agregar la sigla NPT, (figura No. 269)

Figura No. 269 Representaciónesquemática y simplificada delroscado de un tubo (Fuente:López, 1992)

Cuando la rosca se talla en superficies internas como, por ejemplo, en losacoples, la forma de presentarla en dibujo se ilustra en la figura No. 270.

Figura No. 270 Representación esquemática y simplificada de las roscasinteriores (Fuente: López, 1992)




286

LECCION 23

5.2.2. ACCESORIOS PARA TUBERIA:

Los accesorios son elementos que se emplean para lograr cambios en la

dirección de fluido, dividir o agrupar varios fluidos y conectar dos o más tubos.Son entre otros; la unión común, que une los tubos sin variar la dirección delfluido; la unión reductora, que une tubos de diámetros diferentes; la unión T,que conecta tres tubos a 90º y 180º, la unión en doble T, o cruz, que conectacuatro tubos a 90º y 180º; codos a 90º, a 45º y 22.5º, que varían la direccióndel fluido; acople en y (y griega), que divide el fluido en dos ramales, o unedos en uno solo y los tapones hembra y macho, que como su nombre lo indicase acoplan en la parte terminal de la tubería, o del acople, para cegar a su flujo.

Los diversos accesorios se aplican por medio de soldadura, por bridas o porroscado.

5.2.2.1. Accesorios para soldar:

Se emplean para conexiones permanentes; se utilizan en tuberías de hierro yde acero y se fabrican en acero forjado con el mismo espesor de pared de lostubos respectivos, sus bordes se adecuan para soldarse al tubo. Su uso máscomún es en tramos muy largos de tubería como los oleoductos (figura No.271).

Figura No. 271 Accesorios conbordes adecuados para soldar(Fuente: López, 1992)

Los accesorios de plástico también se unen a los tubos por medio desoldadura. En este caso se sueldan con pegante plástico que asegura uniónhermética.

En este tipo de accesorios el tapón utilizado es hembra y su diámetro debe ser

mayor al del tubo al cual va acoplado.

5.2.2.2. Accesorios para ensamblar con bridas:

Se utilizan generalmente para establecer conexiones de uso nonecesariamente permanente, en tuberías de gran diámetro, superiores a seispulgadas y deben soportar altas presiones; se emplean en los mismos tipos detubería de las que se unen por soldadura exceptuando la de plástico; se fijan oaseguran por medio de pernos o de remaches utilizando una corona o anillollamado brida. La brida es un elemento metálico perforado con agujerostransversales concéntricos, para unirlo con otra brida de similares

características.




287

Las bridas pueden hacer parte del accesorio cuando son fundidos o forjados(figura No. 272), o asegurarse a él por una pestaña (figura No. 273 A), o por unribete, (figura No. 273 B), o, también unidas a él por roscado (figura No. 273 C),o por soldadura. En este grupo el tapón es hembra y su diámetro es igual aldel tubo al que se acopla.

Figura No. 272 Accesorio forjado con bridas(Fuente: López, 1992)

Figura No. 273 A Accesorios con pestañaspara brida (Fuente: López, 1992)

Figura No. 273 B Brida ribeteada. Figura No. 273 C Brida roscada (Fuente: López, 1992)

5.2.2.3. Accesorios roscados:

Se emplean preferentemente en tubos de diámetro pequeños como lastuberías domiciliarias de acueducto, instalaciones sanitarias y conducción defluidos en empresas industriales (aguas, jugos de fruta, leche etc.).

Los accesorios están roscados por su parte interna conforme a lasespecificaciones NPT, (figura No. 274).




288

Figura No.274 Algunostipos deaccesoriosroscados(Fuente:López, 1992)

En este sistema se debe emplear un acople especial cada vez que se requierael empalme de dos tubos de tal manera que para enroscarlos se evita el tenerque girarlos en sentido opuesto; esto se logra usando uno de los dos tipos deunión universal, el de tuerca roscada o el de bridas, (figura No. 275). La uniónuniversal esta constituida por tres piezas distintas y un empaque. En la uniónuniversal con tuerca roscada las partes de ajuste (1 y 2) se enroscan sobre losextremos de los tubos y la tuerca roscada (3) las mantiene unidas de tal formaque opriman el empaque (4) para lograr una unión sin fugas. En la unión conbridas éstas (5 y 6) se enroscan a los extremos de los tubos y en lugar detuerca se unen con los pernos (7) para oprimir el respectivo empaque (8).

Figura No. 275 Unionesuniversales (Fuente:López, 1992)

En este sistema, también hay un acople que no se emplea en los otros grupos,(unión con soldadura o con bridas) se conoce comercialmente como niple(figura 243) que es un tubo corto, roscado por su parte externa por ambosextremos sin que sus roscas se toquen y se utiliza para unir entre si accesoriosroscados.

