Información sobre materiales y recursos técnicos

Consideraciones generales para el diseño

El diseño de resortes es un proceso iterativo que produce un diseño óptimo para una aplicación específica. Entran en juego muchas variables: rendimiento en un espacio definido, vida útil de servicio satisfactoria y consideraciones de óptima fabricación. Las consideraciones de fabricación incluyen la selección del material, la selección de técnicas de fabricación y la aplicación del conocimiento y experiencia acumulados en la fabricación de resortes.

El primer paso en el diseño de un nuevo resorte es la determinación de las cargas y deflexiones requeridas para una aplicación en particular. Se deben considerar las limitaciones dimensionales, además de la temperatura de trabajo. A temperaturas estáticas y normales, se permiten tensiones de funcionamiento mucho más altas. Cuando se trabaja a cargas por fatiga o temperaturas elevadas, se deben aplicar niveles de tensión de trabajo más bajos.

El segundo paso en el proceso de diseño es la selección de un material adecuado. Se deben considerar las condiciones medioambientales y los tamaños y perfiles de los materiales disponibles. Consultar las páginas Materiales de resortes y Tipos de materiales vs. Medio ambiente para más información sobre los materiales para fabricar resortes comunes y su uso.

El tercer paso es el proceso de diseño detallado que comienza con un diseño tentativo. Los espacios libres, las tensiones, la vida útil de resistencia a la fatiga y otras consideraciones se optimizan durante este proceso.

Especificación de parámetros de los resortes

Muchos de los diseños de resortes que Suhm recibe de los clientes no son diseños factibles. En esos casos, los parámetros de los resortes, tal como el número de espirales, el índice de rigidez, el diámetro del alambre/barra y las alturas de carga, no son compatibles o son conflictivos. Suhm analiza detalladamente cada diseño y trabaja con el cliente para entender bien los parámetros críticos y no críticos. Los parámetros no críticos de los resortes se indican como valores “de referencia”, lo cual significa que pueden ajustarse para cumplir con los requisitos críticos del resorte.

Un resorte en espiral nunca se debe considerar como componente maquinado de precisión ni se debe definir con las tolerancias de un componente maquinado de precisión. Los resortes cerrados y rectificados se expanden y contraen durante el funcionamiento y los índices de carga/rigidez son muy impredecibles durante el 15% inicial y final de desplazamiento. Para lograr un cierto nivel de previsibilidad de los índices de carga/rigidez, los resortes se operan dentro del 70% intermedio de su desplazamiento. Aún en esa área, las tolerancias de cargas normales son de +/- 10%. Si las circunstancias exigen un índice de carga/rigidez más estricto, las tolerancias se pueden reducir a +/- 5% en condiciones extremas.

El éxito de un diseño depende de la comunicación detallada de la función del resorte y de dónde se colocará.