Sistemas mecánicos (español)

Aplicaciones de Resortes 220

Esta clase habla de los distintos tipos de resortes, cómo se usan en las máquinas y cómo seleccionar el resorte correcto para una aplicación particular.

  • Difficulty Intermediate

  • Format Online

  • Number of Lessons 18

  • Language Spanish

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Course Outline
  • Objetivos
  • ¿Qué es un resorte?
  • ¿Cómo Funcionan los Resortes Mecánicos?
  • Entendimiento de la Carga
  • Factores que Afectan la Selección del Resorte
  • Resortes Espirales
  • Resortes Espirales de Compresión
  • Selección de Resortes Espirales de Compresión
  • Vida Útil de Resortes Espirales de Compresión
  • Resortes de Extensión
  • Comparación de los Resortes Espirales de Compresión y Resortes de Extensión
  • Resortes Espirales de Torsión
  • Selección de los Resortes de Torsión
  • Resortes Planos y Barras de Torsión
  • Otros Resortes Mecánicos
  • Resortes de Fluido, Hidráulicos y Neumáticos
  • Instalación e Inspección de Resortes Mecánicos
  • Resumen
Objectives
  • Describir el uso de los resortes.
  • Describir cómo las fuerzas afectan un resorte lineal.
  • Describir la carga en los resortes.
  • Describir los factores que afectan la selección de resortes.
  • Describir los resortes espirales.
  • Describir los resortes espirales de compresión.
  • Enumerar las especificaciones de los resortes espirales de compresión.
  • Describir los procedimientos que alargan la vida útil de resortes de compresión.
  • Describir los resortes de extensión.
  • Distinguir entre los resortes espirales de compresión y de extensión.
  • Describir los resortes de torsión.
  • Enumerar las especificaciones de los resortes helicoidales de torsión.
  • Describir los resortes planos y barras de torsión.
  • Describir los resortes mecánicos usados con menos frecuencia.
  • Describir los resortes a base de fluidos.
  • Describir las consideraciones importantes para la instalación y el mantenimiento de los resortes mecánicos.
Glossary
vocabulary term
Definition

acanalados

Dientes añadidos a astiles y componentes de interconexión que aseguran que se muevan juntos. En muchos dispositivos, los acanalados se acoplan ligeramente y proveen flexibilidad en movimiento.

alambre de piano

Alambre de diámetro pequeño hecho de acero de alto carbono a menudo utilizado en resortes de aplicaciones con alta tensión. El alambre de piano se conoce también como ASTM A228.

alambre revenido en aceite

Acero de alto carbono de uso general utilizado en la fabricación de resortes. El alambre revenido en aceite está disponible en diámetros más grandes que el alambre de piano y es menos caro. También se conoce como ASTM A229.

alambre trefilado duro

Alambre de acero de carbono de uso general que es la opción menos cara disponible. El alambre trefilado duro se usa solamente para aplicaciones de baja tensión y se conoce como ASTM A227.

altura sólida

Altura de un resorte de compresión cuando se comprime completamente. A menudo es necesario saber la altura sólida necesaria cuando ordena un resorte de compresión.

amortiguar

Reducir una fuerza. Los resortes en sistemas de suspensión de automóviles amortiguan las fuerzas cuando los autos encuentran baches en la carretera.

arandela Belleville

Arandela cónica que puede montarse para crear un resorte de compresión potente. La arandela Belleville a menudo se usa para soportar aplicaciones con cargas altas y espacio insuficiente para un resorte espiral.

arandelas de resorte

Componentes simples utilizados con tornillos y otros sujetadores para proveer flexibilidad y reducir la tensión.

barra de torsión

Tipo muy simple de resorte que consiste de una barra que se deforma ligeramente cuando se carga. A menudo se usa en sistemas de suspensión de autos.

carga

Fuerza total que se aplica a un material o estructura. Los resortes absorben y ejercen energía desde las cargas.

carga de choque

Tipo de carga caracterizada por la velocidad extrema y la cantidad enorme de fuerza.

carga de compresión

Fuerza o presión que intenta aplanar o apretar un material. Los resortes de compresión están diseñados para soportar cargas compresivas.

carga de torsión

Tipo de carga que causa que los objetos se tuerzan debido al par de torsión. Los resortes de torsión están diseñados para amortiguar o aplicar par de torsión.