En este grupo los tapones roscados que se usan pueden ser hembras, deroscado interno, para aplicarlo al extremo del tubo, o macho, de roscadoexterno, para cegar el terminal de un accesorio, (figura No. 276).

Figura No. 276 Tapónhembra, niple, tapónmacho (Fuente: López,1992)




289

5.2.2.4. Identificación de los accesorios:

A manera de ejemplo se mencionan algunos tipos de acoples y el usuariopodrá deducir fácilmente como se deben identificar otros accesorios.

La identificación se hace mencionando, en primer término, el nombre o tipo deacople, especificando si es para soldar, para ensamblar con bridas, o roscado;seguido del diámetro nominal de la tubería a la que se acopla, cuando se tratade reducciones se indican los dos o más diámetros de mayor o menor y, porúltimo, el material de que está hecho.

Ejemplos:

Unión para soldar de 4”, de hierroCodo con bridas de 8” de aceroTe roscada de 1 ½”, de hierro galvanizadoReducción (unión reductora), para soldar, de 2” x 1 ½” de plásticoTe de reducción, para soldar de 2” x 2” x 1 ½”, de hierro (figura No. 277)Ye de reducción, roscada, de 2 ½” x 2” x 1 ½”, de acero inoxidable (figura No.277).

Para la identificación de los tapones se recuerda que el tapón hembra, paracegar tubería, se puede utilizar en todos los tipos de ensamble (soldadura,bridas, roscado).

Y en este caso, simplemente se menciona su nombre, el tipo de ensamble, el

diámetro y su material, así: Tapón hembra con brida, de 6”, de hierro.En cambio, para identificar el tapón macho que se utiliza solamente enaccesorios y que en todos los casos son roscados, se identifican por sunombre, el diámetro y su material, ejemplo:

Tapón macho de ½”, de hierro galvanizado.

Figura No. 277 Accesorios de reducción (Fuente: López, 1992)




290

LECCION 24

5.2.3. CONTROLES PARA EL FLUJO DE FLUIDOS:

En las tuberías de conducción de fluidos, el flujo debe regularse para garantizar

el suministro oportuno y eficiente, aun para interrumpirlo o para descargar elfluido al exterior cuando es necesario.

Los elementos mecánicos para controlar el flujo se conocen, básicamente,como válvulas y grifos. En algunos casos estos términos son intercambiadospor personas que ignoran su funcionamiento, por ejemplo: es frecuenteconfundir una válvula de descargue en tubería de conducción de aguadomiciliaría, con el término de grifo.

Cuando las tuberías conducen los fluidos a presión es indispensable evitar lasfugas del fluido que se producen, generalmente, en los sitios de deslizamientoo de rotación de vástagos en válvulas y grifos. Para tal fin se recurre al uso deprensaestopas que se escogerán para cada caso según la temperatura, lapresión y la densidad del fluido.

5.2.3.1. Válvulas:

Las válvulas son, después de las bombas y motores, los componentes másimportantes de los circuitos hidráulicos.

Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puedeiniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante unapieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios oconductos.

Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en laindustria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar,conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidosy gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sustamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más dediámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta mas de20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F(815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras,las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa paranosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección determinada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, lacantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en launidad de tiempo.

Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, elparo y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por unabomba hidráulica o almacenada en un depósito. En lenguaje internacional, eltérmino "válvula" o "distribuidor" es el término general de todos los tipos tales

como válvulas de corredera, de bola, de asiento, grifos, etc.




291

5.2.3.1.1. Clasificación de las válvulas

5.2.3.1.1.1. Válvulas de Control de Presión: Hay tres clases

5.2.3.1.1.1.1.Válvulas de Seguridad

Limitan la presión del circuito, para protegerlo o para reducir la fuerza o el parejercido por un cilindro o por un motor rotativo.

Figura No. 278 Corte de una válvula deseguridad (Fuente: López, 1992)

5.2.3.1.1.1.2. Válvulas Reductoras de Presión

Tienen por objetivo limitar la presión en una rama de un circuito a un valorinferior a la presión de trabajo del circuito principal. Permite que un sistematrabaje a dos presiones.

5.2.3.1.1.1.3. Válvulas de SecuenciaControlan la sucesión de operaciones entre dos ramas de un circuito.

5.2.3.1.1.2. Válvulas de Control de Flujo o Caudal

Controlan el caudal de aceite y se utilizan en los circuitos para controlar, porejemplo, la velocidad con que se mueve un cilindro hidráulico.

5.2.3.1.1.3. Válvulas de Control de Dirección

Su funcionamiento es análogo al de las válvulas de seguridad y que bloquen elpaso de aceite en un sentido.

