2
Los resortes de platillo son componentes de tipo arandela de forma cónica, diseñados para ser cargados axialmente. Su singularidad reside en que en base a los cálculos estándares de la norma DIN 2092, se puede predecir la deflección que se obtendrá bajo una carga determinada así como el ciclo de vida mínimo. Los resortes de platillo se pueden cargar estáticamente, tanto de forma continua como intermitente y también dinámicamente, bajo cargas de ciclo continuo. Se pueden utilizar individualmente o múltiples apilados en paralelo, serie o una combinación de ambas.
Las ventajas de los muelles platillo frente a otros tipos de resortes son, entre otras:
• Un amplio rango de combinaciones carga/deflección• Alta absorción de fuerzas con pequeñas deflecciones• Ahorro de espacio – altos ratios fuerza-tamaño• No colapsan cuando trabajan dentro de las cargas de diseño• Mayor vida en condiciones de fatiga• Amortiguación inherente, particularmente con apilados en paralelo• Amplias posibilidades de combinación de apilados para dar respuesta a los requisitos de cada aplicación
RESORTES DE PLATILLO
DESIGNACION DIMENSIONAL
De
Di
lotho
De = Diámetro externo del resorteDi = Diámetro interno del resortelo = Altura de resorte libre t = Espesor del materialho = Altura de cono libre
SIMBOLOS Y UNIDADES DE MEDIDA EN APLICACIONES CON RESORTES DE PLATILLO
F = Fuerza o carga aplicada Ns = Deflección resultante bajo una cierta fuerza mms = Tensión N/mm2
E = Módulo de elasticidad N/mm2
µ = Coeficiente de Poisson Adimensional
1
RESORTES DE PLATILLO
GAMA ESTANDAR DE PRODUCTO
SPIROL ofrece la gama completa de la norma DIN 2093, grupos 1 y 2, series A, B y C.
GAMA DIN 2093
GAMA ESTÁNDARSPIROL
Además de los tamaños especificados en la norma DIN, SPIROL mantiene en stock su propia gama estándar de diámetros externos de 8mm a 200mm para dar respuesta a las necesidades de las diversas aplicaciones de nuestros clientes. Los resortes de platillo SPIROL cumplen todas las especificaciones de material, tolerancias dimensionales, y especificaciones de calidad de la norma DIN 2093, pero en diámetros y espesores que no están incluidos en la norma DIN.
ESPECIALES SPIROL trabajará con Ud. para desarrollar resortes de platillo que satisfagan los requerimientos de su aplicación específica. Algunos parámetros a tener en consideración son las fuerzas, parámetros de trabajo, entrono, ciclo, y vida útil deseada. SPIROL puede proporcionar dimensiones especiales, materiales, acabados, y empaquetados a medida de la aplicación.
PARA PASAR PEDIDOS: Producto / De x Di x t / código de material / código de acabadoEJEMPLO: DSC 25 x 12.2 x 0.7 BR
DEFINICIÓN PRODUCTOESTÁNDAR
Además de la oferta estándar, SPIROL ofrece una línea de Resortes de Platillo de Acero Inoxidable austenítico.
Ver página 14 para la oferta estándar SPIROL.
Dentro de cada grupo hay tres series – A, B y C. Dichas series se diferencian por los espesores de material y las gráficas fuerza/deflección que esa diferencia genera (ver página 2). La norma DIN 2093 clasifica las tres series por los siguientes ratios:
Ver páginas 9-13 para la gama estándar SPIROL.
SERIES A
SERIES B
SERIES C
De/tDe/tDe/t
≈ 18
≈ 28
≈ 48
≈ 0.4
≈ 0.75
≈ 1.3
ho/tho/tho/t
CARACTERÍSTICAESPESORMATERIAL
DUREZAACABADO
GRUPO 1<1.25mmCódigo B – Acero alto carbonoC67S (1.1231) / UNS G10700HV 425-510 (HRC 43-50)Código R – Fosfatado al zinc y aceitado
GRUPO 21.25mm ≤ t ≤ 6mmCódigo W – Acero aleado51CrV4 (1.8159) / UNS G61500HRC 42-52 (HV 412-544)
MATERIAL
ACABADO
Código D – SAE 301 Acero Inoxidable endurecido(X10CrNi18-8 No 1.4310 / UNS 30100)Código K – Bruto, sin aceite
2
CARACTERISTICAS DE LOS RESORTES DE PLATILLO
RELACION CARGA/DEFLECCION
La relación carga/deflección de un único resorte no sigue una línea recta. Su forma depende del ratio altura de cono (ho) a espesor (t) (ho/t). Si este ratio es pequeño, 0.4 (DIN Serie A), la curva característica es prácticamente una recta. A medida que el ratio ho/t aumenta la relación carga/deflección es cada vez más curva.
Hasta un ratio de 1.5, los resortes se pueden llevar a su posición plana sin riesgos.
En el ratio 1.5 la curva es plana para un extenso rango de deflección, lo que resulta muy útil en la compensación de desgastes.
Por encima de 1.5 las características de regresión del resorte son mayores y es capaz de revertirse por lo que debe sujetarse apropiadamente.
En ratios superiores a 2, los discos pueden revertirse en posición plana.
Fc es la fuerza de diseño del resorte en la posición plana.
