DISEÑO DE RESORTE

1. 511CAPÍTULO 10 Resortes mecánicos
Figura 10-3
Diagrama de flujo del diseño
de un resorte de espiras heli-
coidales de compresión para
carga estática.
D = dvarilla + d + holgura Ssy = const(A)/d Ssy = 0.65A/d D = dagujero − d − holgura
2 Ssy d2 – 2 – 3
ns d2
s = KB8(1 + )FmáxD⁄( d )
Na = Gd ymáx/(8D Fmáx)
t
pasado, se usaron diagramas, monografías y “reglas de diseño de resortes” para simplificar el
problema del diseño. En la actualidad, la computadora permite al diseñadorcrear programas
en muchos formatos diferentes: programación directa, hojas de cálculo, MATLAB, etc. Tam-
bién se dispone de programas comerciales.8
Existen casi tantas formas de crear un programa
de diseño como programadores hay. Aquí se sugiere un posible enfoque de diseño.
Estrategia de diseño
Se toman las decisiones a priori; la primera elección es la del alambre de acero estirado duro
(el costo relativo del material es 1.0). Elija un tamaño de alambre d. Una vez que se han to-
mado todas las decisiones,se genera una columna de los parámetros: d, D, C, DE o DI, Na,Ls,
L0, (L0)cr, ns, y cdm. Se incrementan los tamaños disponibles de alambre, se explora la tabla de
parámetros y se aplican las recomendaciones de diseño por inspección. Después de eliminar
los tamaños del alambre, se elige el diseño del resorte con la mayor cifra de mérito. Se hubiera
encontrado el diseño óptimo a pesar de la presencia de una variable discreta de diseño d y
se agregan restricciones de igualdad y desigualdad. El vector columna de información puede
8
Por ejemplo, vea AdvancedSpring Design,un programa desarrollado de manera conjunta entre el Spring
Manufacturers Institute (SMI), www.smihq.orgy Universal Technical Systems, Inc.(UTS), www.uts.com.
C =
4
+
√( 4 ) –
4
D =
8n (1 + )F
= =
DISEÑO DE RESORTE ESTÁTICO
Elija d
Sobre una varilla Libre En un agujero
Como se enrolló o deformado Como se enrolló Deformación removida Como se enrolló o deformado
m† m
3
s máx
Ssy 8(1 + )Fmáx
D = Cd
C = D⁄d
KB = (4C + 2)⁄(4C − 3)
3
ns = Ssy⁄ s
DE = D + d
ID = D − d
4 3
Nt: tabla 10-1
Ls: tabla 10-1
LO: tabla 10-1
(LO)cr = 2.63D/
cdm = −(costo relativo) 2
d2
N D⁄4
Imprima o presente: d, D, C, OD, ID, Na, Nt, Ls, LO, (LO)cr, ns, cdm
Construya una tabla, evalúe el diseño por inspección
Elimine diseños no factibles que muestren las restricciones activas
Elija entre los diseños satisfactorios usando la cifra de mérito
†
constantes se obtienen de la tabla 10-6