MATERIAL DE APOYO DIBUJO II COBAEV

1.1 VISTAS AUXILIARES.

En el curso anterior se analizó; basándose en los conceptos de la geometría descriptiva y su

derivación práctica “LA CAJA DE CRISTAL” la representación de un objeto por medio de sus

proyecciones ortogonales sobre los planos vertical, horizontal y lateral o de perfil,

interpretándose respectivamente como vistas frontal, superior y lateral según el sentido de la

observación. A estas vistas y a los planos de proyección se les conoce como: principales,

ordinarios o comunes

Ahora bien, no siempre todas las partes o superficies de los objetos son paralelas a los

planos principales de proyección, ya que algunas veces éstas son oblicuas. En dichos casos,

por lo tanto, estas partes en las vistas ordinarias aparecerán deformadas o recortadas y no en

su verdadera magnitud, como se observa en la figura 12.

1

MATERIAL DE APOYO DIBUJO II COBAEVCONCEPTO.Se da el nombre de vista auxiliar a la proyección de la superficie inclinada de una pieza sobre un plano paralelo a ella. La dirección del rayo visual o proyectante se_ ra perpendicular a dicho plano; esta vista relacionada con las principales, describirá a un objeto en todas sus partes, tanto en su forma como en sus dimensiones verdaderas .

PROCEDIMIENTO.

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PLANO AUXILIAR PARALELO A LA SUPERFICIE INCLINADA

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En base a la "CAJA DE CRISTAL" y una vez obtenidas las vistas en sus respectivos planos;

se determina la montea abatiendo éstos alrededor del frontal y tomando como ejes de giro

las aristas que forma con dichos planos.(Conocidas también como líneas de tierra o ejes de

proyección . )

3

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Como resultado de lo anterior, es posible establecer el siguiente procedimiento práctico para obtener la vista -auxiliar de la superficie inclinada de una pieza.Dada una pieza con una superficie inclinada, se elige en ésta el lugar más conveniente para trazar una línea llamada de referencia, que como lo muestra la siguiente figura, puede tener varias posiciones y que para este caso se optará por la número 2.

4

L1

Primer paso.- Se dibujan las vistas principales y se traza la línea de referencia en la vista que nos da las medidas de ancho o profundidad, (para este caso es la vista superior) indicándose las distancias DI, D2 y D3.

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NO ES NECESARIA ESTA VISTA PARA DETERMINAR

.

5

Segundo paso.- A una distancia conveniente y paralela a la superficie inclinada (en este caso en la vista de frente), se traza la línea -de referencia "A".

Tercer paso. - Se trazan las líneas de proyección perpendiculares a la línea de referencia "A", por cada uno de los vértices de la superficie inclinada en la vista de frente.

L

V.F.

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Quinto paso.- Finalmente, se dibuja la vista auxiliar de la superficie inclinada al unir los puntos determinados en la forma expuesta en los pasos anteriores.

6

RA

Cuarto paso. - Se trasladan con el compás las distancias DI, D2 y D3 de la vista superior a la línea de referencia "A" sobre sus respectivas líneas de proyección.

V.F.

VISTA AUXILIAR EN VERDADERA MAGNITUD

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V.F. V.L.

CASOS SINGULARES DE VISTAS AUXILIARES.

Una vista auxiliar puede obtenerse de cualquiera de las tres vistas principales. Se hará siempre de aquella que muestre a la superficie inclinada como una línea de canto o filo para ello bastará con aplicar los mismos pasos como a continuación se indica.

a.- A partir de la vista superior.

b.- A partir de la vista lateral.

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V.S.VISTA AUXILIAR EN VERDADERA MAGNITUD

L

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VISTAS AUXILIARES PARCIALES.

Si la finalidad de las vistas auxiliares es simplificar y aclarar detalles de las partes inclinadas; no es conveniente dibujarlas con la proyección completa del objeto, pues esto las hará confusas. Es por ello que será más adecuado y práctico dibujar únicamente las caras inclinadas.Congruente con este propósito, en las vistas principales se dibujarán solo las partes que no contengan a la superficie inclinada por verse ésta deformada. Esto está condicionado a que no se afecte la correcta descripción del objeto. Se utiliza para ello una línea de interrupción o de corte que no coincide con un eje de simetría, teniendo mucho cuidado que no coincida con una línea continua gruesa, con una interrumpida o con una mixtaEs conveniente que la vista auxiliar quede referida a la vista principal de la que se proyecta, mediante dos líneas de proyección o bien con una mixta fina para ejes. Este mismo criterio se aplicará para dibujar una porción desplazada de cualquiera de las vistas.

8V.F.

VISTA AUXILIAR

VISTA AUXILIAR

V.F.

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9

V. FRENTE

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1.1.1 SECCIONES (NORMAS CCN21-Q23 Y 024)

Las secciones se utilizan principalmente para conocer la -forma de ciertas partes de la pieza y sus verdaderas magnitudes .

CONCEPTO .

"Sección es la parte cortada por un plano de corte''. Como se puede apreciar, la sección se diferencia del corte en que ésta no muestra las partes del objeto que quedan atrás del plano de corte. Podemos asegurar de tal forma que las secciones siempre van incluidas en los cortes.Las secciones se indican exactamente igual que los cortes y se muestran por separado de las tres vistas principales.Como ya se mencionó anteriormente, las secciones se ashuran, o bien, se les puede dibujar un rayado codificado que nos indica el material del que es o debe ser la pieza. Estos rayados nos los proporciona la Norma CCN21 -024, o bien, son diseñados por cada industria que los utiliza.Para los ejercicios escolares utilizaremos solamente el ashurado.

Ejemplo:

1.1.2. CORTES (NORMAS CCN21-023 y 02U).La norma CCN21-023 nos dice que: "Para facilitar la compreri sión de las formas

de un objeto, éste se corta y se representa la superficie cortada." O sea, que los

cortes nos ayudan a definir perfectamente una pieza aun en sus partes in-

teriores, por muy compleja que ésta sea.

Los cortes que se deben practicar a un objeto, son en el número y tipo

necesarios para que la pieza quede detallada en un 100% y sin riesgo de

confusión; pudiendo hacerse longitudinales, que son aquellos practicados en

el sentido de los ejes principales, y transversales, los que resultan perpen-

diculares a dichos ejes. Ejemplos :

CONCEPTO "Corte es la representación gráfica de una pieza, en la que se ve la superficie cortada y las partes de la misma situadas detrás del plano de corte".Para representar correctamente un corte, se aplican las reglas utilizadas en las vistas; sobre una de ellas se índica la posición del plano de corte y sobre otra se muestra el corte.

El plano de corte se indica de la siguiente forma:

a . - Se dibuja la traza del plano mediante una línea mixta fina con extremos gruesos.

b-. - En cada extremo se le dibujan flechas perpendiculares de tal forma que las puntas toquen el rasgo grueso. Estas flechas señalan el sentido de observación del corte .

c.- El plano se designa mediante dos letras mayúsculas iguales de las primeras del alfabeto (una en cada extremo de la traza), escritas siempre en forma horizontal y por fuera del dibujo.

El corte se muestra en otra u otras de las vistas de la siguiente forma:

a.- La parte cortada se ashura, o sea que se le dibuja un rayado uniforme con línea continua fina y con una inclinación tal que no pueda confundirse con aristasy contornos de la pieza.

b . - Se escribe el nombre del corte con las mismas letras utilizadas en la indicación del mismo y arriba de la vista.

La palabra ashurado, es un tecnicismo propio del DIBUJO TECNICO cuyo origen se desconoce, habiendo versiones de que proviene del francés atziure, o del italiano acciura. En castellano y siguiendo las reglas de pronunciación, lo mas correcto es escribirla como se pronuncia ya que es imposible su traducción.

CORTE POR UN PLANO.(LONGITUDINAL, TRANSVERSAL, OBLICUO)

El corte por un plano como su nombre lo indica, es aquel que se hace mediante un solo plano de corte, ya sea longitudinal o transversal como se vio anteriormente bien oblicuo, que nos obligará a recurrir a las vistas auxiliares al originar en las piezas una cara inclinada.

Ejemplos:

1.3.3. MEDIO CORTE.

Se le llama medio corte a aquel que se indica mediante dos planos perpendiculares entre si. La intersección de estos planos se hace en uno de los extremos gruesos de sus trazas y se designan como si se tratara de un solo -plano en sus extremos libres.La parte cortada por uno de ellos se mostrará en una vista y de la misma forma la otra.

