2. Los resortes son componentes mecánicos que se
caracterizan por absorber deformaciones considerables bajo
la acción de una fuerza exterior, volviendo a recuperar su
forma inicial cuando cesa la acción de la misma, es
decir, presentan una gran elasticidad.
Para su fabricación se emplean aceros de gran elasticidad (acero al
carbono, acero al silicio, acero al cromovanadio, acero al cromo-
silicio, etc), aunque para algunas aplicaciones especiales pueden
utilizarse el cobre
endurecido y el latón.
3. Existen diferentes tipos de resortes, cada uno de ellos con sus
aplicaciones determinadas. La clasificación puede realizarse
desde diferentes parámetros.
• Según la forma del resorte: helicoidal cilíndrico, helicoidal
cónico, en espiral, laminar.
• Según la forma de la sección transversal del hilo:
circular, cuadrada, rectangular.
• Según el tipo de carga que soportan: de compresión, de
tracción, de torsión, de flexión.
4. A continuación realizaremos una descripción de los parámetros más
importantes de un resorte, centrando nuestro estudio en el resorte
helicoidal cilíndrico de compresión, por ser el más utilizado en los
mecanismos.
• NÚMERO DE ESPIRAS ÚTILES (n): número de espiras
utilizadas para obtener la flecha máxima del resorte.
• NÚMERO TOTAL DE ESPIRAS (nt ): número de espiras útiles
mas las espiras que forman los extremos (espiras de apoyo).
Nt =n+1,5
• SENTIDO DE ARROLLAMIENTO: sentido en el que gira la
espira para un observador situado en uno de los extremos del
resorte. El sentido es a la derecha (RH) si la espira
gira, alejándose, en el sentido de las agujas del reloj, y a la
izquierda (LH) si la espira gira, alejándose, en el sentido
contrario al de las agujas del reloj.
5. • PASO (p): distancia entre dos espiras útiles contiguas del resorte
en estado libre, medida axialmente entre los centros de las
secciones transversales del hilo de material.
• DIÁMETRO INTERIOR (Di): diámetro de la superficie cilíndrica
envolvente interior del resorte.
• DIÁMETRO EXTERIOR (De): diámetro de la superficie cilíndrica
envolvente exterior del resorte.
• DIÁMETRO MEDIO (D): diámetro medio de las espiras.
D=1/2(Di+De)
• LONGITUD DEL HILO DE ALAMBRE (L): longitud total del hilo
de alambre una vez desarrollada la hélice.
L≅3,14Dnt
6. • FLECHA MÁXIMA (sc): diferencia de longitud que presenta el
resorte entre el estado libre y con la carga máxima. Para un
resorte de compresión, se trata de la diferencia entre la longitud
en estado libre y la longitud con las spiras unidas.
Sc=L0-Lc
• CARGA DEL RESORTE (Fcth): fuerza ejercida sobre el resorte
para poder comprimirlo a la longitud LC con las espiras unidas.
• CARGA DEL RESORTE (F1): fuerza ejercida sobre el resorte
para poder comprimirlo a una longitud L1, presentando una
flecha de valor S1.
7. La norma UNE-EN ISO 2162 establece una clasificación de
los diferentes tipos de resortes, los datos técnicos de los
mismos, así como su representación y acotación. En este
apartado incluimos una serie de ejemplos sobre la forma de
representar y acotar un resorte helicoidal cilíndrico de
compresión.
8. En general, los resortes se pueden representar en vista o
seccionados por un plano secante axial. En ambos casos, en
la proyección según un plano paralelo al eje del resorte, las
sinusoides que representan los contornos de las espiras se
sustituyen por líneas rectas que unen las partes del contorno
o sección transversal de la espira.
9. Con la finalidad de simplificar el dibujo, cuando el resorte
presenta gran número de espiras, se puede utilizar una
representación interrumpida, representando únicamente las
espiras de apoyo y las dos últimas espiras activas de
cada extremo del resorte.
10. En dibujos simplificados o cuando son de tamaño
reducido, se puede utilizar una representación simplificada.
En este caso el resorte se representa por medio de una línea
quebrada en zig-zag coincidente con el eje del hilo
metálico.
11. Como ejemplo de aplicación, se presenta un dibujo
seccionado de una válvula de seguridad, en el
cuál, aparece representado en corte un resorte
helicoidal cilíndrico de compresión.
12. En los dibujos de fabricación, los resortes se
representan con su eje en posición horizontal y con la
forma que presentan en estado libre, es decir, sin
tener en cuenta la carga exterior que provoca su
deformación. A su vez, en caso de que el extremo del
resorte presente alguna forma especial, se añadirán
las vistas necesarias para su total definición.
13. Este tipo de resorte es de uso general, utilizándose en
válvulas, engrasadores, amortiguadores, etc. Está formado
por un hilo de acero de sección redonda o
cuadrada, arrollado en forma de hélice cilíndrica a derecha
con paso uniforme.
15. En este caso, el hilo de acero se arrolla en forma de
hélice cónica a derecha, concebida de manera
que, bajo el efecto de una determinada carga, la
altura del resorte sea mínima.
17. En los extremos del resorte el hilo está
arrollado en forma de hélice cónica, mientras
que en la parte central el hilo se arrolla en
forma de hélice cilíndrica.
19. Es un resorte de compresión formado por arandelas elásticas en
forma de tronco de cono (arandelas Belleville), montadas
individualmente o en grupo superpuestas.
21. Es un resorte helicoidal cilíndrico que ejerce la acción hacia
su interior, oponiéndose a una fuerza exterior que trata de
estirarlo en la dirección de su eje. En reposo, las espiras de
este tipo de resorte están normalmente juntas, por lo que el
paso de las espiras es igual al diámetro del hilo.
23. Este tipo de resorte se deforma al ser sometido por sus extremos a
un par de fuerzas perpendiculares a su eje. Esta formado por un
hilo de acero arrollado en forma de hélice cilíndrica con dos brazos
extremos, los cuales se deforman angularmente al estar apoyados
en los elementos que tienen el giro relativo.
25. Es un resorte de torsión que requiere muy poco espacio axial. Está
formado por una lámina de acero de sección rectangular enrollada
en forma de espiral. Se utiliza para producir movimiento en
mecanismos de relojería, cerraduras, persianas, metros
enrollables, juguetes mecánicos, etc.
27. Este tipo de resorte se conoce con el nombre de ballesta.
Está formado por una serie de láminas de acero de sección
rectangular de diferente longitud, las cuales trabajan a
flexión; la lámina de mayor longitud se denomina lámina
maestra.