Cálculo de resortes helicoidales con SolidWorks

Abstract

El principal objetivo de este proyecto no es otro que aunar el diseño de resortes teórico o tradicional con los métodos computacionales mencionados, generando una metodología de trabajo para el cálculo computacional de resortes con SolidWorks. Esta metodología consiste, en primer lugar, en la construcción del modelo del resorte, describiendo el proceso a seguir para modelizar un resorte helicoidal de compresión. Tras ello se abordará la simulación del mismo bajo las cargas y condiciones de trabajo definidas, analizando los resultados posteriormente. Este proyecto se centrará en el estudio de resortes helicoidales de compresión, aunque también se van a mencionar otras tipologías y se va a intentar simular resortes de extensión y torsión. En segundo lugar, otro de los objetivos de este proyecto es la comparación entre los resultados obtenidos mediante métodos teóricos de cálculo y los resultados que ofrece la simulación computacional. En primer lugar se realizará el cálculo de resortes con métodos analíticos recogidos en la bibliografía clásica de diseño consultada y tras ello se realizará el mismo análisis con SolidWorks. También se valorará la utilidad y eficiencia de este método respecto al tradicional. El proyecto está distribuido en 8 capítulos que se comentan a continuación, siendo la Introducción el primero de ellos. En el capítulo 2 se hace una introducción teórica y descriptiva de las distintas tipologías de resortes utilizados comúnmente en la industria, así como de los materiales para resortes más usuales. En el capítulo 3 se abordan las características de los resortes helicoidales de compresión (geométricas, funcionales, etc.) y los esfuerzos que soportan estos tipo de resortes (diseño a carga estática y fatiga), así como otras propiedades como la deflexión o la oscilación. En el capítulo 4 se realiza una introducción al diseño computacional, con pinceladas específicas del software empleado en el proyecto y que se complementa con el Anexo 1, donde se desarrolla una simulación completa de un elemento más simple que un resorte para poder así exponer con mayor precisión la metodología de trabajo con el programa seguida en este proyecto. En el capítulo 5 se describe el modelizado de resortes helicoidales de compresión con SolidWorks, detallando todos los pasos a seguir para poder construir un modelo de resorte de este tipo. En el capítulo 6, el más extenso de todos, se desarrollan las simulaciones de cuatro tipos de resortes helicoidales de compresión, con distintas geometrías y condiciones de carga. En él se exponen los resultados, tanto los teóricos como los extraídos de la simulación, y se comparan a posteriori. Por último, en el capítulo 7 se exponen las conclusiones del proyecto. El capítulo 8 es referente a la bibliografía consultada.