La función de los resortes

Introducción

Se conoce como resorte a un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido. Son fabricados con materiales muy diversos, tales como acero al carbono, acero inoxidable, acero al cromo-silicio, cromo-vanadio,bronces, plástico, entre otros, que presentan propiedades elásticas y con una gran diversidad de formas y dimensiones.

Se les emplean en una gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o suspensiones de vehículos. Su propósito, con frecuencia, se adapta a las situaciones en las que se requiere aplicar una fuerza y que esta sea retornada en forma de energía. Siempre están diseñados para ofrecer resistencia o amortiguar las solicitaciones externas.

Universidad de Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Departamento de Ingeniería Mecánica

Resortes

Realizado por:

- Aristimuño, José. C.I: 23.900.692

- Paredes, Ricardo. C.I: 22.296846

Resortes helicoidales

Los resortes o muelles helicoidales son elementosmecánicos que se montan entre dos partesmecánicas de una máquina, con el fin de amortiguar impactos o de almacenar energía y devolverlacuando sea requerida.

Consiste en un arrollamientode espiras de alambre normalmente redondo y desección cuadrada o rectangular; el material delalambre debe poseer alto límite de elasticidad paraque cumpla con las solicitaciones indicadas.

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 yparachoques) y los de anillo discoidal o belleville.

Proceso de fabricación de Resortes

1- Arrollado: Se realiza en frío o en caliente.

En frío se puede realizar con bobinas de hasta 18mm de sección. Generalmente se enrolla el cable alrededor de un eje llamado mandril, aunque también se puede espiralar sin la necesidad de un mandril.

En caliente se pueden enrollar alambres de hasta 75 – 150mm de sección. Se enrolla el acero al rojo vivo, luego es retirado inmediatamente de la máquina que enrolla y es sumergido en aceite para que se enfríe rápidamente y se endurezca. A esta altura el resorte es muy frágil y no puede ser utilizado, por eso luego del temple se debe realizar un revenido.

2- Eliminación de tensiones: El proceso de enrollado ha producido tensiones en el acero. Para aliviar estas tensiones y devolverle al material las características el espiral es calentado en un horno, hasta una temperatura determinada con anterioridad y se deja enfriar lentamente.

3- Acabado: incluye distintas actividades como el acabo de los extremos a partir de un proceso abrasivo hasta que se logra el grado de acabado necesario. También se realiza un granallado el cual permite fortalecer al acero para resistir la fatiga y el agrietamiento. Por último, para evitar la corrosión los resortes son pintados o sumergidos en caucho líquido.

Características de los aceros para resortes

1. Es indispensable que los aceros posean un alto límite elástico, es decir, que el coeficiente de trabajo no sobrepase el límite de elasticidad.

2. En la practica industrial, el limite de elasticidad a la tracción suele oscilar entre 700 MPa y 1500 MPa, dependiendo del uso y de las características de dimensión, composición, etc.

3. Para que un muelle funcione normalmente, el valor del límite de elasticidad debe ser muy elevado y próximo a las cifras antes señaladas, y como la resistencia a la rotura suele oscilar de un 10 a un 40% superior al límite elástico, es decir, de 770 MPa y 2100 MPa.

4. Es importante que los muelles, posean resistencia a la fatiga, pues muchos de los muelles, en vida útil, reciben los esfuerzos en forma cíclica y repetitiva.

5. Es necesario evitar la descarburación de los muelles en sus procesos térmicos y de fabricación, pues esto cataliza el proceso de fatiga, porque la descarburación, se produce inicialmente en la periferia, y es por la periferia donde el muelle tiende a comenzar su falla. Igualmente hay que cuidar la presencia de grietas, defectos que pueda tener el muelle

Aceros al Carbono y aleados adecuados para la fabricación de resortes

Acero 1060:

Como acero de corte sirve para herramientes de trabajos plasticos, madera y materiales no ferrosos (latan, bronce, etc). Este acero tiene buena penetracion de temple, aun en piezas de tamaño medio y con temple en aceite. Con temple de induccion y con temple al soplete se pueden obtener buenos resultados en piezas de no muy alta resistencia mecanica que sean sometidos a desgaste. Este acero puede ser tambien usado para resortes.

Acero 1070:

Como acero de construccion para todo tipo de piezas que requieran alta resistencia y que sean sometidas a fuertes esfuerzos mecanicos, por ejemplo: partes moviles de molinos y trituradoras y cuchillas para moler materiales blandos. Como acero para resortes sirve para fabricar este tipo de piezas con excelente calidad y con especialidad aquellas de tipo helicoidal.

Acero 1095:

Este es el acero al carbono de mayor resistencia, usado para la fabricacion de resortes de todos los tipos y para todos los usos. A semejanza de los otros tipos con porcentajes de carbono mas bajo, que puede ser tambien trefilado a traves de tratamientos termicos adecuados, puede emplearse tambien en frio para la construccion de resortes especiales.

Acero 1095:

Este es el acero al carbono de mayor resistenia, usado para la fabricacion de resortes de todos los tipos y para todos los usos. A semejanza de los otros tipos con porcentajes de C mas bajo, que puede ser tambien trefilado a traves de

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