RELACION CARGA/DEFLECCION
En el rango inferior, la curva de medidas reales difiere ligeramente de la teórica debido a tensiones residuales. En los valores medios – rango de trabajo habitual – la deflección medida es prácticamente coincidente con la teórica. Al ir aumentando la deflección el brazo de la fuerza se va reduciendo y la fuerza necesaria aumenta sustancialmente. Cuando la relación s/ho excede 0.75 la desviación respecto a la teórica aumenta exponencialmente. Por esta razón, la predictibilidad fuerza/deflección queda limitada al 75% de la deflección máxima (ho).
El gráfico muestra la curva característica de un resorte de platillo DIN 2093, grupo 2, serie B 50 x 25.4 x 2.
8000
N
6000
4000
2000
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 mm 1.4
Curva real
Curva teórica
CA
RG
A F
DEFLECCIÓN s
Con
dici
ón p
lana
s =
0.7
5 h o
1.4
1.3
1.2
1.1
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0 0 0.25 0.5 0.75 1
s/ho
Fc F
ho/t = 2
0.4
0.75
1.3 1.5
1.75
1
0
Lím
ite d
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sayo
Resor
tes s
erie
A DIN
209
3Resor
tes s
erie C
DIN 2093
Resor
tes s
erie
B DIN
2093
3
TENSIONES DE CARGA
CARGA ESTATICA Se define carga estática como aquella carga constante u ocasionalmente cambiante a largos intervalos de tiempo y que no excede los 10000 ciclos durante la vida útil del resorte. En estos casos, la maxima tensión creada en el punto O es crítica y para los materiales especificados en la norma DIN 2093 no debería exceder los 1400-1600 N/mm2 en la posición plana (s = ho).
La gama estándar de resortes de platillo puede utilizarse en condiciones estáticas sin necesidad de realizar cálculos de tensión teóricos. En estas condiciones, el colapso no es un factor a tener en cuenta siempre y cuando las fuerzas sean inferiores a F = 0.75 ho.
Durante la fabricación de los resortes se generan tensiones residuales positivas en el diámetro interno superior, punto I. Estas tensiones de convierten en compresivas (negativas) a partir de una deflección del 15-20% de la altura de cono total (ho). La vida a fatiga se ve reducida drásticamente cuando hay cambios de signo de la tensión y, por lo tanto, los resortes en aplicaciones dinámicas deben ser precargados en al menos 15-20%.
Se debe respetar un máximo de deflección del 75% de la total (s = 0.75 ho).
Para aumentar la vida a fatiga hay tres opciones:1. Reducir las tensiones maximas2. Aumentar la precarga3. Combinar las anteriores
Los resortes de platillo cargados dinámicamente se dividen generalmente en dos categorías:
1. Vida limitada – cuando los resortes deben superar 2 x 106 ciclos sin fallar2. Vida prácticamente ilimitada – cuando deben exceder 2 x 106 ciclos.
SPIROL puede proporcionar cálculos detallados para estimar la vida a fatiga. Para ello se requiere como mínimo la siguiente información:
1. Espacio de apilado disponible2. Carga máxima3. Tipo de carga – estática, intermitente, dinámica4. Ciclos de vida esperados5. Condiciones de operación – temperatura, corrosión
CARGA DINAMICA
Cuando se aplican cargas a los resortes se originan tensiones negativas en los puntos I y IV, puntos a compresión. Normalmente las tensiones de compresión se generan en la superficie de los resortes.
En el punto teórico O, equidistante de I y IV, la tensión no debe sobrepasar el límite elástico del material (1400 - 1600 N/mm2 para los materiales especificados en la DIN 2093) para garantizar que no haya colapso.
Las tensiones positivas, de extensión, en los puntos II y III son las bases de cálculo de resistencia a fatiga. Las tensiones de extensión actúan habitualmente en la superficie inferior del resorte.
loho
I
IIIV
III
O
PUNTOS CRITICOSDE TENSION
4
RESISTENCIA A LA FATIGA
Cuando se determina la vida útil de un resorte de platillo, es necesario conocer las fuerzas y deflecciones del resorte en ambos extremos de su ciclo. Las tensiones de extensión son las causantes del fallo a fatiga, por lo que se requiere evaluar las tensiones en los puntos II y III.
Los gráficos de más abajo, representan la vida típicamente esperada de los resortes probados bajo condiciones de laboratorio. Para usar correctamente estos gráficos es necesario determinar las tensiones máximas en ambos puntos mínimo y máximo de deflección del resorte. Ya que tanto el punto II como el punto III pueden ser los de máxima carga, se recomienda que ambos sean evaluados y se seleccione el peor de los casos.
Estos valores están basados en pruebas en laboratorio usando equipos de prueba de fatiga que producen ciclos de carga sinuisoidales y obtienen como resultado el tiempo de vida útil con un 99% de probabilidad. Estos resultados son válidos para resortes sueltos y apilados en serie de 10 resortes o menos, utilizando una precarga del 15%-20%. El ensayo está estudiado a la temperatura de la sala y a una frecuencia que no induzca al calentamiento y utilizando superficies endurecidas y pulimentadas y un correcto guiado.
Apilar los resortes en paralelo reduce enormemente la vida útil ya que las deflecciones individuales de resorte se atenúan por contacto superficial, resultando en una presión localizada mucho mayor.
Estos resultados solamente aplican materiales de la norma DIN 2093 que no se les haya aplicado un granallado o “shot peening”, ya que esta condición aumenta el tiempo de vida útil de ciertos resortes, pero hay que probar en cada caso para determinar exactamente dicha mejora.