carga de tracción

Fuerza que intenta separar o estirar un objeto. Los resortes de extensión están diseñados para soportar cargas de tracción.

carga dinámica

Tipo de carga que cambia en la dirección o grado de fuerza durante la operación.

carga estática

Tipo de carga que mantiene la misma dirección y grado de fuerza durante la operación.

chasis

Armazón de una máquina, tal como un carro o lavadora de ropa.

cierre de espiras

Evento que ocurre cuando un resorte de compresión se sujeta a una carga de impacto causando compresión sólida. Normalmente, los resortes están diseñados con un margen de cierre del 10% para evitar la compresión sólida y el cierre de espiras.

cizalla

Daño que ocurre cuando se rompe un resorte al estar sujeto a una carga pesada causando tensión transversal o perpendicular en exceso.

cónicos

Que tienen una forma cónica. La mayoría de los resortes son helicoidales, pero las formas cónicas se utilizan en algunas aplicaciones que requieren resortes de compresión.

constante elástico

Cantidad de fuerza necesaria para comprimir un resorte. La constante elástica del resorte, es un factor importante en el diseño del resorte de compresión, porque los resortes deberían ser capaces de comprimir, pero normalmente no deberían alcanzar la compresión sólida.

corrosión

Ataque químico gradual en un metal por la atmósfera, humedad u otros agentes.

cromo-silicio

Tipo de acero hecho de dos aleaciones que se utiliza en alambre de resorte de diámetro grande. El acero al cromo-silicio puede manejar tensiones más altas que el acero al cromo-vanadio y se conoce también como ASTM A 401.

cromo-vanadio

Tipo de acero hecho de dos aleaciones que se utiliza en alambre de resorte de diámetro grande. El acero al cromo-vanadio es una elección excelente para aplicaciones de alta tensión y también se conoce como ASTM A 231.

cuadradas

Cortados para proveer contacto casi directo con la próxima espira. Los extremos cuadrados ayudan a mejorar la capacidad de los resortes de compresión para manejar la carga.

deflexión

Grado de cambio en la forma cuando se aplica una fuerza. Los resortes se desvían y cambian su forma para absorber las fuerzas.

deformación permanente

Tipo de cambio de forma permanente que ocurre cuando un resorte se sujeta a condiciones inapropiadas de carga alta. Los resortes de compresión deberían experimentar no más del 2% de deformación permanente.

diámetro medio

Medición del diámetro exterior, menos un diámetro de alambre.

dispositivos mecánicos

Dispositivos que operan reaccionando a y proporcionando fuerza y movimiento. Los resortes son dispositivos mecánicos que reaccionan a fuerzas y movimiento y ejercen lo mismo.

eje

Línea recta imaginaria que pasa a través del centro de un objeto.

elásticos

Capaces de volver a su forma original después de experimentar deformación temporal. Los resortes mecánicos son dispositivos elásticos.

energía cinética

Energía en el movimiento. Al momento de la deflexión, un resorte libera la energía cinética cuando regresa a su forma original.

energía hidráulica

Energía generada por el control y el movimiento de líquidos bajo presión.

energía mecánica

Energía generada por la interacción física y el movimiento de componentes.

energía neumática

Energía generada por el control y el movimiento de gases bajo presión.

energía potencial

Energía almacenada con el potencial de hacer trabajo. Los resortes almacenan energía potencial cuando se desvían.

espiras activas

Espiras en un resorte espiral que se mueven o desvían bajo una carga.

espiras terminales

Espiras más extremas en un resorte espiral que se utilizan para acoplar el resorte a la máquina que soporta. Las espiras terminales pueden ser rectificadas o cuadradas para aumentar su resistencia.

extremos simples

Espiras terminales de un resorte espiral de compresión que no se han cuadrado ni se han rectificado. Los extremos simples no se usan en aplicaciones importantes que requieran un grado alto de precisión.

fatiga

Condición en la cual los metales empiezan a fallar después de exponerse a condiciones de carga inapropiadas. Los resortes espirales pueden sufrir fatiga debido a exceso de cargas, demasiadas deflexiones o temperaturas extremas.

fuerza

Influencia que produce un cambio en el movimiento o estado de descanso de un objeto. Los resortes operan amortiguando y aplicando fuerza.

helicoidal

Con una forma espiral. El resorte helicoidal es la forma más común.

índice del resorte

Relación que compara el diámetro medio de espiras con el diámetro de alambre.

Ley de elasticidad de Hooke

Ley que describe la operación de un resorte lineal. La distancia que el resorte se desplaza cuando se desvía está directamente relacionada con la cantidad de fuerza ejercida.

límite elástico

Límite al cual los objetos vuelven a su tamaño original después de llegar a deformarse temporalmente. Los resortes que operan afuera de su límite elástico llegan a deformarse permanentemente.

longitud extendida

Extensión máxima permisible de un resorte antes de que sufra deformación permanente.

longitud libre

Longitud de un resorte cuando no está bajo carga. La longitud libre es una de las variables necesarias cuando ordena un resorte.

margen de cierre

Cantidad de espacio disponible entre una altura de compresión del resorte bajo la carga máxima y su altura sólida. Los resortes espirales de compresión a menudo están diseñados con una diferencia del 10% entre la altura de carga máxima y la altura sólida para evitar el cierre de espiras.

movimiento rectilíneo

Movimiento a lo largo de una línea recta. En los resortes espirales de compresión, las placas extremas están diseñadas para estar casi en contacto con la espira próxima para permitir movimiento rectilíneo.

Newton-metros

Unidad en el sistema métrico utilizado para medir el par de torsión.

no cargado

Sin experimentar una carga. Un resorte no cargado no se está desviando.

pandeo

Tipo de daño a los resortes espirales de compresión en el cual el resorte se deforma permanentemente después de alcanzar la altura sólida debido a la operación bajo carga más pesada de lo que pueda soportar. El pandeo parece como una inclinación o desviación de manera lateral.

par de torsión

Fuerza que causa rotación. Los resortes de torsión están diseñados para aplicar o amortiguar el par de torsión.

par de torsión angular de restitución

Movimiento del resorte de torsión mientras se mueve a su forma original después de desviarse.

parada de sobrecarga

Situación en la cual las espiras terminales de un resorte de compresión paran el soporte de la máquina porque el resorte se sobrecargue y no pueda operarse más. La característica de la parada de sobrecarga es una característica de seguridad importante porque previene heridas y daños a la máquina.

perdigonado

Procedimiento usado por los fabricantes para aumentar las capacidades operativas de los metales utilizados en componentes. El perdigonado se logra granallando las superficies de metales con partículas pequeñas que aumentan la resistencia del material y su capacidad para soportar distintos tipos de daños.

pies-libras

Unidad común en el sistema inglés usado para medir el par de torsión.

precarga

Procedimiento usado por los fabricantes de resortes para aumentar las capacidades operativas de los resortes espirales. La precarga consiste de la creación de un resorte ligeramente más largo que lo necesario y la aplicación de una cantidad inicial de carga para crear un poco de deformación permanente antes de que se envíe al cliente.

pulgadas-libras

Unidad en el sistema inglés utilizado para medir el par de torsión.

rango de funcionamiento

Rango de condiciones operativas dentro del cual los resortes pueden funcionar sin llegar a deformarse permanentemente. Algunas de las condiciones que afectan al rango de trabajo son la velocidad de operación y la cantidad y el tipo de carga soportada.

rectificadas

Aplanados para proveer una superficie de contacto mejorada. Los extremos rectificados ayudan a mejorar la capacidad de compresión del resorte para manejar la carga.

resistencia a la torsión

Tipo de tensión de corte que intenta torcer un material en contra de sí mismo. Resorte puede llegar a deformarse si opera más allá de su límite de resistencia a la torsión.

resistencia a la tracción

Capacidad del material para resistir esfuerzos que intentan estirar o romper la pieza. Resortes de extensión que operan por encima de su resistencia a la tracción se romperán.

resistencia al corte

Capacidad de un material para resistir a las fuerzas que intentan causar que llegue a deformarse permanentemente deslizándose contra sí mismo. La deformación de corte excesiva puede causar que se rompa un resorte.

resistencia elástica

Fuerza máxima que un material puede soportar antes de ser deformado permanentemente.

resorte

Dispositivo elástico utilizado para amortiguar y aplicar fuerza, controlar el movimiento y la vibración y almacenar energía.

resorte cónico

Resorte espiral de compresión en forma de cono. Los resortes cónicos se usan cuando hay espacio insuficiente para un resorte helicoidal y en algunas aplicaciones de carga dinámica.

