Clculo de muelles con tabla:

Q es la carga que soporta en kg. lQ es lo que disminuye la separacin entre espiras bajo la carga Q P=d+l

Problema:

Tenemos que calcular un muelle para un perforador de folios, tiene que soportar 1.5 kg. Bajo estos 1.5 kg tiene que medir 9.5mm, sin carga tiene que medir 15.5mm. Calcular las dimensiones del muelle, De, d, r, paso, nmero de espiras. Solucin: Vamos a la tabla y vemos que hay muchas posibilidades que soportan 1.5 ms kg. Vamos a tomar De=10mm d=1mm que es capaz de soportar Q=1.75kg causando una separacin entre espiras l1.75=1.4 Pero como la carga es de 1.5kg la flecha l es ligeramente diferente. Como el comportamiento del muelle es lineal, aplicamos una regla de tres: l1.5= 1.5x1.4/1.75=1.2mm Con una carga de 1.5, cada espira se habr comprimido 1.2mm. Tenemos que comprimir 15.5-9.5=6 por lo tanto dividimos: 6/1.2=5 espiras. Tomaremos 5 Si tenemos el muelle cargado, tiene que medir 9.5=5x(1+m) entonces m=0.9 por lo tanto el paso del muelle comprimido ser P comprimido=1.9mm Si no hay carga, cada espira aumentar su separacin l1.5=1.2mm por lo tanto el paso en vaco P0= 1+0.9+1.2=3.1 que multiplicado por 5 espiras L0=3.1x5=15.5 Resumen de parmetros: De=10, d=1, r=4.5, nmero de espiras =5, paso=3.1, L0=15.5 CRITICAS AL CCULO Y DISEO: Para la situacin cargada, hemos tomado una separacin entre espiras de 0.9 que es arbitraria. Por fenmenos de torsin y de pandeo, no es lo mismo tomar una separacin de 0.9 que tomarla de 3 o de 30. Equivalentemente no es lo mismo un muelle sin carga de De=10, d=1, r=4.5, nmero de espiras =5, paso=3.1, L0=15.5, que otro de De=10, d=1, r=4.5, nmero de espiras =5, paso=5.2, L0=26 Si trabajamos con tablas estamos limitados a los valores de entrada. Esta tabla esta sacada de las frmulas, en mm y kg:

7.85 d 3 r= Qr2 l = 0.067 dEstamos limitados porque no podemos variar los parmetros del material. En este caso trabajamos con tensin lmite de cortadura 40 Kg/mm2. Por ello hay frmulas ms completas.