GRUPO 1 t < 1.25 mm
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1400
1200
1000
800
600
400
200
N = 105 N = 5 x 105 N ≥ 2 x 106
Dife
renc
ial m
áxim
o de
car
ga, N
/mm
2
Carga de tensión mínima, N/mm2
GRUPO 2 1.25 mm ≤ t ≤ 6.0 mm
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
1400
1200
1000
800
600
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N = 105 N = 5 x 105 N ≥ 2 x 106
Dife
renc
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2
Carga de tensión mínima, N/mm2
5
GUIAS DE DISEÑO
l El acero alto carbono y el acero aleado proporcionan una excelente resistencia y una larga durabilidad en la mayoría de aplicaciones. El acabado estándar de fosfatado al zinc y lubricado proporciona protección adecuada para entornos húmedos. Hay disponibles acabados más resistentes, pero tienden a desaparecer (por desgaste) en aplicaciones dinámicas.
l Los acabados electrolíticos deberían evitarse. La fragilización por hidrógeno supone un riesgo demasiado alto en resortes sometidos a cargas altas y con durezas de más de HRC 40.
l El acero inoxidable austenítico es una muy buena elección para aplicaciones estáticas y con ciclos pequeños. Proporciona fuerzas elevadas y una excelente resistencia anticorrosión. Este material continuará endureciendose con su uso, luego el ciclo de vida será limitado, pero la resistencia contra fluencia es buena.
l Para aplicaciones dinámicas donde se requiere resistencia anticorrosión, se recomienda aceros inoxidables endurecidos por precipitación. Las características mecánicas de estos aceros están próximas a las de los materiales de la norma DIN 2093 y son muy resistentes a la corrosión.
l A temperaturas superiores a 200ºF (100ºC), los materiales estandar de la norma DIN pueden empezar a perder propiedades, incluso a deformarse plásticamente. Entre 300ºF hasta 400ºF (150ºC y 200ºC) los materiales pierden su resistencia y no són útiles. El acero inoxidable es algo más resistente a las temperaturas altas, pero solo hasta 575ºF (300ºC).
l Seleccionar el resorte de mayor diámetro exterior posible (De). Esto reduce las tensiones bajo un determinado ratio fuerza (F) / deflección (s) aumentando por tanto la vida a fatiga. Utilizar resortes con relación diámetro exterior (De) a diámetro interior (Di) de 1.7 a 2.2 también mejora el desempeño y la longevidad.
l Seleccionar un resorte que al 75% de la deflección total provea la máxima fuerza y/o deflección requerida. La deflección máxima de diseño debería corresponderse el 75% de la altura de cono libre (ho). La reducción de la deflección aumenta la vida a fatiga.
l Las curvas fuerza/deflección pueden cambiarse variando el ratio altura de cono (ho) a espesor (t). Se pueden dibujar curvas fuerza/deflección con los datos proporcionados en las páginas 9-14 para valores de deflección del 25%, 50%, 75% y 100%.
l Los discos más gruesos tienen mayores propiedades de amortiguación (histéresis).
l Los apilados más cortos son más eficientes. Esto es especialmente importante con cargas dinámicas. La deflección de los resortes del extremo móvil del apilado es mayor que la teórica mientras que la de los del extremo opuesto es menor. Esto se debe a la fricción entre los discos y con el cilindro o camisa de guiado. La utilización del mayor diámetro exterior posible reducirá el número de resortes necesarios y la altura total de apilado. Se recomienda que la altura total de apilado no exceda el valor de 3 veces el diámetro exterior del resorte (De).
l Cuando se disponen resortes en paralelo se debe tener en cuenta los siguientes factores:1. En condiciones dinámicas, la generación de calor.2. La relación entre fuerzas de carga y de descarga debida a la fricción.3. Histéresis, la mayor amortiguación resultante de la fricción entre resortes.4. Lubricación – totalmente necesaria en aplicaciones con resortes en paralelo.
l Se requiere lubricación para un uso eficiente y una mayor duración de vida de los resortes. En aplicaciones moderadas es generalmente suficiente la utilización de un lubricante sólido como el disulfuro de molibdeno. En aplicaciones severas y bajo ambientes corrosivos se necesitará aceite o grasa lubricante confinada en la cámara.
l Para reducir el daño superficial cuando los resortes se utilizan en conjunción con materiales blandos se pueden utilizar arandelas de presion templadas.
l La vida útil a fatiga se puede mejorar incrementando la precarga y reduciendo la deflección máxima. Generalmente, esto requiere la adición de resortes en apilados en serie, pero extenderá la vida útil.
l El granallado crea favorables tensiones compresivas en la superficie de los resortes. Esta operación reduce la posibilidad de fallo por fatiga debido a tensiones de extensión que comienzan generalmente en la superficie.
l La precarga (presetting o scragging) es una compresión única o repetitiva para llevar a la posición plana a un resorte tratado térmicamente. Las tensiones creadas originan una deformación plástica por la que el resorte pierde altura. La altura de cono libre remanente (ho) resulta de las tensiones residuales originadas en el equilibrio de fuerzas y momentos. A partir de este momento el disco no sufrirá ninguna deformación plástica adicional bajo cargas subsecuentes. Este proceso permite mayores tensiones de carga y una vida a fatiga más larga.