5.2.3.1.2. Clases de válvulas:

Debido a las diferentes variables, no puede haber una válvula universal; portanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creadoinnumerables diseños y variantes con el paso de los años, conforme se handesarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de válvulas recaen en nuevecategorías: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulasde mariposa, válvulas de apriete, válvulas de diafragma, válvulas de macho,válvulas de retención y válvulas de desahogo (alivio).

Estas categorías básicas se describen a continuación. Seria imposiblemencionar todas las características de cada tipo de válvula que se fabrica y no




292

se ha intentado hacerlo. Más bien se presenta una descripción general de cadatipo en un formato general, se dan recomendaciones para servicio,aplicaciones, ventajas, desventajas y otra información útil.

5.2.3.1.2.1. Válvula de control:

La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento enun lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como unorificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlarun caudal en una forma determinada.

Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la partemotriz o actuador y el cuerpo.

Figura No. 279 Válvulade control (Fuente: López,1992)

5.2.3.1.2.9. Válvulas de compuerta:

La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificiocon un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre elasiento.

Figura No. 280 Válvulade compuerta (Fuente:López, 1992)




293

5.2.3.1.2.2. Válvulas de macho:

La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que controla la circulación por mediode un macho cilíndrico o cónico que tiene un agujero en el centro, que sepuede mover de la posición abierta a la cerrada mediante un giro de 90°.

Figura No. 281 Válvula de macho (Fuente:López, 1992)

5.2.3.1.2.4. Válvulas de globo:

Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra pormedio de un disco o tapón que sierra o corta el paso del fluido en un asientoque suele estar paralelo con la circulación en la tubería. Puede ser en Y, enángulo, de tres vías.

En la figura No. 282 se muestran, en corte, los componentes de una válvula deglobo.

Figura No. 282Válvula de globo(Fuente: López,1992)

5.2.3.1.2.5. Válvulas de bola:

Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada giraentre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posiciónabierta y corta el paso cuando se gira la bola 90° y cierra el conducto.

La válvula de bola se emplea principalmente en control de caudal de fluidosnegros, o bien en fluidos con gran porcentaje de sólidos en suspensión.




294

Figura No. 283 Válvula de bola (Fuente: López,1992)

5.2.3.5.2.6. Válvulas de mariposa:

La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio deun disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de lacirculación.

La válvula puede cerrar herméticamente mediante un anillo de goma

empotrado en el cuerpo. Un servomotor exterior acciona el eje del disco yejerce su par máximo cuando la válvula esta totalmente abierta, siempre que lapresión permanezca constante. En la selección de la válvula es importanteconsiderar las presiones diferenciales correspondientes a las posiciones decompleta apertura y de cierre; se necesita una gran fuerza del actuador paraaccionar la válvula en caso de una caída de presión elevada.

Las válvulas de mariposa se emplean para el control de grandes caudales defluidos a baja presión.

Figura No. 284 Válvula de mariposa (Fuente: López,1992)

5.2.3.1.2.7. Válvulas de diafragma:

Las válvulas de diafragma son de vueltas múltiples y efectúan el cierre pormedio de un diafragma flexible sujeto a un compresor. Cuando el vástago de laválvula hace descender el compresor, el diafragma produce sellamiento y cortala circulación.

Figura No. 285 Válvula de diafragma (Fuente: López,1992)




295

5.2.3.1.2.8. Válvulas de apriete:

La válvula de apriete es de vueltas múltiples y efectúa el cierre por medio deuno o mas elementos flexibles, como diafragmas o tubos de caucho que sepueden apretar u oprimir entre si para cortar la circulación.

Figura No. 286 Válvula de apriete (Fuente:López, 1992)

4.5.2.3.2. Grifos:

Al igual que las válvulas, se instalan en las tuberías para detener o regular elflujo de los fluidos. Sin embargo, las válvulas se accionan por eldistanciamiento de sus piezas móviles, manual o automáticamente; en cambio,en los grifos el paso de los fluidos se regula por rotación de un vástago que algirar, manualmente, por medio de una manija desplaza una ranura o

perforación para enfrentar o cegar los orificios de entrada y de salida.

Los grifos se dividen en grifos roscados, grifos con bridas y grifos de descarga.A su vez, los roscados y los de bridas pueden ser de paso recto (figura No.287), en ángulo y de tres vías, (figura No. 288). En los grifos en ángulos, latubería se acopla formando ángulo recto. Similar a la válvula de paso angular.

