Cuadro de diálogo Generador de componentes de muelles de compresión: ficha Cálculo

Define los parámetros para el cálculo de los muelles de compresión. Permite calcular los datos del generador en función de las selecciones realizadas en la ficha Diseño.

Acceso:

Cinta de opciones: ficha Diseño

panel Muelle

Compresión

y pulse la ficha Cálculo.

Cálculo de resistencia del muelle

Diseño del muelle de compresión	Diseño de las cotas del muelle de compresión para la carga de muelle especificada.
Cálculo de comprobación del muelle	Cálculo de las cotas del ensamblaje y comprobación de la resistencia del muelle de compresión para la carga y las cotas del muelle especificadas.
Cálculo de las fuerzas de trabajo	Cálculo de las fuerzas inducidas por el muelle de compresión con las cotas especificadas.

Opciones de cálculo

Seleccione las opciones para calcular el muelle.

Tipo de diseño	Nota: Esta opción sólo está disponible si selecciona Diseño del muelle de compresión en el área Cálculo de resistencia del muelle.
	F, Cotas del ensamblaje d, L₀, n, D	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas y el diámetro del muelle válidos para la carga F₁, F₈ y las cotas del ensamblaje L₁, L₈, H del muelle de compresión especificadas.
	F, D d, L₀, n, Cotas del ensamblaje	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas, la longitud y las cotas de ensamblaje L₁, L₈, H adecuados para la carga específica F₁, F₈ y el diámetro del muelle de compresión.
	F₈, D, Cotas del ensamblaje. d, L₀, n, F₁	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas, la longitud del muelle y la fuerza requerida F₁ en el estado precargado adecuados para la fuerza de trabajo F₈, el diámetro y las cotas de ensamblaje L₁, L₈ y H del muelle de compresión que se han especificado.
Método de corrección de la curvatura de tensión	Use la lista desplegable para seleccionar el método de corrección de la curvatura de tensión.
	Con los muelles helicoidales, la tensión que aparece en las bobinas con una carga determinada se calcula para la torsión simple. Las espiras se someten además a una tensión de plegado adicional debido a su redondeo. Por tanto, la tensión se corrige en el cálculo con un coeficiente de corrección. Dado que habitualmente se usan varios coeficientes distintos, se debe seleccionar de la lista el coeficiente que se ajuste al uso local o a las recomendaciones de las normas.
	Nota: En el caso de la comprobación de resistencia de un muelle expuesto a una carga estática, se obtienen los mejores resultados utilizando el coeficiente de corrección de Gahner.
	Sugerencia: con los muelles expuestos a cargas estáticas, normalmente no se ejecutan las correcciones.
Diseño de las cotas del ensamblaje	Nota: Esta opción sólo está disponible si se selecciona Diseño del muelle de compresión en el área Cálculo de resistencia del muelle y F, D d, L0, n, Cotas del ensamblaje en la lista desplegable Tipo de diseño.
	Diseño de todas las cotas del ensamblaje L₁, L₈, H	La Longitud del muelle precargado L1 se especifica.
	La longitud mínima de carga L₁ se especifica.	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas, la longitud y las cotas de ensamblaje L₁, L₈, H adecuados para la carga específica F₁, F₈ y el diámetro del muelle de compresión.
	La longitud máxima de carga L₈ se especifica.	Se diseñan la flexión de trabajo y la longitud del muelle precargado correspondientes para la carga, el diámetro y la longitud del muelle a plena carga especificados.

Carga

Utilizadas para las especificaciones de las fuerzas de entrada.

Nota: esta opción no está disponible en el caso del Cálculo de las fuerzas de trabajo.

Cotas

Introduzca o mida las cotas del muelle.

Bobinas del muelle

Redondeo del número de espiras	Defina el valor para redondear el número de bobinas.
Bobinas activas	Especifique el número de bobinas activas del muelle.

Material del muelle

Seleccione el material del muelle y sus propiedades. Pulse para abrir la base de datos de materiales, que permite seleccionar el material adecuado.