MATERIALES Y ACABADOS
DIMENSIONADO Y SELECCIÓN
ORIENTACIÓN
VIDA ÚTIL A FATIGA
6
RESORTES DE PLATILLO – EL APILADO
Se tiene que tener en cuenta la fricción entre las superficies de los discos en paralelo. Un factor de 2-3% por cada superficie de contacto suele ser razonable – el cual se traduce en mayor fuerza de carga y menor fuerza de descarga. Los resortes en paralelo deben estar correctamente lubricados y sugerimos que el máximo número de resortes agrupados en paralelo se limite a 4 por grupo, de cara a reducir la desviación respecto a los valores teóricos. Los resortes en paralelo también presentan mayores propiedades de amortiguación (histéresis).
Deflección: la de un único resorte
Fuerza: la de un único resorte multiplicada por el número de resortes
ENPARALELO
ENSERIE
Deflección: la de un único resorte multiplicada por el número de resortes
Fuerza: la de un único resorte
EN COMBINACION
Deflección: la de un único resorte multiplicada por el número de resortes en serie
Fuerza: la de un único resorte multiplicada por el número de resortes en paralelo agrupados
METODOS DE APILADO
regr
esiva
línea
recta
prog
resiv
aCA
RG
A F
DEFLECCIÓN s
APILADO El apilado de resortes individuales permite al ingeniero de diseño:
• Una amplia gama de combinaciones fuerza/deflección
• La posibilidad de diseñar curvas de carga específicas a la aplicación – tanto progresivas como regresivas
• La oportunidad de diseñar un rango de características de amortiguación.
La situación ideal corresponde al asiento de ambos extremos sobre el borde exterior mayor. Con un número de resortes impar esto no es posible. En este caso, el extremo que asienta en el borde exterior debe corresponder con el extremo en el que se va a aplicar la fuerza – el extremo móvil del apilado.
CONSTRUCCION DEL APILADO
Correcto Incorrecto
NUMERO DE RESORTES PAR
Correcto Incorrecto
NÚMERO DE RESORTES IMPAR
7
RESORTES DE PLATILLO – EL APILADO
CURVAS DE CARGA PROGRESIVA
Mediante la combinación de apilados se pueden conseguir deflecciones consecutivas a distintos niveles de carga. Habitualmente, o bien se apilan grupos de discos paralelos (simples, dobles o triples) en serie, o bien se apilan en serie resortes de varios espesores. En estos casos es necesario utilizar algún medio de limitación de la compresión de los discos más débiles para evitar un fallo de los mismos mientras que los discos más resistentes siguen su compresión.
APILADOS DE DISCOS PARA CURVAS DE CARGA PROGRESIVA Y LIMITADORES DE CARRERA PARA EVITAR SOBRECARGAS.
CAMISAY
STOP
ARANDELAS Y
ANILLOS
De o Di
(mm)
d ≤ 16 16 < d ≤ 20 20 < d ≤ 26 26 < d ≤ 31.5 31.5 < d ≤ 50 50 < d ≤ 80 80 < d ≤ 140 140 < d ≤ 250
JUEGO (mm)
0.20.30.40.50.60.81.01.6
GUIADO DEL APILADO
El apilado debe guiarse de alguna forma para mantener la posición de los resortes. El método preferido es un guiado interno, por ejemplo un cilindro a través del diámetro interno. En caso de guiado por el exterior se recomienda la utilización de una camisa. En ambos casos el componente de guiado debería haber sido sometido a un endurecimiento superficial de profundidad mínima 0.6 mm y dureza 58 HRC. Se recomienda una rugosidad superficial igual o menor a 4μm.Dado que el diámetro de los resortes varía al ser comprimidos, se recomienda los siguientes factores de juego libre:
La estabilidad de resortes de espesor menor o igual a 1 mm puede originar problemas en la superficie de contacto. En estos casos se recomienda utilizar discos planos en contacto con los bordes externos de los resortes.
Correcto Incorrecto
8
TOLERANCIAS DIMENSIONALES
TOLERANCIA DE DIAMETRO
1) Respecto al diámetro exterior De
Diámetro exterior: De h12Diámetro interior: Di H12
Concentricidad: De ≤ 50 mm 2 • IT 11 De > 50 mm 2 • IT 12
TOLERANCIA DE ESPESOR (t)
0.2 ≤ t ≤ 0.6 0.02 0.06 0.6 < t ≤ 1.25 0.03 0.09 1.25 < t ≤ 3.8 0.04 0.12 3.8 < t ≤ 6 0.05 0.15
TOLERANCIA mm
MÁS MENOS
RANGO DE ESPESORmm
La fuerza estática de un resorte individual (F) se determinará para un resorte bajo carga y con un lubricante adecuado. Las placas de presión entre las que el resorte se comprime deben haber sido endurecidas y pulidas.
