Problema resortes helicoidales

Problema propuesto Nº 4 - 17 de enero

Unos resortes helicoidales de compresión, trabajan en una máquina durante su funcionamiento habitual, soportando 200 ciclos de carga al día, de lunes aviernes. En la última operación se observó un acortamiento excesivo en los resortes, síntoma de una fatiga prematura del material. Por este motivo se ha cursado un parte de trabajo a la oficina técnica pararealizar un nuevo diseño de los mismos, con el fin de que no vuelva a presentarse el problema. Una de las primeras mejoras que propone el Jefe de le oficina, es un cambio en el material,seleccionando una acero con buen comportamiento a fatiga ASTM A232. El resto del trabajo va a ser desarrollado por el único ingeniero mecánico disponible, con formación en la UPCT, debido a que varios ingenierosse encentran de baja laboral. Desde el punto de vista dimensional, el resorte debe alojarse en el interior de un orificio de 48 mm y dejar un mínimo de 1 mm y un máximo de 3 mm de holgura radial conla pared del orificio. Los extremos deben ser cuadrados y aplanados. Las condiciones de funcionamiento son las siguientes: el resorte estará comprimido por montaje una distancia de 25 mm durante elfuncionamiento la carga fluctúa entre 400 y 800 N la compresión máxima de trabajo supone un acortamiento del resorte de 75 mm respecto a la posición de montaje y restándole 5 mm hasta la longitudcerrada.

En el informe del ingeniero debe constar: a) La constante elástica del resorte y el dibujo de la línea característica correspondiente (a escala) b) El cálculo del diámetro de alambre necesariopara soportar las cargas de trabajo con un factor de seguridad superior a 2. Se recuerda que para el montaje y desmontaje el resorte se comprime totalmente. c) Las dimensiones externas del resortedesmontado; longitudes sólida y cuando alcanza la compresión máxima de trabajo. d) Comprobación de la estabilidad y determinar la flecha crítica en caso de que se presente. Considerar superficies...