Formulas Resortes
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Universidad de Piura - Diseño Mecánico I DI1
FORMULARIO PARA RESORTES
Esfuerzo cortante en resortes helicoidales: 3
8dFDK S π
τ = C
CKS 212 +
= dDC =
Factor de Wahl: CC
CKW615.0
4414+
−−
= Factor de Bergsträsser: 3424
−+
=CCKB
Deformación en resortes: GdNFDy a
4
38= Constante de rigidez:
aNDGdK 3
4
8=
Resortes de Tensión
316
dFDK AA π
σ = 3
1
rrK A =
38
dFDKBB π
τ = 4
2
rrKB =
Universidad de Piura - Diseño Mecánico I DI1
Resortes de Compresión
Estabilidad
−−=
2/1
22
10 11efec
crCCLyλ
DL
efec0αλ = ( )GE
EC−
=21 ( )
EGGEC
+−
=2
2 2
2π
Tipo de apoyo Valor de α Entre superficies planas (apoyos fijos) 0.5 Una superficie plana (fijo); otro extremo articulado (con pivote) 0.707 Ambos extremos articulados (con pivote) 1.0 Un extremo con sujeción y el otro libre 2.0
Estabilidad absoluta: ( ) 2/1
0 22
+−
<EGGEDL
απ
para aceros: αDL 63.20 <
Valores de Resistencia en resortes
Resistencia última: mut dAS = ; valores de m y A se obtienen de:
Material ASTM AISI m A [kpsi] A [MPa] Alambre para cuerda musical A228 1085 0.163 186 2060 Alambre revenido en aceite A229 1065 0.193 146 1610 Alambre estirado duro A227 1066 0.201 137 1510 Al cromo-vanadio A232 6150 0.155 173 1790 Al cromo-silicio A401 9254 0.091 218 1960
Tipo de extremo Sencillo
Sencillo y rectificado
Escuadrado
Escuadrado y rectificado
Espiras de extremo, Ne 0 1 2 2 Espiras totales, Nt Na Na + 1 Na + 2 Na + 2 Longitud libre, L0 pNa + d p(Na+1) pNa + 3d pNa + 2d Longitud cerrada, Ls d(Nt + 1) dNt d(Nt+1) dNt Paso, p (Lo-d)/Na Lo/(Na+1) (Lo-3d)/Na (Lo-2d)Na
Universidad de Piura - Diseño Mecánico I DI1
Intervalo estimado de resistencia a la fluencia en tensión: 0.6Sut < Sy < 0.9Sut Intervalo estimado de resistencia a la fluencia en cortante: 0.35Sut < Ssy < 0.52Sut Valor de esfuerzo permisible en cortante: τadm=Ssy : Material τadm Acero al carbono estirado en frío/cuerda musical 0.45Sut Acero al carbono templado y revenido / estirado duro / Acero de baja aleación 0.50Sut Acero inoxidable austenítico y aleaciones no férreas 0.35Sut
Frecuencia en resortes
WKgf
21
= γππγ )(4
2
aDNdALW == γ: peso por unidad de volumen
K:constante rigidez g: gravedad Fatiga en resortes de tensión o compresión
38
dDFK m
Sm πτ = 3
8d
DFK aa π
τ B= Ssu = 0.67Sut
Límite de resistencia a la fatiga torsional (NO graneados): Sse = 45 kpsi (310 MPa) Límite de resistencia a la fatiga torsional (graneados): Sse = 67.5 kpsi (465 MPa)
Criterio de Goodman: ..
1SFSS su
m
se
a =+ττ
Resortes de Torsión
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332
dFaKi π
σ = )1(414 2
−−−
=CC
CCKi
Constante de rigidez: aDN
EdFaK64
4
==θ
; para una vuelta, considerando el efecto de curvatura: aDN
EdK8.10
4' =
Valor de esfuerzo normal permisible: σadm=Sy : Material σadm Acero al carbono estirado en frío/cuerda musical 0.78Sut Acero al carbono templado y revenido / estirado duro / Acero de baja aleación 0.87Sut Acero inoxidable austenítico y aleaciones no férreas 0.61Sut
Fatiga en resortes de torsión
332
daFm
m πσ = 3
32d
aFK aia π
σ =
Límite de resistencia a la fatiga (NO graneados): Se = 78 kpsi (537 MPa) Límite de resistencia a la fatiga (graneados): Se = 117 kpsi (805 MPa)
Criterio de Goodman: ..
1SFSS ut
m
e
a =+σσ