¿Qué factores influyen en la curva característica de un resorte de gas?

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Los que trabajan con resortes de gas saben que, además de definir y calcular la fuerza de un resorte, es importante conocer los factores que influyen a lo largo del recorrido (curva). Esto significa que, a pesar de que la fuerza de extensión de un resorte de gas es más constante que la de sus productos alternativos (por ejemplo, un muelle mecánico), existe una variación del valor de la fuerza a lo largo del recorrido (progresión). En este post analizaremos cuales son los parámetros que influyen en la curva característica de un resorte de gas y cuales nos pueden ayudar a modificarla según nuestras necesidades.

¿Qué factores influyen en la curva característica de un resorte de gas?



Los factores principales que condicionan la curva característica de un resorte de gas son:

-          [1] La presión

-          [2] El diámetro del eje del pistón

-          [3] El diámetro del tubo presurizado

-          [4] La cantidad de aceite



[1] La influencia de la presión (P)

La modificación de la presión de llenado del resorte de gas, manteniendo el resto de parámetros constantes, provoca un desplazamiento en paralelo (translación de la curva). La progresión de la fuerza (gradiente de la curva) se mantiene constante. Es decir, al aumentar la presión aumentamos la fuerza de extensión manteniéndose constante la progresión de la fuerza.

Resortes de Gas: La influencia de la presión (P)

[2] La influencia del diámetro del eje del pistón (Ak)

La modificación del diámetro del eje del pistón de un resorte de gas, manteniendo la presión y el diámetro del tubo presurizado constante, da como resultado una modificación del gradiente de la curva de referencia, lo que significa que será más pronunciada o más aplanada. Si incrementamos el diámetro del eje estaremos haciendo que la curva sea más exponencial. Por el contrario, si disminuimos su diámetro estaremos aplanando la curva. Es decir, en aplicaciones en las que nos interese conseguir una fuerza lo más constante posible la utilización de un eje de menor diámetro al estándar nos ayudará a conseguir ese resultado.


Resortes de Gas: La influencia del diámetro del eje del pistón (Ak)


[3] La influencia del tubo presurizado (AR)

La modificación del diámetro del tubo presurizado de un resorte de gas, manteniendo la presión y el diámetro del eje del pistón constante, da como resultado una modificación del gradiente de la curva de referencia, lo que significa que será más pronunciada o más aplanada. Si queremos aumentar la progresión de la fuerza del resorte de gas escogeremos un tubo presurizado de menor calibre.  Ahora bien, si lo que queremos es conseguir una fuerza más constante a lo largo del recorrido, la elección correcta será un tubo presurizado de mayor diámetro. 


Resortes de Gas: La influencia del tubo presurizado (AR)


[4] Influencia de la cantidad de aceite

En el diseño de resortes de gas utilizamos aceite no sólo para la lubricación sino también para conseguir una ralentización del movimiento en las partes finales del recorrido (amortiguación). No obstante, el volumen de aceite, manteniendo el resto de parámetros constantes, tiene también una influencia directa en la curva característica de un resorte de gas. A veces, este fenómeno puede ser buscado para incrementar la progresión del resorte o una consecuencia de la definición de la amortiguación. En cualquier caso, es necesario conocer los efectos que tiene en el comportamiento del resorte.

Una mayor cantidad de aceite aumenta la progresión de la curva característica del resorte de gas.

 

Existen otros factores como es el caso de la temperatura de trabajo que tiene una influencia directa en la curva característica del resorte de gas. No obstante, no es un parámetro que podamos escoger en el diseño del resorte.

 

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