Ejemplo:

CORTE POR PLANOS CONCURRENTES, SUCESIVOS, PARALELOS, ETC. De toda la variedad de cortes que nos proporcionan las Normas Mexicanas de Dibujo Técnico, los de mas frecuente uso; además de los cortes por un plano; son:

a . - Por planos paralelos o escalonados.Es aquel en el que se usan dos planos paralelos, ligados uno al otro por una perpendicular; pero del cual se muestra solamente lo cortado por los planos paralelos

b.- Por planos concurrentes.Es aquel en el que se usan dos planos con una abertura angular diferente a 90°. El corte se muestra como si fuera por un solo plano, ya que uno de los de corte o los dos, se abaten hasta quedar en posición paralela a los planos horizontal o verticales.

c . - Por planos sucesivos.Es aquel en el que se usan tres o mas planos, uno a continuación del otro y con diferentes inclinaciones, al igual que en el caso anterior y por la misma razón, se muestra como si fuera corte por un plano. A continuación se dan algunos ejemplos de estos tres casos.

Las normas nos citan otros cortes, que por no ser de uso frecuente y menos a nuestro nivel escolar, únicamente se menc ionarán :

Cortes locales,

Cortes de cortes.

Plano de corte coincidente con una cara de la pieza.

Arista de la pieza coincidente con el eje.

VISTAS ORTOGONALES

EJERCICIOS:

En los siguientes ejemplos dibuja las secciones y los cortes en forma correcta.

ESC. 1:2

ACOT. mm

DIBUJO ISOMETRICO

BASE DE INTERRUPTOR

1.2 TEORÍA DE LA SOMBRA

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA PROYECCIÓN DE SOMBRAS

Los matices y las sombras se utilizan en los dibujos de presentaciones arquitectónicas para crear la percepción visual de profundidad. Mientras que las sombras en planta ilustran elementos verticales y las diferencias de altura relativa entre ellos, las sombras en dibujos de elevación ilustran elementos proyectados y las diferencias relativas de profundidad entre superficies planas con aberturas o salientes. El matiz y las sombras también son eficaces para expresar la calidad tridimensional de un objeto al realzar su redondez, oblicuidad, planicidad, abertura y otras cualidades de la forma del objeto.

El sombreado en proyecciones con líneas paralelas proporciona claridad y distinción entre los diferentes planos (con respecto a la naturaleza vertical, horizontal, inclinada y tridimensional de elementos individuales) de un objeto.

Aun cuando los matices y las sombras no se observan a menudo en las proyecciones terminadas de líneas paralelas, pueden recalcar con eficacia la intención del dibujo al presentar el diseño. Comparado con un dibujo en perspectiva, un dibujo con líneas paralelas sombreado requiere mucho menos tiempo para su construcción y crea un ambiente más creíble sin la necesidad de dibujar árboles u otros elementos del medio ambiente (que es lo que se espera de las presentaciones con dibujos en perspectiva).

ÁNGULO DEL SOL EN PLANTA Y ELEVACIÓN

La proyección de matices y sombras en los dibujos axonométricos es importante para comprender los conceptos de sombras tanto en planta como en elevación.

El ángulo del sol en un objeto tridimensional debe verse tanto en planta como en elevación y luego hacer referencia recíproca para producir el perfil correcto de la sombra.

El ángulo del sol en planta se conoce como orientación o azimuth. Por conveniencia, se utilizará el término orientación.

En elevación el mismo ángulo del sol se llama altitud. También es importante entender lo siguiente:

Ángulos del sol y rayos luminosos paralelos en planta y elevación.

Matiz y sombra.

Sombra en el objeto y sombra proyectada.

“El objetivo de la Teoría de las Sombras y el Claroscuro es el de reproducir, en nuestros dibujos, aquellos efectos que observamos cotidianamente en la superficie de los objetos como consecuencia de la incidencia de la luz, para que tal representación adquiera una mayor claridad, evidencia y naturalidad.”  

             Domenico Tessari – Claroscuro y Trazado de Sombras

Vemos los objetos cuando están iluminados debido al contraste entre las superficies en luz y las superficies en sombra, o entre superficies desigualmente iluminadas.

La modificación de las condiciones de la energía luminosa recibida por las superficies en la que incide, junto con los diferentes ángulos de incidencia de la luz, produce las diferencias de iluminación y el debido contraste que nos permiten hacer una lectura clara del objeto.

La energía luminosa reflejada por la superficie en la que incide es modulada según las características de esa superficie: el color y la textura.

La iluminación de una superficie dependerá, entonces, de tres factores:

A) cantidad de energía luminosa que recibe B) ángulo de incidencia del rayo luminoso C) características propias de la superficie reflejante como color y textura

Si observamos los objetos a “contraluz”, tendremos dificultad de apreciar sus detalles, el color y las texturas de las superficies, mientras que si se encuentran debidamente iluminados, existiendo buenos contrastes entre las partes del objeto y entre el objeto y el fondo, la visión será más nítida y precisa.

La existencia de la luz nos remite a distinguir dos categorías de fuentes luminosas:

Fuentes artificiales que pueden poseer múltiples formas. Fuente natural, el sol, que por encontrarse a gran distancia de la tierra suponemos ubicado en el infinito y consideramos una fuente luminosa puntual.

Estos dos tipos de fuentes luminosas determinan diferentes tipos de luz. Las cualidades de la luz que nos interesan son:

Cantidad de luz, la cantidad de energía emitida por la fuente y que probablemente reciba un objeto. Calidad de luz, color, direccionalidad y grado de difusión.Ambas características dependen, por supuesto, de las características de la fuente luminosa. Ante la incidencia de una misma luz los objetos se ven diferentes debido a características propias de cada objeto: su volumetría, sus superficies curvas o planas, sus colores y texturas. A su vez, el aspecto de un mismo objeto varía ante la presencia de luces diferentes.

Si observamos un objeto iluminado distinguiremos que algunas superficies del objeto se encuentran en luz y otras en sombra.

Las partes en sombra pueden estar en sombra propia – aquéllas que no reciben luz directa porque hay partes del propio objeto que impiden la recepción de los rayos luminosos y los sectores sobre los cuales hay una sombra arrojada por otro objeto.

A su vez, las partes iluminadas del objeto pueden presentar diferentes niveles de iluminación y esto es, precisamente, lo que nos permite distinguir la volumetría del objeto, es decir la articulación que presentan las diferentes superficies entre sí, la forma aparente del objeto.  

 

Las condiciones de iluminación varían notoriamente en función de los tipos de fuente luminosa. Si ésta es puntual – luz directa del sol o de alguna luminaria artificial – tendremos sombras definidas y contrastes notoriamente visibles debido a la presencia de rayos de luz directos que inciden sobre el objeto.

Si en cambio la luz proviene de varias fuentes luminosas, la multidireccionalidad de los rayos de luz provocará una iluminación difusa cuya característica es la ausencia de sombras arrojadas nítidas y de contrastes precisos, apareciendo zonas de penumbra. Es la iluminación correspondiente a un día nublado, por ejemplo.

La iluminación difusa provocada por un cielorraso luminoso está caracterizada por la ausencia de sombras precisas y de contrastes notorios

Un foco luminoso puntual próximo al objeto provoca sombras divergentes, mientras que uno natural provoca sombras paralelas.

La fuente luminosa artificial, ya sea por sí sola o manifestando las irregularidades formales de los objetos que ilumina, genera espacios arquitectónicos especiales.

La expresión del objeto arquitectónico a través de una iluminación artificial especial, rescata apariencias diferentes a las ofrecidas por la iluminación natural.

La elección de la ubicación del foco luminoso - y como consecuencia de la dirección de los rayos luminosos – es importante a la hora de representar las características del objeto pues éstas podrán ser enfatizadas o minimizadas en su expresión según sea esta elección. A su vez, la atmósfera de la representación depende en grado superlativo de este aspecto.

El rayo luminoso puede representarse por un vector que posee dirección, sentido y módulo.

Nos referiremos, para simplificar el desarrollo del tema, a la fuente luminosa natural, el Sol, y al rayo luminoso convencional.

El RAYO LUMINOSO CONVENCIONAL es aquél que forma, con el plano horizontal, un ángulo de 35º 51’ y se representa en el Sistema Diédrico Ortogonal por dos direcciones que forman 45º con la Línea de Tierra.

El TRAZADO DE SOMBRAS permite conocer las partes del objeto que están iluminadas, las que están en sombra y cuál es la sombra arrojada por el objeto, mediante un trazado geométrico a través del cual se determinan los límites de esas sombras.

La EXPRESIÓN DEL CLAROSCURO consiste en expresar por medio de grises, las modulaciones de la iluminación que ofrecen las superficies del objeto. Esa modulación hace referencia a una escala de valores o grises que abarca desde el blanco al negro.

