Resorte

RESORTES.
Un resorte es un elemento de máquina cuya principal característica es aportar flexibilidad a las conexiones cinemáticas entre elementos mecánicos. Los resortes tienen la doble misión de aportar una fuerza o un momento según la geometría del resorte y almacenar energía. La energía se almacena en forma de deformación elástica (esto es energía de deformación) causada por una solicitacióny se recupera al liberarse la solicitación. Los resortes deben tener la capacidad de soportar grandes desplazamientos.
TIPOS DE RESORTES.
Resortes helicoidales de Compresión.
Los resortes de compresión helicoidales son usados para resistir la aplicación de fuerzas de compresión o almacenar energía en forma de empuje, tienen muchas formas y son usados para distintas aplicaciones, como en laindustria automotriz, aeroespacial, aparatos domésticos, etc.
Resortes helicoidales de Tracción.
Los resortes de tracción trabajan de forma opuesta a los de compresión, es decir, trabajan extendiendo el resorte al aplicar la fuerza en sus extremos. Se usan normalmente alambre redondo. Sus aplicaciones típicas son: mecanismos de frenos, mecanismo de audio como CD y cassette, aparatoselectrodomésticos, limpiadores de parabrisas, etc.
Resortes helicoidales de Torsión.
Estos resortes actúan por torsión cuando se produce una deformación angular entre sus extremos
Arandelas elásticas.
Son arandelas de disco, troncocónicas, que actúan como un resorte de compresión axial.
Resortes en espiral.
Son resortes de torsión que necesitan poco espacio axial. Se utiliza para producir movimiento enmecanismos de relojería, cerradura, persianas, flexómetros, etc.
Resorte de láminas. Ballestas.
Las ballestas se utilizan como resortes de suspensión de vehículos.

ESFUERZOS DE CÁLCULO.
Ya hemos indicado que la resistencia de un metal es función de sus dimensiones, y la variación de estas puede ser importante en el proyecto de resorte. Por los datos de que se dispone en la literaturatécnica, sabemos que una ecuación de la forma;
Ss=QDwx
Comprende de modo aproximado varias resistencias conocidas, siendo las constantes Q y X dependientes del material. Por esta razón, la tabla AT 17 resume una información muy extensa para alambres con Dw<12.7 mm. En general, cuanto menos son los diámetros de los alambres, mas fuertes son estos. La columna (3) de la tabla AT 17 reseña esfuerzos decálculo para el procedimiento estático de cálculo de aproximación.
Un muelle de compresión no debe llegar a estar completamente cerrado cuando se encuentre comprimido en funcionamiento, a causa de que la superficie de las espiras puede resultar perjudicada. Sin embargo, como los muelles en compresión trabajan con frecuencia como un sólido, completamente cerrados durante su instalación o en elmantenimiento.
Los alambres de mayor diámetro, de aproximadamente Dm= 9.52 a 12.700 mm son bobinados en caliente (arrollamiento en cliente) para evitar producción de grietas y sometidos a tratamientos térmicos después de formar la bobina. Según las recomendaciones de un fabricante(6.12), los esfuerzos de cierre admisibles en aceros aleados (6150,9260) son aproximadamente,
Ss=10980Dw0.31Kgf/cm2[Dw (en Cm) >0.952cm ]
Ss=117Dw0.31Ksi [Dw (en Pulg) >0.375 Pulg ]
Cuando se utiliza la ecuación Ss=K 16TπDw3 =K 8FDmπDw3 , para calcular el esfuerzo. Para acero SAE:1095, se emplean interpolaciones lineales entre los siguientes valores
Dw=1.27cm, 7493 Kg/Cm2; Dw=2.54cm, 6679 Kg/Cm2; Dw=5.08cm, 6046 Kg/Cm2;
O bien;
Dw=0.5Pulg, 108 Ksi; Dw=1 Pulg, 95 Ksi; Dw=2 Pulg, 86 Ksi;
Para muelles a extensión se utiliza 0.8 de estos valores. En muelles bobinados en caliente puede alcanzarse una resistencia a la fatiga Sno≈4921 Kg/Cm2 (o bien 70 Ksi)

DEFORMACION DE RESORTES HELICOIDALES DE ALAMBRES REDONDOS.
La deformación por torsión
Θ = TLGJradianes.
Es aplicable en general a los elementos...