Muelles 101: Exploración de 13 tipos para rendimiento y aplicación | MachineMFG

Resortes 101: Exploración de 13 tipos en función de su rendimiento y aplicación

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1. Muelle espiral cilíndrico

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección circular

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección circular

Las características de la línea son linealidad, rigidez estable, estructura sencilla, fabricación cómoda y amplia aplicabilidad.

Se utiliza principalmente como amortiguador, para reducir las vibraciones, almacenar energía y controlar el movimiento en equipos mecánicos.

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección rectangular

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección rectangular

Con limitaciones de espacio equivalentes, un muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección rectangular presenta una mayor rigidez y puede absorber más energía en comparación con un muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección circular.

Su curva característica es más lineal y su rigidez más constante.

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección plana

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de sección plana

En comparación con el muelle de compresión espiral cilíndrico de sección circular, el muelle de compresión espiral cilíndrico de sección plana tiene la ventaja de poseer una gran capacidad de almacenamiento de energía, una baja altura de compresión y una gran capacidad de compresión.

Como resultado, se utiliza comúnmente en sistemas de válvulas de motores, embragues, transmisiones automáticas y otros dispositivos que tienen un espacio limitado para su instalación.

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de paso desigual

Muelle de compresión helicoidal cilíndrico de paso desigual

Cuando la carga aumenta hasta cierto punto, el muelle se tensa gradualmente a partir de un paso pequeño, lo que hace que la rigidez aumente y la línea característica pase de lineal a incremental. Como resultado, el frecuencia natural se hace variable, lo que permite eliminar o mitigar mejor la resonancia. Esta característica hace que sea una opción popular para su uso en mecanismos de cambio de carga de alta velocidad.

Muelle de compresión cilíndrico helicoidal de varios ramales

Muelle de compresión cilíndrico helicoidal de varios ramales

El material utilizado para un muelle de compresión cilíndrico espiral de varias vueltas es el cable de acero trenzado con alambre de acero fino.

Cuando no está sometido a carga, el contacto entre los alambres del cable metálico es relativamente flojo. Sin embargo, cuando una carga externa alcanza cierto nivel, el contacto se tensa y la rigidez del muelle aumenta, lo que provoca un punto de rotura en la línea característica del muelle espiral multifilar.

En comparación con un muelle espiral cilíndrico ordinario fabricado con el mismo material de sección, el muelle de compresión espiral cilíndrico multitrenzado tiene mayor resistencia y un mayor efecto amortiguador.

Se utiliza habitualmente en armas y motores aeronáuticos.

Muelle de extensión helicoidal cilíndrico

Muelle de extensión helicoidal cilíndrico

El rendimiento y las características de los muelles de tracción helicoidales cilíndricos son similares a los de los muelles de compresión helicoidales cilíndricos de sección circular.

Estos muelles se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren cargas de tracción, como en dispositivos de seguridad contra sobrecargas para acoplamientos y como muelles de tracción de retorno de trinquetes en mecanismos de trinquete.

Muelle de torsión helicoidal cilíndrico

Un muelle de torsión helicoidal cilíndrico está diseñado para soportar cargas de torsión y se utiliza habitualmente para prensar, almacenar energía y como eslabón elástico en sistemas de transmisión. Con una línea característica lineal, se emplea ampliamente en diversas aplicaciones, como dinamómetros y mecanismos de cierre de válvulas de aire forzado.

2. Muelle helicoidal reductor

Muelle helicoidal cónico

Muelle helicoidal cónico

La función de un muelle de espiral cónica es similar a la de un muelle de espiral de paso desigual. Cuando una carga alcanza un determinado nivel, el muelle se tensa gradualmente, empezando por la espira mayor hacia la menor, hasta que las espiras empiezan a hacer contacto.

La línea característica es no lineal, la rigidez aumenta gradualmente y la frecuencia natural de vibración es un valor variable. Esto lo hace ideal para eliminar o reducir la resonancia y hace que tenga una mayor capacidad antirresonante en comparación con los muelles de compresión de igual paso.

Este tipo de muelle es conocido por su estructura compacta y su estabilidad. Se suele utilizar para soportar cargas pesadas y reducir las vibraciones, como en los muelles de suspensión de las pesadas cribas vibratorias y en las transmisiones de los automóviles Dongfeng.

Muelle helicoidal en espiral

Muelle helicoidal en espiral

En comparación con otros muelles, los muelles helicoidales de voluta tienen la capacidad de absorber más energía en un espacio compacto. Además, la fricción entre sus placas puede reducir eficazmente las vibraciones.

Los muelles helicoidales de voluta se utilizan habitualmente en sistemas de tuberías que requieren absorber la deformación por expansión térmica y la vibración Yin Ni, así como en componentes relacionados con sistemas de tuberías, como los sistemas de tuberías de vapor y agua en centrales térmicas.

Sin embargo, el muelle helicoidal de voluta tiene algunas limitaciones, como una pequeña separación entre las placas que dificulta el templado e imposibilita el granallado. Además, la precisión de fabricación del muelle puede no ser lo suficientemente alta.

