¿Qué datos de la aplicación se deben tener en cuenta en el cálculo de la fuerza (N) de un resorte de gas?
Son muchas las dudas que asaltan a la hora de comprar un resorte de gas. Una de ellas es el cálculo de la fuerza. Definir la fuerza adecuada de un resorte de gas es clave para el correcto funcionamiento de nuestras aplicaciones. Por ejemplo, un resorte con una fuerza de empuje demasiado grande hará que una puerta se abra de forma violenta e incontrolada requiriendo un mayor esfuerzo por parte del usuario para cerrarla. Por otro lado, un resorte insuficiente no podrá asistirnos correctamente en la apertura y no impedirá que la puerta cierre bruscamente. La correcta elección de la fuerza de un resorte de gas es esencial para conseguir un correcto balance de los esfuerzos en ambos sentidos consiguiendo así un movimiento controlado, seguro y sin esfuerzo para el usuario. En este artículo compartiremos las variables a tener en cuenta a la hora de calcular la fuerza de un resorte de gas. ¡Toma nota!
Antes de empezar, es importante que sepas identificar la información imprescindible para calcular la fuerza del resorte y contar con un proveedor con la experiencia necesaria para realizar los cálculos y personalizar los resortes de gas con la fuerza exacta que necesita. A continuación, te explicamos los datos que se requieren para calcular la fuerza necesaria del resorte de gas:
Si bien las aplicaciones industriales pueden ser muy diversas dependiendo del sector (mobiliario, automotor, etc.), a la hora de analizar la fuerza idónea para un funcionamiento compensado se puede simplificar a uno de estos tres croquis de montaje:
Croquis de montaje tipo resortes de gas
Analiza en detalle cada croquis de montaje e identifica el que mejor se adapte a tus necesidades. Una vez definas el tipo de montaje, deberás tener en cuenta ciertos datos precisos de la aplicación. Aquí es importante establecer que todos los puntos de cálculo que necesitaremos deben referenciarse al punto de giro y deben tomarse en la posición de reposo de la tapa. Es decir, con la tapa cerrada. Veamos un ejemplo: el peso de la aplicación siempre será el mismo pero su posición (centro de gravedad) respecto al centro de giro irá cambiando a medida que la puerta se abre y cierre. Como la posición es cambiante es necesario establecer que las medidas siempre serán en la posición de la tapa cerrada. Además de cada punto necesitaremos 2 medidas: la distancia en horizontal (x) y la distancia en vertical (y) hasta el punto de giro (0,0). El valor de la medida será negativo cuando el punto esté por debajo o a la izquierda del punto de giro.
Ahora que ya tenemos claro cómo debemos realizar los cálculos de la aplicación, veamos las variables a tener en cuenta para definir de forma correcta la fuerza de un resorte de gas:
Ángulo tapa cerrada (Ө): es el ángulo que se forma entre la tapa cerrada respecto a la horizontal. En el croquis de montaje #1 es de 0º; en el croquis de montaje #2 es de 90º y para el croquis de montaje #3 debe definirse.
Ángulo de apertura (Ø): es el ángulo que se forma entre la tapa cerrada y la tapa abierta. Es decir, cuántos grados necesitamos para abrir la puerta. Este ángulo es fundamental para definir la longitud y el recorrido del resorte.
Peso de la tapa (P) en kilogramos (Kg.): es el peso de la tapa que se levantará.
Centro de gravedad (G): el centro de gravedad de la tapa es el punto en el que se concentra su peso. Este dato es fundamental para calcular la fuerza del resorte de gas, ya que cuanto más lejos esté el centro de gravedad del eje de rotación, mayor fuerza se necesitará para abrir la tapa. En muchas de las ocasiones la distribución del peso es homogénea a lo largo de toda la superficie de la tapa, por lo que la posición del centro de gravedad coincide con el centro de la tapa.
Punto de apertura/cierre (O) o tirador: Es el punto desde el que el usuario manipula la tapa para abrirla y cerrarla. En la mayoría de los casos es el mismo para la apertura y el cierre, pero en algunas aplicaciones es distinto y hay que definirlo para conocer cuáles serán las fuerzas de maniobra necesarias por el usuario para realizar estas acciones de apertura y cierre.
Un ejemplo muy cotidiano en el que el punto de apertura y cierre son distintos es el portón del maletero de nuestros coches: Lo abrimos desde el tirador exterior, pero lo cerramos acompañándolo desde el tirador ubicado en el interior.
Puntos de fijación de los resortes de gas para su montaje
Los resortes de gas se fijan a la aplicación en dos puntos: fijo (F) y tapa (T). Uno de los extremos se conecta a la parte fija de la aplicación (F), es decir, a la que sigue siempre en la misma posición. El otro extremo del resorte se fija a la parte móvil (T) como lo es la puerta.
- Fijación del cilindro a la tapa (T): es necesario medir la distancia desde el eje de rotación hasta el punto donde el cilindro del resorte de gas se fija a la tapa.
- Fijación del cilindro a la estructura (F): es necesario medir la distancia desde el eje de rotación hasta el punto donde el cilindro del resorte de gas se fija a la estructura. Solo si es una nueva aplicación. Si ya había previamente un resorte de gas que se desea sustituir, no será necesario calcular el punto de fijación óptimo, puesto que ya lo tendríamos.
Lamentablemente, no siempre podemos fijar los resortes donde más nos interese, y debemos respetar las limitaciones de la aplicación. En esos casos, es recomendable limitar al menos el área en la que se pueden fijar los resortes y nuestros expertos buscarán la mejor ubicación dentro de las limitaciones que se presenten.
¡Ya lo tienes! Estos son los puntos claves para el cálculo de la fuerza y potencia de un resorte de gas. Una vez conocemos todos los datos mencionados en el anterior apartado, podemos proceder a calcular la fuerza que necesitará nuestro resorte de gas. Recuerda que una vez definidos en la aplicación, esta fuerza no se puede modificar.
¿Tienes dudas con el cálculo de la fuerza de tu resorte de gas? ¿Necesitas asesoramiento acerca de la mejor opción para tus aplicaciones? Contacta con nuestro equipo técnico que podrá ayudarte en el proceso, informándote acerca de los puntos de fijación óptimos para el mejor balance de fuerzas, medidas adecuadas del resorte así como su fuerza y potencia de empuje. En Suspain Técnica utilizamos un software especializado para simular cada caso y calcular la fuerza ideal de los resortes de gas para cada aplicación y peso. No solo proponemos la fuerza ideal, sino también los puntos de fijación correctos de los resortes de gas para un correcto balance de fuerzas. Además, nos permite conocer qué esfuerzo se requerirá del usuario en cada momento. ¡No dudes en contactarnos para personalizar tu aplicación!