En aplicaciones normales aplican las desviaciones siguientes:
t < 1.25
1.25 ≤ t ≤ 3
3 < t ≤ 6
DESVIACION PERMISIBLEde la carga F en s = 0.75 ho
como porcentaje
ESPESOR (t)mm
+ 25 % - 7.5 % + 15 % - 7.5 % + 10 % - 5 %
TOLERANCIA DE FUERZA DE RESORTE
t ≤ 1.25 0.10 0.05 1.25 ≤ t ≤ 2 0.15 0.08 2 < t ≤ 3 0.20 0.10 3 < t ≤ 6 0.30 0.15
TOLERANCIA mm
MÁS MENOS
RANGO DE ESPESOR (t)mm
TOLERANCIA DE ALTURA LIBRE TOTAL (lo)
TOLERANCIA DeMENOS mm
TOLERANCIA CONCENTRICIDAD 1
3 ≤ d ≤ 6 0.12 0.12 0.15 6 < d ≤ 10 0.15 0.15 0.18 10 < d ≤ 18 0.18 0.18 0.22 18 < d ≤ 30 0.21 0.21 0.26 30 < d ≤ 50 0.25 0.25 0.32 50 < d ≤ 80 0.30 0.30 0.60 80 < d ≤ 120 0.35 0.35 0.70 120 < d ≤ 180 0.40 0.40 0.80 180 < d ≤ 250 0.46 0.46 0.92
TOLERANCIA Di MÁS mm
RANGO De o Dimm
9
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126
238
465 42 142
269
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652 63 257
418
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424
641
404
699
0.25
0.20
0.20
0.25
0.25
0.20
0.35
0.35
0.30
0.25
0.25
0.30
0.30
0.25
0.40
0.40
0.40
0.35
0.35
0.35
1057 94
911
2310
4413
2511
94 951
1290
1084 99
211
38 980
1303
1195 98
811
3012
9112
1312
4914
17
930
1281
1717 32
986
512
18 640
1700
1019
1280
1629 35
297
412
38 786
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1350 98
813
13
105
186
357 39 119
210 98 401
192
297
508 58 213
329
178
331
350
502
324
547
0.36
0.45
0.55
0.26
0.36
0.45
0.39
0.59
0.47
0.56
0.66
0.32
0.47
0.56
0.50
0.60
0.60
0.69
0.59
0.69
0.19
0.15
0.15
0.19
0.19
0.15
0.26
0.26
0.23
0.19
0.19
0.23
0.23
0.19
0.30
0.30
0.30
0.26
0.26
0.26
775
666
782
778
971
837
714
948
760
713
813
702
912
858
714
809
923
884
917
1033
540
792
1083 12
749
374
932
410
57 570
815
1053 13
353
978
441
168
361
185
660
482
9
81 130
246 34 92 147 83 303
140
214
360 48 155
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2176 81
518
99 989
2953
1851
1518
2551
4116
5004
0.20
0.30
0.25
0.35
0.30
0.40
0.30
0.50
0.45
0.35
0.60
0.50
0.40
0.65
0.55
0.45
0.80
0.65
0.50
0.90
0.70
0.55
1.00
0.80
0.65
1.05
0.90
1.15
1.00
1.30
1.15
1.60
1.60
1.95
2.35
2.60
1102
1202
1103
1019
1097
1016
1007 93
910
29 988
1020
1039
1003 98
410
2610
1511
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988
1167 95
110
0012
0310
0110
2510
4411
02 992
990
984
1046
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511
2212
4512
38
1124 89
811
42 842
1308 70
512
37 306
773
1187 26
982
611
95 285
839
1200 31
070
812
14 372
726
1300 38
970
611
82 286
855
293
685
285
767
359
288
321
369
358
193
196
304
269
620
258
750
143
380
926
197
528
1157 23
568
714
12 392
655
1801 55
480
126
84 739
1021
2632 63
417
74 767
1567 93
924
1317
4414
3024
1839
0847
44
0.45
0.47
0.56
0.59
0.77
0.60
0.87
0.52
0.71
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0.82
1.10
0.66
0.94
1.21
0.80
0.96
1.37
0.92
1.07
1.64
1.05
1.20
1.66
1.06
1.47
1.19
1.50
1.32
1.79
1.65
1.65
1.99
2.39
2.65
0.15
0.23
0.19
0.26
0.23
0.30
0.23
0.38
0.34
0.26
0.45
0.38
0.30
0.49
0.41
0.34
0.60
0.49
0.38
0.68
0.53
0.41
0.75
0.60
0.49
0.79
0.68
0.86
0.75
0.98
0.86
1.20
1.20
1.46
1.76
1.95
772
841
792
748
750
725
686
678
743
711
746
730
698
725
743
716
827
721
679
847
674
710
876
715
722
767
779
730
707
716
753
843
697
824
913
904
691
497
723
516
797
395
762
108
450
780 77 469
751 94 506
765 91 401
751
125
406
845
142
395
746 89 488
103
383 90 442
123 98 105
121
115
136
143
218
203
421
194
505
121
285
660
171
384
798
203
512
988
341
498
1227 47
559
418
82 628
767
1842 55
013
00 660
1177 80
818
1414
9512
2520
8933
8040
88
0.50
0.55
0.62
0.67
0.85
0.70
0.95
0.65
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0.75
0.95
1.20
0.82
1.07
1.32
1.00
1.12
1.50
1.15
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1.77
1.30
1.40
