Generador de componentes de muelles de extensión (cuadro de diálogo): ficha Cálculo

Define los parámetros para el cálculo de los muelles de extensión.

Acceso:

Cinta de opciones: ficha Diseño

panel Muelle

Extensión y pulse la ficha Cálculo.

Tipo de cálculo de resistencia

Diseño del muelle de extensión	Se diseñan las cotas del muelle de extensión para la carga del muelle especificada.
Cálculo de comprobación del muelle	Calcula las cotas del ensamblaje y realiza una comprobación de la resistencia del muelle de extensión para la carga y las cotas del muelle especificadas.
Cálculo de las fuerzas de trabajo	Se calculan las fuerzas inducidas por el muelle de extensión con las cotas especificadas.

Opciones de cálculo

Seleccione las opciones para calcular el muelle.

Tipo de diseño	Nota: Esta opción está disponible únicamente si se selecciona Diseño el muelle de extensión en el área Tipo de cálculo de resistencia.
	F, Cotas del ensamblaje, d, L₀, n, D, Gancho	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de espiras, el diámetro del muelle y el tamaño del gancho válidos para la carga F₁, F₈ y las cotas del ensamblaje L₁, L₈, H del muelle de extensión especificadas.
	F, Cotas del ensamblaje, Gancho d, L₀, n, D	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de espiras, el diámetro y la longitud del muelle válidos para la carga F₁, F₈ y las cotas del ensamblaje L, L₈, H y la forma del gancho del muelle de extensión especificadas.
	F, D d, L₀, n, Cotas del ensamblaje, Gancho	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de espiras, la longitud y las cotas de ensamblaje L₁, L₈, H adecuados y el tamaño del gancho para la carga específica F₁, F₈ y el diámetro del muelle de extensión.
	F, D, Gancho d, L₀, n, Cotas del ensamblaje	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de espiras, la longitud y las cotas de ensamblaje L₁, L₈, H adecuados para la carga específica F₁, F₈y el diámetro del muelle de extensión y la forma del gancho.
	F₈, D, Cotas del ensamblaje, Gancho d, L₀, n, F₁	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de espiras, la longitud del muelle y la fuerza requerida F₁ en el estado precargado adecuados para la fuerza de trabajo específica F₈, el diámetro y las cotas de ensamblaje L₁, L₈, H y la forma del gancho del muelle de extensión.
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.

Cargas

Los campos de edición se activan si se selecciona Cálculo de las fuerzas de trabajo en el área Cálculo de resistencia del muelle.

Cotas

Introduzca o mida las cotas del muelle.

Nota: la disponibilidad de los campos de edición depende de la opción que se seleccione en el área Tipo de cálculo de resistencia.

Pretensión del muelle

Los muelles de extensión conformados en frío se producen preferiblemente con pretensión, con espiras activas cerradas. La pretensión del muelle tiene un efecto considerable en el aumento de su capacidad de carga. Para deformar el muelle hasta la longitud adecuada, utilice una carga superior a la usada con los muelles sin pretensión. La pretensión aparece en las espiras del muelle en el proceso de enrollar el conductor del muelle, y su tamaño depende del material utilizado, el índice del muelle y el método para enrollarlo. La pretensión del muelle es significativamente menor en los muelles que se enrollan en máquinas para el enrollamiento de muelles automático.

Tensión en estado libre

Introduzca el valor de la tensión en estado libre. Pulse la flecha para abrir el cuadro de diálogo Tensión inicial para los diámetros especificados, donde puede definir el valor.

Nota: el campo de edición solo se activa si se selecciona la opción Pretensión en la lista desplegable anterior.

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	Especifica los valores del material indicados por el usuario o seleccionados en 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 el campo, desactive la casilla.
Tensión de torsión admitida	Introduzca un valor.
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 la flecha que aparece junto al campo de edición donde deba 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 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 = 0,85 ... 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.

Cotas del ensamblaje

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

Espiras del muelle

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

(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: Solo está disponible si se selecciona Diseño del muelle de extensión en el área Tipo de cálculo de resistencia y las opciones siguientes en la lista desplegable Tipo de diseño: F, D d, L₀, n, Cotas del ensamblaje, Gancho o F, D, Gancho d, L₀, n, Cotas del ensamblaje.
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 Hmin, 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 Hmax, 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: Solo está disponible si se selecciona Diseño del muelle de extensión en el área Tipo de cálculo de resistencia y las opciones siguientes en la lista desplegable Tipo de diseño: F, Cotas del ensamblaje ; d, L₀, n, D, Gancho o F, Cotas del ensamblaje, Gancho d, L₀, n, D.
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 D2min, 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 D1max, 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 cotas calculados como el factor de corrección o la masa del muelle. Los valores se calculan cuando se pulsa el comando Calcular.

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

Factor de corrección de Wahl (K_w)
Constante de muelle (k)
Longitud de la pieza con espiras del muelle (L_z)
Longitud límite teórica del muelle (L₉)
Flexión del muelle de carga mínima (s₁)
Flexión total del muelle (s₈)
Flexión límite del muelle (s₉)
Longitud límite de prueba del muelle (L_minf)
Tensión inicial (F₀)
Fuerza límite del muelle (F₉)
Tensión de carga mínima (τ₁)
Tensión de carga máxima (τ₈)
Frecuencia natural de oscilación del muelle (f)
Energía de deformación (W₈)
Longitud del conductor estirado (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