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Artículo Técnico de Resorte de Torsión
Resorte De Torsión
Definición:
Un resorte helicoidal que es hecho para generar fuerzas giratorias y de rotativas. Los resortes de torsión vienen en todos tamaños como resortes de torsión pequeños, resortes de torsión grandes y resortes de doble torsión. Trabajan cuando uno gira las piernas del resorte dando fuerza giratoria.
Una bisagra en la puerta es un ejemplo perfecto de un resorte de Torsión porque siempre causa la puerta que regrese a su posición original. En las películas viejas cada vez que entraba el vaquero malo por las puertas de la cantina, fueron los resortes de torsión que creó el efecto dramático de esas puertas que rotaban detrás de él.
Las aplicaciones:
Hay muchas aplicaciones que el resorte de torsión puede ser útil. Las aplicaciones pueden ser de palancas, de fulcros, interruptores, bisagras y mas. Los resortes de torsión pueden ser utilizadas para presionar alrededor de un eje. Donde usted necesite fuerza giratoria o de rotación, resortes de torsión pueden ser aplicadas.
Ejemplo:
Los resortes de torsión también pueden ser utilizados como abrazaderas de manguera, abra el cofre de su vehículo y usted observará pequeñas abrazaderas redondas de alambre que sujetan sus mangueras de hule, y esas abrazaderas son resortes de torsión disfrazadas.
Formulas De Destino para Resortes De Torsión
Rt = Ed^4 / 10.2 DNS = 10.2 M / d^3 (correctado por D/d)
Explicación de Símbolos:
- d = Diámetro de alambre
- D = Diámetro medio
- N = Número de espirales activos
- Rt = Paso del resorte
- S = Strés
- P = Carga
- M = Momento
- D / d = Corrección de índice
Módulo de elasticidad "E" para alambres de resortes comunes.
PSI x 10^6- Music Wire = 30 psi
- Stainless Steel = 28 psi
- Chrome Vanadium = 30 psi
- Chrome Silicon = 30 psi
- Phosphor Bronze = 15 psi
Módulo en Torsión "G" para alambres de resortes comunes.
PSI x 106- Music Wire 11.5 psi x 10^6
- Stainless Steel 10 psi x 10^6
- Chrome Vanadium 11.5 psi x 10^6
- Chrome Silicon 11.5 psi x 10^6
- Phosphor Bronze 6.25 psi x 10^6
Los parámetros clave:
Para medir una resorte de torsión usted deberá saber cómo medir el diámetro de alambre, el número de espirales, longitud de cuerpo, longitud de pierna, ángulo libre, y si es de mano izquierda o resorte de torsión de mano derecha. Vea por favor el diagrama abajo o mire el video sobre cómo medir resortes de torsión.
Determine si el resorte es de mano izquierda o mano derecho.
Detenga su resorte de torsión como si observara por el barril de un arma. Ahora mire la pierna de atrás, que es la pierna aún más lejos de usted. Tome la pierna de atrás y póngalo a las 12 del día (en la principal parte del diámetro) “Observa la figura a la derecha”. Si la pierna esta a la derecha es un resorte mano derecha. Si la pierna esta a la izquierda es un resorte mano izquierda. La lógica aquí está sencillo nada mas asegure que esta detenido el resorte como el ejemplo antes mencionado.
Gráfica de fuerza de un resorte:
El índice del resorte de torsión:
Aquí está donde mi índice de resorte juega una parte inmensa en el stress de resortes de torsión.
Para resolver la formula de indice son los siguiente.
Diámetro Exterior - 1 diámetro de alambre = diámetro medio. Diámetro medio divido por diámetro de alambre = índice de resorte.Ejemplo:
10 mm Diámetro Externo - 1 mm de diámetro de alambre = 9 mm diámetro medio, dividió por 1mm (diámetro de alambre)= 9 a 1 índice (esto es un índice bueno). No es recomendado tener un índice menos de 4 para un diseño bueno de resorte de torsión. Es importante tener cuidado en su índice porque entre más pequeño su índice, más apretado su desplazamiento es. Igual agrega más stress en su diseño. El stress es donado en su resorte de torsión porque el stress y la fatiga causarán falla en su resorte de torsión.