El Trazado de Sombras permite encontrar los límites de las sombras propias y arrojadas

El claroscuro expresa las diferentes condiciones de iluminación de las superficies de un objeto mediante las modulaciones de los grises correspondientes a esas condiciones.

SUPERFICIES EN SOMBRA PROPIA Y ARROJADA

Existen una serie de leyes dispuestas por la teoría del claroscuro que permiten expresar correctamente las modulaciones de las sombras propias de un objeto, las sombras arrojadas por el objeto y las que otros cuerpos arrojan sobre el objeto.

Estas leyes pertenecen a la teoría y se refieren al objeto en condiciones ideales; pueden verse alteradas por una serie de factores como: las condiciones de iluminación de los objetos que lo rodean, es decir, por la iluminación indirecta que el objeto recibe, por las diferencias de color y textura de las superficies y por otras situaciones específicas que caracterizan a cada objeto.

En teoría,

la sombra arrojada por el objeto es más intensa (más oscura) que las sombras propias.

La sombra arrojada por el objeto es más intensa en las proximidades del objeto y va aclarándose o perdiendo intensidad a medida que se aleja del objeto que la arroja.

La máxima oscuridad de una sombra propia aparece inmediatamente después de la separatriz de luz y sombra; la sombra propia se va aclarando a medida que se aleja de dicha separatriz. Este aclaramiento es producto de la luz reflejada.

Pero muchas veces la realidad registra situaciones diferentes en las que estas reglas no se cumplen o se cumplen parcialmente.

Estas irregularidades o excepciones a las leyes del claroscuro se deben a la iluminación indirecta y a la diferencia de condiciones de color y textura de las superficies de los objetos.

MÉTODO

Sombreada

La intensidad máxima de la sombra arrojada sobre el objeto se encuentra en aquella parte donde se tendría la mayor iluminación si no existiera la sombra arrojada. Esta ley se conoce como ley del máximo contraste: si sobre una cara que tiene iluminación n (de 0 a 1) cae una sombra arrojada, ésta última tendrá el valor -n (de 0 a -1).

Dado un volumen cualquiera, proyectar soleada

lo. Presuponer la dirección general del sol, determinando las superficies que estarán iluminadas y las que tendrán sombra propia. Y se determina la línea de sombra, es decir, aquella que separa la cara soleada de la sombreada.

2o. Se traza el ángulo horizontal y vertical del sol a partir de un triángulo predeterminado que se colocará en toda línea vertical que incida en la línea de sombra.

3o. Se unen los vértices de los triángulos para definir la sombra proyectada, dejando ésta siempre más oscura que la sombra propia.

2.1 ELEMENTOS ESTRUCTURALES

ESTRUCTURAS

Se define como estructura a los cuerpos capaces de resistir cargas sin que exista una

deformación excesiva de una de las partes con respecto a otra.

El uso que se le dará a la edificación establece ciertas exigencias relativas a funcionalidad, seguridad, urbanismo y economía.Exigencias de funcionalidad. Dependen de la función que tiene lo edificado.Exigencias de seguridad y confort. Determinan el tipo y la calidad de los materiales a emplear en la construcción.Urbanísticas. Integran la edificación a un medio ambiente.Económicas. Definen los costos de la obra a construir.

1. Principios estáticos básicos que optimizan el comportamiento de los materiales ante diferentes solicitudes de carga y se refieren a los esfuerzos básicos de tracción, compresión y corte.2. Principios estáticos complejos que esta compuesto por los diferentes preceptos:- Dintel: Se basa elementos horizontales lineales que se apoyan en elementos verticales a compresión - Pórtico: Se crean elementos horizontales que se encuentran unidos a elementos verticales, de forma tal que se origina la continuidad en todo el conjunto asegurando la estabilidad del mismo

- Arco: Se basa en el elemento constructivo arco. Permite cubrir mayor longitud; no solamente soportan compresión, sino el empuje horizontal que les transmite el arco siendo necesario tirantes y contrafuertes- Triángulo: Consiste en vano de dos elementos en forma triangular con el suelo. Son barras articuladas sometidas a tracción y compresión

- Árbol: Definido por elementos verticales de soporte aislado que sostienen individualmente cubiertas horizontales - Neumático: Se basa en formar componentes constructivos con materiales elásticos que permitan inflarlos de aire

Clasificación de Sistemas Estructurales1. Sistema de Forma Activa: Estructuras que trabajan a tracción o compresión simples, tales como los cables y arcos.

2. Sistemas de Vector Activo: Estructuras en estados simultáneos de esfuerzos de tracción y compresión, tales como las cerchas planas y espaciales.

3. Sistemas de Masa Activa: Estructuras que trabajan a flexión, tales como las vigas, dinteles, pilares y pórticos.4. Sistemas de Superficie Activa: Estructuras en estado de tensión superficial, tales como las placas, membranas y cáscaras (Orozco, 1999).

Los cables son estructuras flexibles debido a la pequeña sección transversal en relación con la longitud

Las vigas figuran entre los elementos estructurales más comunes, dado que la mayor parte de las cargas son verticales y la mayoría de las superficies utilizables son horizontales. Por consiguiente las vigas transmiten en dirección horizontal las cargas verticales, lo que implica una acción de flexión y corte. Los arcos funiculares ocupan un

extremo de la escala de tensiones, con ausencia de flexión; las vigas ocupan el extremo opuesto, trabajando sólo a la flexión.

Una membrana es una hoja de material tan delgada que para todo fin práctico, puede desarrollar solamente tracción. Algunos ejemplos de membrana constituyen un trozo de tela o de caucho. En general, las membranas deben estabilizarse por medio de un esqueleto interno o por pre-tensión producido por fuerzas externas o presión interna.

CáscarasSe denominan estructuras resistentes por la forma a aquéllas cuya resistencia se obtiene dando forma al material según las cargas que deben soportar. Una membrana invertida y sometida a las mismas cargas para las cuales se le dio forma originariamente, seria una estructura de este tipo y desarrollaría sólo compresión, es decir,constituiría el antífunicular bidimensional de esas cargas

2.2 SUJETADORES PERMANENTES

TIPOS DE SOLDADURAS (sujetadores permanentes).

soldadura blanda    

Es la unión de dos piezas de metal por medio de otro metal llamado de aporte, éste se aplica entre ellas en estado líquido.

soldadura fuerte    

En esta soldadura se aplica también metal de aporte en estado líquido, pero este metal, por lo regular no ferroso, tiene su punto de fusión superior a los 430 ºC y menor que la temperatura de fusión del metal base.

soldadura por forja    

Es el proceso de soldadura más antiguo. El proceso consiste en el calentamiento de las piezas a unir en una fragua hasta su estado plástico y posteriormente por medio de presión o golpeteo se logra la unión de las piezas. En este procedimiento no se utiliza metal de aporte y la limitación del proceso es que sólo se puede aplicar en piezas pequeñas y en forma de lámina.

soldadura con gas   

Este proceso incluye a todas las soldaduras que emplean un gas combustible para

generar la energía que es necesaria para fundir el material de aporte. Los combustibles más utilizados son el metano, acetileno y el hidrógeno, los que al combinarse con el oxígeno como comburente generan las soldaduras autógena y oxhídrica.

soldadura por resistencia    

El principio del funcionamiento de este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica de gran intensidad a través de los metales que se van a unir, como en la unión

de los mismos la resistencia es mayor que en sus cuerpos se generará el aumento de temperatura, aprovechando esta energía y con un poco de presión se logra la unión.

En los procesos de soldadura por resistencia se incluyen los de:

a. soldadura por puntos

b. soldadura por resaltes

c. soldadura por costura

d. soldadura a tope

soldadura por inducción    

Esta soldadura se produce al aprovechar el calor generado por la resistencia que se tiene al flujo de la corriente eléctrica inducida en la piezas a unir.

soldadura por arco eléctrico    

Es el proceso en el que su energía se obtiene por medio del calor producido por un arco eléctrico que se forma entre la pieza y un electrodo. Por lo regular el electrodo también sirve de metal de aporte, el que con el arco eléctrico se funde, para que así pueda ser depositado entre las piezas a unir.

Remaches

Los remaches son sujetadores permanentes que se usan principalmente para conectar miembros en estructuras como edificios y puentes y para ensamblar hojas y placas de acero para tanques, calderas y barcos. Son rodillos cilíndricos hechos de hierro forjado o acero suave, con una cabeza que se les forma al fabricarlos. Se forma una cabeza en el otro extremo después que el remache ha sido puesto en su lugar a través de los agujeros taladrados o perforados de las partes que se ensamblan.

