INTRODUCCIÓN El comportamiento dinámico de los resortes helicoidales cilíndricos@ que comprenden tanto resortes de tensión/compresión como de torsión@ es extremadamente difícil de calcular ya que su forma geométrica es una curva en el espacio tridimensional. Para que los cálculos sean manejables, se requieren modelos matemáticos simples pero representativos. El más simple de estos modelos es la varilla elástica recta, la llamada "varilla equivalente", que claramente debe tener las mismas propiedades elásticas que el resorte helicoidal que representa. Es bastante sorprendente@ pero afortunado@ que el uso de este modelo matemático tan simple produzca resultados tan razonables@ ciertamente lo suficientemente precisos para la mayoría de los propósitos prácticos. Un elemento de datos anterior No. 06024[2] definió las suposiciones y limitaciones que se aplican al cálculo. Procedimiento para estimar las características dinámicas de los resortes junto con las condiciones de carga prescritas que se supone se aplican al resorte. El artículo también proporcionó la derivación de las tensiones de deformación y las cargas transversales en el resorte y el diseño de forma de los extremos del resorte que afectarán las características de carga. Se analiza la estabilidad elástica de los resortes de compresión y torsión y se dan fórmulas para garantizar la estabilidad. El presente artículo amplía el alcance del artículo anterior @ que presenta las características de vibración de los resortes helicoidales cilíndricos. La sección 3 analiza la vibración axial de resortes helicoidales de compresión/tensión sobre la base de la "aproximación de varilla equivalente" que trata tanto la vibración axial libre como la forzada. Para vibración libre@ se consideran los casos en los que ambos extremos de la varilla están libres@ un extremo de la varilla está sujetado y el otro extremo está libre y ambos extremos de la varilla están sujetados@. Para vibración forzada @ se analiza el caso en el que un extremo del resorte se ve obligado a seguir un movimiento cíclico y las tensiones inducidas por el movimiento cíclico. La sección 4@ considera las vibraciones libres y forzadas de un sistema resorte-masa con razonable detalle@ tratando los casos en los que la masa del sistema es grande en comparación con la masa del resorte y de tamaño comparable. También se analiza la influencia de varios tipos de amortiguación @ Coulomb y fricción viscosa @ histéresis del material @ etc. En relación con la vibración forzada@, el fenómeno de la resonancia se trata en varias secciones. Aunque es un principio de diseño importante evitar la resonancia siempre que sea posible @ en aplicaciones de alta velocidad, a veces es inevitable que el sistema elástico durante su funcionamiento normal deba pasar a través del dominio de resonancia. En tales casos, la única posibilidad práctica es intentar evitar la resonancia sostenida. Reconociendo la importancia de ingeniería de este problema, se dedica una sección separada a la discusión de la transición a través de la resonancia. Otro elemento de datos de esta serie sobre resortes@ No. 09003[3]@ considera las características dinámicas de los resortes helicoidales cilíndricos debido a la carga de impacto@, que es una parte integral del funcionamiento normal de la mayoría de las máquinas que ejecutan movimientos alternos rápidos. El artículo también proporciona ejemplos elaborados que estiman el rendimiento dinámico del resorte.
ESDU 08015 A-2009 Historia
2009ESDU 08015 A-2009 Características dinámicas de los resortes helicoidales cilíndricos. Parte 2: vibración