1.82
1.32
1.70
1.47
1.75
1.65
2.07
2.05
2.05
2.47
2.97
3.30
0.10
0.15
0.13
0.18
0.15
0.20
0.15
0.25
0.23
0.18
0.30
0.25
0.20
0.33
0.28
0.23
0.40
0.33
0.25
0.45
0.35
0.28
0.50
0.40
0.33
0.53
0.45
0.58
0.50
0.65
0.58
0.80
0.80
0.98
1.18
1.30
405
476
386
398
417
387
379
381
379
370
406
403
363
383
395
358
450
374
368
470
369
369
475
382
366
410
422
397
377
395
401
458
378
448
496
491
317
223
303
220
399
160
385 11 177
367
-13
209
353 -4 217
342
-13
155
368 5
173
400 12 160
336 -9 212 2
155 -3 182 4 2 -4 -3 -4
72 86 108
114
235
111
279 80 156
344
111
223
416
129
285
495
222
279
664
311
347
976
401
439
939
352
743
425
674
527
1031 96
178
713
5021
8726
39
0.55
0.62
0.69
0.76
0.92
0.80
1.02
0.77
0.94
1.16
0.90
1.07
1.30
0.99
1.21
1.44
1.20
1.29
1.62
1.37
1.42
1.91
1.55
1.60
1.99
1.59
1.92
1.76
2.00
1.97
2.36
2.45
2.45
2.96
3.56
3.95
0.05
0.08
0.06
0.09
0.08
0.10
0.08
0.13
0.11
0.09
0.15
0.13
0.10
0.16
0.14
0.11
0.20
0.16
0.13
0.23
0.18
0.14
0.25
0.20
0.16
0.26
0.23
0.29
0.25
0.33
0.29
0.40
0.40
0.49
0.59
0.65
247
304
261
227
265
238
241
242
247
209
251
254
222
247
231
231
279
239
230
295
231
214
294
235
232
260
263
240
232
247
241
284
234
274
304
304
183
129
196
113
242 87 235 -5 105
198
-20
119
206
-14
115
212
-21 88 221
-12 97 223 -7 87 205
-17
120 -11 84 -14 98 -12
-10
-16
-18
-17
45 56 74 67 150 70 177 54 104
195 74 144
254 88 171
320
147
184
416
209
224
567
265
279
599
238
475
276
428
353
639
635
521
885
1436
1748
0.57
0.65
0.71
0.80
0.95
0.84
1.05
0.82
0.98
1.20
0.96
1.12
1.34
1.05
1.27
1.48
1.28
1.35
1.67
1.46
1.49
1.97
1.65
1.68
2.05
1.69
2.01
1.88
2.10
2.10
2.48
2.61
2.61
3.16
3.80
4.21
0.03
0.05
0.04
0.05
0.05
0.06
0.05
0.08
0.07
0.05
0.09
0.08
0.06
0.10
0.08
0.07
0.12
0.10
0.08
0.14
0.11
0.08
0.15
0.12
0.10
0.16
0.14
0.17
0.15
0.20
0.17
0.24
0.24
0.29
0.35
0.39
0.500
0.750
0.500
0.700
0.429
0.800
0.375
1.250
0.750
0.389
1.333
0.714
0.400
1.300
0.688
0.409
1.333
0.813
0.400
1.286
0.778
0.367
1.250
0.800
0.433
1.313
0.720
1.278
0.800
1.300
0.767
1.280
1.280
1.300
1.306
1.300
0.20
0.30
0.25
0.35
0.30
0.40
0.30
0.50
0.45
0.35
0.60
0.50
0.40
0.65
0.55
0.45
0.80
0.65
0.50
0.90
0.70
0.55
1.00
0.80
0.65
1.05
0.90
1.15
1.00
1.30
1.15
1.60
1.60
1.95
2.35
2.60
0.60
0.70
0.75
0.85
1.00
0.90
1.10
0.90
1.05
1.25
1.05
1.20
1.40
1.15
1.35
1.55
1.40
1.45
1.75
1.60
1.60
2.05
1.80
1.80
2.15
1.85
2.15
2.05
2.25
2.30
2.65
2.85
2.85
3.45
4.15
4.60
0.4 0.4 0.5 0.5 0.7 0.5 0.8 0.4 0.6 0.9 0.45 0.7 1 0.5 0.8 1.1 0.6 0.8 1.25 0.7 0.9 1.5 0.8 1 1.5 0.8 1.25 0.9 1.25 1 1.5 1.25
1.25 1.5 1.8 2
4.2 5.2 5.2 6.2 6.2 7.2 7.2 8.2 8.2 8.2 9.2 9.2 9.2 10.2
10.2
10.2
11.2
11.2
11.2
12.2
12.2
12.2
14.2
14.2
14.2
16.3
16.3
18.3
18.3
20.4
20.4
22.4
25.4
28.5 31 36
8 10 10 12.5
12.5 14 14 16 16 16 18 18 18 20 20 20 22.5
22.5
22.5 25 25 25 28 28 28 31.5
31.5
35.5
35.5 40 40 45 50 56 63 71
Ser
ieD
IN
15
La precarga axial de rodamientos utilizando resortes de platillo para rodamientos alarga la vida del rodamiento y elimina ruidos de rodadura excesivos.
Se puede utilizar uno o varios resortes de platillo. En la mayoría de los casos se utilizan resortes de platillo para precargar la pista de rodadura externa. En algunos casos es preferible precargar la pista interna. Los resortes de platillo diseñados para la pista de rodadura externa son válidos para la pista de rodadura externa de otro rodamiento.
La precarga recomendada se alcanza cuando la deflección del resorte alcanza el 75% de la altura de cono libre (ho). El ratio ho/t se diseña de tal manera que la carga se mantiene prácticamente constante en un amplio rango de deflecciones. Por esta razón se pueden acomodar acumulación de tolerancias y variaciones resultantes de la expansión sin necesidad de cambios de precarga significativos.
