Muelle helicoidal de compresión · diseño y verificación (DIN 2089 orientativo)
Resultados orientativos. No sustituyen el cálculo de detalle con datos reales de fabricante ni la validación en prototipo.
Rigidez k, condición de servicio (sop o Fop), tensión con K (Wahl), pandeo docente y bloqueo Fn; material y abacos simplificados.
Contexto ampliado y notas de uso
Este módulo estima rigidez, deformación bajo carga y tensión cortante en alambre usando el factor de corrección de Wahl para espiras helicoidales en compresión alineado con la filosofía DIN 2089 en forma orientativa, incluyendo indicios de pandeo cuando la esbeltez es elevada. Sirve para resortes de válvulas, topes de seguridad y mecanismos de retorno antes de encargar material certificado. Es útil para ingenieros de producto y talleres que prototipan en serie corta. Por ejemplo, puede mostrar si conviene aumentar el índice de resorte C para bajar la tensión cuando la carrera libre es grande pero el hueco radial es pequeño.
Metodología y límites del modelo
Rigidez k, condición de servicio (sop o Fop), tensión con K (Wahl), comprobación de pandeo (esbeltez docente), bloqueo Fn y datos opcionales de fatiga. Valores de material y abacos simplificados; valide siempre con DIN/EN, dibujo y fabricante.
Vista esquemática · se actualiza al cambiar los datos
Proyección lateral de la hélice; cotas d, Dm, L0. La simulación de compresión acorta la longitud libre manteniendo n espiras activas.
Modo Proyecto requiere plan Pro: τadm manual, nota Goodman ampliada y exportación PDF. Ver planes.
Modo Aula: cálculo básico gratuito. Modo Proyecto amplía memoria y criterios avanzados.
G (N/mm2) y τadm son orientativos para comparar órdenes de magnitud; en proyecto puede fijar τadm manual y τW (fatiga).
Tabla orientativa de módulo de rigidez G
| Material | G (N/mm²) |
|---|---|
| Acero de muelles (50CrV4) | 81.500 |
| Inoxidable AISI 302 | 68.000 |
| Cuerda de piano | 81.500 |
| Bronce fosforoso | 42.000 |
Alambre redondo; con Dm define el índice C = Dm/d y el factor de Wahl.
Entra en k como divisor; más espiras ablanda el muelle (menor k).
Sin carga. Con Ls (altura sólida modelada) da el recorrido útil hasta bloqueo.
Ls ≈ (n + kext)·d con kext docente 0,5 / 1,5 / 2.
Para verificar τ en servicio y pandeo con la deflexión real. Si deja vacío, solo se analiza el bloqueo.
Debe ser ≤ smax (hasta sólido). Equivale a Fop = k · sop.
sop = Fop / k (ley lineal).
0 = carga estática; si hay fluctuación, indique la carga mínima para estimar τalt y Goodman simplificado (proyecto con τW).