Figura No. 287 Semicortede grifo roscado de pasorecto (Fuente: López,1992)




296

Figura No. 288 Semicortede grifo con bridas de tresvías (Fuente: López,1992)

Por su parte, los grifos de descarga pueden ser de muelle, de descarga simple(figura No. 289) y de seguridad (figura No. 290). Los dos primeros puedentener recta o curvada la boca de descarga, mientras que los de seguridad laboca siempre es curvada y la manija se puede asegurar al cuerpo de grifo pormedio de un pasador evitando que pueda ser accionada inadvertidamente.

Figura No. 289 Semicorte degrifo de descarga simple conboca recta (Fuente: López,1992)

Figura No. 290 Semicorte degrifo de descarga de seguridad(Fuente: López, 1992)




297

LECCION 25

5.2.4 SIMBOLOS CONVENCIONALES:

Con el fin de reducir los dibujos de accesorios, de válvulas y de grifos de unared de fluido, se recurre al empleo de símbolos convencionales en vez derepresentarlos gráficamente. La simbología es la misma para cada diámetro detubería, puesto que en un sistema de conducción el diámetro, generalmente,se conserva igual en todo su recorrido.

Existen diversos sistemas de símbolos, pero los más utilizados en nuestromedio son los adoptados por el American National Standar Institute (ANSI) ypor el Comité de Normas Alemán (DIN).

A manera de ejemplos se representan algunos de los símbolos ANSI y DIN deuso más generalizado, como se muestra en las figuras números 291, 292,293y 294. Las normas DIN solamente contemplan válvulas y grifos con bridas yroscados.

Figura No. 291 Símbolosconvencionales básicosgenerales (Fuente: López, 1992)

Se acostumbra a determinar los límites de las áreas que ocupan los equiposmediante figuras geométricas sencillas como cuadros rectángulos y círculos,con leyendas de su nombre y las características de capacidad y consumo deenergía, entre otras. Cuando son dos o más equipos iguales, uno lleva sunombre y otro sus características; estas leyendas, que deben escribirse con laletra técnica, pueden ir dentro o por fuera del área correspondiente.

Las vistas de techos facilitan la correcta distribución de los equipos de unproceso especifico, cuando se está proyectando su instalación, o permitirrevisar o mejorar la actual distribución de una planta que requiera una mejora oampliación de su funcionamiento, o simplemente para conservar unainformación gráfica de la actual distribución de los equipos; en todos los casoslos dibujos están a escala, lo que hace innecesaria su acotación.




298

Figura No. 292 Símbolos convencionales de accesorios para tuberías segúnnormas ANSI (Fuente: López, 1992)

La figura No. 302 muestra la distribución esquemática de una plantaprocesadora de jugo de naranja.

Figura No. 293 Símbolos convencionales de válvulas según normas ANSI (Fuente: López, 1992)




299

Figura No. 294 Símbolos convencionales para válvulas y grifos según normasDIN (Fuente: López, 1992)

Cuando en la representación gráfica no se recurre a símbolos, la tubería sedibuja con línea doble, se marca el eje central de cada tubo con línea de trazos,los accesorios, las válvulas y los grifos se dibujan mostrando su aspectoexterno acompañados de sus respectivos nombres. Las figuras 295 y 296 son

ejemplos de tramos de tubería dibujados con línea doble.

Figura No. 295 Tramo de tubería roscada.

Figura No. 296 Tramo de tubería con bridas.




300

5.2.5 DIBUJO DE REDES DE FLUIDOS:

Para su representación gráfica se recurre a la ortogonal o a la isométrica.

En el primer caso se emplean tres vistas así: de planta, frontal y lateral o

solamente dos o una de ellas según la complejidad del sistema o la necesidadde mostrar detalladamente la ubicación de accesorios, de válvulas y de grifos.Si la complejidad es muy grande es preferible hacer tantos dibujos, como seannecesarios para mostrar diferentes niveles en el sentido vertical y vistas en elsentido horizontal.

En el segundo caso, o sea de la representación isométrica, por tratarse de unaperspectiva, se usa una sola plancha. En los dos casos los dibujos pueden ir aescala (excepto la simbología y el diámetro de la tubería); si se requiere, sepueden complementar acotándolos.

En las figuras números 297 y 298 se dan ejemplos ortogonales y en figuranúmero 299 uno isométrico.

Figura No. 297 Ortogonal acotado en mm de la vista de planta de un tramo deTubería roscada con la simbología de normas ANSI (Fuente: López, 1992)

Figura No. 298 Ortogonal de la vista frontal de un tramo de tubería con bridascon la simbología de normas DIN (Fuente: López, 1992)




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Figura No. 299 Isométrico de una red de tubería normas ANSI (Fuente: López,1992)

No se recomienda hacer una sola plancha para mostrar circuitos de fluidosdiferentes, porque podría ocasionar confusión; en tales casos, por cada circuitose realizan dibujos independientes.

