Tema 8º: Muelles y resortes Ingeniería Gráfica y Topografía M.D.M.G./11 Índice - Generalidades. - Clasificación. - Resortes helicoidales de compresión. - Resortes helicoidales de tracción. - Resortes cónicos - Resortes en espiral - Resortes de láminas - Arandelas de compresión - Ejemplos de conjuntos con muelles Expresión Gráfica y DAO 1
Generalidades Aplicaciones de los muelles y resortes El muelle es una pieza de material elástico que, al ser sometida a un esfuerzo, modifica su forma accidentalmente, almacenando esta energía, que trata de devolver para recobrar su forma primitiva. Es un órgano mecánico que sufre deformaciones elásticas bajo la acción de esfuerzos aplicados. Sus propiedades esenciales son elasticidad y tenacidad. Se emplean como mecanismos de fuerza motriz en relojes, juguetes e instrumentos registradores. También se emplean para amortiguar o absorber choques de partes rígidas en movimiento. Hélice cilíndrica La hélice o las formas helicoidales se presentan en numerosas piezas mecánicas: tornillos, tuercas, fresas, brocas, engranajes helicoidales, muelles, etc La hélice cilíndrica es la curva trazada sobre un cilindro animado de un movimiento de rotación uniforme y descrita por un punto que se mueve con movimiento de traslación, paralelamente al eje del cilindro. Espira: Parte de la hélice correspondiente a una vuelta del cilindro. Paso de la hélice: Es la distancia, paralela al eje, entre dos espiras consecutivas. Sentido de la hélice: Puede ser a derecha o a izquierda. Expresión Gráfica y DAO 2
Desarrollo de la hélice Si se desarrolla la superficie lateral del cilindro, el desarrollo de la hélice es una línea recta. Desarrollo de una espira: Es la hipotenusa del triángulo OAB Inclinación de la hélice: Es el ángulo α. Paso y longitud del cilindro: Son los catetos del triángulo OAB. Representación normalizada Los resortes se representan en sección, de forma simplificada según ISO 2162-1:1993 o de forma convencional según UNE 1042-75, dibujando el alzado las dos o tres espiras extremas y suprimiendo las demás. En el plano se deben consignar todas las cotas y características del mismo, así como su material y tratamientos térmicos o superficiales a los que haya de someterse. Expresión Gráfica y DAO 3
Clasificación a) Según la dirección en que actúan: - De tracción - De compresión b) Por la forma: - Helicoidales - Cónicos - De fuelles o de platillos - En espiral - De láminas superpuestas o ballestas c) Por su sección transversal - Redondos - Planos Resortes helicoidales de compresión En posición de reposos, las espiras no están en contacto entre sí. Se emplean para ser sometidos a esfuerzos de compresión en el sentido del eje de la hélice Expresión Gráfica y DAO 4
Resortes helicoidales de tracción Están formados por un hilo arrollado en hélice cilíndrica y con espiras tocándose entre sí. En los extremos suelen tener forma de ganchos. Expresión Gráfica y DAO 5
Resortes cónicos Se construyen con una pletina de sección rectangular, arrollada en forma de hélice cónica. Soportan esfuerzos de compresión. Expresión Gráfica y DAO 6
Resortes en espiral Se construyen con un hilo o una lámina arrollada en espiral. El extremo interior es fijo y el exterior está sometido a la acción de la fuerza correspondiente. Resortes de láminas (Ballestas) Están formados por varias hojas metálicas de la misma anchura y longitud decreciente. Soportan esfuerzos de flexión y se aplican fundamentalmente en suspensiones de vehículos. Expresión Gráfica y DAO 7
Resortes de torsión Se construyen con un alambre enrollado con dos brazos en el que el centro de la espiral es el eje de giro, los dos brazos apoyan en los elementos que giran. Expresión Gráfica y DAO 8
Arandelas elásticas Son resortes de compresión axial. Pueden montarse en el mismo sentido o alternativas y de una en una o agrupadas. Se usan en aplicaciones con poco espacio en la dirección del eje en relación a la carga que deben soportar. Expresión Gráfica y DAO 9
Ejemplos de conjuntos con muelles Expresión Gráfica y DAO 10