Calculadora IMA gato de tornillo
Vea cuánto multiplica su esfuerzo un gato de tornillo: una palanca de 0,5 m con un paso de 0,005 m da una ventaja ideal de 2π por 100, así que cada newton de esfuerzo levanta más de seiscientos. La fricción queda fuera a propósito. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Brazo de palanca
- 0,5
- Pendiente
- 0,005
- Ventaja mecánica
- 628,318530718
- Ventaja mecánica ideal
- 628,318530718
- Recorrido del esfuerzo por vuelta
- 3,1415926536
- Recorrido de la carga por vuelta
- 0,005
Un gato de tornillo multiplica la fuerza al girar una palanca de mando larga mientras el tornillo avanza un paso pequeño por revolución. En el modelo ideal de libro, el trabajo del esfuerzo en el círculo de la palanca iguala el trabajo sobre la carga en un giro, de donde se obtiene la ventaja mecánica ideal IMA igual a dos pi por el brazo L dividido por el paso p. Los estudiantes usan esta forma cerrada en deberes de diseño de máquinas; los docentes necesitan un oráculo determinista para claves de respuesta; el personal de taller y planta dimensiona un gato antes de aplicar deratings por fricción y factores de seguridad. Esta calculadora acepta un brazo de palanca positivo y un paso positivo en las mismas unidades de longitud, opcionalmente una carga no negativa, y devuelve IMA ideal, recorrido del esfuerzo por revolución, recorrido de la carga por revolución y fuerza de esfuerzo ideal cuando se aporta la carga. Paso o brazo nulos o negativos se rechazan para que el llamador nunca divida por cero ni invente ventaja infinita.
Cómo se define la ventaja mecánica ideal del gato de tornillo
Parta de un gato de tornillo cuya tuerca o plataforma de carga sube el paso p del tornillo en cada revolución completa de la manivela. El esfuerzo se aplica a una distancia radial L del eje del tornillo, de modo que en una revolución la fuerza de esfuerzo recorre un círculo de circunferencia dos pi L. En el modelo ideal no hay fricción en la rosca ni en el collarín, el tornillo y la palanca son rígidos y el trabajo de entrada iguala el de salida.
Igualar esfuerzo por dos pi L a carga por p da IMA igual a carga sobre esfuerzo igual a dos pi L sobre p. Brazos más largos y pasos más finos aumentan la ventaja ideal; pasos más gruesos y manivelas más cortas la reducen. Los gatos reales tienen ventaja mecánica efectiva por debajo del valor ideal por fricción de rosca, de collarín y pérdidas de eficiencia; esos efectos exigen esfuerzo medido o un modelo de ángulo de fricción y quedan deliberadamente fuera de esta página.
La carga, cuando se aporta, debe ser finita y no negativa para que el peso nunca se niegue en silencio.
Dónde aparecen las calculadoras de IMA de gato de tornillo en el trabajo real
Los cursos de secundaria y de introducción universitaria a diseño de máquinas y estática proponen problemas de gato de tornillo de cuerpo libre y de energía de trabajo, piden el esfuerzo ideal antes de los de eficiencia y esperan el IMA a partir de L y p en una sola página de apuntes.
El personal de formación en rescate de vehículos y mantenimiento de planta dimensiona un gato de botella o de suelo a partir de la longitud de manivela y el paso de rosca como primer filtro antes de factores de seguridad y deratings reales por fricción. Espacios maker y programas STEM de divulgación convierten un paso y una longitud de palanca medidos en la fuerza de tracción esperada para que los alumnos la comparen con un dinamómetro en un modelo de aula.
Las notas de diseño mecánico suelen consignar el IMA ideal junto al AMA medido al documentar ensayos de gatos o tornillos de avance. Si más adelante necesita ventaja mecánica real a partir de esfuerzo medido, eficiencia de tornillo con ángulo de fricción, reducción de fuerza en plano inclinado o IMA de poleas por tramos, trátelos como intenciones de búsqueda y aterrizajes distintos en lugar de sobrecargar esta página de ventaja mecánica ideal de gato de tornillo.
Qué puede hacer con ella
Preparación de laboratorio de gatos y tornillos de avance
Prediga el esfuerzo ideal para un paso y una longitud de manivela medidos antes de medir el esfuerzo real y la eficiencia con un dinamómetro.
