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Constante de un Resorte
Definición de Constante de un resorte:
El Constante del resorte es la cantidad de fuerza requerida para mover el resorte de una cantidad fija de distancia.
Lo importante es que la distancia está determinada por sus unidades de medida y el tipo de resorte. Por ejemplo, si usted está calculando el constante elástica de un resorte de compresión utilizando medidas inglesas a su valor sería libras de fuerza por pulgada de la distancia recorrida.
Si utiliza el sistema métrico su constante elástica estaría en Newtons por milímetro de la distancia recorrida.
Los resortes de extensión tienen las mismas unidades de medición como muelles de compresión, sin embargo constante de muelle de torsión se calcula en giro por 360 grados por revolución.
Constante del Resorte de Compresión.
Cuando se determina un constante de resorte de compresión hay 2 diferentes formulas que se pueden utilizar según la información que tiene disponible.
La primera formula es mas comúnmente utilizada cuando se conocen las dimensiones del resorte, pero no se sabe la carga ni la distancia recorrida en el Resorte.
Constante de un resorte de compresión
k = Gd^4 / 8D^3N
Explicación de los Simbolos:
- d = Diámetro de Alambre (pulgadas)
- D = Diámetro medio (pulgadas)
- N = Número de Vueltas activas
- D / d = Índice de corrección
- G = Módulo de cizallamiento del material
- K = Constante del Resorte
G-Valor de material del Resorte
- Alambre músico = 11,5 x 10 ^ 6
- Acero Inoxidable = 11,2 x 10 ^ 6
- Fósforo Bronce = 5,9 x 10 ^ 6
- Monel = 9,6 x 10 ^ 6
- Inconel = 11,5 x 10 ^ 6
- Berilio Cobre = 6,9 x 10 ^ 6
Ejemplo en Calculo del Constante de un Resorte de Compresión
- Diámetro de Alambre: d = 0,035 pulgadas
- Diámetro Externo: DE = 0,500 pulgadas
- Diámetro de Medio: D = 0,465 pulgadas
- Tipo de alambre: Alambre Músico
- Módulo de cizallamiento del material G = 11,5 x 10 ^ 6 psi
- Longitud Libre: LL = 1.000 pulgadas
- k = Gd^4 / 8D^3N
- k = (11.5 x 10^6) (0.035)^4) / 8 (0.465)^3 (8)
- k = 17.2571875 / 6.434856
- k = 2.68 lbs / pulgada
La fórmula para calcular el constante del resorte de una carga conocida y la distancia recorrida es:
Constante = Carga / Distancia Recorrida
Por ejemplo:
- Carga = 10 Libras
- Distancia Recorrida = 4 pulgadas
- Constante = 10 lbs / 4 pulgadas
- Constante = 2,5 libras / pulgada