5.2.6 USO DE COLORES PARA IDENTIFICACION DE TUBERIAS DEFLUIDOS:

La tubería de conducción de fluidos debe adecuadamente identificada,pintándola en todo su recorrido con un color especifico; los tramos de tuberíaque no estén a la vista, es decir, cuando van incrustados en las paredes, en eltecho o en el piso, se identifican también con los colores correspondientes

pintando una franja de ancho igual al diámetro de los tubos para mostrar elrecorrido que va incrustado.

El uso de colores es un recurso importante de identificación que facilita lasoperaciones periódicas de mantenimiento de la tubería contribuye a evitarequivocaciones y confusiones que puedan causar accidentes.

En la siguiente tabla No. 6 se indican los colores que se utilizan según lasnormas DIN para identificar las tuberías de fluidos.

Tipo de flujo ColorAgua Verde

Vapor Rojo

Aire Azul

Otros gases Amarillo

Ácidos Anaranjado

Alcalinos Violeta

Otros líquidosSepiaBajo presión y vacio Gris




302

CAPITULO 6

REPRESENTACION DE EQUIPOS PARA PROCESOS:

Los procesos de transporte, de cambio de estado físico y de almacenamientode fluidos, requieren de equipos adecuados en cada caso, como son lasbombas, calderas, pasterizadotes y tanques de almacenamiento, entre otros.Estos equipos, a su vez, deben estar convenientemente distribuidos deacuerdo con el proceso que ejecuten para un determinado fin. Tanto larepresentación de los equipos como su distribución en la planta se hacen demanera esquemática o isométrica.

LECCION 26

6.1 REPRESENTACION ESQUEMATICA DE EQUIPOS PARA PROCESO:

Esta representación se limita a mostrar la silueta de las partes importantes delequipo, sin necesidad de recurrir a prolijos detalles; tiene una, dos o más vistassegún la complejidad del equipo, identificadas correctamente y conacotaciones. Brinda la información suficiente para caracterizar el equipo, quecomprende, entre otras, la cantidad de energía requerida, la capacidad deprocesamiento y cualquier otra característica complementaria.

Este tipo de representación se encuentra en los catálogos que editan los

fabricantes o sus representantes y facilitan la escogencia por parte del usuario.

La figura No. 300 corresponde a la representación esquemática de undesnatador de leche y muestra sus vistas superior y frontal.

Figura No. 300 Representación esquemática de un desnatador de leche(acotada en mm) (Fuente: López, 1992)




303

LECCION 27

6.2 REPRESENTACION ISOMETRICA DE LA DISTRIBUCION DEEQUIPOS EN UNA PLANTA PROCESADORA:

La representación isométrica permite mostrar el recorrido de las tuberíasconductoras de fluidos y la conexión con cada uno de los equipos de plantaque lo requiera.En el dibujo de la tubería se indica el diámetro respectivo y los símbolos de losaccesorios, válvulas y grifos y, por medio de flechas, el sentido del recorrido delfluido.

Por su parte, los equipos también se representan de manera isométricamostrando el volumen que ocupan, sin recurrir a detalles minuciosos y laubicación relativa en la planta, complementando con los nombres deidentificación de los mismos (tanques, pasterizadores u otros)

Este tipo de representación permite mostrar el recorrido completo de la tuberíaincluyendo su desplazamiento a diferentes niveles de la factoría.

Cuando sea conveniente se hace un plano para cada fluidoindependientemente. Sin embargo, si la complejidad no es excesiva, se haceun plano con dos o más fluidos simultáneamente, indicando, en cada caso elcorrespondiente fluido. Para todos estos planos se utiliza formatos del A0 al A3de acuerdo con el tamaño y área ocupada por las instalaciones. (Figura No.301).

Cuando se requiere mostrar detalles parciales importantes sin necesidad de

reproducir la totalidad de la planta, se recurre a la representación isométrica deldetalle correspondiente, utilizando para ello formatos de menor tamaño.

Figura No. 301 Isométrico de una planta procesadora de productos lácteos,mostrando el recorrido de varios fluidos diferentes (Fuente: López, 1992)




304

LECCION 28

6.3. REPRESENTACION ESQUEMATICA DE LA DISTRIBUCION DEEQUIPOS EN UNA PLANTA PROCESADORA:

Esta representación debe hacerse en dibujos independientes por cada nivel dela factoría, cada uno de ellos se conoce como vista de techo y muestran ladistribución de los equipos de planta para cada nivel; no se requiere, en lamayoría de los casos, dibujar ni las tuberías de conducción de fluidos ni lasconexiones entre los diferentes equipos. Así pues, los dibujos muestranúnicamente el área que ocupa cada equipo y su posición relativa, así como lasáreas destinadas a actividades completamentarias del proceso, como son elacopio de materias primas, almacenamiento de productos terminados, oficinas,etc.

