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Calculadora de Velocidad Crítica de Resorte
Calcule la frecuencia crítica de surge de un resorte helicoidal de compresión: la frecuencia de resonancia a la que se forman ondas estacionarias a lo largo de las espiras, provocando el fenómeno de surge.
Resultados
Frecuencia de Surge
La frecuencia crítica de surge de un resorte helicoidal de compresión (condición de contorno fijo-fijo / libre-libre, modo fundamental):
- d — diámetro del alambre (m)
- D — diámetro medio de la espira (m)
- nₐ — número de espiras activas
- G — módulo de corte del material del alambre (Pa)
- ρ — densidad del material del alambre (kg/m³)
Rigidez del Resorte
Índice del resorte y frecuencia fijo-libre
El índice del resorte C debe estar típicamente entre 3 y 15 para diseños prácticos de resortes.
Ejemplo práctico
Datos: d = 5 mm, D = 30 mm, nₐ = 7, Acero para resortes (G = 79.3 GPa, ρ = 7850 kg/m³)
√(G / 2ρ) = √(79.3×10⁹ / (2 × 7850)) = 2247.4
f_surge = 0.005 / (2π × 7 × 0.030²) × 2247.4 = 283.9 Hz (17,032 RPM)
k = 79.3×10⁹ × 0.005⁴ / (8 × 0.030³ × 7) = 32.8 N/mm
C = D/d = 30/5 = 6.0 (bueno, dentro del rango 3–15)
f_fixed-free = 283.9 / 2 = 142.0 Hz
⚠️ Regla práctica: La frecuencia de surge debe ser al menos 13× la frecuencia de operación para resortes de válvula, y 15–20× para aplicaciones industriales generales.
Balanceadores portátiles profesionales, analizadores de vibración y sistemas de monitoreo de condición utilizados en más de 50 países. Diagnostique la resonancia de resortes y realice el balanceo de maquinaria rotativa en sitio.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero en análisis de vibraciones y fundador y director general de Vibromera. Desde hace más de 15 años balancea equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrífugas, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y usar solo, en sitio, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el ensamblaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el balanceo en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos difíciles de balanceo y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