Ejemplo:
Tiene un resorte de torsión que mide 10 mm de diámetro exterior con un 1 mm de diámetro de alambre, 10 mm diámetro externo - 2 mm diámetro de alambre = 8 mm (medio diámetro) dividió por 2 mm diámetro de alambre = 4 a 1 índice. Un 4 a 1 índice es muy bajo. Sin embargo, un 4 a 1 índice trabajará si debe generar mucha fuerza con una pequeña cantidad de distancia recorrida. Pero en caso si usted necesita la misma cantidad de fuerza junto con la habilidad de poder recorrer una distancia mayor (diga 90 grados a 360 grados) un 4 a 1 índice no será suficiente. Para corregir este problema su índice deberá ser mas grande. Si el diseño le permite, debe hacer su diámetro exterior del resorte torsión más grande. Un 8 a 1 índice seria un mejor número de índice para lograr una buena cantidad de fuerza con la habilidad de poder recorrer una distancia mayor.
Las configuraciones de la piernas de resortes de torsión:
Resortes de torsión tienen piernas que transmiten fuerza a su producto. De un punto de vista industrial económico, usted como un diseñador/ingeniero debe evitar tener muchos dobleces complicados en su diseño final para que tu resorte de torsión será económico así como funcional. Muchos diseñadores/ingenieros nunca toman esto en cuenta, así acabando con configuraciones muy complicadas y costosas. Por favor no te limites tampoco, debe consultar el consejo de un ingeniero de resorte sobre el criterio de su diseño. En muchos casos el prototipo o el producto son terminados, entonces el ingeniero decide resolver el diseño del resorte de torsión como un pensamiento secundario. Un diseño bueno de resorte de torsión debe ser hecho mientras el producto o el prototipo son desarrollados antes que moldes y/o herramientas sean hechos. Esto lo eh visto miles de veces y los diseños de resorte de torsión de ingenieros son muy complejos y no pueden ser fabricado. Por eso es tan crucial consultar a un fabricante profesional de resortes antes de procurar el diseño solo porque él o ella pueden ver algo que no es visual a una vista no capacitado. Pueden indicar gran maneras de juntar resortes a sus productos con muy pocos dobleces. Recuerde una gran diseño de resorte de torsión es todo en el diseño, abarcando todos los factores antes mencionados que tenemos en cuenta para llegar a la meta. A veces menos es más.
Las resortes de torsión pueden tener muchas configuraciones como dobles que salen del cuerpo. Ejemplo: 90 grado, 45 grado, 25 grado, casi cualquier clase de ángulo puede ser fabricada en su resorte de torsión. Sus ángulos pueden estar diferentes así como radios diferentes. Las piernas en una resorte de torsión pueden tener ganchos, vuelta en u, o espirales completos.
General paso a paso para diseñar un resorte de torsión
1.Sepa donde va su resorte. ¿Va al rededor de una varilla o en un hoyo? Necesita caber en un espacio que tenga cierto profundidad? El resorte tiene que tener una máxima longitud libre.
2.¿Qué es el ámbito del resorte?: Esto es porque ciertos materiales son mejores para ciertos ambientes. Para el acero inoxidable de ejemplo es bueno para el agua salada o aplicaciones médicas es mejor que este tipo de resorte sea utilizado en temperaturas muy altas.
3.¿Debe determinar el propósito del resorte de torsión. Va estar jalando un cierto objeto, sostendrá un tipo de peso?
4.Determinar que tipo de dobles en las piernas va ocupar
5.Sepa que distancia (angular) su resorte va recorrer para completar la tarea en el número 3.
6.Consulte a un ingeniero de resortes para lograr todos los pasos encima incluyendo diseñar su resorte económico y eficiente