Diseño Mecanico II - Resortes

5/25/2018 Dise o Mecanico II - Resortes

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Prof. Arlex Leyton

RESORTES

Escuela de

Ingeniera MecnicaDiseo Mecnico I


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DISEO MECNICOPor:Arlex Leyton

Contenido

Aplicaciones de resortes

Tipos de resortes

Esfuerzos en resortes

Escribir los enunciados de las funciones y los requisitos dediseo de dispositivos mecnicos

Establecer un conjunto de criterios para evaluar los diseospropuestos

Presentar los clculos de diseo en forma profesional, pulcra y

ordenada, para que puedan ser comprendidos y evaluados porotras personas que conozcan del diseo mecnico


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Contenido

Las aplicaciones de los resortes son muy variadas entre las masimportantes pueden mencionarse las siguientes:

Como elementos absorsores de energa 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 deembragues.En sistemas de suspensin y/o amortiguacin, percibiendo la energa

instantnea de una accin externa y devolvindola en forma de energadeoscilaciones elsticas.Como elemento motriz o fuente de energa, como en mecanismos dereloj y juguetes, dispositivos de armas deportivas, etc.Como absorsores de vibraciones.


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APLICACIONES


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TIPOS DE RESORTES

TRACCIN O TENSINCOMPRESIN TORSIN

HELICOIDALES


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TIPOS DE RESORTES

BELLEVILLEMOTOR ESPIRAL PLANOS

DE HOJA

MUELLES TIPBALLESTA


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TIPOS DE RESORTES

SERPENTINE ALAMBRES FORMADOS


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ESFUERZOS EN RESORTES

(a) alambre recto antes de

arrollarlo;

(b) alambre arrollado que muestra el

cortante transversal(o directo); (c) alambre arrollado quepresenta el cortante de torsin.


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Esfuerzos cortantes que actan sobre el alambre y la espira. (a) torsin pura ;

(b) carga transversal; (c) esfuerzos combinados, sin efectos de curvatura; (d)mismo caso, teniendo en cuenta los efectos de la curvatura.


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ESFUERZOS EN RESORTESEl efecto de Curvatura

Incremento del esfuerzo en la curvatura interior del resorte

KS KW KB

Diferencia < 1%

KC


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DEFLEXIN EN RESORTES

Energa de deformacin total ( Torsin y cortante)

donde

Tasa

del resorte


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RESORTES DE COMPRESIN

Forys.a= 0.75


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RESORTES DE COMPRESINRemocin d e deformacin o predeformacin

Operacin normal

Predeformacin de alargamiento y conpresin hasta Ls para reducir entre 10 a 30% la longitud libre inicial

Esfuerzos tiles opuestos a los generados en operacin normal

Cundo se aplica?

Operacin til paraalmacenar energa y no

recomendada para operarbajo condiciones de fatiga


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RESORTES DE COMPRESINRemocin d e deformacin o predeformacin

Fuerza vs.Defleccin

Representacin grficade la deflexin, la fuerza

y la longuitud para las

mencionadas posiciones

del resorte.


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RESORTES DE COMPRESINAlabeo y Osc i lacin


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RESORTES DE COMPRESINAlabeo y Osc i lacin

Condiciones crticas de alabeo para extremos paralelos y no paralelos de resortes decompresin.[Engineering guide to spring design,Barnes group, Inc.

DISEO MECNICO


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RESORTES DE COMPRESINEstabi l idad

deflexin crtica de Wahl - Harings

relacin de aspecto efectiva

> 1 condicin de estabilidad absoluta

Para acerosConstantes elsticas

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RESORTES DE TENSIONTerminaciones

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33

DISEO MECNICO


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RESORTES DE TORSION

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DISEO MECNICO


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RESORTES DE HOJASBal lestas

DISEO MECNICO


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DISEO MECNICO


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(a) Resorte en voladizo de placa triangular; (b) resorte de hojas mltiplese uivalente.

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RESORTES DEBellevi l le

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RESORTES DEBellevi l le

Respuesta fuerza - deflexin de un resorte Belleville [de Norton, R.L. MachineDesign (1996)].

DISEO MECNICO


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MATERIALES PARA RESORTES

DISEO MECNICO


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Por:Arlex Leyton


DISEO MECNICO


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Por:Arlex Leyton


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Por:Arlex Leyton


DISEO MECNICO


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Simplificaciones de Jorres

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Por:Arlex Leyton


DISEO MECNICO


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DISEO

DISEO MECNICOP A l L t


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Por:Arlex Leyton

DISEO DE RESORTES HELICOIDALES DECOMPRESIN PARA SERVICIO ESTTICO

Rango ltil de trabajo = 75% (FS-F0)

DISEO MECNICOP A l L t


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Por:Arlex Leyton

DISEO DE RESORTES HELICOIDALES DECOMPRESIN PARA SERVICIO ESTTICO

DISEO MECNICOPor: Arlex Leyton


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Por:Arlex Leyton

ACTIVIDAD 1

1. Un resorte helicoidal de compresin con extremos simples se disean para tener una

razn de resorte, K=100 000 N/m, con un dimetro de alambre, d= 10 mm y un ndice de

resorte, C=5. El valor de tensin cortante mximo, coincide con la tensin admisible de480 N/mm2 y un mdulo de cortadura, G= 80 Gpa.

Hallar:Nmero de espiras activas, la carga esttica mxima permisible, y el paso

fabricado demanera que la carga mxima solo comprime el resorte hasta su longuitud

slida.



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Por:Arlex Leyton

ACTIVIDAD 2

2.Un resorte de compresin de espiras hecho de alambre de piano con extremos

cuadrados y rectificados. Con K= 1250 N/m y soporta una carga esttica que lleva al

resorte a longuitud de bloque de 60 N. C=10.

Hallar:Encuentre el dimetro del resorte y el dimetro medio de la espira para el lmite

cuando el resorte se comprime a bloque. Proporcione las longuitudes libre y slida e

indique si el alabeo representa un problema. Tambin proporcione una recomendacin

de diseo.



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Por:Arlex Leyton

Fin de la presentacin

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