Resortes Helicoidales

04/08/2011

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CAPÍTULO 9 DISEÑO DE RESORTES

DISEÑO I

Profesor: Libardo Vanegas Useche

17 de mayo de 2011

Temas

1.INTRODUCCIÓN

•¿Qué es un resorte?

•Funciones

•Tipos y configuraciones

2.RESORTES HELICOIDALES DE COMPRESIÓN

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¿Qué es un resorte?

Los resortes:

• Son elementos de

máquinas

• Se deforman

significativamente

cuando se les

aplica carga

dF  kd

F

F

F + F

F + F

Funciones

• Absorción de energía o cargas de

choque: suspensión de vehículos

• Elementos motores o fuentes de

energía: relojes y juguetes de

cuerda

• Para ejercer fuerza o mantener

posición: levas y seguidores,

troqueladoras, lapiceros

• Para absorber vibraciones

• Para convertir deformación en

fuerza: elementos de medición

Chasis del

automóvil

Llanta

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Tipos y configuraciones de resortes (1)

•Resortes helicoidales de compresión

(a) estándar

k= constante

(b) paso variable

kvariable

(c) barril

(d) reloj de arena

(e) cónico

Tipos y configuraciones de resortes (2)

•Resortes helicoidales de extensión

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4Tipos y configuraciones de resortes (3)

•Resortes de torsión

www.resortesasociados.comTipos y configuraciones de resortes (4)

•Roldanas de resorte

(a) Belleville

(b) ranurado

(c) Ondulado

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Tipos y configuraciones de resortes (5)

•Resorte de voluta de compresión

Tipos y configuraciones de resortes (6)

•Resortes de energía o motoreswww.resortesasociados.com

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6Tipos y configuraciones de resortes (7)

•Resorte planos o en forma de viga

Tipos y configuraciones de resortes (8)

Resortes de hojas o de ballestas

http://www.twistedandes.com/foro/showthread.php?t=55137&page=13

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7Tipos y configuraciones de resortes (9)

•Resortes de hojas o de ballestas

Pernos

Abrazadera

Contraflecha

F/2

F/2

F

Hojas de resorte

Abrazadera en U

Resortes helicoidales de compresión

•Ampliamente utilizados

•Aplicaciones:seguidores de levas, embragues, suspensión de vehículos, en procesos de manufactura como troquelado y forjado, juguetes, lapiceros

•Alambre de seccióncircular, cuadrada, elíptica o rectangular

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8Nomenclatura y características (1)

Lc

Fc

Fc

F

F

(a) Resorte sin deformar

(la fuerza es cero)

(b) Resorte deformado por la acción de la fuerza máxima de trabajo

(c) Resorte comprimido a cierre

L

d

p

Di

Dm

Do

: Deformaciónaxialo flechak: Tasa del resorte. Se le conoce también como “módulo”, “relación”, “escala”, “gradiente” y “constante” (sólo cuando kno sea variable)Nt: número de espiras (totales)Na: número de espiras activas

Nomenclatura y características (2)

Extremos

L

Nt

Lc

Simple(oplano)

pNa+ d

Na

dNa+ d

Planoamolado

pNa

Na

dNa

Escuadrado

pNa+ 3d

Na+ 2

dNa+ 3d

Escuadradoamolado

pNa+ 2d

Na+ 2

dNa+ 2d

(a) Extremo simple

(d) Extremo escuadrado amolado

(c) Extremo simple amolado

(b) Extremo escuadrado

L

d

p

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Esfuerzos (1)

Dm/2

F

F

T

A

C

D B

A

C

B y D

A

C

D B

T

(a) Reacciones en el corte

mostrado: fuerza cortante F y

un par de torsión T = FDm/2

(b) Distribución de esfuerzos cortantes producida

por la fuerza F (asumiendo distribución uniforme)

(c) Distribución de esfuerzos cortantes producida

por el par de torsión T

3

16

d

T

J

Tc

SsT



 

A

F

SsF 

.

8

3 d

FD

S m

sT





Esfuerzos (2)

(a) Distribución de esfuerzos

cortantes producida por la fuerza

F

A

C

D B

SsF

A

C

D B

SsT

C

D B

S A sF + SsT

(b) Distribución de esfuerzos

cortantes producida por el par de

torsión T

(c) Distribución total de

esfuerzos cortantes

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Esfuerzos (3)

• El estado de esfuerzos en D es diferente:

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