2.2. SUJETADORES DESMONTABLES

1. Introducción2.

Las uniones desarmables son aquellas que reúnen varias piezas de manera solidaria y forman con ellas una misma pieza; pero que permiten, en todo momento, la separación de las piezas unidas, mediante una maniobra fácil que no deteriora los elementos.Este sistema es el más frecuentemente empleado, y uno de los medios de unión desarmable más utilizada es el empleo de tornillos y tuercas.En una bicicleta, por ejemplo, se unen con tornillos las piezas del mecanismo de rueda libre, eles y horquilla, manivelas y pedales y llantas. En el montaje de una motocicleta o automóvil intervienen, ordinariamente, cientos de tornillos, tuercas y arandelas, pernos roscados, etc. Todas estas piezas, cuando ello es necesario, (en las reparaciones) se pueden desmontar y volverlas a montar.

2. Roscas-Hélice

Los tornillos y tuercas, de los cuales se tratará más adelante, provienen y están provistos de rosca. En mecánica se llama rosca a la hélice construida sobre un cilindro con un perfil determinado y de una manera continua y uniforme.La hélice es una curva de longitud indefinida que gira alrededor del eje de un cilindro y que contemporáneamente se separa de éste en cantidades iguales correspondientes a ángulos iguales llamados pasos.Si la hélice es exterior, resulta un tornillo; si es interior, una tuerca.La generación de una rosca se le puede considerar como si un prisma se enrollase alrededor de un cilindro que hace las veces de núcleo.En la práctica, lo que se hace es un canal que da lugar a la rosca.Estos prismas o perfiles, en forma de hélice, reciben el nombre de filetes de rosca.Los canales que quedan entre los filetes, se llaman entradas.

Clasificación de las roscas Las roscas se pueden clasificar:

Según el número de filetes. Según su posición. Según el sentido de la hélice. Por la forma del filete.

Según el número de filetes: De entrada, si tiene un solo filete. De varias entradas, si tiene dos o más filetes.

Según su posición:

Exteriores: si están hechas en un cilindro exterior; dan lugar a un tornillo. Interiores: si están hechas en un cilindro interior: dan lugar a tuercas.

Según el sentido de la hélice

Rosca a derecha: Cuando la tuerca avanza en sentido de las agujas del reloj: izquierda a derecha. Rosca a izquierda: Cuando la tuerca avanza al girarla en sentido contrario a las agujas del reloj: de derecha a izquierda. (Se pueden llamar también simplemente rosca derecha y rosca izquierda).

Por la forma del filete

Triangulares: Cuando los filetes son triángulos. Son las usadas para la fijación. De esta clase son las de los tornillos y tuercas. Planas o cuadradas: Cuando la sección del filete es un cuadrado. Se usan para maniobras, aunque prácticamente han sido sustituidas por las roscas de perfil trapecial. Trapeciales: Los filetes son trapecios. Se usan para la transmisión de movimiento. En dientes de sierra: Se usan en casos de fuerte empuje en sentido unilateral. Redondas: De filete semicircular: se emplean para roscas que tengan mucho desgaste y en piezas que deben estar en contacto con materias fangosas o arenosas.

Elementos de las roscas, perfil

Atendiendo al filete se emplea esta terminología: Al ángulo que forman los filetes se le llama ángulo de los flancos. A las caras laterales, flancos. A la unión de los flancos por la parte interior, fondos. A la unión de los flancos por la parte exterior, cresta o vértice. Al espacio vacío entre dos filetes, vano. A la distancia entre filetes consecutivos. La distancia que recorre en sentido del eje un filete al dar una vuelta entera (por ejemplo, un tornillo en la tuerca al dar una vuelta completa) recibe el nombre de avance.

Dimensiones fundamentales de una rosca

En una rosca exterior:

Diámetro mayor es el que va de cresta a cresta. Este diámetro sirve para identificar la rosca y se denomina diámetro nominal (d). Diámetro medio: Hay un punto donde el filete y el vano tienen el mismo ancho, al cual se le llama punto medio del flanco. Al diámetro correspondiente se le llama diámetro medio. (d2). Diámetro menor es el diámetro interior de la rosca que va de fondo a fondo (di).

En una rosca interior:

Diámetro mayor es el que va de fondo a fondo (D). Diámetro medio es igual para ambas roscas (D2). Diámetro menor, el que va de cresta a cresta (Di).

Representación de roscas

La representación de una rosca, tal y como es en realidad, sería una ejecución laboriosa, delicada, y resultaría un trabajo inútil para el dibujante técnico. Por ello, a través del tiempo, la representación de las roscas ha sufrido necesariamente algunas esquematizaciones progresivas hasta llegar a una representación simple y unificada.La evolución gradual en el dibujo de la rosca se ve claramente en las figuras de la ilustración de esta página. De una representación natural real se pasó a representaciones esquemáticas hasta llegar a la actual, simbólica y convencional. Esta representación, la

última, como se puede observar, ha suprimido por completo la ejecución de los filetes. Se puede, pues, aplicar indistintamente a un perfil cualquiera (triangular, trapecial, cuadrado o redondo). Es la representación normalizada.Los datos importantes están dados por las líneas y la diferencia de las mismas, del modo siguiente: las líneas gruesas externas indican el diámetro del fileteado externo o rosca, mientras que las distancias entre las líneas internas, finas, indican el diámetro del núcleo o vástago. La longitud de la parte fileteada está limitada e indicada por la línea continua gruesa perpendicular al eje. Obsérvense estos detalles en la figura última.

3. Tornillo y tuerca

En las uniones desarmables o desmontables los elementos más empleados son los que poseen roscas como los tornillos y tuercas.

Tornillo

En la acepción más amplia, el tornillo es un cilindro parcial o totalmente roscado frecuentemente provisto de cabeza. La parte cilíndrica se llama vástago o caña y mediante la rosco se une a la tuerca.

Tipos de tornillo

Los tornillos tienen forma muy variada con el fin de satisfacer múltiples necesidades.Atendiendo a la forma de la cabeza los más comunes son de:

cabeza hexagonal; Cabeza cuadrada; Cabeza cilíndrica con ranura recta o ranuras cruzadas para destornillador; Cabeza avellanada (forma de cono truncado plano); Cabeza redonda con ranura; Cabeza cilíndrica con hexágono interior.

Normalización

De acuerdo a la forma de la cabeza se han normalizado los siguientes tornillos: 1. Tornillo avellanado; 2. Cilíndrico; 3. Alomado; 4. Gota de sebo.Los extremos de tornillo presentan diferentes formas. Habitualmente suele dárseles formas de chaflán (a); extremo abombado (b); o dejarlos sin remate ninguno especial.Estos extremos de tornillo están normalizados. Otros tronillos de sujeción tienen punta cónica para colocar piezas de máquina en un eje provisto de una ranura para alojarlos.

Tornillos tirafondos

Los tornillos empleados para uniones desmontables en madera se llaman tirafondos. De estos tornillos hay infinidad de tamaños y variedades. Mediante un taladro y un destornillador se pueden unir piezas de madera firmemente y con la ventaja de que se pueden desensamblar si es necesario. En la ilustración se incluyen: a: la representación real; b: la representación simplificada; c: la representación simbólica, y d: la representación de un tornillo tirafondo.

Uniones mediante los tornillos

Se emplean en especial cuatro: mediante tornillos de unión, espárragos, tornillos pasantes y tornillos prisioneros.

Tornillos de unión

Están formados por una sola pieza que comprende: el vástago roscado con filetes en la parte inferior, y la cabeza que puede tener forma cónica plana, abombada, redonda o cilíndrica.La unión de dos piezas se hace a través de una de ellas por un agujero pasante sin rosca y se enrosca en otra como una tuerca.

Espárrago

Es una varilla roscada en los dos extremos sin variación de diámetro. Un extremo va roscado en la pieza mientras que el otro tiene rosca exterior (en lugar de cabeza). La sujeción se logra por medio de una tuerca.Los espárragos se colocan apretados a la pieza roscada mediante una herramienta especial, y cuando hay que aflojar o apretar, se hace con la tuerca.

Tornillo pasante

Es un tornillo que atraviesa las piezas a unir sin roscar en ninguna de ellas. La sujeción se efectúa mediante una tuerca y una arandela.

Tornillo prisionero

El tornillo prisionero es una varilla roscada por un extremo. No tiene cabeza sino una ranura. Su colocación se realiza entre la tuerca y el tornillo, taladrando previamente y luego, roscando.

