1. DEFINICION
1.1. Los resortes o muelles helicoidales son elementos mecánicos que se montan entre dos partes mecánicas de una máquina, con el fin de amortiguar impactos o de almacenar energía y devolverla cuando sea requerida.
1.2. Consiste en un arrollamiento de espiras de alambre normalmente redondo y de sección cuadrada o rectangular; el material del alambre debe poseer alto límite de elasticidad para que cumpla con las solicitaciones indicadas.
2. APLICACION DE LOS RESORTES HELICOIDALES. Las aplicaciones de los resortes son muy variadas entre las mas importantespueden mencionarse las siguientes:
2.1. Como elementos absorbedores de energía o cargas de choque, como por ejemplo en chasis y topes de ferrocarril.
2.2. Como dispositivos de fuerza para mantener el contacto entre elementos, tal comoaparece en los mecanismos de leva y en algunos tipos de embragues.
2.3. En sistemas de suspensión y/o amortiguación, percibiendo la energía instantánea deuna acción externa y devolviéndola en forma de energía de oscilaciones elásticas.
2.4. Como elemento motriz o fuente de energía, como en mecanismos de reloj yjuguetes, dispositivos de armas deportivas, etc
2.5. Como absorbedores de vibraciones.
2.6. Los resortes helicoidales tienen una importante aplicación en casi toda lasmáquinas o dispositivos, desde los resortes más pequeños como los utilizados en lospines de chapas de llave, hasta los más grandes como los que se utilizan en laslocomotoras y máquinas mineras. Sus aplicaciones se pueden clasificar de lasiguiente manera
2.6.1. Aplicación industrial: En la industria se requieren los resortes como repuestode la maquinaria, en la que no se pueden establecer diseños patrones como lostornillos. La industria también requiere de resortes cuando éste es un componente desu producción, como en las fábricas de interruptores eléctricos, en las fábricas defiltros, ganchos de ropa, balanzas tipo romana, electrodomésticos, válvulasreguladoras de gas, cilindros de gas, lapiceros, etc.
2.6.2. Aplicación automotriz: En el campo automotriz se requieren los resortes paralas aplicaciones en: Suspensión, embragues, frenos, válvulas del motor, capota de lacarrocería, sistemas de manijas de las ventanas, limpiaparabrisas, asientos, etc.
2.6.3. Aplicación militar: En el campo militar los resortes se aplican en losarmamentos ligeros, armamentos pesados y vehículos. En los armamentos ligerosdestacan los resortes de las sub-amatrelladoras, pistolas automáticas, escopetas, etc.;en los armamentos pesados se encuentran en los equilabradores de obuses,amortiguadores de retroceso de cañones, entre los más importantes; y en losvehículos ligeros y pesados los mismos que los de la industria automotriz con eladicional del armamento que llevan en sí.
2.6.4. Aplicación en la Minería y Ferrocarriles: Se encuentran aquí los resortesmas grandes y también los más exigidos como: Las zarandas vibradoras, molino deconos, chancadoras de quijada; y los menos exigidos como en los carritos mineros,jaula de leona, etc. En los ferrocarriles se utilizan los resortes principalmente en la suspensión delas locomotoras y de los vagones, en las que normalmente se montan resortes unodentro del otro (tipo tamdem), además se encuentran resortes en los motores, en lossistemas de acoplamiento, etc.
3. TIPOS
3.1. Resortes helicoidales a compresión o presión
3.2. Resortes helicoidales a tracción o tensión.
3.3. Resortes helicoidal es la torsión.
3.4. Existen también los tipos de resortes de espiral o voluta (tipo cuerda y parachoques) y los de anillo discoidal o belleville.
4. PARÁMETROS PRINCIPALES DE UN RESORTE
4.1. NÚMERO DE ESPIRAS ÚTILES (n):
4.1.1. Número de espiras utilizadas para obtener la flecha máxima del resorte. número de espiras utilizadas para obtener la flecha máxima del resorte.
4.2. SENTIDO DE ARROLLAMIENTO
4.2.1. sentido en el que gira la espira para un observador situado en uno de los extremos del resorte
4.2.2. El sentido es a la derecha (RH) si la espira gira, alejándose, en el sentido de las agujas del reloj, y a la izquierda (LH) si la espira gira, alejándose, en el sentido contrario al de las agujas del reloj.
4.3. NÚMERO TOTAL DE ESPIRAS (nt):
4.3.1. número de espiras útiles más las espiras que forman los extremos (espiras de apoyo).
4.3.2. nt= n+1,5
4.4. PASO (p)
4.4.1. distancia entre dos espiras útiles contiguas del resorte en estado libre, medida axialmente entre los centros de las secciones transversales del hilo de material.
4.5. DIÁMETRO EXTERIOR (De)
4.5.1. diámetro de la superficie cilíndrica envolvente exterior del resorte.
4.6. DIÁMETRO MEDIO (D)
4.6.1. diámetro medio de las espiras.
4.6.2. D=1/2(Di + De)
4.7. DIÁMETRO INTERIOR (Di)
4.7.1. diámetro de la superficie cilíndrica envolvente interior del resorte.
4.8. LONGITUD DEL HILO DE ALAMBRE (L)
4.8.1. longitud total del hilo de alambre una vez desarrollada la hélice.
4.8.2. L≅3,14Dnt
4.9. LONGITUD EN ESTADO LIBRE (L0)
4.9.1. longitud total que presenta el resorte cuando no actúa sobre el mismo ninguna fuerza exterior.
4.9.2. L0=np+1,5d
4.10. LONGITUD CON LAS ESPIRAS UNIDAS (LC
4.10.1. longitud total que presenta el resorte cuando todas las espiras están completamente comprimidas.
4.11. FLECHA MÁXIMA (sc)
4.11.1. diferencia de longitud que presenta el resorte entre el estado libre y con la carga máxima. Para un resorte de compresión, se trata de la diferencia entre la longitud en estado libre y la longitud con las espiras unidas.
4.11.2. Sc=L0-Lc
4.12. CARGA DEL RESORTE (Fcth)
4.12.1. fuerza ejercida sobre el resorte para poder comprimirlo a la longitud LC con las espiras unidas.
4.13. CARGA DEL RESORTE (F1)
4.13.1. fuerza ejercida sobre el resorte para poder comprimirlo a una longitud L1, presentando una flecha de valor S1.