En el caso de muelles con carga dinámica, es decir, muelles expuestos a cambios cíclicos de carga y con una vida útil requerida de más de 10 5 recorridos útiles, la comprobación de tensión estática general en función de la fórmula τ 8 ≤ u s τ A no es suficiente. En estos muelles se debe realizar una comprobación de la carga de fatiga del material del muelle.
Para que el muelle con la carga dinámica esperada sea satisfactorio, se debe cumplir la condición de la fórmula τ 8 ≤τ e /k f , además de la comprobación estática mencionada anteriormente. El límite de resistencia te se puede encontrar en el "gráfico de fatiga de Smith" respectivo, según el diámetro de conductor específico, el material, los requisitos de vida útil y la carga del muelle.
donde:
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F 1 |
fuerza mínima de trabajo [N, libras] |
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F 8 |
fuerza máxima de trabajo [N, libras] |
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k f |
coeficiente de seguridad en el límite de fatiga [-] |
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N |
vida útil del muelle en miles de flexiones [-] |
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σ ult |
resistencia máxima a tracción del material del muelle [MPa, lpc] |
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τ 1 |
tensión de torsión del material del muelle precargado [MPa, lpc] |
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τ 8 |
tensión de torsión del material del muelle a plena carga [MPa, lpc] |
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τ e |
límite de resistencia en corte del muelle con carga de fatiga [MPa, lpc] |
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τ e0 |
límite de resistencia básica en corte para tensión media nula [MPa, lpc] |
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τ A |
tensión de torsión admitida del material del muelle [MPa, lpc] |
Los datos del límite de resistencia básica de materiales para tensión media nula τ e0 se muestran en el diagrama de datos experimentales (véase la imagen siguiente). La validez de estos datos viene dada por el material específico, el acabado de la superficie y la vida útil del muelle.
donde:
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curva 0 |
teóricamente, se trata de la curva calculada para el límite de resistencia básica te0 para muelles de acero con respecto a la vida útil requerida. |
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curva 1 |
valores máximos recomendados del límite de resistencia básica para muelles granallados. |
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curva 8 |
valores máximos recomendados del límite de resistencia básica para muelles no granallados. |