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Normas generales

Principales diferencias

1.1   DESIGNACIÓN

1.2   EQUIVALENCIAS

1.3   PERFILES DE ROSCAS

1.4   UN POCO DE HISTORIA


Una rosca es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal (es el nombre que recibe toda línea curva cuyas tangentes forman un ángulo constante (α), siguiendo una dirección fija en el espacio) cilíndrica.

Existen cinco tipos fundamentales de roscas:

             1. Métrica
             2. Whitworth.
            3. NPT: La conexión más conocida y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico.
             4. UNC: rosca unificada normal (corriente)
             5. UNF: Rosca unificada paso fino

  • -   Las normas generales son las siguientes:
  •            1.  Sistema métrico

                     BS 3643: ISO Roscas métricas

                     BS 4827: ISO Roscas miniatura o finas

                     BS 4846: ISO Roscas trapeciales o trapezoidales

                     BS 21: Roscas para conexiones y tubos de paredes delgadas

            2.  Sistema inglés

                     BS84: Roscas Whitworth

                     BS93: Roscas de la British Assiciation (BA)

                     DIN 477

           3. Rosca Cónica Nacional Americana, o NPT

                     BS 949/79

                     ANSI B1.20.3 1976

           4. Rosca unificada normal (corriente), o UNC

                    ANSI / ASME B1. 1 1989

           5. Rosca unificada de paso fino, o UNF

                   ANSI / ASME B1.1  1989


  • - Las principales diferencias son:

  •                   - Métrica: Los ángulos de las espiras son de 60° (en tornillos se redondea el fondo de la rosca y las puntas son planas.
  • En las roscas métricas el paso se indica por el avance en milímetros por cada vuelta.
  •                   - Whitworth: Los ángulos de los las espiras son de 55°.

En las roscas Whitworth el paso se indica por número de hilos por pulgada.
Otra gran diferencia entre la rosca métrica y la Whitworth es que mientras en las roscas métricas su parte externa de los filetes es chata a una altura t1=0,64595h y la interna redonda con r = 0.1082h, en las Whitworth tanto la punta exterior como la parte interna son redondas, con altura de t1 = 0.64033h y r = 0.13733h.

  •                 - NPT: Tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.
  •                    - UNC: Rosca de hilo gruesa recomendable para uso general en la ingeniería.
  •           - UNF: Rosca de hilo fino recomendado para uso general en automóviles, aviones y otras aplicaciones donde el espesor de pared requiere delgado hilo.




3.1  DESIGNACIÓN
 

La designación de la rosca en la identificación de los principales elementos que intervienen en la fabricación de una rosca determinada, se hace por medio de su letra representativa e indicando la dimensión del diámetro exterior y el paso:


Ejemplo:

Rosca     M    3,5   x    0,6
             ↓                   ↓

         Métrica   ↓      Paso en mm

         Diámetro exterior en mm

Rosca     W        ¾´´    -    10

              ↓                         ↓
          Witworth     ↓     10 hilos por pulgada

             Diámetro exterior en pulgadas


¡OJO! Para indicar el sentido del giro, en la designación se indicará “izq” si es una rosca de sentido izquierdo, y si es de sentido derecho, no se indicará nada.

¡OJO! Si la rosca tiene más de una entrada se indica “2 ent” o “3 ent” y si es de una entrada, no se indicará nada.

Tabla: Letras representativas de las roscas:


Denominación

Otras denominaciones

UNF

Rosca Americana Unificada p. fino

NF, SAE

NPT

Rosca Americana Cónica para tubos

ASTP

BA

British Association


ISO

International Standards Organisation


C

Rosca para bicicletas


BSP

Rosca Whitworth

R

Rd

Rosca de filetes redondos


Tr

Rosca de filetes trapesoidales


NPSF

Rosca Americana Cilíndrica "dryseal" para tubos


BSW

Rosca Whitworth de paso normal

W

BSF

Rosca Whitworth de paso fino


BSPT

Rosca Whitworth cilíndrica para tubos

KR

NPTF

Rosca Americana Cónica "dryseal" para tubos


PG

Rosca para tubos blindados

Pr

M

Rosca Métrica paso fino

SIF

UNC

Rosca Americana Unificada p. normal

NC, USS

M

Rosca Métrica paso normal

SI

UNEF

Rosca Americana Unificada p.exrafino

NEF

NPS

Rosca Americana Cilíndrica para tubos


E

Rosca Edison


UNS

Rosca Americana paso especial

NS

API

American Petroleum Institute






























IMPORTANTE Es posible crear una rosca con dimensiones no estándares, pero siempre es recomendable usar roscas normalizadas para adquirirlas en ferreterías y facilitar la ubicación de los repuestos.
 

Se han destacado solamente las roscas métricas y Withworth por ser las más utilizadas, pero existen muchas roscas importantes para usos especiales.
 

