Ejercicios De Resortes

Diseñe un resorte helicoidal a compresión, que debe trabajar bajo acción de una carga que varía entre 175 lb y 225 lb, para alcanzar una deflexión de trabajo de 0.85 “. Suponga altura de golpeo de 10% (10% o 15 %).
Fmin = 175 lb d = ¿?
Fmax = 225 lb D = ¿?
Ytrabajo = 0.85”Lf = ¿?
Ygolpeo = 10 % (Ytrabajo) Nt = ¿?
N = ¿?

1.-Material a utilizar: A228 d = 0.25 “
2.- Suponer el índice del resorte que va de (4 a 12), preferiblemente se utiliza de (6 a 8).
C = 6 C=Dd
D = 1.5 “
3.-Factor de corte directo Ks = 1 + 0.5C
4.- Calculo de los esfuerzos cortantes en la espira:
Ti = Ks* 8FiDπd3 = 46344.49 psi Fi = 175 lb
4.1.- Calculo de la fuerza media:
Fm = Fmax-Fmin2 = 200lb
Tm = Ks* 8FmDπd3 = 52965.13 psi

5.- Calculo de la fuerza alternante:
Fa = Fmax-Fmin2 = 25 lb
6.- Determinar el factor Kw:
Kw = 4C-14C-4 + 0.615C = 1.2525

7.- Calculo del esfuerzocortante alternante en la espira:
Ta = Kw 8FaDπd3 = 7654.71 psi
8.- Se determina Sut, Sus, Sys. Donde:
Sut = Adb = 184649(0.25)- 0.1625 = 231303.23 psi
Sus = 0.670 Sut = 15473.16 psi
Sys = 0.60 Sut= 138781.93 psi

9.- Se determina Ses (resistencia a la fatiga). Donde:
Sew = 67500 psi (para resortes granallados)
Sew = 4500 psi (para resortes sin granallar)
Supone que el resorte esgranallado.
Ses =0.707 Sew SusSus-0.707Sew = 68957.21 psi

10.- Se determina el factor de seguridad:
Nfs = Ses(Sus-Ti)SesTm-Ti+ SusTa = 4.55
Debido a que no falla, tomo los datos obtenidos:
d =0.25” Nfs = 4.55
D = 1.5”
11.- Se supone el tipo de extremo para determinar la tasa del resorte:
K* ∆FY = d4G8D3Na = 58.82 lb/pulg
12.- Se determina el número de espiras:
C = 11.7...