Libre	El muelle no está cargado (índice 0).
Precargado	Se aplica la carga de trabajo más pequeña al muelle (índice 1).
A plena carga	Se aplica la carga de trabajo máxima al muelle (índice 8).
Límite	El muelle se rebaja hasta el contacto con la espira (índice 9).

El programa trabaja en dos modos: el de diseño y el de comprobación. Durante el diseño del muelle, el diámetro del conductor, el número de espiras y la longitud libre del muelle L0 se diseñan para una carga específica, para las cotas de ensamblaje (L1, L8, H) o para el diámetro y el material del muelle. En el modo de comprobación, las cotas del ensamblaje o las cargas del muelle se calculan para el muelle dado. Todos los modelos se crean con espiras hacia la derecha.

En el Generador de componentes de muelles de compresión:

En la ficha Diseño, defina los parámetros para un diseño de muelle de compresión como la longitud del muelle o el diámetro del conductor.
En la ficha Cálculo, defina los parámetros para el cálculo de un muelle de compresión, el tipo de cálculo de tensión, las cargas o los materiales del muelle.

ConsejoEl procedimiento de cálculo se describe en el Manual del ingeniero para ambos modos y para el cálculo en unidades métricas e imperiales, junto con otras instrucciones para diseñar muelles de compresión.

Procedimientos

Diseño de muelles de compresión

Inserción de muelles de compresión

En la cinta de opciones, pulse ficha Diseño panel Muelle Compresión.
En la ficha Diseño:
- Especifique el eje y el plano inicial para insertar el muelle de compresión.
- Introduzca otros valores de diseño, por ejemplo, el diámetro del conductor.
Pulse Calcular para realizar el cálculo.
Los resultados del cálculo se muestran en el área Resultados. Las entradas que hacen que falle el cálculo se muestran en rojo (el valor no corresponde con otros valores o criterios de cálculo insertados). La descripción de los resultados de cálculo se muestra en el área Resumen de mensajes, que aparece al pulsar el cheurón situado en la parte inferior derecha de las fichas Diseño y Cálculo.
Pulse Aceptar para insertar un muelle en el ensamblaje de Autodesk Inventor.

NotaPuede pasar a la ficha Cálculo para introducir los valores para el cálculo. Por ejemplo, seleccione el tipo de cálculo de resistencia y defina las cargas y el material del muelle.

ConsejoPara ver el informe HTML, pulse Resultados

Cálculo de los muelles de compresión

La ficha Cálculo del Generador de muelles de compresión permite diseñar un muelle personalizado y calcular las características del muelle.

En la cinta de opciones, pulse ficha Diseño panel Muelle Compresión.
En la ficha Diseño:
- Especifique el eje y el plano inicial para insertar el muelle de compresión.
- Introduzca los valores de diseño, por ejemplo, el diámetro del conductor.
Cambie a la ficha Cálculo para introducir los valores personalizados. Por ejemplo, seleccione el tipo de cálculo de resistencia y defina las cargas y el material del muelle.
Nota: pulse , situado en la esquina inferior derecha, para ver opciones adicionales para el diseño del muelle.
Pulse Calcular para realizar el cálculo.
Los resultados del cálculo se muestran en el área Resultados. Las entradas que hacen que falle el cálculo se muestran en rojo (el valor no corresponde con otros valores o criterios de cálculo insertados). La descripción de los resultados de cálculo se muestra en el área Resumen de mensajes, que aparece al pulsar el cheurón situado en la parte inferior derecha de las fichas Diseño y Cálculo.
Pulse Aceptar para insertar un muelle en el ensamblaje de Autodesk Inventor.

ConsejoPara ver el informe HTML, pulse Resultados

Edición de muelles mediante el Generador de muelles de compresión

Abra el ensamblaje de Autodesk Inventor con el muelle de compresión de Design Accelerator ya insertado.
Seleccione el muelle de compresión, pulse con el botón derecho del ratón para abrir el menú contextual y seleccione el comando Editar con Design Accelerator.
Edite el muelle de compresión. Puede cambiar el tipo de carga, cambiar el material del muelle o cambiar el tamaño del muelle. Si ha modificado los valores de cálculo, pulse Calcular para ver la comprobación de resistencia. Los resultados del cálculo se muestran en el área Resultados. Las entradas que fallen en el cálculo aparecerán en rojo (su valor no corresponde con otros valores insertados o con los criterios de cálculo). Los informes del cálculo se muestran en el área Resumen de mensajes.
Pulse Aceptar.

Referencias

Generador de componentes de muelles de compresión: ficha Diseño

Define los parámetros para el diseño de un muelle de compresión. Los muelles que se pueden diseñar en una página Diseño son muelles de tamaño normalizado; para diseñar y calcular muelles con otros valores, cambie a la página Cálculo.

Acceso:

Cinta de opciones: ficha Diseño

panel Muelle

Compresión

Imagen de referencia del muelle

Pulse para mostrar una imagen con las cotas del muelle básicas.

La imagen se actualiza cuando el parámetro del diámetro de muelle se cambia a Interior, Mediana o Exterior.

La imagen no se actualiza para reflejar los cambios en la longitud, el tipo de gancho, la longitud de gancho, el valor del diámetro del muelle ni el diámetro del conductor.

Posición

Use esta sección para especificar una opción de posición y el tipo de estado con carga del muelle.

Notacuando especifique una inserción completa, se creará la vista preliminar gráfica con las cotas y el tipo de muelle adecuados.

