RESORTES MECANICOS

Páginas: 19 (4580 palabras) Publicado: 11 de julio de 2014
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
ESCUELA DE MECÁNICA
CÁTEDRA DE DISEÑO

RESORTES
MECÁNICOS
MÉRIDA 2010

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
INTRODUCCIÓN

En el diseño de la mayoría de los elementos mecánicos es
deseable, que la deformación inducida por el estado de cargas
actuante sea lo más baja posible, Sin embargo, los resortes
mecánicos cumplen en las máquinas la misión de elementos
flexibles,pudiendo sufrir grandes deformaciones por efecto

de cargas externas sin llegar a transformarse en permanentes
es decir, pueden trabajar con un alto grado de resiliencia
(capacidad de un material para absorber energía en la zona

elástica)

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
APLICACIONES

Las aplicaciones de los resortes son muy variadas entre las mas
importantes pueden mencionarse lassiguientes:
•Como elementos absorbedores de energía o cargas de choque, como por
ejemplo en chasis y topes de ferrocarril.
• Como dispositivos de fuerza para mantener el contacto entre elementos,
tal como aparece en los mecanismos de leva y en algunos tipos de
embragues.
•En sistemas de suspensión y/o amortiguación, percibiendo la energía
instantánea de una acción externa y devolviéndola en forma deenergía de
oscilaciones elásticas.
•Como elemento motriz o fuente de energía, como en mecanismos de
reloj y juguetes, dispositivos de armas deportivas, etc.
•Como absorbedores de vibraciones.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
CLASIFICACIÓN

En forma general, los resortes se clasifican en resortes de alambre de

sección transversal circular, cuadrado o rectangular. A los primeros
pertenecenlos helicoidales cilíndricos para trabajar a compresión, tracción
y torsión; y los helicoidales cónicos para trabajar a compresión. Al

segundo grupo, los resortes espirales o de torsión (como los del reloj), los
de hojas (ballestas) y los de disco. En la Figura 3.1 se muestran diversos
tipos de resortes.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
APLICACIONES

Figura 3.1 Resortes que se utilizancomúnmente con su carga aplicada.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTES PARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN
RESORTES HELICOIDALES CILÍNDRICOS DE ALAMBRE DE
SECCIÓN TRANSVERSAL CIRCULAR
Helicoidales de sección transversal circular : En la figura 3.2 se muestra
un resorte helicoidal cilíndrico sin carga, donde se tienen sus diversos
parámetros y la forma de denotarlos.
De : diámetro exterior
Dm : diámetromedio
Lo : longitud libre
d : diámetro de alambre

: ángulo de hélice
p : paso

Fig, 3.2 Resorte helicoidal cilíndrico de alambre de sección transversal circular.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTES PARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN

Fig. 3.3 Resorte helicoidal de
compresión cilíndrico de alambre de
sección transversal circular, sometido a
carga.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTESPARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN

V
Haciendo un diagrama de cuerpo libre.

T

La parte seleccionada ejercerá una
carga cortante directa y un momento
torsor en la parte restante del resorte,
notándose que el efecto de la carga
axial es de producir una torsión en el
alambre.

F
Figura 3.4 diagrama de cuerpo libre.

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTES PARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN

Por lotanto de forma general se
tiene que:

T   v  t
Ó

Fa T (d / 2)
T 

A
J

Donde:
T : par torsional; T=(FaDm/2)
J : momento polar de inercia.
Figura 3.5 diagrama de cuerpo libre

A : área de la sección transversal

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTES PARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN
La distribución de esfuerzos quedara de la siguiente manera:

Figura 3.6 (a) Efecto de torsiónpura, (b) efecto de corte puro, (c) efectos combinados, (d)
tomando en cuenta el concentrados de esfuerzo por curvatura

ELEMENTOS DE MAQUINAS II
RESORTES PARA TRABAJAR A
COMPRESIÓN

Sin considerar el efecto de concentración de esfuerzos debido a la
curvatura del alambre, se obtiene un esfuerzo cortante máximo en las
fibras interiores del resorte de la ecuación:

8FaDm 4Fa 8FaDm ...
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