Física

1. Máquinas SIMPLES:
EL TORNILLO

2. ORIGEN Y
DEFINICIÓN
• Su invención se atribuye a Arquitas de Tarento
(430-360 A.C.), a quien se le atribuye también
el invento de la polea fue un matemático,
astrónomo y filósofo contemporáneo.
Arquímedes (287-212 a.C.) perfeccionó el
tornillo y lo llegó a utilizar para elevar agua en
su máquina la cual lleva su nombre “el tornillo
de Arquímedes”. También fue Arquímedes
quien inventó el tornillo sin fin.
• Tornillo tiene el significado de “pieza metálica
con forma espiral” y viene del sufijo
diminutivo -illo sobre la palabra “torno” y esta
del latín tornare “dar vueltas, enrollar, girar”.
el tornillo es una maquina simple que deriva
de una pieza metálica y siempre trabaja
asociado a un orificio roscado. Básicamente
puede definirse como un plano inclinado sobre
un cilindro o un surco helicoidal tallado en la
superficie de un cilindro.
Arquímedes Arquitas de Tarento

3. PARTES
DEL
TORNILLO
1. Cabeza del tornillo: Es la
parte extrema del tornillo,
utilizada para girar la rosca.
Suele ser de forma cuadrada o
hexagonal en tornillos
grandes.
2. Cuello: Parte del vástago del
tornillo sin tallar.
3. Rosca: Es el plano inclinado
enrollado de forma helicoidal
alrededor del vástago.
Y a su vez la rosca está compuesta
por:
 Filete
 Paso
 Cresta
 valle

4. CARACTERÍSTICAS
Los tornillos están fabricados en muchos materiales y
aleaciones, un tornillo de aluminio será más ligero que uno de
acero, pero será menos resistente ya que el acero tiene mejor
capacidad metalúrgica que el aluminio. Una aleación de
duraluminio mejorará las capacidades de resistencia del
aluminio, pero disminuirá las de tenacidad, ya que, al endurecer
el aluminio con silicio o metales como cromo o titanio, se
aumentará su dureza, pero también su coeficiente de fragilidad
a partirse.
Los tornillos se definen por las siguientes características:
1. Diámetro exterior de la caña.
2. Tipo de rosca
3. Términos de rosca
4. Paso de la rosca
5. Sentido de la hélice de la rosca.
6. Material constituyente y resistencia mecánica que tienen.
7. Tipo de cabeza

5. TIPOS
1. Tornillos de cabeza plana (tornillos de corte): Se utilizan en
madera o metal para obtener una superficie plana.
2. Tornillos de cabeza avellanada: Se hunden en el material para
lograr una superficie nivelada.
3. Tornillos de cabeza redonda: Sobresalen del material, ofreciendo
mayor resistencia de agarre.
4. Tornillos de cabeza hexagonal: Requieren una llave o llave de
tubo para su instalación y se utilizan en aplicaciones de alta
resistencia.
5. Tornillos autorroscantes: Tienen una punta afilada y roscas
especiales para enroscarse sin hacer una rosca previa.
6. Tornillos para madera: Tienen roscas gruesas y profundas para
un agarre sólido en la madera.
7. Tornillos para chapa: Tienen una rosca fina y se utilizan en
láminas metálicas delgadas.
8. Tornillos de máquina: Tienen una rosca fina y se emplean en
aplicaciones de maquinaria y equipos.

6. APLICACIONES
Las aplicaciones del tornillo, como máquina simple, son diversas y se utilizan en diferentes
campos y sectores. Algunas de
las aplicaciones comunes del tornillo incluyen:
 Construcción y carpintería: Los tornillos se utilizan ampliamente en la construcción y la
carpintería para unir materiales como madera, metal y plástico. Se utilizan en la
construcción de estructuras, muebles, marcos, puertas, ventanas, entre otros.
 Maquinaria y equipos: Los tornillos se utilizan en maquinaria y equipos para fijar
componentes, ensamblar partes y permitir ajustes. Se encuentran en motores,
electrodomésticos, automóviles, maquinaria industrial, herramientas eléctricas, entre otros.
 Industria manufacturera: En la industria manufacturera, los tornillos se utilizan en procesos
de ensamblaje de productos. Son esenciales en líneas de producción para unir piezas y
componentes de manera eficiente y precisa.
 Tecnología y electrónica: Los tornillos también se utilizan en la industria de la tecnología y
la electrónica para ensamblar dispositivos electrónicos, computadoras, teléfonos móviles y
otros equipos electrónicos.
 Medicina: En la medicina, los tornillos se utilizan en procedimientos quirúrgicos ortopédicos
para fijar huesos y placas en fracturas y cirugías de columna vertebral.
 Industria aeroespacial: La industria aeroespacial utiliza tornillos en la fabricación y
ensamblaje de aviones y naves espaciales. Se utilizan para fijar componentes y estructuras
críticas.

7. FÓRMULA:
La ventaja mecánica de un tornillo tiene
relación con la dispersión del esfuerzo a lo largo
de una mayor distancia, permitiendo así
superar grandes cargas con una cantidad de
esfuerzo menor. Se puede calcular utilizando la
siguiente fórmula:
ventaja mecánica = 2πr / paso = πD / paso
Donde "r" y "D" son el radio y el diámetro de la
cabeza del tornillo.