A continuación, se muestran tablas detalladas para las series fina y basta de estas familias:


Como hemos podido comprobar, las roscas métricas y las Witworth tienen diferentes tamaños/medidas, pero aún así, existen medidas que son equivalentes. Éstas,  se muestran en la siguiente tabla donde se pueden observar las equivalencias entre las llaves métricas y Witworth y el uso común de la tuerca:


3.2 EQUIVALENCIAS


Tamaños de las bocas de las llaves y su correspondiente tuerca o perno

Dif.

Tamaño de la boca

Tamaño de la boca

Llave

Llave

Llave

Tuerca o perno común

(mm)

Milímetros

Pulgadas

Métrica

AF= Across Flats (entre caras)

Británica

(* = no recomendados)


2,97

0,117



10BA


0,23

3,2

0,126

3,2 mm



M1.6

0,13

3,33

0,131



9BA


0,53

3,86

0,152



8BA


0,11

3,97

0,156


5/32 AF


No.0 UNC

0,03

4

0,157

4mm



M2

0,37

4,37

0,172



7BA


0,39

4,76

0,188


3/16 AF


N º 2 UNC

0,14

4,9

0,193



6BA


0,1

5

0,197

5mm



M2.5

0,5

5,5

0,217

5,5 mm



M3

0,06

5,56

0,219


7/32 AF



0,03

5,59

0,22



5BA


0,37

5,95

0,234


15/64 AF



0,05

6

0,236

6mm



M3.5 *

0,3

6,3

0,248



4BA


0,05

6,35

0,25


1/4 AF


N º 4 UNC

0,65

7

0,276

7mm



M4

0,14

7,14

0,281


9/32 AF



0,02

7,16

0,282



3BA


0,77

7,94

0,313


5/16 AF


N º 6 y N º 10 UNC UNC (perno)

0,06

8

0,315

8mm



M5

0,23

8,23

0,324



2BA


0,36

8,59

0,338



1/8 W; 3/16 BSF


0,15

8,73

0,344


11/32 AF


N º 8 UNC

0,27

9

0,354

9mm




0,27

9,27

0,365



1BA


0,25

9,53

0,375


3/8 AF


N º 10 UNC (tuerca)

0,48

10

0,394

10mm



M6

0,49

10,49

0,413



0BA


0,51

11

0,433

11mm



M7 *

0,11

11,11

0,438


7/16 AF


1/4 UNF

0,19

11,3

0,445



3/16 W, 1/4 BSF


0,7

12

0,472

12mm




0,7

12,7

0,5


1/2 AF


5/16 UNF

0,3

13

0,512

13mm



M8

0,33

13,34

0,525



1/4 W; 5/16 BSF


0,67

14

0,551

14mm




0,29

14,29

0,563


9/16 AF


3/8 UNF

0,71

15

0,591

15mm




0,24

15,24

0,6



5/16 W; 3/8
BSF


0,64

15,88

0,625


5/8 AF


7/16 UNF (perno)

0,13

16

0,63

16mm




1

17

0,669

17mm



M10

0,46

17,46

0,688


11/16 AF


7/16 UNF (tuerca)

0,54

18

0,709

18 mm




0,03

18,03

0,71



3/8 W; 7/16 BSF


0,97

19

0,748

19mm



M12

0,05

19,05

0,75


3/4 AF


1/2 UNF

0,95

20

0,787

20mm




0,64

20,64

0,813


13/16 AF


9/16 UNF (perno)

0,19

20,83

0,82



7/16 W, 1/2 BSF


0,17

21

0,827

21mm




1

22

0,866

22mm



M14 *

0,22

22,23

0,875


7/8 AF


9/16 UNF (tuerca)

