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CAPITULO VI: MUELLES MECÁNICOS [120]
Entonces las ecuaciones (8-14) y (8-15) dan las componentes de la tensión
como:
߬ ൌ ܭ௦ 8ܨ ܦ ൌ ሺ8ሻሺ20ሻሺ0,4715ሻ ൌ 34.900 ݈ܾൗ݈݃ଶ
ߨ݀ଷ 1,097 ߨሺ0,091ሻଷ
߬ ൌ ܭ௦ 8ܨ ܦ ൌ 1,097 ሺ8ሻሺ30ሻሺ0,4715ሻ ൌ 52.400 ݈ܾൗ݈݃ଶ
ߨ݀ଷ ߨሺ0,091ሻଷ
Los coeficientes de seguridad se obtienen empleando los criterios de fallo
representados por las ecuaciones (8-16) y (8-17). Para un fallo de fatiga el
coeficiente de seguridad es:
݊ ൌ ܵ௦ ൌ 62.400 ൌ 1,79
߬ 34.900
O un margen de seguridad del 79 por 100. El coeficiente de seguridad para un
fallo estático es:
݊ ൌ ܵ௦௬ ൌ 145.000 ൌ 1,66
߬ ߬ 34.900 52.400
Y, por tanto, el proyecto es satisfactorio. Es dudoso que el hilo de 0,080 plg
origine tensiones dentro de un margen seguro.
6.7.- MUELLES A TORSIÓN HELICOIDALES
Los muelles a torsión que se indican en la figura 8-12 se emplean en bisagras de
puertas y en los starters de los automóviles y, de hecho, en cualquier aplicación
en la que se necesite un par.
Un muelle a torsión se somete a la acción del momento flector M=Fr, como se
muestra en la figura 8-13, produciendo una tensión normal en el alambre.
Nótese que ello contrasta con los muelles helicoidales a compresión o extensión,
en los que la carga produce una tensión de torsión en el alambre.
Esto significa que las tensiones residuales que surgen durante el arrollamiento
están en la misma dirección que las tensiones de trabajo que se producen
durante su utilización. Estas tensiones residuales son de utilidad para conseguir
que el muelle sea más fuerte, oponiéndose a la tensión de trabajo, siempre que
la carga se aplique de modo que haga que el muelle se arrolle aún más. Debido
a que la tensión residual se opone a la de trabajo, los muelles a torsión pueden
proyectarse para funcionar con unos límites de tensión que igualen o excedan al
límite de fluencia del alambre.
La tensión de flexión puede obtenerse empleando la teoría de la viga curva que
se explicó en la sección 2-11. Es conveniente escribir la expresión en la forma:
ܿܯ
ߪൌܫ ܭ
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