documentr
TRANSCRIPT
![Page 1: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/1.jpg)
1
Facultad de Ingeniería
Resortes
![Page 2: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/2.jpg)
Resortes de compresión
Es un dispositivo mecánico en forma de hélice formado de alambre, capaces de soportar esfuerzos de compresión y choque, convirtiéndose en un mecanismo que almacena o suelta energía.
![Page 3: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/3.jpg)
Resorte helicoidal cilíndrico de compresión
![Page 4: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/4.jpg)
Resorte helicoidal de estampación
Soportar grandes
esfuerzos con un movimiento limitado o para
conservar cierta distancia entre
dos objetos.
![Page 5: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/5.jpg)
Resorte helicoidal cónico de compresión
![Page 6: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/6.jpg)
Resorte helicoidal bicónico de compresión
![Page 7: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/7.jpg)
Arandelas elásticas
![Page 8: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/8.jpg)
8
Diseño de resortes helicoidales de compresión para servicio estático
Intervalo índice del resorte : 4≤ C ≤ 12
Espiras : 3≤ C ≤ 15
![Page 9: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Parámetros de diseño
• Se elige el tamaño del alambre • Se eligen los parámetros de fabricación (d, D, C)• Se incrementan tamaños disponibles del alambre• Se elige el diseño del resorte• Se encuentran restricciones • Con las variables se encuentra la constante del
resorte :
![Page 10: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/10.jpg)
10
Problema
![Page 11: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/11.jpg)
11
Carga por fatiga de resortes helicoidales a compresión
Los resortes casi siempre están sometidos a carga por fatiga, resortes como el de la válvula de un automóvil requiere aguantar millones de ciclos por lo cual se debe diseñar con una vida infinita.
![Page 12: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/12.jpg)
12
Martillado
Proceso por el cual se incrementa en un 20% la resistencia a la fatiga de los resortes.
![Page 13: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/13.jpg)
13
Criterio de falla de Sines
Precarga : Esfuerzo cortante medio :
![Page 14: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/14.jpg)
14
Ejercicio :
![Page 15: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/15.jpg)
15
1- Diámetro de la espira :
D = 0,5625 – 0,092 = 0,4705 in
2- Índice del resorte C=
C=
C = 5,11
![Page 16: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/16.jpg)
16
𝐾=4𝐶+24𝐶−3
𝐾=4 (5,11)+24 (5 ,11)−3
K= 1,287
![Page 17: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/17.jpg)
17
3. Se calculan las fuerzas axiales
𝐹 𝑎=𝐹𝑚𝑎𝑥−𝐹𝑚𝑖𝑛
2
𝐹𝑚=𝐹𝑚𝑎𝑥 +¿𝐹𝑚𝑖𝑛
2¿
𝐹 𝑎=35−5
2 15 lbf
𝐹𝑚=35+5
2 20 lbf
![Page 18: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/18.jpg)
18
4. Se halla la componente cortante alternada
𝜏𝑎=K8𝐹 𝑎𝐷
π𝑑3
𝜏𝑎=(1,287)8(15)(0,4705)π (0,092)3
𝜏𝑎=29,7𝐾𝑝𝑠𝑖
![Page 19: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/19.jpg)
19
5. Se halla la componente cortante media
𝜏𝑚=K8𝐹𝑚𝐷
π 𝑑3
𝜏𝑚=(1,287)8(20)(0,4705)π (0,092)3
𝜏𝑚=39,6𝐾𝑝𝑠𝑖
![Page 20: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/20.jpg)
20
6. Se halla la resistencia ultima a la tensión
𝑆𝑢=𝐴𝑑𝑚
𝑆𝑢=201
0,0920,145
𝑆𝑢=284,1𝐾𝑝𝑠𝑖
![Page 21: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/21.jpg)
21
7. Se halla la resistencia ultima al cortante
𝑆𝑢𝑐=0,67𝑆𝑢
𝑆𝑢𝑐=0,67(284,1𝐾𝑝𝑠𝑖)
190,3 Kpsi
![Page 22: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/22.jpg)
22
A. Se hallan los valores para la ecuación de Gerber
= 38,2 Kpsi
= 35,8 Kpsi
Factor de seguridad por fatiga:
ŋ =
ŋ =
ŋ = 1,21
![Page 23: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/23.jpg)
23
Se halla la razón del resorte
K =
K =
K = 48,1 lbf/pulg
![Page 24: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/24.jpg)
24
Se halla el peso del resorte:
W =
W= 0,0586 lbf
![Page 25: Documentr](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042615/563db89e550346aa9a955cc7/html5/thumbnails/25.jpg)
25
Se halla la frecuencia de onda fundamental :
𝑓 𝑛=12¿
𝑓 𝑛=281𝐻𝑧