Aparato para explicar el tornillo

NOMBRE:                    APARATO PARA EXPLICAR EL TORNILLO

DIÁMETRO (cm):         9,7

ALTURA (cm):              27,0 

MATERIAL:                  MADERA, METAL

DATACIÓN:                  PRIMER CUARTO DEL s. XX

Nº CATALOGACIÓN:   M-06

                                     MECÁNICA-013

                                     16.02.016

Parece ser que fue Arquitas de Tarento (430-360 a. C) el inventor de esta máquina simple, el tornillo, tan aparentemente insignificante en su apariencia como importante.

Se considera como un plano inclinado enrollado en la superficie de un cilindro recto, o como un surco helicoidal tallado en la superficie del cilindro.

Si el cateto vertical de un triángulo rectángulo, constituido por una serie de tablillas, se hace coincidir con la generatriz del cilindro de madera y, alrededor de éste, se arrolla el triángulo, la hipotenusa describirá una hélice; esta hélice, supuesta saliente, forma el filete, o rosca, del tornillo, y la distancia entre dos puntos consecutivos de la hélice sobre una misma generatriz se denomina paso de hélice o de rosca.

En el tornillo, además de la rosca, cabe distinguir la cabeza, parte que permite sujetarlo o imprimirle un movimiento giratorio con ayuda de útiles adecuados, y el cuello, parte cercana a la cabeza, que queda sin roscar.

El tornillo se completa con otro formado por un cilindro hueco, dotado interiormente de un surco que le permite ascender o descender ajustadamente a través del plano inclinado (rosca) de aquel: esta pieza recibe el nombre de tuerca.

Pese a la importancia que tuvo el tornillo ya desde antiguo (tornillo de Arquímedes para elevar agua, prensas de aceite y uva, imprenta, etc.), el masivo uso del tornillo como instrumento de fijación se retrasó considerablemente en el tiempo, dado que su producción artesanal dificultaba disponer de roscas adecuadas para cada tornillo.

Pero la invención de un sistema universal estandarizado para roscas, en 1841, por Joseph Whitworth (1803-1887), permitiría desde entonces el montaje de cualquier máquina de modo rápido y seguro.

No es exagerado decir que los tornillos bien roscados permitieron el desarrollo de la revolución industrial; sin ellos, se habría retrasado considerablemente la construcción de máquinas y herramientas, y, consecuentemente, la producción de los correspondientes productos.

El tornillo pertenece al grupo de máquinas simples empleadas por el hombre para facilitar la aplicación de las fuerzas. Mediante este sencillo aparato, se demuestra que el tornillo no es más que un plano inclinado arrollado sobre un cilindro. En esta máquina, la potencia se aplica en la cabeza del tornillo y mientras describe una vuelta completa, el tornillo avanza una espira, es decir una longitud igual al paso de rosca.

El beneficio mecánico se define como:

Beneficio mecánico = 2.π.r/d

siendo “r” el radio de la cabeza del tornillo y “d” el paso de rosca igual a la distancia entre dos espiras consecutivas.

FABRICANTE:   ERNST LEYBOLD NACHFOLGER Nº 721.