Resortes

RESORTES HELICOIDALES

PRESENTADO POR: HERNANDO ENRIQUE RODRIGUEZ PANTANO
2120071012

PRESENTADO A: ING. DARIO MARTINES

ASIGNATURA: ELEMENTOS DE MAQUINAS II

UNIVERSIDAD DE IBAGUE
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA MECANICA
IBAGUE
2010
INTRODUCCION
Los resortes intervienen a diario en nuestra vida y nosotros como estudiantes de ingeniería mecánica debemos tener claro los tipos deresortes que se presentan en nuestro mundo actual sus características, aplicaciones, y composición.
Este trabajo se realiza con el motivo de dar a conocer la importancia de los resortes a compresión tomando uno de estos y realizando pruebas muy sencillas pero muy importantes para las aplicaciones en casos específicos.

PROCEDIMIENTO

1. Se le realizo un análisis a un resorte decompresión donde se obtuvieron sus dimensiones por medio de un calibrador.

Dimensiones del resorte

Diámetro Interior | 7mm |
Diámetro exterior | 9.1mm |
Diámetro (d) | 1mm |
Diámetro (D) | 8.05mm |
Longitud inicial (Lo) | 105mm |
Longitud final cerrado (Lf) | 30mm |
Modulo de Rigidez | 79300Mpa |
Numero de espiras totales | 30 |
Numero de espiras activas | 26 |
Paso | 4mm |2. Angulo de avance:
₰=tan-1PasoπD
₰=tan-14.mmπ*8.05mm
₰=8.984 grados

3. Teniendo claro las dimensiones del resorte podemos obtener un modulo de rigidez teórico que esta dado por la siguiente expresión:
k=d4G8D3N

k=(1mm)4*79300Mpa8*(8.05mm)3*26

k=730 N/m

4. Ahora hallamos la fuerza máxima que tiene el resorte cuando esta comprimido totalmente.

f=ky

y=lo-lfy=105mm-30mm

y=75mm

f=730 Nm *(0.075m)

f=54.75 N

5. Hallamos el factor de seguridad del resorte por medio del esfuerzo que realiza con la fuerza que se obtiene de la anterior expresión.

n=τ admτ tra

τ tra=ks8FsDπd3

Ks = factor de efecto cortante

Ks = (2c+1)/2c

c = D/d índice del resorte

c = 8.05mm

ks = (2*8.05mm+1)/(2*8.05mm)

τtra=1.062*8*54.75*(0.008)π(0.001)3

τ tra=1.1919 Gpa

Los valores de A y m se obtienen de las tablas del libro de shigley (8 Ed) Tabla (10-4) pag 507
Donde se obtiene los valores debido unas características especificadas en las tablas.
Donde se toma alambre trefilado duro como tipo de material
m = 0.190
A = 1783 Mpa

Sut=Adm=1783Mpa.mm(1mm)0.168=1783 Mpa
Ssy=0.45Sut=0.45*1783Mpa=802.35MpaSustituyendo

n=τ admτ tra

n=802.35Mpa1191.9Mpa

n=0.6731

6. Ya que hayamos datos teóricos vamos a obtener datos experimentales y van a ser comparados con los teóricos para saber si las apreciaciones que hicimos son correctas.

* Tomamos dos masas para obtener el modulo de rigidez una de 2kg y 3kg y compararlo con el teórico.

* 2kg----726N/m

*3kg----733N/m

7. Ahora vamos a obtener el factor de seguridad por medio de la fatiga donde es un método mas precisos donde vamos a utilizar dos fuerzas cuando el resorte se deforma l 30% y el 70% de la fuerza que se obtuvo cuando el resorte se deformo al máximo que su valor es 54.75N

Ymin=0.3Ys=0.3*105mm=31.5mm
Ymax=0.7Ys=0.7*105mm=74.9mm

Se= limite de resistencia a la fatiga (esfuerzonormal)
Sse= limite de resistencia a la fatiga (esfuerzo cortante)
Sut= limite de resistencia al corte (esfuerzo normal)
Ssu= limite de resistencia al corte (esfuerzo cortante)

Fmin=k*Ymin=730Nm*0.0315m=22.995N

Fmax=k*Ymax=730Nm*0.0749m=54,677N

Fmed=Fmax+Fmin2=22.995+54.677N2=38.833N

Fa=Fmax-Fmin2=54.677-22.995N2=15.841N

τmin=Ks8FminDπd3=1.062*8*22.995N*8.05mmπ*(1mm)3=500.603N/mm2

τmax=Ks8FmaxDπd3 =1.062*8*54.677N*8.05mmπ*(1mm)3=1190N/mm2
Kb=4c+24c-3=(4*8.05)+2(4*8.05)-3=1.171

τa=Kb8FaDπd3 =1.171*8*15.841N*8.05mmπ*(1.mm)3=380.255

y=mx+b
Ygood=-SseSSux+Sse

Ycarga=τaτmed-τminx-τa*τminτmed-τmin

Sa=Ssu-τmin1+SsuSse

Ssaτa=Ssm-τminτmed-τmin

SseSsa=SsuSsu-Ssm

n=Ssaτa

Ssm=Ssaτa(τmed-τmin)+τmin

SsaSsu-Ssm=Ssu*Ssa

Ssm=Ssu-Ssu*SsaSse...