RESORTES DE PLATILLO PARA RODAMIENTOS DE BOLAS
De
Di
lotho
PARA PASAR PEDIDOS: Producto / De x Di x t / código de material / código de acabadoEJEMPLO: BRG 41.6 x 25.5 x 0.5 BR
9.812.815.818.818.821.823.725.727.729.731.734.634.636.639.641.646.551.554.561.567.571.571.574.579.579.584.589.589.594.59999
109109114119119124
0.40.5
0.550.650.7
0.750.90.91
1.11.11.11.21.31.31.41.51.51.51.81.72.12.11.92.32.32.52.52.52.22.62.62.72.7
2.452.82.83
634635
627
629
62006201
6202
6203
62046205
6206
6207
62086209
6210
6211
6212
62136214
0.20.250.3
0.350.350.40.50.50.60.70.70.70.70.80.80.90.90.90.91.11
1.41.41.11.51.51.61.61.61.21.61.6
1.451.451.2
1.551.551.75
0.150.1880.2250.2630.263
0.30.3750.3750.450.5250.5250.5250.525
0.60.6
0.6750.6750.6750.6750.8250.751.051.050.8251.1251.125
1.21.21.20.91.21.2
1.0881.088
0.91.1631.1631.313
23.229.323
31.350.746.380.663.580
82.881
61.4118.4110.2109.9113.3153.5135.5141.3175.6161.3184.9218.3211.3227.5263.4358.7287.8335.3324.7292.3332.3357.1397.9398.2319.9392.6444.8
6.27.28.29.2
10.212.314.314.317.317.420.420.422.420.425.525.530.535.540.540.550.545.550.555.550.555.560.560.565.575.565.570.570.575.590.575.585.590.5
EL3EL4EL5EL6EL7EL8EL9
6300
6301
630263036304
6305
6306
6307
6308
6309
6310
6311
0.20.250.250.3
0.350.350.40.40.40.40.40.40.50.50.50.50.60.60.60.70.70.70.70.80.80.80.90.90.9111
1.251.251.251.251.251.25
623624625626607608609600
6001
6002
6003
60046005
600660076008
6009
6010
60116012
6013
60146015
6016
De Di t lo ho s,mm F (N)
Tamaño de rodamiento
de bolas
Dimensiones s = 0.75 ho
De
Di
La precarga de rodamientos da lugar a un giro silencioso y mayor vida. Los resortes de platillo se pueden utilizar para precargar juntas, empaquetaduras, embragues y otros elementos de máquinas.
Nota: Todos los resortes de platillo para rodamientos de bolas se fabrican bajo pedido.
MATERIALES ESTANDARES
“t ” < 1 .25mm Acero a l to carbono
“t ” ≥ 1 .25mm Acero a leado
Austemperizado a HRC 42 - 52 / HV 412 - 544
ACABADO ESTANDAR
R Fosfatado, aceitado
B
W
16
APLICACIONES CONRESORTES DE PLATILLO
Sistema de freno mecánico
Aplicación:Los sistemas de freno de vehículos pesados están diseñados para ser accionados hidráulicamente. En la mayoría de los casos, el frenado se realiza cuando el fluido a presión empuja los discos de fricción contra unas pletinas que giran solidarias al eje de giro. La cantidad de fricción entre ambas partes controla la deceleración del vehículo. Sin ningún otro sistema de seguridad adicional, este diseño tiene una fiabilidad limitada. Si se produce una fuga en el circuito hidráulico, o el cilindro pierde presión por cualquier motivo, el freno puede fallar.
Solución: El diseño mecánico de seguridad usa resortes de platillo SPIROL®. Bajo circunstancias normales, el sistema hidráulico mantiene una presión constante sobre el apilado en serie de resortes de platillo. Si la presión falla, los resortes se descomprimen para accionar el mecanismo de seguridad del freno. Un resorte helicoidal no es capaz de proporcionar la fuerza requerida (en el espacio disponible) para accionar los frenos. La fiabilidad de este sistema de seguridad depende de la calidad y consistencia de los resortes de platillo. En esta delicada aplicación, las prestaciones y el nivel de predicción de los resortes de platillo mejora la calidad del producto y garantiza una seguridad total. Los resortes de platillo SPIROL® tienen una gran y consistente capacidad de
almacenar energía potencial mecánica. El diseño cónico de los resortes de platillo SPIROL® hace que sus propiedades de resorte sean más predecibles que los tradicionales resortes helicoidales. Los resortes de platillo también son capaces de proporcionar más fuerza en menos espacio. Normalmente se apilan en grupos para alcanzar los ratios de resorte de cada aplicación específica: un apilado en serie proporciona menos fuerza contra más recorrido; un apilado en serie proporciona más fuerza contra menos recorrido. Las precisas tolerancias de cada uno de los resortes proporciona una incomparable capacidad de predicción del apilado (tanto en serie como en paralelo).
Los resortes de platillo SPIROL® también permiten predecir la duración a fatiga. El análisis de las tensiones habilita conocer el ciclo de vida mínimo de los resortes de platillo (sueltos o apilados) al ser calculado como parte del diseño de la aplicación.
