Diseño en ingenieria mecanica de Shigley

514 PARTE TRES Diseño de elementos mecánicos
(L 0 ) cr que elimina los diámetros exteriores menores que 0.075 pulg. El factor de seguridad n s
es exactamente 1.20, porque las matemáticas lo forzaron. Si el resorte hubiera estado en un
agujero o sobre una varilla, el diámetro de la espira se hubiera escogido sin referencia a (n s ) d .
El resultado es que sólo hay dos resortes en el dominio posible, uno con un diámetro de alambre
de 0.080 pulg y el otro con un diámetro de alambre de 0.085. La cifra de mérito domina
y la decisión es el diseño con diámetro de alambre de 0.080.
Luego de haber diseñado un resorte, ¿será necesario adaptarlo de acuerdo con las especificaciones
propias? No necesariamente. Hay proveedores que, literalmente, almacenan miles
de resortes de compresión de alambre de piano. Si se revisan sus catálogos, por lo general
se encuentran varios que están muy cerca de la elección que se haya realizado. La deflexión
y la carga máxima se listan en la presentación de características. Verifique si éstas permiten
comprimir el resorte hasta la longitud sólida sin daño. Con frecuencia no lo permiten. Las
razones del resorte pueden ser aproximadas. Cuando menos, esta situación permite que se
ordene un número pequeño de resortes “comerciales” para probarlos. A menudo, la decisión
depende más de la economía relacionada con una orden especial en comparación con qué tan
aceptable es un ajuste cercano.
EJEMPLO 10-3
Solución
El posicionamiento se utiliza en operaciones de maquinado cuando debe dividirse una pieza
circular que se manufactura en cierto número de segmentos. En la figura 10-4 se muestra una
parte de un dispositivo de posicionamiento que se emplea para colocar en forma sucesiva una
pieza para la operación. Cuando la perilla se jala hacia arriba, la parte 6, que sujeta la pieza
de trabajo, gira hasta la siguiente posición y se fija liberando el pasador posicionador. En este
ejemplo se desea diseñar un resorte que ejerza una fuerza de aproximadamente 3 lbf y que se
ajuste en el espacio definido en la leyenda de la figura.
Como el dispositivo no es un artículo de alta producción, se debe seleccionar un resorte de
línea, que se manufactura con alambre de piano. En un catálogo hay 76 resortes de línea disponibles
que tienen un diámetro exterior de 0.480 pulg diseñados para trabajar en un agujero de
1
2 pulg. Estos resortes se fabrican en siete tamaños de alambre diferentes, que varían de 0.038
hasta 0.063 pulg, y en longitudes libres de 1 2 a 2 1 2 pulg, según sea el tamaño del alambre.
Figura 10-4
Parte 1, perilla de levante;
parte 2, pasador ahusado
de retención; parte 3, buje
endurecido con ajuste a
presión; parte 4, cuerpo del
dispositivo; parte 5, pasador
de posicionamiento; parte
6, sujetador de la pieza de
trabajo. El espacio del resorte
es DE 5 8 pulg, DI 1 4 pulg y longitud
1 3 8 pulg, con el pasador
abajo, como se muestra. La
perilla de levante se debe
alzar 3 4 pulg para permitir el
posicionamiento.
+
6 5
1
2
3
4