Calculadora de ventaja mecánica del tornillo
Una palanca de 0,5 m sobre un tornillo de paso 0,005 m da una ventaja mecánica ideal de 2π × 100: su mano recorre una vuelta mientras la carga sube un paso. Indique ambas longitudes en la misma unidad para dimensionar un gato o husillo. 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 tornillo multiplica la fuerza al girar una palanca de mando larga mientras el eje roscado avanza solo un pequeño paso por revolución. En el modelo ideal de libro, el trabajo del esfuerzo a lo largo del círculo de la palanca iguala el trabajo sobre la carga en un giro, de modo que la ventaja mecánica MA es dos pi por la longitud del brazo dividida por el paso de rosca. Los estudiantes usan esta fórmula cerrada en deberes de diseño de máquinas; el profesorado necesita un oráculo determinista para claves de respuesta; el personal de taller y planta dimensiona un gato o husillo antes de aplicar deratings por fricción y factores de seguridad. Esta calculadora acepta un brazo de palanca positivo y un paso positivo en unidades de longitud coherentes y devuelve la MA ideal, el recorrido del esfuerzo por revolución y el recorrido de la carga por revolución. El paso cero se rechaza para que nadie divida por cero ni invente una ventaja infinita.
Cómo se define la ventaja mecánica del tornillo desde brazo y paso
Parta de un tornillo o gato de tornillo cuya plataforma de carga sube el paso de rosca p en cada revolución completa de la manivela. El esfuerzo se aplica a una distancia radial igual al brazo de palanca respecto al eje del tornillo, de modo que en una revolución la fuerza de esfuerzo recorre una circunferencia de dos pi por la longitud del brazo.
En el modelo ideal no hay fricción en roscas ni collarín, el tornillo y la palanca son rígidos y el trabajo de entrada iguala el de salida. Igualar esfuerzo por dos pi por brazo a carga por paso produce MA igual a carga sobre esfuerzo igual a dos pi por brazo sobre paso. Brazos más largos y pasos más finos aumentan la ventaja ideal; pasos más gruesos y manivelas más cortas la reducen.
Los tornillos 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.
Dónde aparecen las calculadoras de ventaja mecánica del tornillo
Los cursos de secundaria y universitarios introductorios de diseño de máquinas y estática plantean problemas de sólido libre y trabajo-energía con tornillos, piden el esfuerzo ideal antes de la eficiencia y esperan la MA desde brazo y paso en una sola página de apuntes. El personal de formación en recuperación de vehículos y mantenimiento de planta dimensiona un gato de botella o de tipo 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 convierten un paso y una longitud de palanca medidos en la multiplicación de fuerza esperada para que el alumnado compare predicción y báscula de muelle sobre un modelo de aula. Las notas de diseño mecánico suelen anotar la MA ideal junto a la ventaja mecánica real medida al documentar ensayos de gatos o husillos.
Si más adelante necesita ventaja real desde esfuerzo medido, eficiencia con ángulo de fricción, reducción en plano inclinado o IMA de poleas por tramos, trátelos como intenciones de búsqueda y aterrizajes distintos en lugar de sobrecargar esta calculadora ideal de ventaja mecánica del tornillo con tablas de fricción o máquinas compuestas que diluirían el contrato cerrado de brazo y paso.
Qué puede hacer con ella
Preparación de laboratorio de gatos y husillos
Prediga la multiplicación de fuerza ideal para un paso y una longitud de manivela medidos antes de medir el esfuerzo real y la eficiencia con una báscula de muelle.
Borradores de dimensionado en planta y taller
Convierta la longitud de 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 de un tornillo?
En el modelo ideal (sin fricción), la MA vale 2π·arm/pitch, donde arm es la longitud del brazo de palanca de mando y pitch es el paso de rosca (avance axial por revolución).
¿Qué ocurre si el pitch es cero?
Un pitch cero implicaría ventaja mecánica infinita y carece de sentido físico en esta fórmula.
¿Incluye esto fricción o eficiencia?
No. Esta página devuelve solo la MA ideal a partir de la cinemática. La ventaja 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.
¿Debo indicar el paso o el avance en un tornillo de varias entradas?
Indique el avance. Un tornillo de varias entradas progresa un avance por vuelta, y esa es la distancia que necesita la fórmula. En un tornillo normal de una entrada, el paso y el avance coinciden.
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/mech/screw-mechanical-advantage \
-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/mech/screw-mechanical-advantage", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"lever_arm": 0.5,
"pitch": 0.005
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/mech/screw-mechanical-advantage",
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/mech/screw-mechanical-advantage", 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/mech/screw-mechanical-advantage", 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": "mech.screw_mechanical_advantage",
"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 del tornillo desde brazo y paso
En tornillos de un solo filete el paso coincide con el avance (lead); en multiarranque el avance por vuelta es el lead, y si conoce el lead en lugar del paso debe enviarlo en el campo pitch para esta fórmula cinemática. La tubería es aritmética de coma flotante determinista: sin semillas aleatorias, sin relojes de pared, sin red y sin deriva de modelo, de modo que entradas idénticas producen siempre el mismo JSON. El brazo y el paso deben ser finitos y estrictamente positivos; un paso cero implicaría MA infinita y se rechaza con invalid_input para que la automatización nunca invente en silencio una multiplicación de fuerza ilimitada.
Qué envía usted y qué recibe
Ambas longitudes deben usar la misma unidad—metros con metros, milímetros con milímetros, pulgadas con pulgadas—porque la MA es adimensional y el motor no convierte unidades. El pitch cero se destaca porque MA igual a dos pi por brazo sobre paso se haría infinita. Comprobaciones clásicas: brazo igual a cero punto cinco y paso igual a cero punto cero cero cinco para MA igual a dos pi por cien, o brazo de cuatrocientos milímetros y paso de cinco milímetros para la misma razón adimensional cuando las unidades coinciden. 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 las unidades de longitud coherentes en un laboratorio de varios pasos para que los informes sigan coherentes sin conversiones ocultas entre milímetros y metros a mitad de cálculo. Envíe dos números finitos obligatorios en los campos lever_arm y pitch. Lever_arm es la longitud 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 por revolución; los alias incluyen p, screw_pitch, lead y thread_pitch. Campos ausentes, cadenas no numéricas, NaN, Infinity, lever_arm cero o negativo y pitch cero o negativo fallan con invalid_input y no se cobran. En el éxito la respuesta repite lever_arm y pitch limpios, mechanical_advantage e ideal_mechanical_advantage ambos iguales a dos pi por brazo sobre paso, effort_path_per_rev como dos pi por brazo, load_path_per_rev como pitch, model en ideal, un objeto de pistas de units, method screw_ma_2pi_arm_over_pitch y la cadena formula MA equals two pi times arm over pitch. El precio de las llamadas API correctas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen las calculadoras de ventaja mecánica del tornillo
Como esta capacidad es un motor parse puro, el precio API es la base publicada de $0.002 por ítem correcto y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Claves de deberes y exámenes
Calcule la MA ideal = 2π·arm/pitch desde brazo de palanca y paso de rosca para que alumnado y autoevaluadores compartan una misma 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; la MA es adimensional.