Gato de tornillo

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 26 de junio de 2021; la verificación requiere 1 edición .

Gato de tornillo ( en inglés  jackscrew ): un mecanismo de elevación que funciona según el principio de una transmisión de tornillo , uno de los tipos de gatos más antiguos y más comunes en la actualidad . Los gatos de tornillo se utilizan normalmente para desarrollar una pequeña fuerza de empuje o elevación en el hogar (gato de coche) o en la industria (actuador lineal).

Construcción

El gato de tornillo clásico se basa en una varilla de alta resistencia con una rosca en toda su longitud. Una tuerca se mueve a lo largo de la varilla, que es un soporte para la carga transportada. En el caso de un gato de husillo doméstico, la tuerca es accionada por la fuerza muscular del usuario (la fuerza de rotación sobre la tuerca se transmite a través de una palanca).

Tipos de gatos de tornillo

Además del gato de tornillo clásico, existen gatos de tijera (también llamados gatos de diamante). El gato de diamante es el tipo más común de gato de tornillo; Los automóviles están equipados con tales gatos. La ventaja de los gatos de tornillo de tijera es su ligereza, compacidad, facilidad de uso y rapidez de trabajo.

La ventaja de los gatos de tornillo

La ganancia en fuerza es un factor determinante de por qué el gato de tornillo se ha convertido en una herramienta popular y ganó su popularidad. Para un gato de tornillo, la esencia de la ganancia en fuerza radica en la proporción favorable del esfuerzo del operador sobre la palanca del gato y la fuerza que desarrolla este gato en relación con la carga que se levanta.

Matemáticamente, esta ganancia se describe como

dónde

 - la fuerza que debe desarrollar el gato para levantar la carga;  - la fuerza de rotación que el operador debe aplicar para que el gato desarrolle una fuerza  ;  - la longitud de la palanca, con la ayuda de la cual el operador transfiere la fuerza a la rosca del gato (la longitud se considera desde el eje longitudinal de la rosca del gato);  - la carrera de rosca del gato, es decir, la distancia a lo largo de la rosca recorrida por el tornillo en una revolución completa (360 °);

La fricción se ignora en esta fórmula, pero en la práctica, el mecanismo roscado de los gatos de tornillo detecta mucha fricción, lo que en consecuencia aumenta la fuerza de entrada requerida, por lo que la ganancia real de fuerza de un gato de tornillo no es más del 50 % de la calculada. , a pesar de que los gatos de tornillo modernos utilizan una rosca de soporte especial con una fricción mínima.

Desventajas de los gatos de tornillo

La principal desventaja de los gatos de tornillo es la capacidad de carga limitada. Esta desventaja se debe al efecto de aumentar la fricción en la rosca del gato junto con el aumento de la capacidad de carga requerida, por lo que la ganancia de fuerza para la estructura del tornillo se vuelve desfavorable. Varias mejoras encaminadas a obtener una mayor ganancia de fuerza también tienen sus límites.

El uso de gatos de tornillo

Debido al diseño simple y confiable, los gatos de tornillo son ampliamente utilizados en diversas áreas de la vida cotidiana y la industria. El uso más común de los gatos de tornillo hoy en día es el levantamiento manual de pequeñas cargas, cuando el gato es impulsado por la fuerza muscular del operador. Además, los gatos de tornillo se usan ampliamente como actuadores en varios mecanismos domésticos e industriales. El ejemplo principal son los accionamientos lineales (actuadores), que son gatos de tornillo estructural con una transmisión de tornillo sin fin o engranaje y se utilizan ampliamente en la mecánica moderna y hay muchos cientos de versiones de tales actuadores (desde dispositivos de apertura de puertas hasta mecanismos para reorganizar los estabilizadores de aeronaves) .

Véase también