Advertencia: los parámetros de resistencia del material se determinan empíricamente y reflejan los valores mínimos aplicables a un grupo de materiales. Aunque los valores determinados de esta forma sean parecidos a los obtenidos mediante la medición de materiales concretos, en los cálculos finales se recomienda usar los parámetros del material indicados en la hoja del material o en las especificaciones del fabricante.
Material	Especifique el material o selecciónelo de la base de datos de materiales.
	Si selecciona un material en la base de datos de materiales, sus valores se insertan automáticamente en los campos de edición siguientes y los campos se bloquean. Para desbloquear los campos, desactive la casilla.
Tensión de tracción máxima	Indique la tensión de tracción máxima del material del muelle.
Tensión de torsión admitida	Indique la tensión de torsión admitida del material del muelle.
Módulo de elasticidad en corte	Introduzca el módulo de elasticidad del material del muelle.
Densidad	Introduzca la densidad del material del muelle.
Factor de utilización del material	Introduzca el factor de utilización del material del muelle. Pulse , junto al campo de edición, para acceder al cuadro de diálogo que permite definir el valor.
	El coeficiente proporciona la relación entre la tensión de torsión de un muelle a plena carga y la tensión de torsión admitida, esto es u_S » τ₈ / τ_A. Si se selecciona un valor mayor, se necesitará menos material para la creación del muelle, las cotas del muelle y el espacio de montaje también se reducirán, pero la garantía de la estabilidad del muelle durante su funcionamiento descenderá, y viceversa. Así, este coeficiente es, de hecho, un valor recíproco de la relación de seguridad. En condiciones normales de funcionamiento, se recomienda que el valor del factor de utilización del material se encuentre dentro del rango u_S = 0,75 ... 0,95. Se pueden utilizar valores más pequeños para muelles que funcionen en entornos agresivos, a altas temperaturas o que sufran cargas de impacto.
	El valor del factor de utilización del material se selecciona en un cuadro de diálogo que incluye el rango de valores recomendados.

Comprobación de deformación

Seleccione la casilla para permitir la introducción de valores de medida.

Utilice la lista desplegable para seleccionar una opción.

Carga de fatiga

Seleccione la casilla para permitir la introducción de valores de medida.

Utilice la lista desplegable para seleccionar una opción.

Coeficiente de seguridad

Indique el factor de seguridad del material del muelle. Pulse , junto al campo de edición, para acceder al cuadro de diálogo que permite definir el valor.

El coeficiente se utiliza al calcular muelles con carga dinámica (carga de fatiga cíclica para recorridos útiles con vida útil N > 10⁵). Se obtiene mediante un coeficiente entre el límite de resistencia del muelle y la tensión de torsión del material del muelle expuesto a carga completa, esto es, k_f » τ***_e / τ₈. En condiciones de funcionamiento habituales, el valor recomendado del coeficiente de seguridad en el límite de fatiga k_f se encuentra en el rango 1,1 ... 1,5. En general, se recomienda utilizar valores de k_f más altos para muelles que trabajen en entornos corrosivos, a altas temperaturas o que sufran cargas de impacto. El efecto de un entorno corrosivo influye significativamente en la resistencia a la fatiga del muelle, ya que puede reducir la capacidad de carga del mismo hasta un quinto, según el material y el tipo del entorno corrosivo.

El valor del coeficiente de seguridad en el límite de fatiga se selecciona en un cuadro de diálogo que incluye el rango de valores recomendados.

Cotas del ensamblaje

La lista desplegable no se activa si se seleccionan F, D d, L₀, n, Cotas del ensamblaje en la lista desplegable Tipo de diseño. Es necesario seleccionar Cálculo de las fuerzas de trabajo en el área Cálculo de resistencia del muelle.

