Prácticamente todo el mundo necesita herramientas mecánicas que ayuden a aliviar el esfuerzo de levantar o desplazar cargas manualmente. Quizá no seamos conscientes de cómo algo tan pequeño como el muelle del interior de un reloj de pulsera puede cumplir su función exacta, pero esta pieza aparentemente diminuta tiene una gran contribución al funcionamiento global del sistema al que pertenece.
Las arandelas, por ejemplo, existen en diferentes diseños y tamaños, cada uno con una función específica. Quien no es experto quizá no sepa distinguir entre los distintos tipos de arandelas y, menos aún, cuál utilizar. Esta guía pretende ayudarte a determinar qué tipo de muelle deberías usar: muelle helicoidal o muelle Belleville.
Principios básicos de un muelle
Los muelles helicoidales y los muelles Belleville siguen el mismo principio de funcionamiento:
- Al retirar la fuerza se libera la energía y el muelle vuelve a su posición original, como ocurre con los muelles de los colchones.
- Al comprimir el muelle, este genera energía potencial, como sucede en las tostadoras.
- La fuerza generada en la aplicación se aplica directamente sobre el muelle, como en un sistema de bloqueo.
Muelles helicoidales
Un muelle helicoidal —también conocido como muelle de hélice— está fabricado en metal y puede generar energía cuando las espiras se comprimen entre sí. Está hecho de un material elástico en forma de hélice, lo que le permite recuperar su forma original una vez retirada la carga. Se utiliza habitualmente en colchones, juguetes y sistemas de amortiguación.
En el mercado existen los siguientes tipos de muelles helicoidales:
- Muelles de torsión: diseñados para resistir esfuerzos de torsión, como los de las pinzas de la ropa.
- Muelles de voluta: se utilizan para compresión de cargas elevadas. El mejor ejemplo es el de los carros de combate M4 Sherman.
- Muelle helicoidal de compresión: diseñado para resistir la compresión. Un ejemplo son los de los sistemas de suspensión de los coches.
- Muelles de tracción: diseñados para resistir el estiramiento.
Muelles Belleville
Los muelles de disco Belleville funcionan de forma similar a otros muelles, pero se diferencian en sus atributos físicos. Este tipo de muelle es plano y se parece casi a una arandela, en comparación con los muelles más tradicionales que conocemos.
No obstante, se denomina muelle cónico porque, cuando su centro se eleva, adopta una forma de cono. Esa forma le confiere la capacidad de soportar y transmitir cargas elevadas.
Para evitar el riesgo de corrosión, los muelles Belleville se recubren. Como se confía en ellos para soportar grandes cargas, ofrecen sostén en equipos de construcción o transformadores eléctricos.
La diferencia
Los muelles Belleville y los helicoidales pueden tener la misma función, pero la diferencia básica está en su característica de carga frente a deflexión. El Belleville se diseñó para soportar cargas muy elevadas con una deflexión pequeña. Los muelles helicoidales tradicionales solo admiten cargas más ligeras y una deflexión mucho mayor.
La gran diferencia está en la aplicación de ambos tipos: los muelles helicoidales tradicionales pueden usarse solo para algo tan ligero como el mecanismo de clic de un bolígrafo, mientras que los muelles Belleville se emplean a menudo para soportar cargas pesadas, como maquinaria metálica.
