El Generador de componentes de muelles de extensión está diseñado para realizar cálculos simples de extensión con una corrección para el plegado adicional. Utiliza cuatro estados básicos de muelle:

Libre	El muelle no está cargado (índice 0).
Precargado	Aplica la carga de trabajo más pequeña al muelle (índice 1).
A plena carga	Aplica la carga de trabajo máxima al muelle (índice 8).
Límite	El muelle se flexiona hasta la longitud comprimida (índice 9)

La ficha Cálculo presenta dos modos: diseño y 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, 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.

En el Generador de componentes de muelles de extensión:

En la ficha Diseño, defina los parámetros para el diseño de un muelle de extensión, como la longitud o los tipos de ganchos del muelle.
En la ficha Cálculo, defina los parámetros para el cálculo de un muelle de extensión, como las cargas o los materiales del muelle, por ejemplo.

ConsejoEl procedimiento de cálculo se describe en el Manual del ingeniero para ambos modos y para el cálculo en unidades métricas e imperiales. En él se incluyen también otras instrucciones para diseñar muelles de extensión.

Procedimientos

Diseño de muelles de extensión

Inserción de muelles de extensión

En la cinta de opciones, pulse ficha Diseño panel Muelle Extensión.
En la ficha Diseño, seleccione las opciones para el muelle de extensión seleccionado. Por ejemplo, seleccione el tipo de carga o de gancho.
Cambie a la ficha Cálculo y escriba los valores correspondientes. 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 cálculo 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 con el Generador de muelles de extensión

Abra el ensamblaje de Autodesk Inventor con el muelle de extensión de Design Accelerator ya insertado.
Seleccione el muelle de extensión, pulse con el botón derecho del ratón para abrir el menú contextual y seleccione el comando Editar con Design Accelerator.
Edite el muelle de extensión. 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 si la comprobación de resistencia es correcta. 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

Referencia del Generador de componentes de muelles de extensión: ficha Diseño

Permite definir los parámetros para el diseño de los muelles de extensión.

Acceso:

Cinta de opciones: ficha Diseño

panel Muelle

Extensión

Imagen de referencia del muelle

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

La imagen se actualiza cuando se cambia el diámetro del muelle a interior, medio 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.

Modelo

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

NotaCuando se especifica la posición, se crea la vista preliminar gráfica con las cotas y el tipo de muelle adecuados.

Longitud instalada	Carga mínima : el ángulo entre los brazos se define a partir de la flexión mínima del brazo de trabajo.
	Carga de trabajo: el ángulo entre los brazos se define a partir de la flexión máxima del brazo de trabajo.
	Carga máxima: el ángulo entre los brazos se calcula a partir de la fuerza de trabajo.
	Personalizado: el ángulo entre los brazos lo 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. Introduzca o mida la longitud del muelle.
Dirección de espira	Seleccione la dirección de la espira, izquierda o derecha.

Conductor del muelle

Introduzca o mida el valor del diámetro del conductor.

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.

Exterior: se calculan los diámetros medio e interior del muelle para el diámetro del conductor y el diámetro exterior del muelle especificados.

Mediano: 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.

Notasegún lo que se seleccione aquí, el campo de edición siguiente cambia a Diámetro interior, Diámetro medio o Diámetro exterior.

Inicio

Los extremos del muelle normalmente son iguales a ambos lados. Esto es especialmente así en el caso de los muelles estándar. Sin embargo, se pueden seleccionar tipos de extremos de inicio y fin distintos para los muelles de extensión.

Tipo de gancho	Use el menú desplegable para seleccionar el tipo de gancho de inicio. Consulte el capítulo Ganchos de los muelles de extensión del Manual del ingeniero para conocer las fórmulas para el cálculo de los ganchos.
Longitud del gancho	Especifique la longitud del gancho. Si se utiliza el tipo de gancho no especificado, si se introduce 0, el extremo de la espira es natural (sin plegado).

Fin

Tipo de gancho	Use el menú desplegable para seleccionar el tipo de gancho de fin. Consulte el capítulo Ganchos de los muelles de extensión del Manual del ingeniero para conocer las fórmulas para el cálculo de los ganchos.
Longitud del gancho	Especifique la longitud del gancho. Si se utiliza el tipo de gancho no especificado, si se introduce 0, el extremo de la espira es natural (sin plegado).

Longitud del muelle

Use esta sección para definir los parámetros que se deben proporcionar y los que se deben calcular.

Entradas de longitud	n, o L₀	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.
	L₀, o n	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, n o	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.
Longitud de muelle suelto	Introduzca o mida el valor de longitud del muelle suelto. NotaEsta opción sólo está disponible si se selecciona L₀, t n en la lista desplegable Entradas de longitud.
Longitud total del gancho	Suma de las longitudes de gancho o₁ y o₂. Si se selecciona el mismo tipo de gancho para ambos extremos del muelle, su longitud es la misma (o₁ = o₂)
Número de espiras activas	Especifique el número de espiras activas del muelle.
Paso de espira	Especifique el paso de espira. NotaEste campo de edición se activa cuando se selecciona No pretensado en el menú desplegable Pretensión del muelle de la ficha Cálculo. Pulse , situado junto al campo de edición, para abrir el cuadro de diálogo Paso entre espiras de un muelle, que permite especificar el valor del paso entre las espiras de un muelle. El valor seleccionado se transfiere a la ficha Diseño cuando se pulsa Aceptar. Si el campo de edición está activado, el valor se calcula cuando se pulsa Calcular.

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)

NotaPara 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

Referencia del Generador de componentes de muelles de extensión: 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	NotaEsta 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 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.

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.

Notala 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.

Notael campo de edición sólo se activa si se selecciona la opción Pretensado 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 » 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 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 espiras 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
NotaSólo 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
NotaSólo 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 (t₁)
Tensión de carga máxima (t₈)
Frecuencia natural de oscilación del muelle (f)
Energía de deformación (W₈)
Longitud del conductor estirado (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.

Resumen de mensajes

Comandos de la barra de herramientas

Inventor

Puntuación de la comunidad

Etiquetas Etiquetas0

Page statistics

Generador de componentes de muelles de extensión

Tabla de contenidos

Comentarios0