Un resorte helicoidal es un tipo de resorte hecho de una pieza larga de metal enrollada sobre sí misma. Los resortes helicoidales se utilizaban en la época romana, prueba de ello se puede encontrar en los peroné de bronce, los cierres que usaban los soldados romanos, entre otros. Estos se encuentran con bastante frecuencia en excavaciones arqueológicas romanas.
Los resortes helicoidales pueden ser resortes de compresión, [1] resortes de tensión [2] o resortes de torsión , [3] dependiendo de cómo estén enrollados.
Un resorte helicoidal es un dispositivo mecánico que generalmente se usa para almacenar energía y posteriormente liberarla, para absorber impactos o para mantener una fuerza entre superficies en contacto. Están hechos de un material elástico con forma de hélice que vuelve a su longitud natural cuando se descarga.
Se utilizan comúnmente en colchones, suspensiones de automóviles [4] y plomería residencial. Los resortes helicoidales vienen en una variedad de tamaños y formas y pueden usarse para una variedad de aplicaciones. Los resortes helicoidales pequeños se usan a menudo en dispositivos electrónicos, mientras que los más grandes se usan en suspensiones de automóviles. Los resortes helicoidales pueden estar hechos de varios materiales, incluidos acero, latón y bronce. [5]
La tasa de resorte es la medida de cuánto puede contener un resorte helicoidal hasta que se comprime 1 pulgada (2,54 cm). [6] El fabricante normalmente especifica la fuerza del resorte. Si un resorte tiene una velocidad de 100, entonces el resorte se comprimiría 1 pulgada (2,54 cm) con 100 libras (45 kg) de carga. [7]
Los tipos de resortes helicoidales son:
Los resortes de alta resistencia están diseñados para soportar altos niveles de fuerza y tensión. [13] Por lo general, se utilizan en aplicaciones industriales y comerciales donde es necesario soportar o generar cargas pesadas. Los resortes de alta resistencia pueden estar hechos de diversos materiales, incluidos acero , acero inoxidable y titanio . [14] Por lo general, son mucho más rígidos y gruesos que los resortes estándar (3 mm - 65 mm de espesor) [15] y pueden tener una amplia gama de tamaños y formas. Debido a su resistencia y durabilidad, los resortes de alta resistencia se utilizan normalmente en aplicaciones automotrices y mineras. También se utilizan habitualmente en la construcción, los deportes de motor, el ferrocarril y otras industrias donde se utiliza equipo pesado.
El diseño del resorte debe tener en cuenta la rigidez deseada del resorte, así como la cantidad de espacio disponible para el resorte. Además, los resortes deben estar diseñados para soportar las fuerzas que se les aplicarán, como el peso del automóvil o la presión del gas. El diseño de resortes es una parte importante de muchas aplicaciones de ingeniería y es crucial para garantizar que los productos funcionen de manera correcta y segura. [dieciséis]
Los resortes helicoidales tienen muchas aplicaciones; Los notables incluyen:
Los resortes helicoidales se usan comúnmente en la suspensión de vehículos . Estos resortes son resortes de compresión y pueden diferir mucho en resistencia y tamaño según la aplicación. Una suspensión de resortes helicoidales puede ser de rígida a blanda según el vehículo en el que se utilice. El resorte helicoidal puede montarse con un amortiguador o montarse por separado. Los resortes helicoidales en los camiones les permiten moverse suavemente cuando están descargados y, una vez cargados, el resorte se comprime y se vuelve rígido. Esto permite que el vehículo rebote menos cuando está cargado. La suspensión de resortes helicoidales también se utiliza en automóviles de alto rendimiento para que el automóvil pueda absorber golpes y tener un balanceo reducido de la carrocería. En vehículos todoterreno se utilizan por el rango de recorrido que permiten al volante.
Los resortes helicoidales utilizados en el motor son resortes de compresión y juegan un papel importante en el cierre de las válvulas que alimentan aire y dejan salir los gases de escape de la cámara de combustión. El resorte está unido a un balancín que está conectado a la válvula.
Los resortes helicoidales de tensión y extensión de un material determinado, diámetro de alambre y diámetro de espiral ejercen la misma fuerza cuando están completamente cargados; un mayor número de bobinas simplemente aumenta (linealmente) la longitud libre y la longitud comprimida/extendida.
Los resortes helicoidales de metal se fabrican enrollando un alambre alrededor de una formadora; se utiliza un cilindro para formar resortes helicoidales cilíndricos. [18]
La fabricación de resortes es el proceso de fabricar resortes enrollando, enrollando o formando alambre de acero u otros materiales. La fabricación de resortes incluye varios procesos, incluido el enrollado en frío y el enrollado en caliente. [19]
Para satisfacer las demandas de los consumidores actuales, los fabricantes de resortes deben poder producir resortes en una amplia gama de tamaños y formas. Como resultado, la fabricación de resortes se ha vuelto cada vez más compleja y especializada. [20] Deben tener un conocimiento profundo del diseño de resortes para producir productos de calidad. Además, deben poder operar varias máquinas para producir resortes con las características deseadas. La fabricación de resortes es una parte fundamental de la economía y los fabricantes de resortes desempeñan un papel importante a la hora de garantizar que los productos cumplan con los más altos estándares de calidad. [21]
Los resortes helicoidales para vehículos generalmente están hechos de acero endurecido . Una máquina llamada bobinadora automática toma alambre de resorte que ha sido calentado, por lo que se le puede dar forma fácilmente. Luego se introduce en un torno que tiene una varilla de metal con el tamaño de resorte helicoidal deseado. La máquina toma el cable y lo guía hacia la varilla giratoria, además de empujarlo a través de la varilla para formar múltiples bobinas. Luego, el resorte es expulsado de la máquina y un operador lo sumergirá en aceite para que se enfríe. Luego, el resorte se templa para que pierda la fragilidad causada por el enfriamiento. El tamaño y la resistencia de la bobina pueden controlarse mediante el tamaño de la varilla del torno y el material utilizado. Se utilizan diferentes aleaciones para obtener ciertas características del resorte, como rigidez, amortiguación y resistencia. [22]