Tuerca

La tuerca es el elemento que, junto con el tornillo, sirve para sujetar piezas. Su forma 1 exterior es diversa y la parte central lleva un agujero roscado dentro del cual se introduce el tornillo con igual tipo y paso de la rosca.Entre las tuercas, las más empleadas son las hexagonales. Hay tuercas especiales para uniones desmontables frecuentes y que no conviene usar herramientas para el desmontaje. Son las llamadas tuercas mariposa.En los tornillos sólo se acota el diámetro exterior del mismo guardando relación las demás medidas con dicho diámetro. El diámetro de la cabeza del tornillo y el de la tuerca es el doble del diámetro del vástago y de los lados del hexágono de la tuerca. La altura de la cabeza y tuerca es igual a 7/10 del diámetro del vástago. Para ejecutar la presente lámina se tomará la dimensión del diámetro y, con las fórmulas dadas, se trazarán las demás dimensiones. Los radios indican los centros para representar los arcos correspondientes.

Sujetadores sin rosca

Los sujetadores sin rosca son dispositivos mecánicos que en general, sirven para impedir el movimiento entre piezas que acoplan. Los pasadores, remaches, chavetas y anillos de retención son ejemplos de este tipo de sujetadores. Las arandelas, que son también sujetadores sin rosca, se utilizan para asegurar sujetadores o proporcionarles una superficie lisa.

Arandelas planas estándar Las arandelas planas se utilizan con los pernos y tuercas para mejorar la superficie de

ensamble y aumentar la fuerza. Las arandelas planas tipo A estándar ANSI se designan de acuerdo con sus diámetros interior y exterior, y su espesor. Las arandelas planas tipo B solo están disponibles en las series angosta, regular y ancha.

Arandelas de seguridad estándar

Las arandelas de seguridad sirven para impedir que un sujetador se afloje a causa de la vibración o al movimiento. Las arandelas de seguridad más comunes son las de resorte helicoidal y la dentada.

PasadoresLos tipos mas comunes de pasadores son los pasadores guían, rectos, ahusados, de

garganta y de resorte.Los pasadores guía se emplean para mantener las piezas en posición o para impedir que

estas se deslicen después del ensamble. La especificación de este tipo de pasador se lleva a cabo proporcionando el nombre, el diámetro nominal del pasador, el material y el acabado de protección.

Otro tipo de pasador que se utiliza para mantener las piezas en posición es el pasador de chaveta, el cual tiene una cabeza redonda y extremos que se doblan después del ensamble.

Cuñas (chavetas)Las cuñas se usan en el ensamble de partes de maquinas para asegurarlas contra su movimiento relativo, por lo general rotatorio, como es el caso entre flechas, cigüeñales, volantes, etc. Cuando las fuerzas relativas no son grandes, se emplea una cuña redonda, una cuña de silleta o una cuña plana. Para trabajo pesado son más adecuadas las cuñas rectangulares.

La cuña cuadrada y la cuña Pratt and Whitney son las mas utilizadas en diseño de maquinas.La cuña de cabeza acodada se diseña dé modo que la cabeza permanezca fuera del mamelón para

permitir que una clavija pueda impulsarla para remover la cuña.Cuñas de WoodruffUna cuña Woodruff es un segmento de disco plano con un fondo que puede ser plano o

redondeado. Se le especifica siempre mediante un numero, cuyo dos últimos dígitos indican el diámetro nominal en octavos de pulgadas, mientras que los dígitos que preceden a los últimos dan el ancho nominal en treintaidosavos de pulgada.

APENDICE I

Roscas

1. Definición

Una Rosca es una arista helicoidal de un tornillo (rosca exterior) o de una tuerca (rosca interior), de sección triangular, cuadrada o roma, formada sobre un núcleo cilíndrico, cuyo diámetro y paso se hallan normalizados.Se denomina rosca al fileteado que presentan los tornillos y los elementos a los que

éstos van roscados (tuercas o elementos fijos). Las roscas se caracterizan por su perfil y paso, además de su diámetro. El perfil de rosca métrica ISO es de sección triangular equilátera, con aristas inferiores redondeadas y arista superior chaflanada, mientras que el perfil de rosca inglesa Whitworth es de sección triangular isósceles, con todas sus aristas redondeadas. La «rosca de paso de gas» tiene un perfil triangular con un ángulo de 55° en el vértice y cortes redondeados. En el sistema norteamericano Sellers, a cada diámetro corresponde un determinado número de filetes por pulgada. Las roscas de perfil trapecial están especialmente indicadas para la transmisión de esfuerzos en un solo sentido mientras que la rosca de filete redondo o de cordón se utiliza en los casos en los que ha de recibir impactos persistentes. Las roscas de perfil cuadrado se emplean cuando sea conveniente evitar la acción radial de la rosca.

Partes de la Rosca

Paso de la Rosca (P)Número de hilos de rosca por pulgada, significa el número de paso por pulgada y se halla dividiendo 1 por el número de hilos por pulgada. Para roscas cuadradas o Acme cada paso incluye un hilo de rosca y un espacio.Hilos por pulgada Es el recíproco del paso y el valor especificado para regir el tamaño de la forma de la rosca.Diámetro Mayor o Nominal (D)Es el diámetro más grande de un tornillo.Diámetro Menor o de la raíz (d)Es el diámetro más pequeño de un tornillo.Diámetro Primitivo o de paso (Dp)

En una rosca, el diámetro de un cilindro imaginario cuya superficie corta a las formas o perfiles de los filetes de modo que sus anchos y los huecos entre ellos sean iguales. El juego entre dos roscas que emparejan se regula principalmente por estrechas tolerancias sobre los diámetros primitivos.Profundidad de las Roscas (Pr)

La distancia entre la cresta y la raíz medida perpendicularmente al eje.

Pr

Eje de la rosca

D

P

d

RaízCresta

Dp

2. Clasificación

Las roscas pueden ser interiores o exteriores según recubran la parte externa de un cilindro o el interior de un orificio también cilíndrico, respectivamente. Dos piezas que se rosquen la una en la otra, como el caso de un tornillo y su correspondiente tuerca, deberán tener, lógicamente, el mismo perfil paso y diámetro nominal de rosca.Existen roscas a derechas o a izquierdas, aunque la más frecuente es la primera. Las roscas a izquierdas se emplean cuando por motivo de vibraciones o similares y para evitar el aflojamiento de la tuerca, como en cilindros de gas, bujes y en los cubrellamas o trompetillas de fusiles, sea oportuno prever una contratuerca. Existen también tornillos de rosca múltiple, utilizados cuando el paso pueda ser superior al normal.

representación

Existen tres tipos de representación de roscas, son ellas la simbólica, la esquemática y la detallada.Al dibujar roscas es muy importante dibujarlas lo más sencillo posible, la representación verdadera de una rosca de tornillo rara vez se usa en los dibujos de trabajo debido a que es poco práctico.

Representación Simbólica.Hoy es bastante normal la representación simbólica de las roscas, para un agujero roscado que está oculto a la vista se dibujan líneas invisibles paralelas al eje que representa la raíz y los diámetros mayores. Se utiliza en diámetros pequeños donde sería poco práctico o difícil dibujar las roscas completas.

Rosca exterior

Rosca Interior

Agujero Pasante

Agujero Ciego

Representación Esquemática.Para el dibujo esquemático de la rosca externa se dibujan las líneas perpendiculares al eje, con líneas delgadas para representar la cresta de la rosca y líneas gruesas para representar la raíz.

Rosca externa

Rosca interna

Representación Detallada.Es la forma más real de dibujar una rosca. Se utiliza en roscas de 1” aproximadamente y mayores. En este método se sustituyen las líneas elípticas por líneas rectas.

Rosca externa

Rosca externa

3. Designación

Designaciones BásicasLas roscas métricas se encuentran designadas por la letra “M” seguida por el tamaño nominal (diámetro mayor básico en milímetros) y el paso en milímetros, separados por una “X”. Para la serie de roscas ordinarias la indicación del paso debe omitirse.

Ejemplos:Serie de roscas ordinarias: M6Otros tipos de roscas: M8 X 1

Designaciones CompletasEsta comprende la designación básica, una identificación para la clase de tolerancia. La designación de la clase de tolerancia se separa de la designación básica con una diagonal, incluyéndose el símbolo para la tolerancia del diámetro de paso el cual irá inmediatamente después del símbolo para el diámetro de la cresta. Cada uno de estos símbolos debe al mismo tiempo estar constituido por una cifra que indique el grado de tolerancia seguida por una letra que indicará la posición de la tolerancia (una letra mayúscula para las roscas internas y una letra minúscula para cuerdas externas).

TiposRosca en V AgudaSe aplica en donde es importante la sujeción por fricción o el ajuste, como en instrumentos de precisión, aunque su utilización actualmente es rara.

