Resorte helicoidales

Esquema

- Introducción
1.- Definición.
2.- Tipos de resorte.
3.- Esfuerzos en Resortes Helicoidales de Tracción Y compresión.
4.- Deformación en Resortes Helicoidales.
5.- Dimensiones de los Resortes Helicoidales.
6.- Esfuerzos en Resortes Helicoidales de Torsión.
7.- Deformación Angular.
8.- Resistencia Estática.
9.- Resistencia a la Fatiga.
10.- Dos casos Prácticos deAplicación de Resortes y Cálculos.
- Conclusión.
- Bibliografía.

Introducción

Los resortes son elementos elásticos que se utilizan en la concepción de muchas máquinas por ejemplo se usan para almacenar y retornar energía, como el mecanismo de retroceso de las armas de fuego, también para mantener una fuerza determinada como en los actuadores y en las válvulas.

En los vehículos se usacomúnmente como aislador de vibraciones; otro uso común es para retornar o desplazar piezas como los resortes de puertas o de pedales o de actuadores mecánicos o de embragues, como actuadores de cierre o de empuje, tal como los resortes neumáticos, etc.

Existen muchas utilidades para un determinado tipo de resorte, esto se basa en el trabajo que tendrá que realizar en un determinado sistema mecánico.Desarrollo
1.- Definición.
Un resorte es una pieza fabricada con una configuración particular para proporcionar un rango de esfuerzo a lo largo de una deflexión significativa y para almacenar energía potencial.
Se fabrican de:
*Alambre redondo o rectangular doblado, según la forma adecuada de la espira.
*Material plano cargado con una viga.
Tasa de resorte o contante de resorte (K):Esla pendiente de su curva fuerza-deflexión
Donde F = Fuerza Aplicada
Y = Deflexión.
“K” puede ser un valor constante (resorte lineal) ó variar con la deflexión (resorte alineal o no lineal). Ambos tienen su aplicación pero se suele recurrir al resorte lineal para controlar cargas.
Para resortes en serie: La fuerza pasa a través de todos losresortes en igual magnitud y cada uno contribuye con una parte de la deflexión total.

Ejemplo de un sistema de resortes en serie.
Para resortes en paralelo: Todos los resortes sufren la misma deflexión, y la fuerza se divide entre cada uno de ellos.

Ejemplo de un sistema de resortes en paralelo.

Los resortes se utilizan con gran frecuencia en  los mecanismos para asegurar el contacto entre dospiezas, acelerar movimientos que necesitan gran rapidez, limitar los efectos de choques y vibraciones,
etc.

Explicaremos la descripción de los parámetros más importantes de un resorte,  centrando nuestro estudio en el resorte helicoidal, por ser el más utilizado en los mecanismos.

NÚMERO DE ESPIRAS ÚTILES (n): Número de espiras utilizadas
Para obtener la flecha máxima del resorte.NÚMERO TOTAL DE ESPIRAS (nt): Número de espiras útiles más las espiras que forman los extremos (espiras de apoyo).
nt =n+1.5

SENTIDO DE ARROLLAMIENTO: Sentido en el que gira la espira para un observador situado en uno de los extremos del resorte. El sentido es a la derecha (RH) si la espira gira, alejándose, en el sentido de las agujas del reloj, y a la izquierda si la espiragira, alejándose, en el sentido contrario al de las agujas
del reloj.

PASO (p): Distancia entre dos espiras útiles contiguas del resorte en estado libre, medida axialmente entre los centros de las secciones transversales del hilo de material.

DIÁMETRO INTERIOR (Di): Diámetro de la superficie cilíndrica envolvente interior del resorte.

DIÁMETRO EXTERIOR (De): Diámetro de la superficie cilíndrica envolventeexterior del resorte.

DIÁMETRO MEDIO (D): Diámetro medio de las espiras.
D = 1/2(Di + De).

LONGITUD DEL HILO DE ALAMBRE (L): Longitud total del hilo de Alambre una vez desarrollada la hélice.
L =πD*nt.

LONGITUD EN ESTADO LIBRE (L0): Longitud total que presenta el Resorte cuando no actúa sobre el mismo ninguna fuerza exterior.
L0 = n*p + 1.5D.
LONGITUD CON LAS ESPIRAS UNIDAS...