Apilamientos de arandelas belleville funcionamiento y geometría

Los muelles de platillos DIN 2093 trabajan a compresión en su dirección Axial.

Su geometría queda determinada por los valores de diámetro Externo, Diámetro Interno, Espesor y Altura del platillo sin carga. Su elasticidad será función de las dimensiones indicadas y del módulo de elasticidad del material seleccionado para la aplicación. Las ecuaciones para su cálculo quedan establecidas en la norma DIN 2092.

Por otro lado la norma DIN 2093 define la fabricación y características de los muelles de platillo. Aquí podemos ver la norma: norma DIN 2093

Mediante diversas configuraciones de montaje, un mismo muelle nos permite ensamblar conjuntos de diferentes longitudes que tendrán constantes elásticas también diferentes. De ésta manera podemos ir adaptando el apilamiento a nuestras necesidades sin realizar grandes cambios. A continuación os enseñamos las configuraciones más típicas:

Apilamiento en Serie
apilamiento muelles de platillo en serie

Apilamiento en Paralelo
apilamiento de muelles de platillo en paralelo

Un apilamiento también se puede y de hecho es muy común, configurarlo como una combinación Serie-Paralelo.
Muelles de platillo apilados combinando serie y paralelo

Las características de un apilamiento en Serie son las siguientes: Fuerza Total del apilamiento, idéntica a la fuerza que puede generar un muelle individual, en cambio, el desplazamiento del apilamiento, es el desplazamiento de unos de los muelles que lo forman multiplicado por la cantidad de muelles utilizados en el apilamiento.

F total = F individual
S total = i x S
Lo = i x lo
Para el caso de los apilamientos en paralelo, viceversa; el desplazamiento del conjunto de muelles es equivalente al del muelle individual y la fuerza se multiplica por la cantidad de muelles.

F total = n x F individual
S total = S
Lo = lo + (n-1) x t

Si el desplazamiento es Serie – Paralelo las ecuaciones que lo determinan son:
F total = n x F individual
S total = i x S
Lo = i x (lo + (n-1) x t)
Siendo:
F = Fuerza – S = Desplazamiento – Lo = Altura estática total – lo = Altura estática individual – i = Número de platillos en serie – n = Número de platillos en paralelo –
t = Espesor del platillo

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