Estudio tensional y de resonancia en resortes helicoidales

Abstract

Este trabajo tiene como finalidad conocer los parámetros que entran en juego en el fenómeno de la resonancia de los resortes helicoidales, muy utilizados en los sistemas leva-seguidor para que dicho seguidor este siempre en contacto con la leva. Estas variables son geométricas, es decir, paso y diámetro del resorte, diámetro del alambre, numero de espiras útiles, el modo en que esta fijo al sistema, es decir como es la superficie sobre donde esta fijo o empotrado el muelle, todo esto que nombramos va a influir sobre la frecuencia angular de la perturbación, a la cual debe someterse al muelle, para lograr que entre en resonancia, teniendo en cuenta que el sistema mecánico solo tiene un grado de libertad. En el caso de considerar la frecuencia natural de vibración del conjunto o sistema, entra en juego la contribución de masas del pasador, seguidor, rodillo, todo lo que apoye en la leva. En este análisis vamos a considerar que todos los elementos mecánicos involucrados son rígidos e indeformables, exceptuando el resorte. Estrictamente ningún material es indeformable pero ciertos materiales sufren variacionesgeométricas despreciables que básicamente no son preponderantes en el ensayo o prueba. Esta prueba se podría efectuar variando la frecuencia de la corriente eléctrica de un motor trifásico de dospolos, modificando el régimen de giro del eje y la perturbación de tipo sinusoidal, en el cual la amplitud está fijado por la excentricidad de la leva circular, donde la frecuencia angular “wl”de la leva sea igual a la pulsación natural del resorte “wn” este entrara en resonancia, por lo general más cercana a la frecuencia más baja o fundamental “promedio” (pulsación natural de 1er orden) debido a que está limitado a un grado de libertad, para sus siguientes formas modales , es decir sus frecuencias naturales de (2do,3ro,etc..) ,los regímenes de giro a los que debería ir el eje son muy elevados, suponiendo que son múltiplos enteros de la fundamental.