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Aplicación:Como la norma estándar ASME para tuberías de presión indica, un diseño apropiado es esencial para el rendimiento y seguridad de los sistemas de tuberías. Los sistemas industriales de tuberías tienen normalmente conexiones roscadas entre los tramos de tubería, rectas o acodadas. Al usarse estas uniones estáticas para soportar el peso, se necesitan soportes dinámicos que absorban las variaciones de cargas en el sistema de tuberías.
Solución:Por ejemplo, en intercambiadores de calor, los resortes de platillo SPIROL® se usan para absorber dilataciones térmicas. Como la temperatura del fluido dentro de la tubería cambia, la tubería se dilatará (al calor) y se contraerá (al frío) según el caso. Los resortes de platillo SPIROL® sujetan el sistema manteniendo una presión constante a cualquier temperatura. Esta consistencia se transmite a las conexiones entre tuberías, y resulta esencial para mantener la estanqueidad. Una buena conexión previene fugas en el circuito y reduce costosos mantenimientos.
Los resortes de platillo SPIROL® ofrecen una ventaja sobre los resortes helicoidales, ya que proporcionan un desplazamiento equivalente en una fracción del espacio. En muchas ocasiones, como en la brida inferior de un intercambiador de calor, se requiere esta reducción de espacio. Los resortes de platillo SPIROL® son la solución para proporcionar una sujeción robusta de bajo mantenimiento para sistemas industriales de tuberías.
APLICACIONES CONRESORTES DE PLATILLO
Soportes para tuberías de sistemas industriales
Aplicación:Los cabezales de los tornos de CNC están diseñados para sostener una pieza mientras se mecaniza. El cabezal usa unas mordazas para soltar la pieza cuando se completa el trabajo y sujetar de nuevo la siguiente pieza. Cuando se está poniendo la máquina a punto, la fuerza en la mordaza debe ser calibrada de forma precisa para prevenir tanto que se mueva la pieza (si la fuerza es demasiado baja) como que sea aplastada por la propia mordaza (si la fuerza es demasiado alta) lo que supondría que el producto acabado fuera rechazado.
Esta calibración depende de la geometría y el material del producto final. Después de la calibración, la calidad del producto acabado recae en la consistencia de la fuerza de la mordaza durante miles de ciclos.
Solución: Este alto grado de fiabilidad es proporcionado por los resortes de platillo SPIROL®. Cuando la mordaza se abre, 16 resortes de platillo SPIROL® apilados en serie se comprimen por un cilindro hidráulico. Cuando el cilindro deja de hacer fuerza, los resortes de platillo SPIROL® proporcionan la fuerza idónea para cerrar la mordaza sobre la pieza.
Izquierda: los resortes de platillo están comprimidos, el cabezal está
abierto.Derecha: los resortes de platillo
están expandidos, el cabezal está cerrado, la pieza está fijada.
Cabezal de herramienta estación CNC
En este ejemplo, un resorte helicoidal no puede proporcionar el soporte correcto dada la limitación de espacio. La única opción para proporcionar la fuerza y desplazamiento requeridos en el limitado espacio es un apilado de resortes de platillo.
resortesde platillo
resorteespiral
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© 2012 Spirol International Corporation 2M 03/12
Certificados ISO/TS 16949:2009Certificados ISO 9001:2008
PARA PASAR PEDIDOS: Producto / d2 x d1 x t / código de material / código de acabadoEJEMPLO: LWR 9 x 4.3 x 1 BK
1) Altura máxima a la entrega2) Altura mínima tras ensayo de deflección permanente según la norma DIN 267 parte 263) Carga prueba de compresión4) Fuerza de resorte calculada para una deflección igual a hmin - s
Tamaño d1 d2 s h h Fuerza Fuerza Niminal H14 h14 max1) min2) N N4)
Prueba3)
2 2.2 5 0.4 0.6 0.5 920 628 2.5 2.7 6 0.5 0.72 0.61 1540 946 3 3.2 7 0.6 0.85 0.72 2350 1320 3.5 3.7 8 0.8 1.06 0.92 3160 2410 4 4.3 9 1 1.3 1.12 4050 3770 5 5.3 11 1.2 1.55 1.35 6700 5480 6 6.4 14 1.5 2 1.7 9400 8590 7 7.4 17 1.75 2.3 2 13700 11300 8 8.4 18 2 2.6 2.24 17200 14900 10 10.5 23 2.5 3.2 2.8 27500 22100 12 13 29 3 3.95 3.43 40000 34100 14 15 35 3.5 4.65 4.04 55000 46000 16 17 39 4 5.25 4.58 75000 59700 18 19 42 4.5 5.8 5.08 95000 74400 20 21 45 5 6.4 5.6 122000 93200 22 23 49 5.5 7.05 6.15 152000 113700 24 25 56 6 7.75 6.77 175000 131000 27 28 60 6.5 8.35 7.3 230000 154000 30 31 70 7 9.2 8 280000 172000
d1
hs
d2
ARANDELAS RESORTE CONICASDiseñadas de acuerdo a la norma DIN 6797 para su utilización con tornillos de clases 8.8 y superiores.
Dado que la fuerza de resorte ejercida es predecible, las arandelas resorte constituyen un medio simple y efectivo de determinar la tensión de tornillo requerida para conseguir una unión atornillada con un par apropiado. Además, la tensión que de otro modo se perdería por expansión, desgaste o colapso, se mantiene.
Fabricado solamente bajo pedido.
MATERIAL B Acero elástico tratado térmicamente a 420-510 HV (HRC 43-50)
ACABADO K Estándar, aceitado
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