3. Muelle de barra de torsión

Muelle de barra de torsión

El diseño de los muelles de barra de torsión es sencillo, pero las exigencias de calidad del material y precisión de fabricación son elevadas.

Se utiliza principalmente como muelle de suspensión en automóviles y vehículos ligeros, así como muelle auxiliar para válvulas en motores de combustión interna, muelles neumáticos y presurizadores.

4. Muelle Belleville

Primavera de Belleville

Los muelles Belleville ordinarios presentan una gran capacidad de carga, amortiguación y absorción de impactos.

Utilizando distintas combinaciones, se pueden obtener varias líneas características.

Estos muelles pueden utilizarse en diversas aplicaciones, como válvulas de seguridad de presión, dispositivos de conversión automática, dispositivos de restablecimiento, embragues, etc.

5. Muelle anular

Muelle anular

Los muelles anulares se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren la absorción de cantidades significativas de energía en un espacio limitado, como muelles en dispositivos de tracción de locomotoras, muelles amortiguadores para grúas y cañones, muelles amortiguadores para martillos de forja y muelles de frenado en aviones, entre otros.

6. Muelle de voluta plano

Muelle de voluta plano

El muelle espiral es un muelle plano, enrollado, fabricado a partir de una pequeña correa metálica. Puede servir tanto de elemento de medición (conocido como muelle espiral de medición) como de elemento de presión (denominado muelle espiral de contacto).

primavera

El muelle sirve principalmente como componente de almacenamiento de energía.

Clockwork es fiable y fácil de mantener.

Se utiliza habitualmente en dispositivos de cronometraje e instrumentos de control del tiempo, como relojes, instrumentos de grabación, electrodomésticos, etc., y como fuente de energía en juguetes motorizados.

7. Muelle de ballesta

El muelle de ballesta es un tipo de chapa metálica de sección rectangular, utilizado principalmente en aplicaciones con poca carga y deformación. Puede servir como elemento sensible en instrumentos de detección o dispositivos automáticos, punto de contacto eléctrico, trinquete en un mecanismo de trinquete, muelle de presión para un posicionador o carril de apoyo o guía.

8. Muelle de chapa de acero

Muelle de chapa de acero

En chapa de acero muelle consta de varias placas de acero para muelles.

Se utiliza habitualmente como componente de suspensión en automóviles, tractores y trenes para amortiguar y reducir las vibraciones.

Además, se emplea como amortiguador de vibraciones en varios productos mecánicos debido a su gran rigidez.

9. Muelle de goma

Muelle de goma

El muelle de caucho tiene un módulo elástico pequeño, lo que permite una deformación elástica significativa y facilita la obtención de las características no lineales deseadas. Su forma no tiene restricciones y su rigidez puede seleccionarse libremente para satisfacer los requisitos de diseño en cualquier dirección.

Además, el muelle de caucho es capaz de soportar varias cargas simultáneamente, lo que simplifica la estructura general del sistema. El uso de muelles de goma en equipos mecánicos está creciendo rápidamente.

10. Muelle compuesto en espiral de caucho y metal

Muelle compuesto en espiral de caucho y metal

La curva característica de un muelle compuesto espiral caucho-metal es creciente.

En comparación con un muelle de caucho, este muelle compuesto tiene mayor rigidez y amortiguación que un muelle metálico.

Como resultado, tiene las ventajas de una gran capacidad de carga, una eficaz amortiguación de las vibraciones y una mayor resistencia al desgaste.

Es adecuado para sistemas de suspensión en equipos de minería y vehículos pesados.

11. Muelle neumático

Muelle neumático

Un muelle neumático es un no metálico Tipo de muelle que utiliza la compresibilidad del aire para proporcionar un efecto elástico. Cuando se utiliza en el sistema de suspensión de un vehículo, puede mejorar significativamente el rendimiento dinámico del vehículo y la comodidad de marcha, por lo que es una tecnología ampliamente adoptada en automóviles y trenes.

12. Diafragma y cápsula

Diafragma ondulado

Diafragma ondulado

Se utiliza para evaluar magnitudes no lineales relacionadas con la presión, como el flujo de líquidos o gases en tuberías y la velocidad y altitud de los aviones.

Diafragma plano

Diafragma plano

Se utiliza como componente sensible del instrumento y sirve para aislar dos sustancias distintas. Por ejemplo, funciona como un dispositivo de sellado flexible que se deforma en respuesta a los cambios de presión o vacío.

Cápsula

Cápsula

Dos diafragmas idénticos están conectados en forma de caja a lo largo de la periferia.

13. Tubo del muelle de presión

Tubo del muelle de presión

Bajo la influencia de la presión del fluido, el extremo del tubo del muelle de presión experimenta un desplazamiento, que se transmite a la aguja a través de un mecanismo de transmisión. Este mecanismo se utiliza en diversos instrumentos, como manómetros, termómetros, vacuómetros, indicadores de nivel de líquidos y caudalímetros.

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