60°

0,87

P

PP/2

Rosca RedondeadaSe utiliza en tapones para botellas y bombillos, donde no se requiere mucha fuerza, es bastante adecuada cuando las roscas han de ser moldeadas o laminadas en chapa metálica.

Rosca Nacional Americana UnificadaEsta la forma es la base del estándar de las roscas en Estados Unidos, Canadá y Gran Bretaña.

Rosca CuadradaEsta rosca puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje, a veces se modifica la forma de filete cuadrado dándole una conicidad o inclinación de 5° a los lados.

P

P/2P/2P

P/2

R=P/4

P

P/2 P/2

P/2

17P

/2460°

P/8P/5Redondeado o plano

P/2

Rosca AcmeHa reemplazado generalmente a ña rosca de filete truncado. Es más resistente, más fácil de tallar y permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado.

Rosca Acme de Filete TruncadoLa rosca Acme de filete truncado es resistente y adecuada para las aplicaciones de transmisión de fuerza en que las limitaciones de espacio la hacen conveniente.

Rosca WhitworthUtilizada en Gran Bretaña para uso general siendo su equivalente la rosca Nacional Americana.

P 3P/8

P/2

29°

P 0.422P

0.3P

29°

P P/8

Redondeada o plana a 0.137 55°

Rosca Sin FinSe utiliza sobre ejes para transmitir fuerza a los engranajes sinfín.

Rosca TrapezoidalEste tipo de rosca se utiliza para dirigir la fuerza en una dirección. Se emplea en gatos y cerrojos de cañones.

0.640P

0,335P

0,68

166

P29°

P P/2 0,31P

45°

0,163P

0,66

P

P

7°

4. Espárragos

Un espárrago es una varilla roscada en ambos extremos. En su empleo normal, atraviesa un barreno liso de una de las piezas y se atornilla permanentemente dentro de un agujero aterrajado o roscado con macho de la otra. El espárrago se emplea cuando los pernos pasantes no son adecuados para piezas que tengan que ser removidas con frecuencia, como culatas de cilindros y tapas de cajas de distribución. Un extremo se atornilla fuertemente en un agujero aterrajado y la parte que queda saliente del que queda saliente del espárrago guía a la pieza desmontable hasta su posición. Al extremo que ha de atornillarse se llama “extremo de la tuerca”. Este último se identifica a veces redondeándolo en vez de biselarlo. Los hilos deben acuñarse o enclavarse en la parte superior del agujero para impedir que gire y salga el espárrago cuando se quita la tuerca. El ajuste de la rosca entre el espárrago y el agujero aterrajado debe ser apretado.La longitud de rosca en el extremo de la tuerca deberá ser tal que no haya peligro de que quede apretada la tuerca antes de que se junten las piezas a unir.

El nombre “perno espárrago” se aplica con frecuencia a un perno usado como tornillo pasante con una tuerca en cada extremo. Siendo el espárrago una pieza no muy estandarizada, se describe en un dibujo de detalle.

Tornillo

Un tornillo es un elemento mecánico comúnmente empleado para la unión desmontable de distintas piezas, aunque también se utiliza como elemento de transmisión. Básicamente es un cilindro con rosca helicoidal y cabeza, frecuentemente acompañado de la correspondiente tuerca.

Orígenes históricos.

Los primeros antecedentes de la utilización de roscas se remontan al tornillo de Arquímedes, desarrollado por el sabio griego alrededor del 300 adC, empleándose ya en aquella época profusamente en el valle del Nilo para la elevación de agua.

Durante el Renacimiento las roscas comienzan a emplearse como elementos de fijación en relojes, máquinas de guerra y en otras construcciones mecánicas diversas. Leonardo da Vinci desarrolla por entonces métodos para el tallado de roscas, sin embargo, éstas seguirán fabricándose a mano y sin ninguna clase de normalización hasta bien entrada la Revolución industrial.

En 1841, el ingeniero inglés Joseph Whitworth definió la rosca que lleva su nombre, haciendo William Sellers otro tanto en los Estados Unidos el año 1864. Esta situación se prolongó hasta 1946, cuando la organización ISO define el sistema de rosca métrica, adoptado actualmente en prácticamente todos los países. En los EE.UU. se sigue empleando la norma de la Sociedad de Ingenieros de Automoción (Society of Automotive Engineers, SAE).

ROSCAS.

NOMENCLATURA.

Las roscas pueden ser exteriores o machos (tornillos) o bien interiores o hembras (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse.

Rosca Exterior o Macho Rosca Interior o Hembra

1 Fondo o Base Cresta o Vértice

2 Cresta o Vértice Fondo o Base

3 Flanco Flanco

4 Diámetro del núcleo Diámetro del taladro

5 Diámetro exterior Diámetro interior

6 Profundidad de la rosca

7 Paso

ENTRADAS O FILETES.

La generación de un tornillo puede suponerse arrollando un filete alrededor de un cilindro. En la primera figura mostrada antes, el filete o hilo es trapezoidal, mientras que en la segunda es triangular. En cualquier caso, si la hélice que describe el filete tiene un paso suficientemente grande (a), dejará espacio para arrollar sobre el cilindro otro filete, obteniéndose una rosca de doble entrada (b), o triple si los filetes añadidos son dos. Para determinar el número de entradas de un tornillo, basta apoyar un rotulador en el flanco y girarlo hasta marcar una vuelta completa, quedando el filete correspondiente coloreado; si en medio queda otro sin colorear, será de dos entradas, si quedan dos, de tres entradas y así sucesivamente.

SENTIDO DE LA ROSCA.

En función del movimiento relativo entre el tornillo y la tuerca, existen tornillos (y roscas) a derechas que son aquellos que al girarlos en el sentido contrario al de las agujas del reloj salen de la tuerca y desenroscan (a), y a izquierdas, que son aquellos en los que al girar el tornillo en el sentido contrario al de las agujas del reloj, entra en la tuerca enroscándose (c). Las roscas empleadas son comúnmente a derechas.

USOS.

Las roscas triangulares se emplean en tornillos de fijación; el truncamiento del filete facilita las operaciones de desmontaje, pero por contra disminuye la estanqueidad de la unión. Las roscas finas (con paso menor que el normal) se emplean cuando la longitud de la unión atornillada es pequeña, por ejemplo en uniones en paredes delgadas de tubos; también pueden emplearse ciando se quiere evitar el aflojamiento de la unión, ya que el mayor número de filetes de contacto entre el tornillo y la tuerca incrementa el rozamiento.

Para el enroscado de tubos se emplean las llamadas roscas de gas derivadas del sistema Witworth, caracterizadas por una elevada estanqueidad (el filete no está truncado) y una relación profundidad/diámetro pequeña para no debilitar la pared del tubo.

Para tornillos de transmisión se usan roscas trapezoidales simétricas o en forma de diente de sierra en aquellos casos en los que la fuerza aplicada tenga un sólo sentido.

Las roscas redondas, a pesar de sus buenas cualidades mecánicas se emplea poco debido a su dificultad de fabricación, y por ende, elevado precio. Se usa en aplicaciones en los que la unión haya de soportar impactos.

DIBUJO DE ROSCAS.

Las crestas vistas se representan con trazo continuo grueso y los fondos con trazo fino. En vistas ocultas, ambas se trazan con trazo fino discontinuo. En las secciones, el rayado se prolonga hasta la cresta. En vista frontal, la línea de fondo abarcará aproximadamente 3/4 de circunferencia para evitar errores de interpretación. En los dibujos conjuntos, las líneas de la rosca macho (tornillo) prevalecen sobre las de la rosca hembra (tuerca).

CABEZAS

El diseño de las cabezas de los tornillos lejos de manifestar el capricho de los fabricantes, responde, en general a dos necesidades. Por un lado, conseguir la superficie adecuada de apoyo para la herramienta de apriete de forma tal que se pueda alzanzar la fuerza necesaria, sin que la cabeza se rompa o deforme. Por otro, necesidades de seguridad implican (incluso en reglamentos oficiales de obligado cumplimiento) que ciertos dispositivos requieran herramientas especiales para la apertura, lo que exige que el tornillo (si éste es el medio elegido para asegurar el cierre) no pueda desenroscarse con un destornillador convencional, dificultándose así que personal no autorizado acceda al interior.

Así, se tienen cabezas de distintas formas: hexagonal (a), redonda (b), cilíndrica (d, g), avellanada (c, e, f); combinadas con distintos sitemas de apriete: hexagonal (a) o cuadrada para llave inglesa, ranura o entalla (b, c, d) y philips (f) para destornillador, agujero hexagonal (e) para llave Allen, moleteado (g) para apriete manual, etc.

