Para abordar la frecuente fractura de los resortes de alimentación en las máquinas para fabricar nueces, se requiere un ajuste sistemático desde cuatro aspectos: selección del resorte, posición de instalación, coordinación mecánica y control ambiental. Las soluciones específicas son las siguientes:

I. Optimización de la selección de resortes: adaptación de carga y compresión

1. Coincidencia de carga

   • Causa raíz: si la compresión permitida del resorte es del 30% pero la compresión real alcanza el 40%, se produce deformación plástica y fractura.

   • Solución: Vuelva a calcular la rigidez requerida del resorte (valor K) para garantizar que la compresión no exceda el 80 % de la compresión permitida.

   • Ejemplo: Para expulsar un producto de 20 mm, el ancho de la abrazadera cuando no está sujeta debe ser ≥19 mm, reservando un espacio de 0,5 a 1 mm para evitar que una fuerza excesiva del resorte fuerce la apertura de la abrazadera.

   • Priorice los resortes de troquel (por ejemplo, resortes de sección rectangular), cuya capacidad de carga es entre un 30% y un 50% mayor que los resortes comunes.

2. Actualización de materiales

   • Utilice resortes de acero con alto contenido de carbono (p. ej., 65Mn) o de acero inoxidable, que tienen mejor resistencia a la fatiga que el acero para resortes común. Evite materiales con excesivas impurezas para evitar fracturas por concentración de tensiones.

II. Ajuste de la posición de instalación: posicionamiento preciso y ajuste del mandril

1. Calibración de dimensiones del mandril

   • Causa raíz: Un mandril de tamaño insuficiente provoca desgaste entre el resorte y el mandril, lo que provoca fractura; un mandril demasiado corto y sin biselar aumenta la fricción.

   • Solución: El diámetro del mandril debe ser ≥95 % del diámetro interior del resorte y el extremo debe estar achaflanado (R0,5-1 mm) para reducir la concentración de tensiones.

   • Ejemplo: si el diámetro interior del resorte es de 10 mm, el diámetro del mandril debe ser ≥9,5 mm.

2. Verticalidad y Paralelismo

   • Asegúrese de que el eje del resorte coincida con el eje del mandril, con una desviación ≤0,1 mm. La planitud de la superficie de montaje debe ser ≤0,05 mm y el paralelismo de las dos superficies de ubicación de los extremos debe ser ≤0,1 mm para evitar la distorsión por compresión.

III. Optimización de la coordinación mecánica: reducción de la fricción y la interferencia de objetos extraños

1. Mejora del diseño de la abrazadera

   • El ancho de apertura de la abrazadera debe ser entre 0,5 y 1 mm mayor que el diámetro del producto para evitar que el resorte golpee y abra la abrazadera durante la expulsión.

   • Ejemplo: un producto de 20 mm requiere una apertura de abrazadera ≥20,5 mm.

2. Eliminación de objetos extraños

   • Compruebe periódicamente si hay objetos extraños como virutas de metal o grasa entre los resortes. Limpie y aplique un lubricante de película seca (p. ej., disulfuro de molibdeno) para reducir la fricción.

3. Práctica estándar para conexión en serie

   • Evite que los resortes en serie se doblen más allá de la longitud del mandril o del escariado, lo que provoca una distribución desigual de la carga. Si es necesaria una conexión en serie, agregue varillas guía para garantizar el movimiento lineal.

IV. Control ambiental y de operación: extensión de la vida útil del resorte

1. Gestión de temperatura

   • La temperatura de funcionamiento debe ser ≤ la temperatura máxima permitida para el material del resorte (normalmente ≤150°C). En ambientes de alta temperatura, cambie a acero para resortes resistente al calor (p. ej., 50CrVA).

2. Monitoreo de compresión

   • Instale sensores de desplazamiento para monitorear la compresión en tiempo real y activar el apagado automático si se exceden los límites.

   • Ejemplo: si la compresión permitida del resorte es de 30 mm, la compresión de trabajo debe ser ≤24 mm.

3. Mantenimiento regular

   • Verificar la altura libre del resorte cada 500 horas; reemplazar si la disminución es ≥5%.

   • Realice granallado cada 2000 horas para aumentar la tensión de compresión de la superficie y retrasar la fractura por fatiga.

V. Soluciones de reparación de emergencia (medidas temporales)
Si no es posible reemplazar el resorte inmediatamente, considere:

1. Reducir la compresión: ajuste el bloque límite para reducir la compresión al 70 % de la compresión permitida.

2. Aumente la precarga: agregue una cuña en la parte inferior del resorte para reducir el espacio inicial y disminuir la tensión de trabajo.

3. Lubricación local: aplique grasa a base de silicona en las áreas desgastadas para reducir la fricción.