0,78

23

0,906

23mm




0,37

23,37

0,92



1/2 W, 9/16 BSF


0,44

23,81

0,938


15/16 AF


5/8 UNF

0,19

24

0,945

24mm



M16

1

25

0,984

25mm




0,4

25,4

1


1 AF



0,25

25,65

1,01



9/16 W; 5/8 BSF


0,35

26

1,024

26mm




0,99

26,99

1,063


1-1/16 de AF



0,01

27

1,063

27mm



M18 *

0,94

27,94

1,1



5/8 W, 11/16 BSF


0,06

28

1,102

28mm




0,57

28,58

1,125


1-1/8 AF


3/4 UNF

1,43

30

1,181

30mm



M20

0,48

30,48

1,2



11/16 W, 3/4 BSF


1,27

31,75

1,25


1-1/4 AF



0,25

32

1,26

32mm



M22 *

1,02

33,02

1,3



3/4 W; 7/8 FBS


0,32

33,34

1,313


1-5/16 de AF


7/8 UNF

0,66

34

1,339

34mm




1,31

35,31

1,39



13/16 W


0,69

36

1,417

36mm



M24

0,51

36,51

1,438


1-7/16 de AF



1,08

37,59

1,48



7/8 W, 1 BSF


0,41

38

1,496

38mm




0,1

38,1

1,5


1-1/2 AF


1 UNF

2,03

40,13

1,58



15/16 W


0,87

41

1,614

41mm



M27 *

0,27

41,28

1,625


1-5/8 AF



1,14

42,42

1,67



1 W; 1-1/8 BSF


0,44

42,86

1,688


1-11/16 AF


1-1/8 UNF

3,14

46

1,811

46mm



M30

0,04

46,04

1,813


1-13/16 AF



1,21

47,24

1,86



1-1/8 W; 1-1/4 BSF


0,38

47,63

1,875


1-7/8 AF


1-1/4 UNF

2,38

50

1,969

50 mm



M33 *

0,8

50,8

2


2 AF



1,27

52,07

2,05



1-1/4 W; 1-3/8 BSF


0,32

52,39

2,063


2-1/16 de AF


1-3/8 UNF

2,61

55

2,165

55mm



M36

0,56

55,56

2,188


2-3/16 de AF



0,83

56,39

2,22



1-3/8 W; 1-1/2 BSF


0,76

57,15

2,25


2-1/4 AF


1-1/2 UNF

2,85

60

2,362

60mm



M39 *


Como se puede observar en la tabla, para una llave métrica, existen varias medidas equivalentes:
 

Ejemplo: El equivalente de una llave métrica de 3,2 mm sería una llave de 0,131 pulgadas (3,33 mm).


¡OJO! El tamaño de la boca es a menudo la dimensión máxima de la tuerca, por lo que la boca de la llave dada es probable que sea ligeramente más grande para permitir un ajuste aceptable.



3.3 PERFILES DE ROSCAS:
 

          Rosca Trapezoidal.

Se recomienda cuando se quiere dirigir la fuerza en una sola dirección. (Por ejemplo en gatos y cerrojos de cañones)

          Rosca Cuadrada.

La rosca cuadrada se diferencia en que puede transmitir todas las fuerzas en dirección casi paralela al eje.

          Rosca Acme.

Permite el empleo de una tuerca partida o de desembrague. Ha reemplazado generalmente a la rosca de filete truncado.

Es resístete y fácil de tallar y perite el empleo de una tuerca partida o de desembrague que no puede ser utilizada con una rosca de filete cuadrado

Hay tres clases de roscas Acme, 2G, 3G, y 4G y cada una tiene holguras en odas dimensiones para permitir movimiento libre.

          Rosca Acme de Filete Truncado.

Si existen limitaciones de espacio es conveniente utilizar este tipo de tuerca ya que es más  resistente para las aplicaciones de transmisión de fuerza.

          Rosca Whitworth.

La rosca Whitworth es equivalente a la rosca Estándar para la tubería Británica (BSP) que se explica posteriormente.

          Rosca Redondeada

Se recomienda cuando las roscas tienen que ser laminadas o moldeadas en chapa metálica. (Por ejemplo en tapones para botellas)

           Rosca en V Aguda

Esta rosca es muy poco común y normalmente se aplica en instrumentos de precisión donde lo más importante es el ajuste o la sujeción por fricción.

          Métrica
Sus ventajas incluyen la resistencia a la tracción, debido a la gran angle del hilo de rosca. Defectos, según la posición de los hilos de la rosca puede perder eficacia.




3.4  UN POCO DE HISTORIA:


La forma de la rosca Whitworth fue seleccionada para conectar roscas de tubería, ya que se hacía autosellable al cortar por lo menos uno de los hilos en un cono. Esto empezó a conocerse como la Rosca Estándar para la tubería Británica (BSP por sus siglas en inglés – Rosca BSP cónica o BSP paralela). La rosca Whitworth es ahora utilizada internacionalmente como una rosca estándar para unir tuberías ligeras (de poco peso) de acero al carbón.


BSP thread, es una familia de tipos de rosca estándar que ha sido adoptada  para la interconexión y los extremos de sellado de tuberías mediante la combinación de una externa (macho) con una interna (hembra).


a)      BSPP (Paralela): El diámetro de este tipo de rosca es constante a lo largo de la longitud de la rosca.          BSPP


b)      BSPT (Cónica): El diámetro de este tipo de rosca aumenta o disminuye a lo largo de la longitud de la rosca.        BSPT


La rosca es la misma en ambas, la diferencia es que una es cónica y la otra paralela.


Por otro lado, en 1864 en Norteamérica, William Sellers estableció el estándar para tuercas, pernos y tornillos que convirtió en la Rosca de Tubería Cónica Nacional (NPT por sus siglas en inglés)


NPT (American National Pipe Thead; Cónica): Se refiere a un estándar americano. Esta es la conexión más conocida  y ampliamente utilizada donde la rosca de tubería provee tanto unión mecánica como sello hidráulico. La rosca NPT tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.


La rosca NPS y la de NPT es la misma, la diferencia es, como hemos dicho, que NPT es cónica y NPS paralela.


¡Ojo! El buen funcionamiento del roscado se obtiene cuando el macho y la hembra son los dos del mismo tipo, bien NPT con NPT, BSPT con BSPT y BSPP con BSPP. Siempre que la rosca esté bien hecha, esta combinación no causará ninguna fuga.