También se conoce como tornillo o gato a un instrumento en forma de abrazadera que sirve para inmovilizar objetos.

APENDICE II

INTRODUCCION

El dibujo esta orientado de tal manera que nos permite estudiar métodos y técnicas que se usan para representar los objetos hechos por el hombre. El dibujo estructural abarca la preparación de los dibujos de diseño y de trabajo para edificios, puentes, tanques, torres y otras estructuras, y un extenso campo para el dibujante de estructuras debe estar familiarizado con los principios del diseño estructural, debe tener amplios conocimientos acerca de los materiales y de los métodos de sujeción que se aplica para unir los diversos miembros de estructuras.

Por lo general, el ingeniero civil diseñado determina las formas de una estructura así como los tamaños de los miembros principales que deben usarse.

El dibujo fotográfico y de mapas se ocupa de la representación de porciones de la superficie de la tierra Principalmente de sus caracteres naturales a una escala convenientes esos dibujos se muestran las posiciones relativas de los accidentes naturales respecto a ciertos puntos de localización definida.

La proyección ortográfica, como se emplea en los dibujos técnicos, es la que supone la línea visual perpendicular al plano del mapa .Es el método de uso más común en la representación topográfica.

El dibujo geológico nos muestra por medio de mapas geológicos grandes áreas de terrenos que son utilizados por el ingeniero petrolero, la cual le sirve de ayuda para encontrar el preciado mineral negro.

Objetivos

o Orientar a los alumnos acerca de la importancia que tiene el dibujo técnico como elemento básico de la evolución tecnológica, y por la relación directa que tiene con los diversos campos de la actividad humana.

o Iniciar a los alumnos en los conocimientos generales del dibujo técnico, con la finalidad de que adquieran habilidades y destrezas mediante un trabajo teórico-practica que los eleve al conocimiento de sus propias potencias y los orientes hacia el campo tecnológico que necesita el país.

El dibujo estructural abarca la preparación de los dibujos y diseños y trabajos para edificios, puentes, tanques, y otras estructuras, y un extenso campo para el dibujante. El dibujante de estructuras debe estar familiarizado con los principios del diseño estructural. Debe tener amplios conocimientos acerca de los materiales y los métodos de sujeción que se aplican para unir los diversos los diversos miembros de las estructuras. También es importante que pueda diseñar conexiones de la resistencia adecuada de un miembro para transmitir a los demás miembros a que esta unido las fuerzas que se ejercen sobre el.

Por lo general, el ingeniero civil diseñador determina las formas de una estructura asi como los tamaños de lo miembros principales que deben unirse. El dibujante hace después los dibujos de detalles, a menudo bajo la supervisión. En efecto, en muchos casos se considera la posición del dibujante como escalón hacia casos de mayor responsabilidad.

Los materiales de uso mas comunes en la construcción son la madera, el acero; blando y comercial, el concreto (simple, reforzado y reesforzado), los productos estructurales de arcilla ya la mampostería de piedra.

Estructuras metálicas:

Formas de acero estructural:

El acero estructural se obtiene en muchas formas y secciones estándar que se forman en lo molinos de laminación, laminado o procesado lingotes de acero de altas temperaturas. Las secciones disponibles son la cuachada, la plana y la redonda, todas ellas en barras; placas o planchas; ángulos de lados iguales y lados desiguales; canales estándar americana y de especificaciones versa; secciones de forma S, W, M, Y HP para emplearse como vigas, columnas y pilotes de apoyo; tis estructurales, cortadas en maquinaria a partir de las secciones de forma W, S, o M;

En pesos normal reforzado y extrareforzado y tubos de sección transversal cuadrada, rectatangular y circular en espesores normales de los normales. Fig22.7ver anexos secciones de acero estructural

Escala para detalles:

Los detalles deben dibujarse en una escala de ¾´´ =1´- 0´´ ,1´´- 0´´ ,usando la escala para arquitectos. Sin embargo, los miembros no necesitan aparecer a escala en toda su longitud.

Especificaciones:

Normalmente se fabrican trece tipos y calidades diferentes de aceros. Estos difieren en cuanto a su composición química y propiedad física. La fabricación de cada tipo y calidad se controla por una especificación separada de la ASTM (American Society for Testing Materiales) y existen varias variaciones en los costos en diferentes grados de aceros. El ingeniero deseador debe estar conciente de las diversas propiedades físicas de los aceros, como resistencia, ductivilidad, residencia a la corrosión y costo, si ha de hacer una selección económica del grado de acero. Los tipos que se usen. En todo caso, deben especificarse en los dibujos por una asignación ASTM. El grado de uso mas común en la actualidad es de ASTM A36, es pecificado el numero 36 que la resistencia mínima garantiza a la diferencia es 36 kilo libras por pulgadas cuadradas (36,000 libras por pulgada cuadradas)

Remachado:

Los remaches estructurales se fabrican de acero suave de carbón, y se obtiene en diámetros que varían de ½´´ a ¼´´. A los remaches que se colocan en el taller se llama remaches de taller, y a los que se colocan en el campo (en el sitio de construcción) se les llama remaches de campo. Los remaches son generalmente del tipo de cabeza de bolon, y se aplican en caliente, en agujeros 1/16´´ mayores que el diámetro del remache. La longitud de un es el espesor (agarre) de las partes por unir, mas la longitud del cuerpo necesaria para formar la cabeza adicional y llenar el agujero. Si el cuerpo es de longitud excesiva da origen a cabeza adicional y llenar el agujero. Si el cuerpo es de longitud excesiva da origen a cabezas encepadas, y si el cuerpo es demasiado corto no permite la formación de una cabeza completa. Por lo general los remaches de taller se aplican por medio de grandes maquinas remachadoras que forman parte del equipo permaneciente en el taller. Los remachadores de campo por lo general se calientan, en una forja calentadora con carbón mineral y soplada con fuelles de mano, y cuando alcanzan la temperatura concreta, el cuerpo toma un color rojo cereza claro, y la cabeza un color rojo opaco. Las cualidades están formadas por cuatro trabajadores:

1. El calentador: que pasa por los remaches calientes al ensartador

2. El ensartador: que recibe los remaches y los introduce en los agujeros

3. El entibador: que sostiene el remache firmemente en el agujero contra la fuerza de la pistola de remachar, utilizando una sufridera o barra de estribar

4. E remachador: este forma la cabeza del remache con un martillo neumático, forzando al cuerpo de remáchate a llenar completamente el agujero

Fig. 22.8 ver anexos armadura remachada

o Uniones de Vigas reticuladas:

a causa de su utilización común, el ASTM recomienda ciertas uniones estándar para unir las vigas a los mas miembros . Por lo general estas uniones están adecuadas para transmitir las fuerzas que soportan las vigas en sus extremos. Sin embargo, el dibujante debe conocer su resistencia y usarlas solo cuando dicha resistencia sea suficiente.

En la Fig.22.9 ver anexos se muestra como se usan los ángulos para uniones de vigas reticuladas estándar de doble ángulo en un dibujo típico de detalle de una viga de piso. Este dibujo indica varias características importantes: los remaches del taller aparecen como círculos abiertos en los dibujos de taller; mientras que los agujeros para remaches o tornillos pesados aparecen rellenados en negro. Siempre se muestran en líneas de gramil (las líneas que pasan por los remaches o por los agujeros como líneas de centro), y es deseable alinear los agujeros a los

remaches sobre estas líneas siempre que sea posible, más que romper el gramil. Es necesario situar la línea de gramil de un ángulo de cada miembro en todos los casos, a no ser que ya se haya mostrado para el ángulo idéntico en otra parte del dibujo. La distancia a la orilla, del ultimo remache o agujero hasta el extremo del ángulo, debe calcularse la longitud total de la pieza, de manera que se logre la distancia necesaria a la orilla del otro extremo de la pieza, no es necesario que se extienda la viga a toda la longitud de la distancia a espalda a espalda de los ángulos extremos. En este caso, se muestra ´´acortada´´ en ambos extremos, y la longitud de viga que se pide es 1´´ menor que la distancia 13´- 73/4´´. Abajo del esquema, la marca de embarque, que aparece en el plano de montaje, y que se pinta, para identificarlo sobre el miembro en el taller.

