El ámbito de aplicación de los resortes

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 solicitación y se recupera al liberarse la solicitación. Los resortes deben tener la capacidad de soportar grandes desplazamientos.

Aplicaciones:

Entre las aplicaciones más comunes de los resortes se pueden hallar:

Para almacenar y retornar energía, como el mecanismo de retroceso de las armas de fuego

Para mantener una fuerza determinada como en los actuadores y en las válvulas

Para retornar o desplazar piezas como los resortes de puertas o de pedales o de actuadores mecánicos o de embragues.

Como actuadores de cierre o de empuje, tal como los resortes neumáticos.

Como elementos absorbedores de energía o cargas de choque, como por ejemplo en chasis y topes de ferrocarril.

Como dispositivos de fuerza para mantener el contacto entre elementos, tal como aparece en los mecanismos de leva y en algunos tipos de embragues.

En sistemas de suspensión y/o amortiguación, percibiendo la energía instantánea de una acción externa y devolviéndola en forma de energía de oscilaciones elásticas.

Como elemento motriz o fuente de energía, como en mecanismos de reloj y juguetes, dispositivos de armas deportivas, etc.

Como absorbedores de vibraciones.

Clasificación:

Los resortes se clasifican en cuatro categorías:

• Compresión

• Tracción

• Torsión

• Resorte de motor

En cada una de estas clasificaciones existen muchas configuraciones estándar que dependen del fabricante específico.

Lo más común es recurrir a un fabricante al que se le entregan las especificaciones de dimensiones y condiciones de trabajo.

También la clasificación puede determinarse conforme a sus aplicaciones;

Según la forma del resorte: helicoidal cilíndrico, helicoidal cónico, en espiral, laminar.

Según la forma de la sección transversal del hilo: circular, cuadrada, rectangular.

Según el tipo de carga que soportan: de compresión, de tracción, de torsión, de flexión.

Parámetros principales de un resorte:

Número de espiras útiles: número de espiras utilizadas para obtener la flecha máxima del resorte.

Número total de espiras: número de espiras útiles más las espiras que forman los extremos (espiras de apoyo).

nt=n+1,5

Sentido de arrollamiento: sentido en el que gira la espira para un observador situado en uno de los extremos del resorte. El sentido es a la derecha si la espira gira, alejándose, en el sentido de las agujas del reloj, y a la izquierda si la espira gira, alejándose, en el sentido contrario al de las agujas del reloj.

Paso: distancia entre dos espiras útiles contiguas del resorte en estado libre, medida axialmente entre los centros de las secciones transversales del hilo de material.

Diámetro interior: diámetro de la superficie cilíndrica envolvente interior del resorte.

Diámetro exterior: diámetro de la superficie cilíndrica envolvente exterior del resorte.

Diámetro medio: diámetro medio de las espiras.

D=1/2(Di+De)

LONGITUD DEL HILO DE ALAMBRE: longitud total del hilo de alambre una vez desarrollada la hélice.

Longitud en estado libre: longitud total que presenta el resorte cuando no actúa sobre el mismo ninguna fuerza exterior.

Longitud con las espiras unidas: longitud total que presenta el resorte cuando todas las espiras están completamente comprimidas.

Flecha máxima: diferencia de longitud que presenta el resorte entre el estado libre y con la carga máxima. Para un resorte de compresión, se trata de la diferencia entre la longitud en estado libre y la longitud con las espiras unidas.

Carga del resorte: fuerza ejercida sobre el resorte para poder comprimirlo a una longitud L con las espiras unidas.

Nomenclatura y características:

Materiales para resortes:

Requisitos:

-Elevada resistencia máxima, de fluencia y de fatiga

-Bajo módulo de elasticidad

Resortes helicoidales:

_ A compresión:

Desde los bolígrafos hasta los vagones de ferrocarril, los resortes de compresión satisfacen los requerimientos de una gran variedad de proyectos, desde los más comunes hasta los más inusuales. Están diseñados para proporcionar resistencia ante fuerzas de compresión.

Este tipo de resorte es de uso general, utilizándose en válvulas, engrasadores, amortiguadores, etc. Está formado por un hilo de acero de sección redonda o cuadrada, arrollado en forma de hélice cilíndrica a derecha con paso uniforme. Trabaja tratando de extenderse en la dirección de su eje, oponiéndose a una fuerza externa que lo comprima.

Para conseguir un buen apoyo y un funcionamiento correcto, los extremos del resorte han de presentar superficies de apoyo planas y perpendiculares a su eje; por este motivo, las dos espiras extremas (espiras de apoyo) están más próximas entre sí (disminución del paso) y esmeriladas.

A su vez, las espiras extremas se pueden presentar arrolladas con un diámetro más pequeño para facilitar su montaje en cilindros con ensanche lateral.

- Longitud de los resortes:

Los resortes tienen varias dimensiones y deflexiones de interés:

 Longitud

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