UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCOFACULTAD DE ING. MECANICA, MINAS ELECTRICA Y ELECTRONICA.

ELEMENTOS DE MAQUINASTEMA: RESORTES HELICOIDALES

DOCENTE : ING. ALFONSO J. HUAMAN VALENCIA

ALUMNOS: HINOJOSA ARTEAGA, Erick German070482 MARASIGOR CUSCO PER 2014

INTRODUCCION

En el diseo de la mayora de los elementos mecnicos es deseable, que la deformacin inducida por el estado de cargas actuante sea lo ms baja posible, Sin embargo, los resortes mecnicos cumplen en las mquinas la misin de elementos flexibles, pudiendo sufrir grandes deformaciones por efecto de cargas externas sin llegar a transformarse en permanentes es decir, pueden trabajar con un alto grado de resiliencia (capacidad de un material para absorber energa en la zona elstica)

QUE ES UN RESORTE?Son componentes mecnicos que se caracterizan por absorber deformaciones considerables bajo la accin de una fuerza exterior, volviendo a recuperar su estado de relajacin o estado inicial; a lo que conocemos como ELASTICIDAD.En consecuencia, se define resorte a un dispositivo mecnico destinado a almacenar energa cuando esta deformado y a restituir una cantidad de energa equivalente cuando se relaja.Se usa con gran frecuencia en los mecanismos para asegurar el contacto entre dos piezas, acelerar movimientos que necesitan gran rapidez, limitar los efectos de choques y vibraciones, etc.A continuacin podemos observar algunos tipos y formas de resortes que estudiaremos en el presente trabajo.

Resortes que se usan comnmente con su respectiva CARGA APLICADA.

APLICACIONES DE LOS RESORTESLas aplicaciones de los resortes son muy variadas entre las ms importantes pueden mencionarse las siguientes: Como elementos absorbedores 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 de embragues. En sistemas de suspensin y/o amortiguacin, percibiendo la energa instantnea de una accin externa y devolvindola en forma de energa de oscilaciones elsticas. Como elemento motriz o fuente de energa, como en mecanismos de reloj y juguetes, dispositivos de armas deportivas, etc. Como absorbedores de vibraciones.

OBTENCION DE LOS RESORTES Alambre recto. Alambre arrollado.

CLASIFICACION DE LOS RESORTESEn forma general, los resortes se clasifican en resortes de alambre de seccin transversal circular, cuadrado o rectangular. A los primeros pertenecen los helicoidales cilndricos para trabajar a compresin, traccin y torsin; y los helicoidales cnicos para trabajar a compresin. Al segundo grupo, los resortes espirales o de torsin (como los del reloj).

R. de tensin. R. de voluta R. de doble torsin. R. cnico.

CILINDRICOSVOLUTA Y FLEJETENSION

CONICOS

RESORTESTORSION Y DOBLE TORSIONCUADRADA

CILINDRICOSTROQUELCOMPRESION

RESORTES DE TENSIONLos resortes de tensin son los que realizan un esfuerzo interno ya que se somete a la aplicacin de dos fuerzas que actan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo. Se considera que las tensiones que tiene cualquier seccin perpendicular a dichas fuerzas son normales a esa seccin y poseen sentidos opuestos a las fuerzas que intentan alargar el cuerpo.Los resortes de tensin son espiras cerradas, trabajan extendiendo el resorte al aplicar la fuerza en sus ganchosLa aplicacin de los resortes de tensin es muy diversa y generalmente los encontramos en partes automotrices, juguetera y en mquinas o herramientas de uso industrial.

RESORTES DE TORSION Y DOBLE TORSIONUn resorte de torsin es capaz de almacenar energa mecnica cuando es girado y puede devolverla cuando se libera en forma de giro. La cantidad de fuerza que libera es proporcional a la cantidad total que sea girado. El resorte helicoidal de torsin, se compone de un hilo de acero enrollado en forma de hlice sobre el cual se ejercen momentos flectores en los extremos. Mientras que el resorte no alcance su lmite elstico el resorte de torsin debe obedecer a la forma angular de la ley de Hooke. CURVA ESFUERZO DEFORMASION PARA UN CILO COMPLETO DE CARGA

RESORTES CONICOS Y BICONICOSSon resortes helicoidales en los que sus dimetros de las espiras sucesivas son distintos. Este tipo de resorte posee la cualidad de ser de rigidez creciente a medida que la carga aumenta, adems se emplean en casos en que resulta difcil guiar al resorte para impedir el pandeo bajo carga

RESORTES DE COMPRESIONLos resortes helicoidales de compresin se utilizan para resistir fuerzas de compresin aplicadas o para almacenar la energa en el modo de empuje. La capacidad de almacenamiento de energa es mayor para los resortes redondo de compresin. El tipo de resorte de compresin mas comn es el cilndrico recto hecho de alambre redondo, se producen en distintas formas, cnica, barril, reloj de arena o cilndrica. Estas configuraciones se utilizan para reducir la altura solida y el pandeo.

RESORTES DE TROQUELLos muelles de troquel estn hechos de almabre recatngular y se emplean para reducir la altura solida o para el aumento de la eficiencia de espacio de el diseo.

TERMINACION DE LOS RESORTES DE EXTENSION

en la terminacin a de la figura ocurren principalmente esfuerzos debido a torsin. En cambio en la terminacin de la figura b pertenecientes estrictamente al gancho, se suponen esfuerzos normales debido a carga axial y a momento flector. En la regin a los esfuerzos se determina a partir de:

En al regin b los esfuerzos normales debido a carga axial y al momento flector, obtenindose:

MATERIALES USADOS PARA LA FABRICACION DE RESORTES HELICOIDALESLos resortes se fabrican mediante procesos de trabajo en fro o en caliente, dependiendo dichos procesos del dimetro del alambre , del ndice del resorte y de las propiedades deseadas.Para la fabricacin de los resortes helicoidales se disponen de una gran variedad de materiales, usndose preferiblemente algunos tipos de aceros, desde los comunes que se utilizan en los resortes de espiras gruesas y que se fabrican en caliente, as como en resortes planos, ballestas y barras de torsin, hasta los aceros de alto contenido de carbono y de aleacin preferidos por los fabricantes.Algunos de estos materiales son:MATERIALNUMERO ASTMCONSTANTE mCONSTANTE A(kpsi) (Mpa)

Alambre para cuerda musicalA2280.163186 2060

Alambre revenido en aceiteA2290.193146 1610

Alambre estirado duroA2270.201137 1510

Alambre Cr-VaA2320.155173 1790

Alambre Cr - SiA4010.091218 1960

DATOS TCNICOS DE UN RESORTE

RECUBRIMIENTOS SUPERFICIALESEn ciertas aplicaciones es necesario un recubrimiento superficial para evitar la corrosin u oxidaciones prematuras del resorte. Para determinar el tipo y espesor del mismo.Los tipos de recubrimientos pueden ir desde simplemente aceitados, pintados, con electrodeposicin de zinc (plateado) y con zinc pasivado con cromatos (amarillo), en orden creciente de proteccin.TRATAMIENTOS SUPERFICIALESEn aplicaciones donde el resorte est sometido a variaciones cclicas de carga, e, tratamiento de shot peening (endurecimiento superficial por efecto del granallado) aumenta notablemente la vida til del mismo. El granallado consiste en la proyeccin de partculas abrasivas (granalla) a gran velocidad (65 110 m/s) que, al impactar con la pieza tratada, produce la eliminacin de los contaminantes de la superficie.