DISEÑORESORTES.UIDE

DISEÑO DE RSORTES

En general, los resortes se pueden clasificar de acuerdo al sentido y la naturaleza de la fuerza que ejercen cuando se deflexionan, siendo los que se emplean con más frecuencia:

• Resorte helicoidal de compresión

• Resorte helicoidal de extensión

• Resorte helicoidal de torsión

• Resorte de hojas o ballestas

• Resorte Belleville

• Resorte circular o muelle toroidal

el resorte posee una constante de resorte k, definida como la pendiente de su curva de fuerza-deflexión. Si la pendiente es constante, el resorte es lineal y k se define como:

F

k —— —

Donde:

• F es la fuerza aplicada.

• y es la deflexión.

Los resortes para trabajo ligero se fabrican con alambre formado en frío; o con tiras planas delgadas, roladas en frío.

Los resortes para trabajo pesado se fabrican forjándolos o rolándolos en caliente.

Los resortes helicoidales de compresión se fabrican de alambre enrollado en forma cilíndrica, con un espaciamiento entre bobinas adyacentes. Se puede utilizar alambre redondo, cuadrado o rectangular.

Donde:

• D es el diámetro medio de la espira del resorte.

• d es el diámetro del alambre.

• D es el diámetro exterior de la espira del resorte.

• D es el diámetro interior de la espira del resorte.

• p es el paso de la espira.

• £/ es la longitud libre del resorte.

Debido a la manera como trabajo un resorte helicoidal de compresión, la deflexión del alambre se produce por torsión, y se calcula a partir de la siguiente ecuación:

Donde:

• F es la fuerza axial aplicada sobre el resorte.

• D es el diámetro medio del resorte.

• d es el diámetro del alambre.

• Nq es el número de espiras activas.

• 6 es el módulo de rigidez del material.

Los resortes helicoidales de extensión son similares a los resortes de compresión y se diseñan para que cuando se aplique una fuerza de tracción almacenen energía.

Donde:

• d es el diámetro del alambre.

• Nq es el número de espiras activas (en un resorte de extensión todas las bobinas son activas).

Los esfuerzos y las deflexiones para un resorte helicoidal de extensión se calculan de forma semejante y utilizando las mismas ecuaciones que para el caso de los resortes de compresión.

Los resortes helicoidales de torsión son similares a los resortes de compresión o de extensión, con alambre redondo enrollado en forma cilíndrica. Para diseñar los resortes helicoidales de torsión se deben considerar

• D es el diámetro medio final del resorte.

• £ es la longitud del resorte.

• D es el diámetro medio inicial en la condición libre.

• d es el diámetro del alambre del resorte.

• Nq es el número de espiras activas.

• 8 es la deflexión angular del resorte a partir de la condic ión libre.

• F es la fuerza que genera el momento de giro aplicado al resorte.

• f es la distancia al punto de aplicación de la fuerza.

• Q es el ángulo de la ubicación del extremo libre.

• a es el ángulo entre los extremos.

OTROS TIPOS DE RESORTES:

1. Resortes de Hojas o Ballestas.

2. Resortes Belleville