Resortes

 MUELLES O RESORTES

Los resortes son unos elementos mecánicos comunes a muchos sistemas mecánicos que se caracterizan por grandes deformaciones ante esfuerzos relativamente pequeños. Su principal característica es que en ellos se acumula energía mecánica y luego esa energía se devuelve fácilmente, de manera que podemos someter alguna parte de una máquina o algún elemento a grandes esfuerzos sin tener que gastar energía con continuidad. Ejemplo es que aplastemos un resorte y lo mantengamos en tensión, tenemos que hacer fuerza continuamente para mantenerlo deformado, sería lo mismo que mantener un peso colgado de forma que siempre pesa. Los resortes tienen la cualidad de que si se utilizan fuerzas dentro de su rango de aplicación la deformación es solo temporal, por lo que se pueden utilizar casi infinitas veces.

Para seleccionar un material para un resorte, lo principal es que tenga un alto grado de elasticidad, es decir, que al deformarlo la deformación no sea permanente, luego los hay muy fuertes que se deforman poco y muy débiles que deforman mucho.

Las clases de resortes en su gran variedad son:

  • Los que se deforman longitudinalmente, es decir se comprimen o estiran en línea recta, estos los hay de dos tipos, los que se alargan y los que se comprimen, tanto en uno como en otro el material del resorte se retuerce, pero no es que el material se retuerza demasiado lo que pasa es que se retuerce en toda su longitud, de manera que gira pocos grados o fracciones de grados en cada milímetro de longitud. Estos son los resortes más conocidos.
  • La otra clase de resorte es la que se retuerce, es decir, acumula energía en forma de giro, tú lo retuerces y si los sueltas se desretuerce. Paradójicamente estos resortes no sufren torsión del material, lo que sufren es la misma deformación que un peso encima de una viga horizontal.
  • Luego hay resortes especiales, como los cónicos macizos (villevile) que soportan grandes esfuerzos y se deforman muy poco, tienen la forma de un cono hueco al que se le ha cortado la punta, tienen la forma de un aro cónico.

Los resortes hay en día son fabricados por empresas especializadas, de forma que uno les pide un resorte de características determinadas y ellos lo producen rápidamente y a bajo coste, tanto para series pequeñas como trabajos únicos. Utilizan máquinas de fabricación totalmente automatizada y programable, de forma que la precisión de fabricación es absoluta, no menos que la precisión de los materiales y tratamientos del metal que aplican.

También existen empresas que venden resortes por catálogo, pero hay en día con las máquinas de fabricación flexible está perdiendo peso el catálogo. En esta sección de catálogos de mecánica se presenta principalmente empresas que fabrican los resortes a medida.

Como aplicaciones de resortes veamos por ejemplo los que llevan los coches en cada rueda, ante un bache el resorte se comprime relativamente mucho de forma que sube la rueda y el coche se mantiene horizontal, sino el automóvil oscilaría grandemente. Además el resorte al deformarse absorbe gran cantidad de energía del intento de desviar por el bache la trayectoria plana del coche. Pero los resortes son perfectos, y si solo estuvieran ellos el coche estaría revotando bastante tiempo, de manera que con estos resortes se les une un amortiguador, es decir un elemento mecánico que amortigua esa oscilación natural del resorte. Estos amortiguadores son esos cilindros telescópicos unidos al soporte de la rueda. Su forma de trabajar es que al comprimirse el aceite que llevan dentro pasa por orificios pequeños, por lo tanto ese aceite roza y se calienta y absorbe energía de las oscilaciones del resorte. Los resortes aquí aplicados no solo son los que se estiran y alargan, también los hay a veces en las ruedas de atrás los que se retuercen.

Otro ejemplo de aplicación de un resorte es la báscula de pesar alimentos que tenemos en la cocina, este resorte se deforma por el peso y una aguja marca la deformación en forma de kilogramos, estos se debe a que los resortes tienen una deformación proporcional al esfuerzo que los deforma, es decir, si con dos kilogramos deformo el resorte de la báscula cinco centímetros  con cuatro kilogramos lo deformo diez, también puede tener la báscula un mecanismo multiplicador, de forma que la deformación del resorte no sea el movimiento de la aguja, pero si es un movimiento proporcional. Esta manera de medir la masa es para la superficie terrestre, porque el resorte se deforma por el peso que es una fuerza, y si por ejemplo tenemos la báscula en un satélite, ahí la gravedad cambia y tendríamos que cambiar el resorte o utilizar un coeficiente para saber la masa de lo que pesamos.

Un ejemplo de los resortes que se retuercen están en la cinta para subir  y bajar las persianas, de manera que se tensa en el montaje de la cinta y luego siempre tira de la cinta, por lo que nunca hay cinta destensada. Este resorte está dentro de un tambor que gira y la cinta se enrolla alrededor de él, pero este resorte es débil y no tiene fuerza suficiente para vencer el rozamiento de la salida del tambor ni para subir la persiana por sí solo.

Otra manera de ver los resortes, es que la mayoría de los materiales sólidos que existen tienen cierta elasticidad , de forma que todos se deforman ante un esfuerzo aunque solo sea una micra, por lo tanto todo lo que vemos o casi todo lo que vemos son resortes, hasta las piedras. Hasta el agua si se comprime.