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• DanielEsauMejiaLopez

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i2"

sus cEases, represemtecEÓr'l y acotacEóm ftrT

uxeEBes:

OBJETIVOS

y saber representat gráficamente los diversos tipos de - Conocer y su aplicación industrial. muelles Realizar prácticas en el montaje de mecanismos en que intervengan los -diversos tipos de muelles estudiados. EXPOSICIÓN DEL T'EMA Los muelles son elementos mecánicos que se emplean, con frecuencia,

en las fabricaciones mecánicas. Hay gran variedad, según sus formas y dimensiones, de acuerdo con la finalidad a que se destinen. Están fabricados en acero especial, cuya propiedad principal es la elasticidad. Por su construcción son susceptibles de absorber deformaciones considerables bajo la acción de una fuerza, y de volver a su forma de origen

Fig.

l2.l

cuando cesa la acción de la misma (UNE 1444.

12.1 Muelles helicoldaies Los muelles helicoidales están formados por alambres de sección redonda (fig. 1 2.1) V también de sección rectangular y cuadrada (figura 12.9), arrollados generalmente en hélice a la derecha. Se montan como elementos elásticos entre otras piezas de máquinas o útiles (tig.12.7), haciéndolos trabajar a compresión (fig. 12.7), torsión (frg. 12.23) y trac-

.

ción (fig.

12.21).

en v¡sta

12J.1

Resorte cilíndrico de compresión Trabaja tratando de extenderse hacia afuera, en el sentido de su eje, oponiéndose a una fuerza externa que lo ccmprima, Este tipo de resorte es el de uso más general; se emplea en válvulas, engrasadores, etc. (fí-

Fí9. 12.2

gura 1 2.1 ). Fara conseguir un funcionamiento correcto, los extremos de un resorte de compresión han de presentar superficies de apoyo planas y perpendiculares a su eje (fig. 12.2). Por este motivo, las dos espiras extremas son más próximas y están esmeriladas.

12J.2

Representación DtN 2 096

de

los muelles de compresión cilíndricos

Si se dibujan sueltos, es preferible representarlos cortados por Ia

(fig. 12.3).

mitad

en corte

Fis. t2.3

Cuando son de tamaño reducido" se pueden representar en fo¡,ma simbóiica (fig. 12.4). (Rd : perfil del alambre redondo.) l-os dibujos de muelles montados se representan en corte (fig. 12.S) o de forma simbólica, por meciio de una línea liena ancha, (fig. X2.6).

símbolo

12.1.3 Acotación de muelles de compresión cilíndricos datos para acotar, y su designación para listas de plezas, son .los Los siguientes (fig. 12.3):

Fig. 12.4

Da ó Dí

d Dm

= Diámetro exterior o interior. Según gue el resorte trabaje en un agujero o sobre un eje. se acotará uno u otro. = Diámetro del alambre, lado del cuadrado, dimensiones del rectángulo, según ia fo¡.ma del perfil. : Diámetro medio. que sirve para calcular la longitud del alarnbre.

Paso

de las

espiras

Lo

^

-

1.5

d

n

Longitud del resorte, en posición libre

Lo = (n x P) + 1,5d

montado

Fig. 12.5

Número de espiras

^_ "P N-ongitud aproximada

Lo

.4

1,5

d

de la parte helicoidal del alambre desarrollado

!-:tt 12.1

-

Dm

n

Representación de muelles de cornpresión,

de sección cuadrada representan como los anteriores en sus tres variantes, como indican .las Se figuras 12.8, 12.9 y 12.10. montado

Fig. 12.6

en vasta

Fig. l2.B

en corte

Fiq. 12.9

12.2 Muelles ile resorte de compnesión cónicos Estos resortes se emplean principalmente para amortiguar

choques

de gran intensidad, por ejemplo en amortiguadores de topes de vagones.

Fig. 12.7

12.2.1 Representación de resortes de compresión cónícos. de sección redonda DIN 29 Se representan tal como se indica en las figuras 1Z.i1A, E y

C.

en cofte

Fig. 12.11

12.2.2 Muelles de compresión cónicos, de sección rectangular DIN 29 .-. Eslgn formados por L!na lámina de acero arrollada en forma cónica (fis'12.12A). sus otras formas de representación se ven en las figuras 12.128 y C. l-a sección de la lámina que los constituye dlsminuye con el radio de arrollamiento del resorte. su forma cónica está concebida de manera que, bajo gl efecto de una carga dada, la altura del resorte sea mínima. En las figúras 12.134 y B se ve su forma de trabajo.

trrllTllr,, ,, Fig.12.f2

12.2.3 Acotación de muelles cónicos de compresíón Los datos para acotar son los sigu¡entes (fig. 12.12C):

dm : Diámetro medio de la base üm = Diámetro medio de la base b = Anchura de la lárnina. e : Espesor de la lámina.

