Calculadora de rigidez de resorte equivalente
Calcular la rigidez combinada para resortes en serie o en paralelo
Parámetros de cálculo
Basado en los principios de la norma ISO 26909 y la Ley de Hooke
Resultados del cálculo
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Análisis del sistema:
Cómo funciona la calculadora
Resortes en paralelo
Cuando los resortes están dispuestos uno al lado del otro (en paralelo), comparten la carga de manera equitativa:
Características:
- La rigidez total aumenta
- La misma deflexión para todos los resortes
- La fuerza se distribuye entre los resortes.
- Se utiliza para aumentar la capacidad de carga.
Resortes en serie
Cuando los resortes están conectados de extremo a extremo (serie), experimentan la misma fuerza:
Características:
- La rigidez total disminuye
- La misma fuerza a través de todos los resortes
- La deflexión total es la suma de las deflexiones individuales
- Se utiliza para aumentar el rango de trabajo.
Configuraciones mixtas
Los arreglos complejos combinan conexiones en serie y en paralelo:
- Calcular primero los grupos paralelos
- Luego calcula las combinaciones de series
- Trabajar de adentro hacia afuera para configuraciones anidadas
Tipos de resortes y aplicaciones
- Resortes de compresión: Más común, resistir fuerzas de compresión.
- Resortes de extensión: Resistir fuerzas de tracción, tener tensión inicial
- Resortes de torsión: Resistir fuerzas de rotación, k en N·m/rad
- Resortes de disco: Alta capacidad de carga en espacios reducidos, no lineal
Consideraciones importantes
- La tasa de resorte puede variar con la deflexión (resortes no lineales)
- Considere la unión de bobinas en resortes de compresión
- Tenga en cuenta la tensión inicial en los resortes de extensión.
- La temperatura afecta la rigidez del resorte
- La vida fatigada depende del rango de estrés
Aplicaciones prácticas
- Aislamiento de vibraciones: Resortes en serie para frecuencias más bajas
- Compartir carga: Muelles paralelos para cargas pesadas
- Sintonia FINA: Configuraciones mixtas para características específicas
- Redundancia: Múltiples resortes para seguridad
Calculadora de rigidez de resorte
Calcula la rigidez equivalente de múltiples resortes en configuraciones en serie, en paralelo o mixtas.
Paralelas: k = k₁ + k₂ + … | Serie: 1/k = 1/k₁ + 1/k₂ + …
💼 Aplicaciones
- Aislamiento de vibraciones del compresor: Se requiere fn = 5 Hz, masa 1200 kg. Se necesita k = 118 kN/m. Solución: 4 resortes paralelos de 29,5 kN/m cada uno.
- Suspensión del instrumento: Tengo resortes de 5000 N/m y necesito 2000 N/m. Solución: 2 en serie → k = 2500 N/m. Añada un ajuste para un ajuste fino.
- Aislamiento en dos etapas: Superior: 4 resortes de 10 000 N/m en paralelo = 40 kN/m. Inferior: 4 resortes de 8000 N/m = 32 kN/m. Etapas en serie → fuerza efectiva de ~18 kN/m.
- Reemplazo de emergencia: Resorte roto 12000 N/m. Solo 6000 N/m disponibles. Solución: 2 paralelos = 12000 N/m ✓
Fórmula de primavera:
Resorte helicoidal: k = Gd⁴ / (8D³n) donde G = módulo de corte (acero de 80 GPa), d = Ø del alambre, D = Ø medio de la bobina, n = bobinas activas