Borradores de dimensionado en planta y taller
Convierta la longitud de la palanca de mando y el paso de rosca en ventaja mecánica ideal como primer filtro antes de factores de seguridad y deratings por fricción.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la ventaja mecánica ideal de un gato de tornillo?
En el modelo ideal (sin fricción), el IMA vale 2πL/p donde L es la longitud del brazo de la palanca de mando y p es el paso del tornillo (avance axial por revolución). La fuerza de esfuerzo es la carga dividida por el IMA cuando se conoce la carga.
¿Qué ocurre si el paso es cero?
Un paso nulo implicaría ventaja mecánica infinita y no tiene sentido físico en esta fórmula.
¿Incluye esto fricción o eficiencia?
No. Esta página devuelve solo el IMA ideal a partir de la cinemática. La ventaja mecánica real y la eficiencia con fricción de rosca son problemas y aterrizajes distintos.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Cuánto esfuerzo necesito para levantar una carga con un gato de tornillo?
Divida la carga entre la ventaja mecánica ideal; si introduce la carga, la herramienta lo hace por usted. Es el mínimo sin fricción, así que un gato real pide más esfuerzo al sumar la fricción de la rosca y del collarín.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
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body: JSON.stringify({
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"pitch": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"lever_arm":0.5,"pitch":0.005}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/screw-jack-ma", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "eng.screw_jack_ma",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Cómo se define la ventaja mecánica ideal del gato de tornillo
En tornillos de un solo filete el paso coincide con el avance (lead); los de varios filetes avanzan un lead por vuelta, y si conoce el lead en lugar del paso debe pasar el lead como campo pitch en esta fórmula cinemática. El pipeline es aritmética de punto flotante determinista: sin semillas aleatorias, sin marcas de reloj, sin llamadas de red y sin deriva de modelo, de modo que entradas idénticas siempre producen el mismo JSON. El brazo y el paso deben ser finitos y estrictamente positivos; un paso nulo implicaría IMA infinito y se rechaza con invalid_input.
Qué envía usted y qué recibe a cambio
Ambas longitudes deben usar la misma unidad —metros con metros, milímetros con milímetros, pulgadas con pulgadas— porque el IMA es adimensional y el motor no convierte unidades. Comprobaciones clásicas incluyen L igual a cero coma cinco y p igual a cero coma cero cero cinco para IMA igual a dos pi por cien, o L de cuatrocientos milímetros y p de cinco milímetros con carga de dos mil unidades para un esfuerzo igual a la carga sobre ese mismo IMA. Conecte el formulario gratuito del navegador para deberes y comprobaciones rápidas, y luego el mismo contrato desde scripts cuando necesite claves masivas, hojas de laboratorio u oráculos de corrección. Mantenga unidades de longitud coherentes en un laboratorio de varios pasos para que los informes no dependan de conversiones ocultas. Envíe dos números finitos obligatorios en los campos lever_arm y pitch. Lever_arm es la longitud L de la manivela desde el eje del tornillo hasta el punto de esfuerzo; los alias incluyen arm, L, effort_arm, lever y handle_length. Pitch es el avance axial p por revolución; los alias incluyen p, screw_pitch, lead y thread_pitch. La carga opcional (alias W, weight, force) es el peso o la fuerza a elevar o sostener; cuando está presente y no es negativa la respuesta incluye effort_force como carga dividida por IMA en la misma unidad de fuerza. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN, Infinity, lever_arm o pitch nulos o negativos y carga negativa fallan con invalid_input y no se cobran. En éxito la respuesta repite lever_arm y pitch limpios, mechanical_advantage e ideal_mechanical_advantage iguales a dos pi L sobre p, effort_path_per_rev como dos pi L, load_path_per_rev como p, model en ideal, un objeto de pistas de units, method screw_jack_ideal_ma y la cadena formula IMA igual a dos pi L sobre p. Cuando se aporta load aparecen load y effort_force y la fórmula también indica F_e igual a W sobre IMA. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen las calculadoras de IMA de gato de tornillo en el trabajo real
Como esta capacidad es un motor parse puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Claves de deberes y exámenes
Calcule el IMA ideal = 2πL/p a partir del brazo de palanca y el paso del tornillo para que alumnos y autoevaluadores compartan una verdad de forma cerrada.
Preguntas técnicas
¿Deben lever_arm y pitch usar las mismas unidades?
Sí. Ambos deben ser longitudes finitas positivas en la misma unidad (m, mm, in, …). El motor no convierte unidades; el IMA es adimensional.