[-a :

superior. inferior.

I-ongitud libre def nruelle.

Los muelles de sección redonda se acotan de forma similar (fig. 12,11). 1tre

Fig. /2.13 Aplicación de un resorte cónico: ,A,, sin trabajar; B, bajo la acción de una fuerza.

,,:4 r':t

.l

'l i

,.i

X2.3 lMuelles de platillo

-.t

Están formados por arandelas de piatllio cónicas que se van intenponiendo, unas encima de otras, según convenEa (figs. 12.14A' B C y D). Este tipo de muelle tiene cada día mayon aplicación, dada la simpli-

cidad de su cornposición y las cuaiidades que reúne, Su cáiculo se hace según DIN 2 092, Fis.

12.'15

Tabla 12.16 Dirnens!ones

de

platillos D

€n vista

Fis.

12.

símbolo

t4

Cuando se representan montados, basta ennegrecer o rayar las super-

ficies de la sección (fig. 12.15).

12.3.1 Acotación de un platillo DIN 2 093 C¡

Grupo

h12

{mn)

8

Di

S

h

H12 ml

lmm)

(n n)

1.2

a.¿

0.2

0.60

03

Q75 t,a0

(m

45

10

6,2

1,10

na I

0,1

t,/,0

lt

915

r

7.2

0.8

t6

8.t

1U

1.25

05

225

n55

t22 2

28

3t5

7.5

ta-J

1.25

q5

2.05

u./ /.óll

2Al

o9

3.15

22,1,

I

3.50

2

rior Da

:

45:

Muelle de Platillo A45 DIN 2093

12.4 Muelle cilíndrico de tracción Se llama así el resorte que ejerce la acción hacia su interior, oponiéndose a una fuerza exterior que trata de estirarlo (fig. 12.17i.

12.4.1 Representación de los muelles de tracción DIN 2 097 En las figuras 12.18, 12.19 V 12.20, se muestran las formas de representación.

0fs q8

taS 4A

75

En la tabla 'l 2.16 se indica la forma de representar y acotar un platillo. Designación de un muelle de platillo de la serie A, con diámetro exte-

(nm)

a3 0Js

l/.

18

lo

Por su modo de acción, un resorte de tracción debe presentar sus espiras extremas curvadas en forma de gancho. La ejecución de estos ojales es muy diversa, siendo el más empleado el de ojal completo (figura 12.19). En las figuras 12.22A a 12.22F se presentan varios modelos de terminación de ojales en los muelles de tracción según la finalidad del

trabajo a que están destinados.

W Fis.

12. f 7

Fig. 12.21 en vrsla

en cone

Fig. f2.18

Fig. 12.19

4E/

símbolo

Fis. 12.20

tle de

Muetracción'

Aplicación en un interruPtot.

i t

i r:l:i '..

t

.'l

'l

-l-(+ü

-.+_ /h\

l]tll 9#'

G (# '4 g *-1

# # #

ffi \Z I

fl Lil

ill

>=lb =ib

ALE.

H

(# +

-l-

\z

// ! \\ l(--r-

Ag &

á-\ (-.¡ \

tul lffil w)

F-;-t G ¡'

4

Fig. 12.22

En reposo, las espiras de un resorte a tracción están normalmente ju ntas.

12.4.2 Acotación de resortes cle tracción I-os datos que se han de acotar son los siguientes (fig. 12.19): Dm

= Diámetro medio. Diámetro exterior. = Diámetro del alambre. = Longitud del resorte sin cargar. = Longitud que corresponde a las espiras. = Abertura del ojal. = Longitud del ojal. = Desarrollo del alambre.

Da =

d Lo Lc m Lg l-

Cuando son ojales especiales hay que acotarlos con detalle de acuerdo

con su forma (DlN 2097).

12.5 Muelles de torsión enrollados Llamados también resortes de flexión enrollados (DlN 2 088)' Tienen infinidad de aplicaciones; entre otras muchas se pueden citar: cerraduras (fig. 12.24), pinzas de sujeción, juguetes, etc. y las formas de

terminación son muy variadas.