Fig. 22.10 ver anexos. dibujo de taller de una viga de pido

Soldadura:

la mayoría de los fabricantes de acero disponen de equipos para remachados, atornillado y para soldadura, aun que algunos solo están equipados para trabajar fabricación soldada. Se utiliza de arco metálico, suministrándose la energía a través de un electrodo, para unir el metal del electrodo como metal original o base. Los electrodos pueden ser desnudos o recubiertos; aun que en la actualidad la mayoría de soldaduras se hacen con electrodos recubiertos. De todos los tipos de soldadura, la soldadura de filete es la más común en la fabricación de acero estructural. Las designaciones de las soldaduras por medio de símbolos estándar han simplificado mucho la preparación de los dibujos de taller.

En la figura 22.10 ver anexos, se muestra una viga con ángulos de unión en sus extremos, soldados en taller al alma de la viga. Los lados salientes de los ángulos son para soldarse a las columnas a las que tienen que ir unida la viga, en el campo, como se indica en la vista del extremo. Esta vista pertenece solo al montaje de campo. Los agujeros abiertos que llevan los miembros salientes son para recibir tornillos pasados, para facilitar la colocación.

En la figura 22.11 (ver anexos) se muestra un dibujo de taller de los miembros diagonales que van entre dos columnas. En este caso, los miembros angulares diagonales se colocan en el taller a las placas de unión que han de atornillarse a los patines de la columna como instalación permanente en el campo.

La figura 22.12 (ver anexos) es el dibujo de taller completo de una armadura de techo soldada, simétrica. Por ser simétrica solo es necesario dibujar la mitad izquierda de la estructura. Los ángulos de clip marcados con aa, son para la sujeción de lo polines de techo a la armadura. En esta estructura, el único material en placa que se necesita es la pequeña placa de unión marcada pb ya que la mayoría de las conexiones de los miembros de alma a las cuerdas que hacen simplemente por medio de soldadura de filetes de los ángulos contra las almas de las cuerdas. Las cuerdas superiores se unen en las crestas mediante soldadura de tope, la cual se utiliza también en el extremo de la armadura donde se unen las cuerdas.

Tornillos de alta resistencia para juntas estructurales:

Hay dos tipos básicos de tornillos de acero de alta resistencia de uso común, a los que se les conoce como ASTM A325 y A490 el tipo A449 es similar en cuanto a las propiedades físicas al A325, con la excepción de que pueden usarse tuercas ordinarias y no especiales con este tipo. El A325 se hace de contenido mediano de carbono, mientras que el A490 es de acero oleado.

En la figura 22.13 (ver anexos) ,se muestra el uso del tornillo de acero de alta resistencia para transmitir una fuerza en la placa central a las dos placas exteriores. Cuando tienen todo su

apriete las partes que las mantienen juntas por fricción, impidiendo así que haya deslizamiento de la junta. La resistencia al deslizamiento depende no solamente de la magnitud de par del apriete si también de la naturaleza de las superficies de contacto. La figura muestra arandelas templadas colocadas bajo la cabeza y la turca. El hecho de que se necesiten una o dos arandelas, o ninguna, depende del método de apriete que se use, del esfuerzo de fluencia del material que se este uniendo y del hecho de que la junta se ha del tipo de fricción o de apoyo. En la junta del tipo de apoyo no se toma margen alguno por la fricción de vida a la acción prensado, y se confía solamente en la resistencia del cuerpo del tronillo apoyado contra el material. Hay numerosas especificaciones que rigen la práctica afectada. Esas especificaciones están bien cubiertas influyendo los procedimientos de instalaciones e inspección. Ejemplo de diseño y las tablas de referencia en una publicación titulada HIGH STRENGTH BOLTING FOR STRUCTURG JOINTS (tornillos de alta resistencia para juntas estructurales) figura22.13 y22.14 ver anexos

Calculo de las dimensiones:

Tal vez la parte más importante del trabajo del dibujante estructural es el cálculo exacto de las dimensiones. Si hay dimensiones incorrectas en los dibujos se traducen en errores serios y en ajustes defectuosos cuando los miembros se ensamblan en el campo. La corrección de estos errores no solo tres consigo un gasto de consideración, si no que a menudo ocasiona atraso en la terminación de la obra. Como se dan las dimensiones en pie, pulgadas y fracciones de pulgadas, es necesario convertir las facciones de pulgadas a decimales de pulgadas, y luego convertir las pulgadas a decimales ce pies, cuando se utilizan las tablas ordinarias de logaritmo. Afortunadamente también hay tablas en las que ya se han hecho estas conversiones. Estas tablas contienen los logaritmos y los cuadrados para dimensiones expresadas a 1/16´´, para distancias hasta de 100 ´, de 1/8´´ para distancias hasta de 200 pie. En los dibujos de taller por lo general no se expresan los ángulos en grados, minutos y segundos, sino mas bien, en función de

una inclinación o chaflán, la cual es la elevación o altura de triangulo rectángulo de base 12. La pendiente es la hipotenusa del triangulo. La utilización de estas tablas implica un conocimiento adecuado de la trigonometría

-Estructuras en hormigón:

-Construcción en concreto.

El concreto es un material de construcción que se prepara mezclando arena y grava u otros agregados finos y gruesos con cemento Pórtland y agua. La resistencia del concreto varía con la calidad y las cantidades relativas de los materiales, con la manera en que se prepara la mezcla, en que se vacía y se cure, y con la edad del concreto. La resistencia del concreto a la compresión depende del diseño de la mezcla o revoltura, pero se ha fabricado para desarrollar a los veintiocho días una resistencia hasta siete mil libras por pulgada cuadrada (440Kg-cm2). El cemento Pórtland es un producto manufacturado de calidad controlada en comparación con los cementos naturales que se encuentran en algunos lugares. Su nombre se deriva de su color, que se asemeja al de un edificio de piedra que se encuentra en la isla de Pórtland, en el Sur de Inglaterra.

Como es muy limitada la resistencia del concreto a la tensión, puede mejorarse notablemente la utilidad del concreto como material de construcción agregado, varilla de acero para refuerzos incomparados en el seno del material, de manera que el acero resista a la tensión, y el concreto resista principalmente a la compresión. De esta manera actúan juntos los dos materiales para

resistir a las fuerzas externas y la flexión. Al concreto, combinado de esta manera con el acero se le llama concreto armando o concreto reforzado, y sin la adición de varillas ni alambres de acero, se le llama concreto simple. Cuando se hace un pretensazo al acero antes de la aplicación de la carga que debe soportar, produciendo así una fuerza interior dentro del miembro se llama al material concreto reesforzado.

Dibujos para el concreto reforzado

El dibujo de ingeniería lo prepara el ingeniero que diseña la estructura, y el de vaciado lo prepara el fabricante que elabora el acero de refuerzo. El dibujo de ingeniería es para mostrar el arreglo general de la estructura, los tamaños y refuerzos de los distintos miembros, de otra información tal como a la que pueda ser necesaria para la interpretación correcta de las ideas del diseñador. El dibujo de vaciado sirve para mostrar los tamaños y formas de las diversas varillas, estribos, ganchos, amarres, etc. Y para presentarlo en forma tabulada para fácil referencia del contratista constructor. En la figura 22.16 (ver anexos), se muestra el método a seguir para preparar un dibujo de ingeniería para un piso de viga y losa de armado en dos direcciones de un edificio de varios pisos.

En la figura 22.17 ver anexo, se muestra el dibujo de diseño de un pilastrón de concreto reforzado, que sirve como uno de los miembros de soporte de un puente de carretera. Observe que las varillas de acero aunque ahogadas en el concreto, se muestran por líneas llenas y que el concreto siempre se representa por un punteado característico en sesión transversal. A diferencia de los dibujos de taller para aceros estructurados, los dibujos de concreto por lo general se hacen a escala en ambas direcciones generalmente es adecuada la escala de ¼ pulgada por pie, aunque cuando se trata de una estructura complicada, puede usarse escala 3/8" ó de ½" por pie. Debe hacerse el esfuerzo por evitar que el dibujo tenga una apariencia de desorden, la cual resulta del apilamiento al dibujo con mucha tendida en hiladas, y al azar, con juntas de morteros de espesor variable, la piedra manufacturada se hace de concreto, usando agregados finos para la cara de vista, y agregados gruesos para la cara posterior.

El agregado fino está formado por productos chicos de criba obtenido del cribado de caliza, mármol, arenisca o granito, y con él se pretende que la piedra manufacturada presente una apariencia similar a la de la piedra natural.

La piedra manufacturada se fabrica de cualquier forma deseada, con o sin ornamentos arquitectónicos.

La terracota arquitectónica es un producto de arcilla cocida hasta su endurecimiento, que se usa principalmente para la decoración arquitectónica y para el revestimiento y copiados de muros.

El ladrillo, la piedra, el ladrillo hueco y la terracota se combinan en muy diferentes formas en la construcción de mampostería.