Figura No. 302 Distribución en planta de una procesadora de jugo de naranja(Fuente: López, 1992)

Se acostumbra a determinar los límites de las áreas que ocupan los equiposmediante figuras geométricas sencillas como cuadros rectángulos y círculos,con leyendas de su nombre y las características de capacidad y consumo9 de

energía, entre otras. Cuando son dos o más equipos iguales, uno lleva su




305

nombre y otro sus características; estas leyendas, que deben escribirse conletra técnica, pueden ir dentro o por fuera del área correspondiente.

Las vistas de techos facilitan la correcta distribución de los equipos de unproceso especifico, cuando se está proyectando su instalación, o permitenrevisar y mejorar la actual distribución de una planta que requiera una mejora oampliación de su funcionamiento, o simplemente para conservar unainformación gráfica de la actual distribución de los equipos; en todos los casoslos dibujos están a escala, lo que hace innecesaria su acotación. La figura No.302 muestra la distribución esquemática de una planta procesadora de jugo denaranja.

LECCION 29

AUTOEVALUACION No.4

Preguntas de completar o de respuesta breve

1. El objetivo principal de un plano de conjunto, de una máquina es el derepresentar las posiciones _______________________________________ desus distintos elementos.

2. La información técnica en los planos de conjunto se escribe en el ___________________________________________o en cuadros adicionales.

3. En un dibujo de montaje, para indicar las piezas que se ensamblan entre si,se unen mediante _______________________________________________

4. La tubería galvanizada se emplea principalmente para la conducción de _______________________________________________________________

5. Para la identificación de accesorios de tubería, además del nombre y el tipode acople, se debe mencionar el ___________________________del tuboal que se ensambla.

6. Las válvulas se emplean para ___________________ o_____________el

movimiento de los fluidos.

7. Los límites de las áreas que ocupan los equipos, en una vista de techo, sedeterminan con las figuras geométricas ______________________

Preguntas para identificar

8. En la siguiente figura, identificar por sus nombres los símbolos señalados de1 a 10 seleccionados de la lista anexa.




306

Lista anexa para las respuestas de la pregunta No.8:

Acople en Y (bifurcación)Codo a 45ºCodo a 90º en un solo planoCodo a 90º girado hacia abajoCodo a 90º girado hacia arribaTapón hembraTapón macho

Unión en T girada hacia arribaUnión en doble TUnión reductoraUnión universalVálvula de compuerta, vista de plantaVálvula de globo, en ángulo, vista de lateralVálvula de globo, en ángulo, vista de plantaVálvula de globo, de paso recto, vista lateralVálvula de retención


9. Reproducir en un formato A3, usando los instrumentos de dibujo apropiados,el dispositivo para despresar carne que muestra la figura de la preguntanúmero 20 de la autoevaluación de la unidad 3. Complementar la planchacon un cuadro informativo, semejante al de la figura 228 y sustituir pornúmeros las letras de la figura número 20 ya mencionada.

10. Hacer con mano alzada y en formatos A3 el dibujo de montaje oensamblaje del mismo dispositivo utilizado para la pregunta anterior. Noincluir la Carcaza (6).




307

11. Realizar con mano alzada en formato A4, el siguiente dibujo:

12. Hacer en formato A4, con instrumentos y a escala adecuada, larepresentación esquemática (símbolos ANSI), del dibujo del punto anterior,considerando que cada elemento o accesorio se halla separado 500 mm eluno del otro.

13. Hacer en formato A4 y a escala apropiada la distribución esquemática dela planta procesadora cuyo detalle isométrico se muestra en la figura No.

301; no se requiere incluir las tuberías mostradas.

14. Realizar en formato A4 y a escala apropiada la distribución esquemática delos equipos y tuberías de fluidos de una planta procesadora de mermelada,incluyendo toda la información técnica necesaria.

LECCION 30

INFORMACION RETORNO

Autoevaluación No.1

1. Lo primero que se debe tener en cuenta es la posición de la hoja, para estecaso es horizontal; la escala más apropiada para este dibujo es 1:2, el dibujoestará correcto, cuando la separación entre cualesquiera de las líneasparalelas sea constante, cuando el trazo de todas las líneas sea uniforme tantoen espesor como en intensidad.

Se deben borrar las marcas y líneas de referencia. El trazo del límite del cuadrodeberá ser paralelo con el margen del formato; también se debe tener encuenta que las intercepciones de las líneas sean correctas, como se muestraen la siguiente figura:

La hoja, no debe estar arrugada, rota o sucia.