H, L₁ L₈	La longitud de un muelle a plena carga se calcula para la flexión de trabajo y la longitud del muelle precargado especificadas.
H, L₈ L₁	La longitud de un muelle precargado se calcula para la flexión de trabajo y la longitud del muelle a plena carga especificadas.
L₁, L₈ H	La flexión de trabajo se calcula para las longitudes especificadas de un muelle precargado y un muelle a plena carga.

(Más opciones)

Muestra opciones adicionales para el diseño del muelle. Para mostrar el área Más opciones, pulse , situado en la esquina inferior derecha de la ficha Cálculo.

Diseño de la flexión de trabajo
Nota: Sólo está disponible si se selecciona Diseño del muelle de compresión en el área Cálculo de resistencia del muelle y F, D d, L0, n, Cotas del ensamblaje en la lista desplegable Tipo de diseño.
No especificado	Se diseña una flexión de trabajo del muelle válida para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Flexión mínima de trabajo	Se diseña una flexión de trabajo del muelle válida, superior al valor mínimo permitido H_min, para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Flexión máxima de trabajo	Se diseña una flexión de trabajo del muelle válida, menor que el valor máximo admitido H_max, para la carga y el diámetro del muelle especificados
Rango de flexión	Se diseña una flexión de trabajo del muelle válida, que es la más cercana a la flexión requerida H', para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Diseño del diámetro del muelle
Nota: Sólo está disponible si selecciona Diseño del muelle de compresión en el área Cálculo de resistencia del muelle y F, Cotas del ensamblaje d, L0, n, D en la lista desplegable Tipo de diseño.
No especificado	Se diseña el menor diámetro del muelle válido para la carga y las cotas del ensamblaje del muelle especificadas.
Diámetro mínimo	Se diseña el menor diámetro del muelle válido, mayor que el valor mínimo admitido D2_min, para la carga y las cotas del ensamblaje del muelle especificadas.
Diámetro máximo	Se diseña el diámetro exterior del muelle válido, menor que el valor máximo admitido D1_max, para la carga y las cotas del ensamblaje del muelle especificadas.
Rango de diámetro	Se diseña el diámetro del muelle válido más cercano al diámetro requerido D', para la carga y las cotas del ensamblaje del muelle especificadas.

Resultados

Para mostrar el área Resultados a la derecha de las fichas Cálculo y Diseño, pulse dos veces en la línea doble de la derecha o una vez en el cheurón.

Muestra los valores de las cotas calculadas, como la masa del muelle o la longitud del conductor. Pulse Calcular para mostrar los valores. Las unidades de los valores de los resultados se pueden modificar. Pulse dos veces en el valor especificado que desee cambiar.

Los siguientes parámetros de salida se muestran en el panel Resultados:

Espacio entre bobinas del muelle libre (a)
Separación del muelle libre (t)
Factor de corrección de Wahl (K_w)
Constante de muelle (k)
Flexión del muelle de carga mínima (s₁)
Flexión total del muelle (s₈)
Flexión límite del muelle (s₉)
Flexión de trabajo del muelle (s_work)
Flexión máxima admitida de trabajo del muelle (s_max)
Longitud límite de prueba del muelle (L_minf)
Longitud límite teórica del muelle (L₉)
Fuerza límite del muelle (F₉)
Tensión de carga mínima (τ₁)
Tensión de carga máxima (τ₈)
Tensión de longitud comprimida (τ₉)
Velocidad crítica del muelle (v)
Frecuencia natural de oscilación del muelle (f)
Energía de deformación (W₈)
Longitud del conductor (l)
Masa del muelle (m)

Nota: Para obtener una descripción más detallada de los parámetros calculados en unidades métricas o imperiales, consulte el Manual del ingeniero.

Resumen de mensajes

Muestra los informes sobre el cálculo. Para abrir el área Resumen de mensajes en la parte inferior de las fichas Cálculo y Diseño, pulse dos veces en la línea doble situada al final de las fichas o una vez en el cheurón que aparece en la parte inferior de éstas.

Comandos de la barra de herramientas