12.5.1 Representación En Ia figura 12.23A, B y C se ha dibujado la forma de representación y acotación de este tipo de muelles, y en la 12.24A, B y C tres formas de terminación. Como quiera que las formas de sus extremos son muy diversas, habrá que hacer el dibujo y acotarlas siguiendo las normas de carácter general; para el acotado del resorte en su parte central, se seguirán las instrucciones dadas para el acotado de los muelles de tracción.

12.6 Resortes de espiral DIN

29

tipo de resorte se emplea para producir un movimiento y se aplica, principalmente, en mecánica de relojería, en juguetes mecánicos, metros enrollables, cerraduras (fig. 12.27) etc. Este

18tr

-+/,4\\

K',0' \Y/ fin-

/Ill-.1

((D)r \v,/ en corte

Fig. 12.24

Fis. 12-23

En las figuras 12.254, B, C y 12.26A, B. C y D se aprecian las formas de representación, sin tensión y en posición de trabajo.

12.6.1 Acatación l-os datos para calculary acotar el muelle son (fiEs. 12.25Ay 12.26A):

: Diámetro de la caja donde se ajusta el resorte. = Diámetro del eje donde se enrolla el eje. : Espesor del fleje. : Número de espiras. : Longitud del desarrollo del fleje. d, = Diámetro del fleje enroliado.

D d á n L

Fórmulas:

dr:D-2nb D:

d, + -=+.

t_- n (d'2 +

d

n

D

lI Kilsfñ

sÍmbolo

t!ffilt

I I

t-'tK(sssñ(l' - --+

Fig. 12.25 Muelle de resorte en

|w:*---4

espiral sin tensión.

I D>>)r1

|

Lt-J] en vista

montado

Fig. 12.26 Muelle de resorte en espiral con tensión

Fig.

12.27

ción en dura-

una

Aplicacerra-

[-as figuras 12.28 V 12.29 muestran aigunas de las fornnas de termir¡ación cie ojaies de los rnuelies"

l5t)

/\t \-Z^ -rl

@@@@

^l\:^

F \=T\

l

fl=-\

lil------l Ed__:_r lxl_-J

++

Fig. 12.28 Enganchesinteriores

ffi+

Fig. 12.29 Enganchesexteriores

12.7 Ballesras DilU AS Se emplean principalmente como resortes de suspensión en los vehículos; por su medio se real¡za la unión entre el chasis y los ejes de las ruedas (fig. 12.30). Su fin es amortiguar ios choques debidos a las irregularidades de ios caminos.

Fig. 12.30

Fig. 12.31

PUente de sulecion

rueda

Fig. 12.33 Detalles

vos de sujecién y Fig. 12.32

construct¡colocación

de las ballestas.

Están formadas por una serie de láminas de acero especial. del mismo ancho y espesor, curvadas. siguiendo arcos de círculos concéntricos y con un escaionamiento constante. La lámina más larga se llama lámina maestra u hoja maestra. Las láminas que forman las ballestas están unidas por el centro, a través de un tornilio o por abrazacieras especiales, sujetas por tornillos (figuras 12.31,12.32 y 12.33).

12.7.1

Representación

De la figura 12.34 a la 12.37 se han dibujado los diversos modelos de ballestas y su representación simplificada.

ballesta sin ojos

Fis. 72.34

ballesta con

Fig. 12.35

ballesta s¡n ojos y con br¡das

rry. ¡¿.Ja

ballesta con ojos y con br¡das

Fis. 72.37

t3

/

ñ¡ li=-) 1iqr- -T l

+

EJERCICIO PRÁCTICO Dibujar, en los formatos más apropiados y a [a escala más conveniente, el dibujo de conjunto, lista de piezas y dibujos de despiece de Ia manecilla de fijación de la figura 12.38. Elementos

'l 2 3 4

perno muelle manivela maneta

Material

F 1141 F 1410 Fundición

F 1120

Nota: El paso correspondiente a M 18 es 2,5

mm.

Fig. 12.38 Manecilla de

fijación.

al20

Las diversas piezas representadas se montan de la forma siguiente: Se introduce el muelle en el agujero de ñ 30 de la biela; el perno atraviesa el muelle y se une a la maneta por medio de la rosca realizada en el perno y en Ia maneta.

158