308

2. La posición de la hoja puede ser horizontal o vertical por ser un dibujosimétrico. La escala más apropiada es 1:2. Seguir las indicaciones delpunto No.1.

3. La posición de la hoja: horizontal o vertical, la escala 2:1

4. La posición de la hoja: horizontal o vertical, la escala 2:1

5. Posición horizontal o vertical, la escala 1:20

6. La escala 1:1, 75

7. Hoja horizontal, la escala 1:1

8. Hoja horizontal, la escala 15

9. Escala 1:1

10. Hoja horizontal, la escala 2:111. Escala 1:2

12. Hoja horizontal, la escala 2:1

SELECCIÓN MULTIPLE

13. d)14. b)15. e)16. e)

17. a)18. e)

PREGUNTAS DE COMPLETAR

19. La regla T o la regla paralela20. Del formato21. 0,5:1,022. Líneas de trazo ligero23. Ojo

PREGUNTA DE EJECUCION

24. Su trazo debe ser continuo, uniforme y la hoja no debe presentar nitachaduras ni borrones.

PREGUNTAS DIRECTAS

25. Invisible26. Corte27. Perpendiculares

28. Lápiz




309

PREGUNTAS DE EJECUACION

29. La intensidad de los trazos debe ser constante y uniforme, las separacionesentre letras y palabras deben ser uniformes y proporcionales, todas lasletras deben ser verticales: la hoja no debe presentar señales ni líneas de

guía.

30. Seguir las indicaciones anteriores, la inclinación de las letras debe ser 75º.

31. Comparar el aspecto general de los dibujos con los efectuados con losefectuados con instrumentos; no deben presentar ni tachaduras, borrones oenmendaduras; el trazo de las líneas definitivas debe ser uniforme y oscuro.Los dibujos deben conservar las mismas proporciones que los efectuados coninstrumentos; las líneas auxiliares de construcción debe ser menos que laslíneas definitivas.


1. Angulo recto2. La misma magnitud3. Dos4. La frontal5. La línea con su verdadera magnitud6. Superior o lateral7. Semicorte8. Dimensión9. Subrayarse10. Dibujante Técnico11. A 2; B7; C6; D3; E8; F1; G4; H5.12. 9-010. J11. N12. M13. K14. I15. P16. L




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311




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313




314


Preguntas de Completar

1. Hermético. Cierre

2. Un solo lado.

3. Soldadura por fusión y soldaduras por presión

4. Soldadura por gas o autógena.

5. Punto

6. Paso.

7. 45º

8. Chaveta lengüeta.9. Interior y carga

10. Inversamente

11. El piñón y la rueda.

12. Resortes.

Preguntas Directas

13. Prismática

14. “S”

15. Una hilera de bolas

16. Corle transversal.

17. Correa en “V”

18. Árbol

19. Roblones

Preguntas de selección múltiple

20.

A. Rodamiento de rodillos

B. Rodamientos de bolas

C. ArbolD. Chaveta




315

E. Chaveta

F. Polea de doble diámetro y un solo canal

G. Soporte

H. Tornillo con cabeza hexagonal

21.

l. Arbol

J. Rodamiento de bolas

K. Rodamiento de rodillos

L. Carcaza

M. Tornillo con cabeza hexagonalN. Engranaje de dientes rectos (volante)

22.

O. Piñón para cadena doble

P. Tornillo con cabeza avellanada

Q. Disco para moler

R. Rodamiento de bolas

S. Resorte a compresión

T. Rodamiento de rodillos

U. Tornillo sin cabeza o prisionero




316

Preguntas de ejecución23.




317

24.




318

25.

26.

27.




319

Autoevaluacion No. 4

Preguntas de completar o de respuesta breve

1. Relativas

2, Rótulo

3. Líneas de trazo

4. Agua potable

5. Diámetro nominal

6. Detener o regular

7. Cuadrado, rectángulo y círculo

Pregunta para Identificar

8.

A. Tapón macho

B. Unión universal

C. Válvula de globo de paso recto, vista lateralD. Codo a 45°

E. Válvula de globo, en ángulo, vista de planta

F. Unión en T girada hacia arriba

G. Unión reductora

H. Codo a 90°girado hacia arriba

I. Válvula de compuerta; vista de planta

J. Codo a 90°girado hacia arriba




320


9. El dibujo de montaje debe quedar similar al mostrado.




321

10. El dibujo se presentara con la simbología ANSI. La escala apropiada paraeste dibujo es 1:10 y la presentación es en sentido horizontal del formato.




322

GLOSARIO DE TERMINOS

ACOTAR: colocar las medidas o cotas a un dibujo.

ALABEO: superficie curvada.

ASCIURADO: líneas finas y paralelas que muestran una superficie en corte.

