Informe Laboratorio Resistencia De Materiales, Resortes Helicoidales

Laboratorio N° 2 Resistencia de Materiales

PRESENTADO POR

MARIA CECILIA ARANGO HERNANDEZ

MONICA ANDREA CORREA GRANADA

LAURA MONSALVE CORREA

LUIS FERNANDO MORENO MONTOYA

PRESENTADO A

ARTURO ARISMENDY

[RESORTES HELICOIDALES]

RESISTENCIA DE MATERIALES

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN

MEDELLÍN 2012

Introducción

Los resortes helicoidales son elementos de máquinas que poseen la propiedad de experimentar grandes deformaciones (tal vez por excelencia), dentro del período elástico, por la acción de las cargas que los solicitan, construidos con materiales de alta elasticidad (típicamente acero).

En el siguiente informe, presenta el análisis de dos diferentes resortes, con los cuales se aplicaron diferentes fuerzas a compresión. Este ensayo se llevo a cabo en la maquina Humboldt teniendo una relación carga contra deformación, así obteniendo el módulo de cizalladura (G) de cada uno de los resortes.

Objetivo General

Determinar el módulo de cizalladura (G) para dos resortes helicoidales del mismo material, sometidos a compresión.

Objetivos específicos

Realizar las curvas Carga-Deformación para cada experimento.

Analizar la gráfica configurada a partir de los datos obtenidos en la práctica.

Marco teórico.

Elementos de máquinas que poseen la propiedad de experimentar grandes deformaciones (tal vez por excelencia), dentro del período elástico, por la acción de las cargas que los solicitan, construidos con materiales de alta elasticidad (típicamente acero).

El resorte helicoidal de compresión es utilizado también en los motores alternativos de combustión interna y en los compresores alternativos de gases, como elemento asegurador del cierre de las válvulas de admisión y escape.

Propiedad esta que les permite disminuir su volumen cuando se aumenta la presión ejercida sobre ellos, convirtiéndose en los dispositivos de almacenamiento de energía disponibles más eficientes; representan la configuración más común utilizados en el mercado actual.

Su fabricación se realiza a partir de alambre redondo, y sus formas pueden ser: cilíndrica, de barril cónico, convexo y otros tipos de perfil.

Tipos de resortes helicoidales.

Los resortes helicoidales pueden ser de tres tipos básicos:

Resortes helicoidales a compresión o presión.

Resortes helicoidales a tracción o tensión.

Resortes helicoidales a torsión.

Existen también los tipos de resortes de espiral o voluta (tipo cuerda y parachoques) y los de anillo discoidal o belleville.

Se reconocen porque tienen sus espiras separadas. Trabajan con cargas aplicadas que comprimen al resorte.

τ_max= (16 P R)/(πd^3 ) (1+0.5/m) Resortes ligeros

τ_max=16R/(πd^3 ) ((4m-1)/(4m-4)+ 0.615/m) Resortes pesados

Los parámetros que sirven para definir la geometría y propiedades de un resorte helicoidal a compresión estándar, son:

(d) Diámetro de la espira

(R) Radio medio del resorte

(n) Numero de espiras

(G) Modulo de cizalladura

Procedimiento

Se procedió a montar cada resorte helicoidal a la maquina de Humboldt para someterlos a fuerzas de compresión, por medio de esta maquina, se obtuvieron los datos necesarios para hacer la grafica de carga - deformación.

En Ambos casos se procedió a la toma de datos que debe hacerse para cada resorte estos datos son: diámetro, diámetro medio, longitud (medidos con un calibrador) y el número de espiras, a partir de estos datos se encontró G= k((64nR^3)/d^4 ) , luego se procedió a utilizar la fórmula de K=P/δ, con la que se encuentra la constante elástica de los resortes; posteriormente se encuentra el módulo de cizalladura con lo cual culmino el laboratorio.

Datos:

Resorte grande Resorte pequeño

N 7 10

Diámetro espira (cm) 0.8 0.55

Diámetro interior (cm) 8.135 3.83

Elementos empleados el en procedimiento

Calibrador Resortes Helicoidales

Maquina Humboldt H3000

Análisis de Resultados

Aunque los resortes no se llevan a la fatiga del material se pueden hacer visibles fenómenos como el pandeo.

Los pares ordenados obtenidos en la toma de datos quienes generan la curva Carga – Deformación se asemeja en forma a una línea recta (gráfico en Excel), con lo que la carga que se confirma que la relación entre la carga que soporta un resorte y la deformación sufrida por el mismo guardan una relación de proporcionalidad.

Gran parte de estos errores se le puede adjudicar al pandeo presentado por el resorte más esbelto, es decir, el segundo resorte, también existen otros factores

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