resorte helicoidal
un resorte helicoidal es un dispositivo mecánico que se utiliza normalmente para almacenar energía que posteriormente es liberada para absorber los golpes es decir mantiene una fuerza entre superficies de contacto. en otras palabras se puede definir como elementos mecánicos que se montan entre dos partes mecánicas de una maquina con el fin de amortiguar impacto o de almacenar energía y devolverla cuando sea requerida
se puede decir que estos resortes soportan el peso de los vehículos y absorben el impacto de las condiciono de las carreteras los mismos aumentan la vida del amortiguador y otro componentes de suspensión incluyendo los neumáticos juntos con los amortiguadores componen el sistema de suspensión de los vehículos que mantienen los cauchos en contacto con la carretera
CITA : de acuerdo con la Norma COVENIN 1103-98 "automotriz resortes helicoidales para suspensión" los resortes helicoidales son elementos que forman parte del sistema de suspensión de un vehículo automotor. que tiene como función absorber las ondulaciones producidas por las irregularidades en la vía trabaja únicamente a compresión
tipos de resortes helicoidales
se dividen de la siguiente manera
-Resortes de compresión: son de bobina o espira abierta destinados a soportar esfuerzos de compresión y choque, propiedad esta que les permite disminuir su volumen cuando se aumenta la presión ejercida sobre ellos convirtiéndose en los dispositivos de almacenamientos de energía disponibles mas eficientes
- Resorte de extensión: se caracteriza por ser de bobina o espira cerrada destinados a soportar esfuerzos de tracción cuando son sometidos a la acción de fuerza opuesta que lo atraen, pueden unarse multitud de configuración y longitud del gancho, donde las vueltas unidas suministran la tensión inicial sobre el resorte para ayudar a manipular la carga y la velocidad
-Resorte de torsión: por lo general sus espiras son cerradas están destinadas a soportar esfuerzos laterales o deformaciones helicoidales cuando se le aplica un par de fuerzas paralelas de igual magnitud y sentido contrario, ofrecen resistencia a la aplicación de toque externo. los resortes de torsión de tipo especial incluyen los de doble torsión y los que tienen un espacio entre las vueltas para minimizar la fricción
Características de los resortes helicoidales
Las principales características de estos resortes son:
- Material del alambre
- Diámetro del alambre. d
- Diámetro proyectado del helicoide. D
- Inclinación del helicoide, a
- cantidad de espira, N
Otros elementos que caracterizan a los resortes helicoidales son:
- Tipo de terminación en los extremos del resorte para permitir su montaje.
- Tratamientos térmicos
- Acabado superficial del alambre
- Longitud del alambre
- Paso de la Hélice
- Índice del resorte
- Longitud Libre
- Longitud Sólida
- Cantidad de espiras
Para resolver un ejercico de resorte helicoidal
Calcular las
dimensiones y el numero de vueltas de un resorte capaz de tensar un mecanismo
con una fuerza de 500 N, correspondiente a una deformación máxima de 20 mm.
Encontrar:
a) La constante
elástica del resorte
b) El diámetro del
alambre, el diámetro medio del resorte y el número de espiras.
Resp (a). La constante elástica del resorte
de acuerdo a la formula (1) es de :
K = 500 /
20 = 25 N/mm
Resp (b). Seleccionamos un alambre para cuerda
musical de diámetro d=3. Encojemos para un primer intento una relación
C=D/d=10, por lo tanto:
D = 3 x 10 = 30 mm
la fuerza máxima admisible es según (4)
Fmx.adm = A x d(3 - m
) / 5.88 (D + 0.5 xd)
= 2060 x 3(3 - 0.163) / 5.88 (30 +
0.5 x 3)
= 251 N
Según la fórmula #4
n = 251 / 500 = 0.50 < 1
No cumple con la condición de resistencia
como fusionan los resortes helicoidales
Los resortes helicoidales, que encuentran amplias aplicaciones en los sistemas de suspensión de los automóviles y balanzas, para nombrar sólo algunos, básicamente funcionan resistiendo su extensión (estiramiento) o compresión, y absorbiendo de este modo energía mecánica, almacenándola y luego liberándola.
Extensión
Las balanzas son un ejemplo de resortes helicoidales que resisten la extensión. En este caso, las capas de la hélice (las espiras del resorte) se enrollan muy juntas (en realidad entrando en contacto entre sí), y se necesita algo de fuerza para separarlas, una fuerza que éstas resisten. Los experimentos han demostrado que la extensión de los resortes helicoidales; es decir, cuánto se estiran finalmente, es directamente proporcional a la cantidad de fuerza que se aplica en un intento por separarlos. Esta fuerza es, a su vez, directamente proporcional al peso del material que se está aplicando a un extremo del resorte (normalmente a través de un gancho) en un intento por separarlos. Teniendo en cuenta el hecho de que la extensión que se produce es directamente proporcional al peso del material en el otro extremo, es posible utilizar el resorte helicoidal para medir realmente el peso de varias cosas, ya que diferentes pesos producirán diferentes extensiones (y proporcional) en las espiras del resorte.
ejercicio