BASTIDOR: armazón, soporte de elementos de maquinas.

BISEL: acabado en filo de un objeto.

BOSQUEJO: dibujo efectuado con mano alzada o a pulso.

CARCAZA: caja de diseño apropiado para alojar elementos de maquinas.

COMPAS DE PATAS ESCUALIZABLES: compás que posee patas articuladascon el fin de colocar perpendicularmente sobre el papel, tanto la mina de trazocomo la aguja de centros.

CUBO: manzana, cuerpo central de una polea, piñón o rueda.

CHAFLAN: cara de un sólido que se obtiene cortando por un plano unaesquina del mismo. En mecánica se le hace, con frecuencia, a los extremosde un eje.

CHAVETA: clavija que sirve de unión de dos piezas.

CHAVETERO: cavidad en una pieza donde se aloja la chaveta.

DINGRAFO: juego de reglillas, plumillas y elemento seguidor de letrastécnicas para rotular con tinta los formatos.

ESTAMPACION: proceso de formación de piezas por medio de golpe.

FACTORIA: fabrica, manufactura.

FORJA: formación de piezas por medio de varios golpes en caliente.FORMATO: tamaño normalizado de hoja para realizar dibujos técnicos.

GRAFOS: plumillas que se montan sobre un cabo, para efectuar diferentestipos de trazos.

LAMINADO: proceso de reducción de espesores en las chapas, pasándolaspor rodillos.

LATON: aleación de cobre y zinc.




323

LINEA DE INGLETE: línea auxiliar, con inclinación de 45º , empleada parafacilitar el traslado de medidas de una vista lateral a una superior oviceversa.

LINEA MECANICA: línea de contorno trazada con instrumentos.

MANGO: asa, asidero de un instrumento o utensilio.

MANGUITO: cilindro hueco para empalmar dos piezas cilíndricas unidas altope.

MANIVELA: palanca acodada para dar movimiento de rotación.

MAQUINAR: uso de una maquina para cambiar formas de una pieza.

MARGEN: marco que se traza en los formatos para delimitar el área para

dibujo.

MELLA: hueco, rotula, hendidura en el filo o borde de un objeto.

NERVADURA: moldura saliente en una pieza.

NORMA TECNICA: serie de reglas y leyes que rigen el dibujo técnico.

PRENSAESTOPA: órgano de cierre, empaque para evitar fugas de fluidos.

PERNO: clavo grueso de hierro con cabeza redonda por un extremo y roscadopor el otro que se asegura con una tuerca.

RAPIDOGRAFO: juego de plumillas con un tanque incorporado para tinta, quesirve para realizar diferentes tipos de líneas según el calibre de la plumilla.

RECALCADO: formación de cabezas de formas especificas por medio depresión. Se puede realizar en calientes.

VASTAGO: cuerpo cilíndrico de elementos mecánicos, que en el caso de lostornillos es la parte donde se talla la rosca.

VERTICE: punto en que se unen los lados de un ángulo.

VOLANTE: órgano, generalmente en forma de aro, para imprimir rotaciónmanual.




BIBLIOGRAFIA

BIBLIOGRAFÍA DE DOCUMENTOS IMPRESOS:

Consulta:

Dibujo de Ingeniería/ Thomas French y otros, -- 12 ed. – México :McGraw Hill, 1981.

Dibujo de máquinas/ Hollman Rojas y otros.—Bogota: Cortes, 1979.

Dibujo de máquinas / Ricardo Schiffner. 3. ed. --- Barcelona: Labor,1961.

Dibujo Técnico / ICONTEC. —Bogota: ICONTEC, 1981.

Dibujo Técnico / Thomas French y otros.--- Barcelona: Gustavo Gili,1975.

Diseño Técnico / Germán Arturo López – Bogotá, D.C. – 1992 –UNISUR.

Dibujo Técnico Fundamental / Fernell Páez Téllez – Luis Carlos VillaMedina – Ediarte s.a, 1999.

El Dibujo técnico mecánico / S.L. Straneo y otros. – México: UniónTipográfica Hispanoamericana, 1965.

Faltung auf A4 fur Orduer / Deutsches Institut Fur Normung .—Zeichnungen: DIN, 1956.

Formato y plegado de dibujos / ICONTEC. —Bogotá: ICONTEC, 1981.

Fundamentos de dibujo en ingeniería para diseño, comunicación ycontrol numérico / Warreu Luzader. —Madrid: Continental, 1980.

Normas de dibujo: manual / DIN . - - 2 ed. – Bilbao: Balzola, 1972.

Normas generales para dibujo técnico: formatos y plegados de losdibujos / Comisión Interamericana de Normas Técnicas. – México:Copaut, 1979.

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