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

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

Acceso:

Cinta de opciones: ficha Diseño

panel Muelle

Torsión

y haga clic en la ficha Cálculo.

Cálculo de resistencia del muelle

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

Opción Cálculo

Seleccione las opciones para calcular el muelle.

Dirección de la carga del muelle	Una carga enrolla el muelle	El muelle se carga en la dirección en la que se enrollan las bobinas.
	Una carga desenrolla el muelle	El muelle se carga en la dirección en la que se desenrollan las bobinas.
Tipo de diseño	Nota: esta opción solo está disponible si selecciona Diseño del muelle de torsión en el área Cálculo de resistencia del muelle.
	F₈, Cotas del ensamblaje d, n, D, F₁	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas, el diámetro del muelle y la carga mínima válidos para la carga máxima y las cotas del ensamblaje especificadas para el muelle.
	F, ϕh d, n, D, Flexiones	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas, el diámetro del muelle y las flexiones angulares del brazo de trabajo válidos para la carga y el ángulo del recorrido útil especificados.
	F, D d, n, Cotas del ensamblaje	Se diseñan el diámetro del conductor, el número de bobinas y las cotas del ensamblaje válidos para la carga y el diámetro del muelle de torsión especificados.
	F₈, D, ϕ*h d, n, F1, Flexiones	Se diseñan el diámetro del muelle, el número de bobinas, las flexiones angulares del brazo de trabajo y la carga mínima válidos para la carga máxima, el ángulo del recorrido útil y el diámetro del muelle de torsión especificados.
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: Desde el punto de vista de la comprobación de resistencia de un muelle expuesto a una carga estática, los mejores resultados se obtienen mediante el coeficiente de corrección de Gahner.
	Sugerencia: con los muelles expuestos a cargas estáticas, normalmente no se ejecutan las correcciones.

Cargas

esta opción no está disponible si se selecciona el Cálculo de las fuerzas de trabajo en el área Cálculo de resistencia del muelle.

Calcular los momentos	Se calculan los momentos flectores para las fuerzas de trabajo del muelle y la longitud del brazo especificadas.
Calcular las fuerzas	Se calculan los momentos flectores para las fuerzas de trabajo del muelle y la longitud del brazo especificadas.

Montaje del muelle

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

Realiza la comprobación de las cotas de la varilla o el alojamiento del muelle.

Cotas

Introduzca o mida las cotas del muelle.

Espiras del muelle

Redondeo del número de espiras	Defina el valor para redondear el número de espiras.
Número de espiras 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	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 plegado admitida	Indique el módulo de tensión de plegado admitida del material del muelle.
Módulo de elasticidad	Introduzca el módulo de elasticidad del material del muelle.
Densidad	Introduzca la densidad del material del muelle.
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 producción 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 disminuirá, 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

ϕ1, ϕh ϕ8	Se calcula la flexión angular máxima del brazo de trabajo para el ángulo del recorrido útil y la flexión angular mínima del brazo de trabajo especificados.
ϕ8, ϕh ϕ1	Se calcula la flexión angular mínima del brazo de trabajo para el ángulo del recorrido útil y la flexión angular máxima del brazo de trabajo especificados.
ϕ1, ϕ8 ϕh	Se calcula el ángulo del recorrido útil para las flexiones angulares del brazo de trabajo especificadas.

(Más opciones)

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

Diseño del ángulo del recorrido útil
Nota: Esta área solo está disponible si se seleccionan las dos opciones siguientes: Diseño del muelle de torsión en el área Cálculo de resistencia del muelle y F, j .h d, n, D, Flexiones en la lista desplegable Tipo de diseño.
No especificado	Se diseña el ángulo del recorrido útil válido para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Ángulo mínimo	Se diseña el ángulo del recorrido útil válido, mayor que el valor mínimo permitido, para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Ángulo máximo	Se diseña el ángulo del recorrido útil válido, menor que el valor máximo permitido, para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Rango angular	Se diseña el ángulo del recorrido útil válido más cercano al ángulo requerido para la carga y el diámetro del muelle especificados.
Diseño del diámetro del muelle
Nota: Esta área solo está disponible si se seleccionan las dos opciones siguientes: Diseño del muelle de torsión en el área Cálculo de resistencia del muelle y F₈, Cotas del ensamblaje d, n, D, F₁; o F, ϕ_h d, n, D, Flexiones 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 diámetro menor 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 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:

Resultados
- Tensión de plegado de carga mínima del material del muelle (σ₁)
- Tensión de plegado de carga máxima del material del muelle (σ₈)
- Longitud de la pieza con bobinas a carga máxima (L₈)
- Diámetro interior a carga máxima del muelle (D₂₈)
- Factor de concentración de tensión (k_f)
- Constante de muelle (kϕ)
- Límite del ángulo de flexión prueba del brazo de trabajo (ϕ_max)
- 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