Diseño Mecanico II - Resortes
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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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DISEO MECNICOPor:Arlex Leyton
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 EN RESORTES
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 RESORTES
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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
DISEO MECNICO
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RESORTES DE TENSIONTerminaciones
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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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RESORTES DE HOJASBal lestas
DISEO MECNICO
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RESORTES DE HOJASBal lestas
(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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DISEO MECNICO
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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
MATERIALES PARA RESORTES
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
MATERIALES PARA RESORTES
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
MATERIALES PARA RESORTES
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
MATERIALES PARA RESORTES
Simplificaciones de Jorres
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
MATERIALES PARA RESORTES
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
MATERIALES PARA RESORTES
DISEO MECNICO
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Por:Arlex Leyton
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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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