¿Qué es un Muelle de Extensión?
Los muelles de extensión (también conocidos como muelles de tracción o muelles de tracción) son muelles con la propiedad de extenderse o contraerse principalmente mediante la aplicación de una fuerza de tracción.
Es un tipo de muelle fabricado enrollando alambres largos en forma de espiral y se utiliza en segundo lugar después de los muelles helicoidales de compresión. Al estar fuertemente enrollados, sin espacios entre las espiras, tienen la capacidad de proporcionar una gran fuerza de tracción en un espacio relativamente pequeño.
Esto permite transmitir grandes fuerzas en un espacio limitado. También se pueden personalizar en varias formas variando el grosor del alambre y el diámetro de la bobina, lo que las hace adecuadas para distintas aplicaciones.
Sin embargo, responden principalmente a las fuerzas de tracción, pero tienen una resistencia limitada en el sentido de la compresión. Debe utilizarse en la dirección correcta, ya que existe el riesgo de deformación o daños si se aplican fuerzas en la dirección equivocada. Otras consideraciones importantes son las propiedades del material y sus límites elásticos.
Usos de los Muelles de Extensión
Los muelles de extensión se utilizan en una gran variedad de aplicaciones para aprovechar su gran fuerza de tracción. Las aplicaciones de los muelles de extensión son las siguientes.
1. Motos y Bicicletas
Los caballetes laterales de motocicletas y bicicletas son componentes utilizados para estabilizar el vehículo cuando está parado. Algunos caballetes laterales disponen de un mecanismo para guardarlos cuando están en posición elevada. A menudo se utilizan muelles de extensión para facilitar esta operación.
2. Productos Domésticos
Los muelles de extensión se utilizan en electrodomésticos y cajones de muebles. Permiten que puertas y cajones almacenen energía cuando están cerrados, favoreciendo así un funcionamiento suave. También se utilizan en los mecanismos de sofás y camas, que permiten movimientos de reclinado y desplegado.
3. Equipamiento Deportivo y Juguetes
En los equipos deportivos y de fitness, los muelles de extensión se utilizan para controlar funciones específicas. A menudo se utilizan para controlar las piezas de ajuste de los equipos de entrenamiento o las piezas móviles de los equipos deportivos. Los equipos de entrenamiento, como los expansores, son ejemplos de aplicaciones.
También se utilizan a veces para las partes móviles de juguetes y maquetas. A menudo se utilizan en los mecanismos de despliegue de modelos de aviones y vehículos.
Principio de los Muelles de Extensión
El principio del muelle de extensión se basa en la propiedad de deformación elástica debida al enrollamiento en espiral del alambre. Responde a las fuerzas de tracción y los principios vinculados a sus propiedades son la deformación elástica y la ley de Hooke. Cuando un muelle de extensión se somete a una fuerza de tracción externa, el alambre se estira y se deforma.
Esta deformación es temporal y cuando se retira la fuerza externa, el muelle intenta volver a su forma original. Este comportamiento es la deformación elástica. La deformación elástica sigue la ley de Hooke.
La ley de Hooke es un principio que establece la relación entre la fuerza ejercida sobre un muelle y su desplazamiento. Multiplicando el desplazamiento por la constante del muelle, se puede determinar la fuerza almacenada. Los muelles de extensión pueden sufrir deformaciones elásticas repetidas mientras no se supere el límite elástico del material.
Sin embargo, si se supera el límite elástico, pueden producirse deformaciones permanentes o fracturas. Es importante seleccionar el material adecuado teniendo en cuenta los límites elásticos a la hora de seleccionar y diseñar los materiales.
Cómo elegir un Muelle de Extensión
A la hora de elegir un muelle de extensión hay que tener en cuenta varios factores.
1. Material
El material del muelle de extensión influye en la resistencia y durabilidad del muelle. Los materiales más utilizados son el acero y el acero inoxidable. El material seleccionado debe estar en consonancia con la carga y las condiciones ambientales a las que esté sometido el muelle.
2. Constante del Muelle
La constante del muelle es un coeficiente que relaciona el desplazamiento y la fuerza de un muelle. Cuanto mayor sea la constante del muelle, mayor será la fuerza para un mismo desplazamiento. Es necesario considerar la tensión y el desplazamiento requeridos para la aplicación y seleccionar una constante de muelle adecuada.
3. Forma de la Punta
La forma de la punta de un muelle de extensión influye en su instalación y aplicación. Las puntas con forma de gancho son más fáciles de instalar, mientras que las puntas con forma de bola u otras formas pueden ser más adecuadas para determinadas aplicaciones. Al elegir una forma de punta, es importante tener en cuenta el método de montaje y la interacción con las piezas que actúan sobre ella.
4. Longitud Libre
La longitud libre se refiere a la longitud de un muelle en estado descargado. Como las distintas aplicaciones requieren longitudes de muelle diferentes, al seleccionar la longitud libre deben tenerse en cuenta las dimensiones del diseño y el espacio disponible para la integración. Es importante seleccionar una longitud libre adecuada sin compresión ni extensión excesivas.