Engenharia mecânica

3. REFERENCIA TEÓRICO
3.1. Definição de molas
Pode-se definir mola com sendo um único elemento ou uma associação de elementos capaz de assumir notáveis deformações elásticas quando submetida a forças ou momentos, em condições de armazenar energia potencial elástica.
As molas são utilizadas nas máquinas para exercer força (como por exemplo, molas de atuação de válvulas de motores de explosão e molas de balanças), para fornecer flexibilidade (como por exemplo, molas de uniões flexíveis de veios e molas dos discos das embreagens de automóveis) e para armazenar ou absorver energia (como por exemplo, molas de mecanismos de relógio e molas de suspensões de máquinas ou de veículos) [3, 4].
Uma mola é geralmente considerada, para efeitos de cálculo, sem massa nem amortecimento. Esta é considerada linear elástica quando a sua deformação é diretamente proporcional à força que a provocou, ou seja, obedece à lei de Hooke:
F = k δ (Eq. 1) sendo k a rigidez ou constante elástica da mola, F a força aplicada na mola e δ a variação de comprimento entre as extremidades sofridas pela mola. Este último é igual à diferença entre os deslocamentos das extremidades (ver figura 2). δ = y = y2 – y1 (Eq. 2)

Figura 2: Esquema de forças e deslocamentos numa mola [5].

3.1.1 Tipos de molas
Existem diversos tipos de molas, sendo as mais comumente encontradas em aplicações mecânicas as helicoidais que apresentam secção transversal circular. A necessidade desta diversidade de molas deriva do fato de existirem aplicações com constrangimentos particulares, como sendo o espaço útil para a utilização da mola e de especificações próprias dos projetos, como por exemplo, a necessidade de utilizar uma mola com a constante de elasticidade variável [6]. Nas figuras 5, 6, 7, 8 e 9 apresentam-se alguns tipos de mola. Figura 5: Molas helicoidais: (a) de tração, (b) de compressão e (c) de torção [6].

Figura 6: Molas espirais: (a) espiral [3] e (b) de voluta [4].

Figura 7: