El documento proporciona información sobre resortes, incluyendo sus aplicaciones, materiales comúnmente usados como aceros, aleaciones de cobre y níquel, y propiedades como curvas tensión-deformación, coeficientes de pérdida y temperatura máxima de servicio. También describe diferentes tipos de resortes como helicoidales, de torsión, de hojas y Belleville, y cubre conceptos como terminaciones, esfuerzos combinados, carga inicial y longuitudes.

1. RESORTES
- Posición.
- Vibraciones.
- Metrología.
- Almacenar energía.
APLICACIONES

2. Tensión - Deformación
Curva esfuerzo deformación
unitaria para un ciclo completo de
carga.
Coeficiente de pérdida
∆v= ∆ U/2U
∆ U.-cambio de energía en un ciclo.
U.- energía elástica almacenada.
Medida de pérdida de energía/ciclo

3. Tensión - Deformación
Performance index
Indice de Rendimiento
Valores usuales
• Polímeros: 0.01 – 0.1
• Metales: 0.001 – 0.01
• Compuestos y madera: 0.01
• Elastómeros: 0.1 -1.0
E
S

4. Materiales empleados en resortes
Nombre común Especificación Módulo
Elástico,
E, psi
Módulo de
elasticidad
cortante, G,
psi
Densida
d, ,
lbf/in.3
Máxima
temperatura
de servicio
°F
Principales características
Aceros alto contenido en carbono
Alambre de piano ASTM A228 30 x 106
11.5 x 106
0.283 250 Alta resistencia; excelente
vida a la fatiga
Estirado en frio ASTM A227
30 x 106
11.5 x 106
0.283 250
Uso general; pobre vida a la
fatiga
Aceros inoxidables
Martensítico AISI 410, 420 29 x 106
11 x 106
0.280 500 No satisfactorio para
aplicaciones sub-cero
Austenítico AIAI 301, 302 28 x 106
10 x 106
0.282 600 Buena resistencia a
temperaturas moderadas;baja
relajación de esfuerzos
Aleaciones con base cobre
Latón para
resorte
ASTM B134 16 x 106
6 x 106
0.308 200 Bajo costo; alta
conductividad; propiedades
mecánicas deficientes
Bronce fosforado ASTM B159 15 x 106
6.3 x 106
0.320 200 Capacidad para soportar
flexiones repetidad; aleación
muy común.
Cobre al berilio ASTM B197 19 x 106
6.5 x 106
0.297 400 Alta resistencia elástica y a la
fatiga; Templable
Aleaciones con base níquel
Inconel 600 - 31 x 106
11 x 106
0.307 600 Buena resistencia; Alta
resistencia a la corrosión
Inconel X-750 - 31 x 106
11 x 106
0.298 1100 Endurecimiento por
precipitación; para altas
temperaturas
Ni-Span C - 27 x 106
9.6 x 106
0.294 200 Módulo constante sobre un
amplio rango de temperatura
Propiedades generales

5. Coeficientes de Tensión
Material Rango de tamaños Constante, Ap
in. mm m ksi Mpa
Alambre de pianoa
Revenido en aceiteb
Alambre estiradoc
Cromo vanadiod
Cromo silicioe
0.004-0.250
0.020-0.500
0.028-0.500
0.032-0.437
0.063-0.375
0.10-6.5
0.50-12
0.70-12
0.80-12
1.6-10
0.146
0.186
0.192
0.167
0.112
196
149
136
169
202
2170
1880
1750
2000
2000
a
Superficie lisa libre de defectos y con acabado: lapeado.
b
Superficie con cascarilla ligera de tratamiento térmico, que se debe de remover antes de enchapar.
c
Superficie lisa y brillante sin marcas visibles
d
Alambre templado con calidad aereonaval; también se obtiene recocido.
e
Templado a Rockwel C49 ; también se obtiene sin templar.
Coeficientes Ap y m, para materiales empleados en resortes.
m
p
ut
d
A
S 

6. Resortes helicoidales
(a) alambre recto antes de
arrollarlo;
(b) alambre arrollado que muestra el
cortante transversal(o directo); (c) alambre arrollado que
presenta el cortante de torsión.

7. Esfuerzos Combinados.
Esfuerzos cortantes que actúan sobre el alambre y la espira. (a) torsión pura ;
(b) carga transversal; (c) esfuerzos combinados, sin efectos de curvatura; (d)
mismo caso, teniendo en cuenta los efectos de la curvatura.

8. Resortes de compresión: Terminaciones
Comunmente se emplean estos cuatro tipos. (a) Simple; (b) Simple y
rectificado; (c) cuadrado; (d) Cuadrado y rectificado.
Se obtiene una mejor transferencia de la carga empleando extremos rectificados

9. Resortes de compresión: Formulación
Tipo de extremo de resorte
Termino Simple Simple y
rectificado
Cuadrado o
cerrado
Cuadrado y
rectificado
Número de espiras en los
extremos, Ne
0 1 2 2
Número total de espiras, Nt Na Na+1 Na+2 Na+2
Longuitud libre, lf pNa+d p(Na+1) pNa+3d pNa+2d
Longuitud de bloque, lb d(Nt+1) dNt d(Nt+1) dNt
paso, p (lf-d)/Na lf/(Na+1) (lf-3d)/Na (lf-2d)/Na

10. Varias longuitudes y fuerzas aplicables a resortes helicoidales de compresión. (a) Sin
carga; (b) Bajo carga inicial; (c) Carga de operación; (d) Carga de bloque.
Resortes de compresión: Longuitudes y fuerzas

11. Fuerza vs.
Deflección
Representación gráfica
de la deflexión, la
fuerza y la longuitud
para las mencionadas
posiciones del resorte.

12. Condiciones críticas de alabeo para extremos paralelos y no paralelos de
resortes de compresión.[Engineering guide to spring design,Barnes group, Inc.
Resortes de compresión: Alabeo y oscilación

13. Resortes de extensión: Terminaciones
(a) Diseño convencional; (b) Vista lateral del caso (a); (c) diseño mejorado del caso anterior; (d) vista lateral del mismo.
ut
ty
w
w
B
B
b
A
b
A
A
t
i
t
t
i
S
S
d
R
C
C
C
K
K
d
C
P
d
R
C
C
C
C
C
K
d
P
K
d
r
P
Na
C
d
G
P
P
K
Na
C
d
G
P
P
)
67
.
0
6
.
0
(
/
2
/
4
4
1
4
/
8
2
/
)
1
(
4
1
4
/
4
32
8
,
8
2
2
2
2
2
2
2
1
1
1
1
1
2
1
2
3
1
3
3










































14. Carga inicial
Rango preferido del esfuerzo de
precarga para varios índices de
resortes. [adaptado de Almen and
Laszlo (1936).]
)
(
38404
3427
7
,
139
987
,
2
)
(
28640
3387
5
,
181
231
,
4
,
2
3
2
,
2
3
1
psi
C
C
C
psi
C
C
C
máx
i
i
mín
i
i

















15. Resortes de Torsión
D
N
d
E
M
K
d
E
D
N
M
C
C
C
C
K
K
d
M
a
rev
a
rev
i
i

















18
,
10
/
18
,
10
)
1
(
4
1
4
/
32
2
2
2
3




 rev
a
a
a
a
i
i
e
e
b
a
N
N
N
N
D
D
D
l
l
N
N
N
N











'
'
'
2
1
//
3
/

16. Resortes de hojas (Ballestas)
(a) Resorte en voladizo de placa triangular; (b) resorte de hojas múltiples
equivalente.
3
3
3
3
2
2
6
6
6
6
l
Enbt
P
k
Enbt
Pl
bt
Px
bt
M
I
Mc










17. Resortes Belleville
i
o
d
d
d
d
D
D
R
R
R
R
K
t
t
h
h
D
K
E
P






 












2
2
1
3
2
2
0
1
)
1
(
ln
6
)
2
)(
(
)
1
(
4





)
1
(
4
2
2
1
3



o
plana
D
K
Eht
P

18. Comportamiento de un resorte Belleville
Respuesta fuerza - deflexión de un resorte Belleville [de Norton, R.L. Machine
Design (1996)].

19. Resortes Belleville
Diferentes disposiciones.
(a) En paralelo; º (b) En serie.
Fuerza vs Deformación

20. Unidad de alimentación Dickerman
[de SME(Society of Manufacturing Engineers) (1984).]

21. Unidad de alimentación Dickerman

22. EJERCICIOS
1. Un resorte helicoidal de compresión con extremos simples se diseñan para tener una
razón de resorte, K=100 000 N/m, con un diámetro de alambre, d= 10 mm y un índice de
resorte, C=5. El valor de tensión cortante máximo, coincide con la tensión admisible de
480 N/mm2 y un módulo de cortadura, G= 80 Gpa.
Hallar: Número de espiras activas, la carga estática máxima permisible, y el paso
fabricado demanera que la carga máxima solo comprime el resorte hasta su longuitud
sólida.
2.Un resorte de compresión de espiras hecho de alambre de piano con extremos
cuadrados y rectificados. Con K= 1250 N/m y soporta una carga estática que lleva al
resorte a longuitud de bloque de 60 N. C=10.
Hallar: Encuentre el diámetro del resorte y el diámetro medio de la espira para el límite
cuando el resorte se comprime a bloque. Proporcione las longuitudes libre y sólida e
indique si el alabeo representa un problema. También proporcione una recomendación
de diseño.