Eje	Selecciona la cara cilíndrica o el eje.
Plano inicial	Selecciona el plano de trabajo o la cara que puede coincidir con el final del muelle. NotaCuando especifique la inserción de Eje y Referencia inicial, se creará la vista preliminar gráfica con las cotas y el tipo de muelle adecuados. Para obtener más información, véase la sección Vista preliminar gráfica.
Longitud instalada	La longitud de Carga mín. se define a partir de la longitud del muelle precargado.
	La longitud de Carga de trabajo se calcula basándose en la fuerza de trabajo.
	La longitud de Carga máxima se define basándose en la longitud del muelle a carga plena.
	La longitud Personalizada la define el usuario.
Longitud de carga mínima, máxima, de trabajo y personalizada	Este campo de edición cambia según la carga que se haya seleccionado en el menú desplegable anterior. El campo de edición sólo se activa para permitir la entrada manual de datos si se selecciona la opción Personalizada en la lista desplegable Longitud instalada; si selecciona otras opciones, el valor se calcula de forma automática al pulsar Calcular.
Dirección de espira	Dado que los muelles hacia la izquierda precisan de herramientas especiales, la dirección de la espira es hacia la derecha, excepto que se den condiciones especiales. Si un muelle está montado sobre roscas, la dirección de la espira deberá ser hacia la izquierda, de forma que las espiras no cuelguen sobre las roscas. Si hay muelles concéntricos, uno de los muelles deberá estar dirigido hacia la izquierda.

Conductor del muelle

Introduzca o mida el valor del diámetro del conductor.

Inicio de muelle

Especifique los parámetros del inicio del muelle.

Espiras finales cerradas	Indique el número total de espiras cerradas.
Espiras de transición	Introduzca el valor de las espiras de transición.
Espiras fijas	Indique el número total de finales cerrados.

Final del muelle

Especifique los parámetros del final del muelle.

Espiras finales cerradas	Indique el número total de espiras cerradas.
Espiras de transición	Introduzca el valor de las espiras de transición.
Espiras fijas	Indique el número total de finales cerrados.

Longitud del muelle

Utilice esta sección para definir qué parámetros se introducen y cuáles se calculan; los parámetros calculados están deshabilitados.

Notaesta área está desactivada, si selecciona Diseño del muelle de compresión en el área Cálculo de resistencia del muelle de la ficha Cálculo.

Entradas de longitud	L0, tn	Calcula el número de espiras del muelle para el diámetro de conductor especificado, la longitud del muelle sin carga y la forma y tamaño del gancho del muelle.
	L0, no	Calcula el tamaño del gancho del muelle para el diámetro de conductor especificado, el número de espiras y la forma y la longitud del muelle sin carga.
	t, nL0	Calcula la longitud del muelle suelto para el diámetro de conductor especificado, el número de espiras y la forma y el tamaño del gancho del muelle.
Longitud de muelle suelto	Especifica la longitud de las espiras activas más los finales de espira.
Paso	Especifique el paso de espira.
Espiras activas	Especifique el número de espiras activas del muelle.

Diámetro del muelle

Use la lista desplegable para determinar las cotas del muelle que se deben especificar como entradas para el cálculo y las cotas que se deben calcular.

Notasegún la selección desplegable, el nombre del campo de edición de esta área cambia a Diámetro interior, Diámetro medio o Diámetro exterior.

Exterior	Se calculan los diámetros medio e interior del muelle para el diámetro del conductor y el diámetro exterior del muelle especificados.
Mediana	Se calculan los diámetros interior y exterior del muelle para el diámetro del conductor y el diámetro medio del muelle especificados.
Interior	Se calculan los diámetros medio y exterior del muelle para el diámetro del conductor y el diámetro interior del muelle especificados.

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.

El área Resultados muestra los resultados apropiados que se deben calcular para obtener todas las cotas correctas del muelle. 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:

Índice del muelle (c)
Diámetro de muelle medio (D)
Diámetro de muelle exterior (D₁)
Diámetro de muelle interior (D₂)

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.

Vista preliminar gráfica

Se muestra una vista preliminar gráfica de la geometría seleccionada en Autodesk Inventor. Puede utilizar pinzamientos para especificar el diámetro del muelle de compresión, el diámetro de conductor, desplazar el muelle a lo largo de su eje y cambiar el número de espiras. (Para editar el valor, pulse dos veces en el pinzamiento).

1. Utilice el pinzamiento para especificar el diámetro del muelle.

2. Utilice el pinzamiento para especificar el diámetro de conductor.

3. Utilice el pinzamiento para desplazar el muelle a lo largo de su eje.

4. Utilice el pinzamiento para cambiar el número de espiras.

Comandos de la barra de herramientas

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	NotaEsta 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 espiras 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 espiras, 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 espiras, 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 espiras 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.
	NotaEn 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	NotaEsta 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 espiras, 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.

Notaesta opción no está disponible en el caso del Cálculo de las fuerzas de trabajo.

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.
Espiras activas	Especifique el número de espiras 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 » t₈ / t_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 » t***_e / t₈. 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
NotaSólo 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
NotaSólo 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 espiras 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 (t₁)
Tensión de carga máxima (t₈)
Tensión de longitud comprimida (t₉)
Velocidad crítica del muelle (v)
Frecuencia natural de oscilación del muelle (f)
Energía de deformación (W₈)
Longitud del conductor (l)
Masa del muelle (m)

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

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