Resortes

Chapter 16: Springs

Entia non multiplicantor sunt prater necessitatum. (No complicar las cosas más de lo necesario.) Galileo Galilee

Imagen: Una colección de resortes de compresión helicoidales

©1998 McGraw-Hill

Hamrock, Jacobson and Schmid

Tipos de Resortes
Forma de trabajo del material Torsión Tipo de solicitación externa Tracción-compresión Torsión Torsión Tipo de resorteHelicoidal (Cilíndrico, cónico,...) Barra de torsión Helicoidal cilíndrico

Espiral fuerza constante Flexión
Compresión De disco (Belleville)

Espiral Flexión Tracción-compresión
Tracción-compresión Cortante
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Láminas, ballestas Bloques de goma
Resortes de aire
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Resortes Helicoidales

• Resortes de compresión: • Un resorte de compresión esun tipo de resorte caracterizado porque su longitud en reposo es superior a la longitud de trabajo, de modo que al ser comprimido ejerce una fuerza de reacción también de compresión en la dirección de su eje. • El resorte de compresión más habitual es el resorte cilíndrico helicoidal construido con alambre de sección circular, como el de la figura de la izquierda, sin embargo existen tambiénresortes de compresión con forma de barrilete o cónicos, como el de la figura de la derecha. El paso
también puede ser constante o variable.

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Resortes de compresión

De compresión estándar de tasa constante

De compresión de Barril

De compresión Cónico

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Resortes de compresión utilidadLos resortes de compresión se usan un muchos elementos de máquinas. En la figura de la derecha se muestra un resorte de compresión de paso variable usado en el accionamiento de las válvulas de un motor térmico de automóvil.

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Resortes de tracción

De tracción

Barra de extensión con resorte de compresión

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Resorte de torsión

De torsión

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Resortes de Disco

Belleville

Ranurado

Curvo

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Otros resortes

De voluta

Láminas

De fuerza constante

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Diseño Resortes de Compresión
Si sobre un muellehelicoidal de tracción-compresión aplicamos una carga axial F tal y como se muestra en la figura:

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Cálculo

•

En este caso, el desplazamiento longitudinal del muelle es consecuencia del giro de las secciones. El giro total que se produce debido a la aplicación de esfuerzos se puede expresar como:

•

• • •

donde N es el número de espirasactivas y D el diámetro medio del muelle. Sustituyendo los valores de las variables en la ecuación anterior, el giro total se puede expresar como:

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•

Con lo que la deformación longitudinal del muelle será:

•

Y por tanto, la rigidez del mismo se puede expresar como:

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cálculoresistente a fatiga
• Para el cálculo resistente a fatiga se consideran datos de ensayos específicos sobre muelles. Estos ensayos son de tensión pulsatoria, y dichas tensiones serán del mismo tipo que en el caso estático pero variables con el tiempo:

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criterio de Soderberg:

donde:

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Unresorte de tracción es un tipo de resorte caracterizado porque su longitud en reposo es inferior a la longitud de trabajo, de modo que al ser traccionado ejerce una fuerza de reacción también de tracción en la dirección de su eje. Debido a que debe ser traccionado incorpora en sus extremos sendos ganchos. La forma de construcción puede variar dando lugar a diferentes modelos, algunos de los...