miniatura|Una molla helicoidal de tensió Una molla helicoidal és un dispositiu mecànic que normalment s'utilitza per emmagatzemar energia i posteriorment alliberar-la, per absorbir xocs o per mantenir una força entre superfícies en contacte. Està fet d'un material elàstic en forma d' hèlix que torna a la seva longitud natural quan es descarrega.

Sota tensió o compressió, el material (filferro) d'una molla helicoidal pateix torsió. Per tant, les característiques de la molla depenen del mòdul de cisallament .

Una molla helicoidal també es pot utilitzar com a molla de torsió : en aquest cas, la molla en conjunt està sotmesa a torsió al voltant del seu eix helicoidal. El material de la molla està sotmès a un moment de flexió, que redueix o augmenta el radi helicoidal. En aquest mode, és el mòdul de Young del material el que determina les característiques de la molla.

Rigidesa de la molla miniatura|Una selecció de molles helicoidals còniques La rigidesa de la molla és la mesura de la càrrega (en lliures) que pot suportar una molla helicoidal fins que es comprimeix . La rigidesa de la molla normalment l'especifica el fabricant. Si una molla té una rigidesa de 100, la molla es comprimiria 1 polzada amb de càrrega.

Variants miniatura|Suspensió de molles de voluta en un tanc M4 Sherman Els tipus de molles helicoidals són:

Molles helicoidals de tensió/extensió, dissenyades per resistir l'estirament. Normalment tenen una forma de ganxo o ull a cada extrem per a la fixació. Molles helicoidals de compressió, dissenyades per resistir la compressió. Un ús típic de les molles helicoidals de compressió és en sistemes de suspensió de cotxes . Les molles de voluta s'utilitzen com a molles de compressió per a càrregues pesades. Una tira de placa s'enrotlla en forma d'hèlix i espiral. Quan es comprimeix, la tira és més rígida de costat que una bobina de filferro, però la disposició en espiral permet que les voltes se superposin en lloc de tocar fons entre si. Les molles d'arc (molles d'arc) són una forma especial de molla helicoidal que es va desenvolupar originalment per al seu ús en el volant de doble massa dels trens de transmissió dels motors de combustió interna. La força s'aplica a través dels extrems de la molla. Un parell de torsió es pot transmetre al voltant d'un eix mitjançant la força dirigit al llarg d'aquest eix helicoidal i el braç de palanca fins al punt central del sistema . Molles de torsió, dissenyades per resistir accions de torsió. Sovint associades a pinces d'estendre roba o portes de garatge basculants.

Aplicacions miniatura|Molla helicoidal al tren de vàlvules

Molles de vinclament en teclats d'ordinador Molles de matalàs en matalassos de molles Molles helicoidals de tapisseria en tapissats

Les molles helicoidals s'utilitzen habitualment en la suspensió de vehicles . Aquestes molles són molles de compressió i poden variar molt en resistència i mida segons l'aplicació. Una suspensió de molles helicoidals pot ser de rígida a tova segons el vehicle en què s'utilitza. La molla helicoidal es pot muntar amb un amortidor o muntar-se per separat. Les molles helicoidals dels camions permeten que circulin suaument quan estan descarregats i, un cop carregats, la molla es comprimeix i es torna rígida. Això permet que el vehicle reboti menys quan està carregat. La suspensió de molles helicoidals també s'utilitza en cotxes d'alt rendiment perquè el cotxe pugui absorbir els cops i tenir un balanceig baix de la carrosseria. En vehicles tot terreny s'utilitzen per l'abast del recorregut que permeten al volant.

Les molles helicoidals que s'utilitzen al motor són molles de compressió i tenen un paper important en el tancament de les vàlvules que alimenten l'aire i deixen sortir els gasos d'escapament de la cambra de combustió. La molla està unida a un balancí que està connectat a la vàlvula.

Les molles helicoidals de tensió i extensió d'un material, diàmetre de filferro i diàmetre d'espiral determinats exerceixen la mateixa força quan estan completament carregades; un nombre més gran d'espirals simplement augmenta (linealment) la longitud lliure i la longitud comprimida.

Fabricació Les molles helicoidals metàl·liques es fabriquen enrotllant un filferro al voltant d'un motlle conformat un cilindre s'utilitza per formar molles helicoidals cilíndriques. miniatura|Il·lustració de diverses molles d'arc i sistemes de molles d'arc (sistemes que consisteixen en molles d'arc interiors i exteriors). Les molles helicoidals per a vehicles solen estar fetes d' acer endurit . Una màquina anomenada autobobinadora agafa filferro de molla que s'ha escalfat perquè es pugui modelar fàcilment. A continuació, s'introdueix en un torn que té una vareta metàl·lica amb la mida de molla helicoidal desitjada. La màquina agafa el filferro i el guia cap a la vareta giratòria, a més d'empènyer-lo a través de la vareta per formar múltiples bobines. A continuació, la molla s'expulsa de la màquina i un operador la posa en oli per refredar-la. A continuació, la molla es tempera per perdre la fragilitat del refredament. La mida i la resistència de la bobina es poden controlar mitjançant la mida de la vareta del torn i el material utilitzat. S'utilitzen diferents aliatges per obtenir certes característiques de la molla, com ara la rigidesa, l'amortiment i la resistència

Referències

Enllaços externs

Helical Spring de Sándor Kabai a The Wolfram Demonstrations Project

Categoria:Molles