La palabra inglesa correspondiente a tornillo es Screw. El significado de esta palabra ha cambiado significativamente en los últimos cientos de años. Al menos en 1725 significaba "acoplamiento".
Además del conocimiento del nombre, desde su invención se necesitaron miles de años para apretar y aflojar pequeños tornillos en el sentido de las agujas del reloj.
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¿Por qué hay que apretar los tornillos en el sentido de las agujas del reloj?
El amigo de Platón inventó el tornillo.
Las seis herramientas mecánicas más simples son: tornillos, planos inclinados, palancas, poleas, cuñas, ruedas y ejes.
El tornillo se encuentra entre las seis máquinas simples, pero para decirlo sin rodeos, no es más que un eje y un plano inclinado que lo rodea. Hoy en día, los tornillos han desarrollado tamaños estándar. La forma típica de utilizar un tornillo es girarlo en el sentido de las agujas del reloj para apretarlo (en lugar de girarlo en el sentido contrario a las agujas del reloj para aflojarlo).
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El ajuste en el sentido de las agujas del reloj lo determinan principalmente los diestros.
Sin embargo, dado que todos los tornillos en el momento de su invención se hacían manualmente, la finura de los tornillos no era consistente y a menudo estaba determinada por las preferencias personales del artesano.
A mediados del -16 siglo XIX, el ingeniero de la corte francesa Jaques Besson inventó un torno que podía cortar tornillos. Posteriormente tuvieron que pasar 100 años para que se promoviera esta tecnología. El inglés Henry Maudsley inventó el torno moderno en 1797. Con él, la finura de las roscas mejoró significativamente. A pesar de esto, todavía no existe una norma unificada para el tamaño y la finura de los tornillos.
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Esta situación cambió en 1841. El aprendiz de Maudsley, Joseph Whitworth, presentó un artículo a la Institución de Ingenieros Municipales pidiendo la unificación de los tipos de tornillos. Hizo dos sugerencias:
1. El ángulo de inclinación de la rosca del tornillo debe ser de 55 grados como estándar;
2. Independientemente del diámetro del tornillo, la cantidad de cables por pie debe adoptar un cierto estándar.
Aunque los tornillos son pequeños, al principio requieren n tipos de máquinas herramienta y n+1 tipos de herramientas de corte para fabricarlos.
Los primeros tornillos no eran fáciles de fabricar porque su proceso de producción "requería tres herramientas de corte y dos máquinas herramienta".
Para resolver los problemas de producción y fabricación de los estándares británicos, el estadounidense William Sellers inventó una rosca plana y de tacón plano en 1864. Este pequeño cambio permitió fabricar tornillos con una sola herramienta y máquina herramienta. Más rápido, más fácil y más barato.
La rosca de los tornillos Sellers se hizo popular en los Estados Unidos y pronto se convirtió en el estándar para las aplicaciones de Amtrak.
Características de las uniones atornilladas
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Figura B: Propiedades de las juntas atornilladas
Principales variables del proceso de apriete:
(1) Par (T): el par de apriete aplicado, unidad Nm (Nm);
(2) Fuerza de sujeción (F): el tamaño real de sujeción (presión) axial entre los cuerpos de conexión, unidad Newton (N);
(3) Coeficiente de fricción (U): el coeficiente de torsión consumido por las cabezas de los pernos, los pares de roscas, etc.;
(4) Ángulo de rotación (A): según un par determinado, el perno tendrá un cierto alargamiento axial o el conector se comprimirá y será necesario girar el ángulo de la rosca.