resorte de compresión

Tipo de resorte diseñado para comprimir y hacerse más pequeño cuando se presenta con carga de compresión. El término resorte de compresión normalmente se refiere a un resorte espiral de compresión, pero hay otros tipos de resortes y objetos como resortes utilizados como resortes de compresión en aplicaciones especiales.

resorte de hoja

Tipo simple de resorte hecho de una pequeña pieza de metal plana a menudo utilizada en aplicaciones automotrices, tales como sistemas de suspensión. Los resortes de hoja se llaman también resortes en forma de viga y resortes planos.

resorte de hojas múltiples

Tipo de resorte plano hecho de piezas de metal combinadas. Los resortes de múltiples hojas pueden amortiguar la fricción, pero pueden aceptar carga en una dirección solamente.

resorte de la voluta

Tipo de resorte formado enrollando flejes de metal adentro de otro para crear una forma cónica con todas las piezas tocando. El resorte de la voluta es caro, pero es más estable que un resorte espiral porque se tocan las espiras.

resorte de torsión

Tipo de resorte que transmite par de torsión en máquinas doblando en una o dos direcciones, dependiendo del tipo de par de torsión necesario.

resorte en forma de viga

Tipo de resorte simple hecho de una pequeña pieza de metal plana. Los resortes en forma de viga se utilizan en muchas aplicaciones automotrices, tales como sistemas de suspensión. Los resortes en forma de viga se llaman también resortes planos y resortes de hoja.

resorte espiral

Tipo de resorte formado por flejes de metal que se embobinan alrededor de un cilindro o cono para crear una forma helicoidal o cónica. Los resortes espirales son el tipo de resorte más común.

resorte espiral de compresión

Tipo de resorte espiral diseñado para comprimir y hacerse más pequeño cuando se presenta con carga de compresión. Los resortes espirales de compresión a menudo se llaman simplemente resortes de compresión, pero hay otros tipos de resortes de compresión usados para aplicaciones especiales.

resorte helicoidal

Tipo de resorte formado por flejes de metal que se enrollan alrededor de un cilindro. El resorte helicoidal es el resorte más común.

resorte plano

Tipo de resorte simple hecho de una pequeña pieza de metal plana. Los resortes planos se usan en muchas aplicaciones automotrices, tales como sistemas de suspensión. Los resortes planos se llaman también resortes en forma de viga y resortes de hoja.

resortes de extensión

Resortes de un tipo diseñado para soportar cargas de tracción o de jalado. Los resortes de extensión también se llaman resortes de tracción.

resortes de extensión de fuerza constante

Resortes de un tipo diseñado con flejes curveados de acero que previene que se desenrolle excepto bajo fuerza constante. El resorte de extensión de fuerza constante se utiliza comúnmente en temporizadores y cámaras de cine.

resortes de fluido

Resortes de un tipo que usa fluidos presurizados tales como líquidos o gas para proporcionar resistencia a la fuerza. Algunos resortes de fluido se soportan por resortes mecánicos.

resortes de tracción

Resortes de un tipo diseñado para soportar cargas de tracción o de jalado. Los resortes de tracción también se llaman resortes de extensión.

resortes hidráulicos

Resortes de un tipo que ante todo no es mecánico y se energiza por líquidos presurizados tales como agua y aceite. Los amortiguadores de automóvil a menudo contienen resortes hidráulicos.

resortes lineales

Resorte de un tipo diseñado para que la fuerza de deflexión del resorte esté en proporción directa a la distancia que se desplaza el resorte. El resorte lineal es el tipo de resorte más común.

resortes neumáticos

Tipo de resorte que funciona usando gas presurizado tal como aire o nitrógeno. Los amortiguadores de automóvil a veces contienen resortes neumáticos.

sistema mecánico

Colección de máquinas que funcionan juntas para realizar trabajo útil. Los resortes a menudo se utilizan en sistemas mecánicos para amortiguar las fuerzas o almacenar energía.

tensión

Fuerza que intenta deformar un objeto. La deflexión es una fuente de tensión para los resortes.

tensión crítica

Área de un componente con más probabilidad de deformarse o dañarse permanentemente cuando se usa. Las regiones de tensión críticas de un resorte de extensión son sus ganchos.

velocidad de carga

Velocidad a la cual se presenta la carga a un componente. Un factor en el diseño del resorte es la velocidad de carga que el resorte experimentará durante su operación.