Lo más sencillo es elegir el preset según la denominación del envase (M100, M120, SP110…)
en el campo Muelle → preset. Los presets están calibrados a la
energía nominal: M100 ≈ 1,00 J, M120 ≈ 1,44 J, SP110 ≈ 1,51 J y así sucesivamente.
El simulador soporta muelles lineales y progresivos. Los lineales (denominación M)
son los que tienen todas las espiras iguales; en los progresivos (denominación SP)
están separadas de forma irregular.
Si estás seguro de que tu muelle no encaja con ningún preset (lo más probable es que la
réplica en la que lo mediste no esté ajustada de forma óptima) – puedes modificar el
parámetro Rigidez hasta que la simulación te saque la energía que
buscas.
Medir el grosor del rodamiento de la guía
El grosor del rodamiento de bolas (o del inserto metálico / de plástico) de la guía del
muelle se mide con calibre, en milímetros, desde el plano de la gearbox que sirve también
de referencia para medir su longitud (hasta el borde delantero del cilindro). Ese grosor
se introduce en Muelle → Rodamiento de la guía del muelle.
En guías sin rodamiento normalmente pones 0 – pero fíjate en cómo asienta la guía: algunas,
incluso sin rodamiento, se apoyan un poco por delante de ese plano, y entonces tienes que
incluir ese desplazamiento en el valor.
Para los que cuentan las espiras del muelle
Arriba el lineal, abajo el progresivo. Los dos de 1,8 J.
Qué significan las denominaciones: la letra M es para los muelles
lineales. En ellos, comprimir el muelle dos centímetros exige el doble de fuerza que
comprimirlo solo uno. La fuerza crece linealmente con la compresión – de ahí el nombre.
La letra SP designa los muelles progresivos. En ellos la fuerza no crece
linealmente con la compresión, sino que aumenta progresivamente. Eso le facilita al motor
arrancar y a la larga reduce el desgaste del mecanismo. La principal ventaja de los
progresivos frente a los lineales es que, por lo irregular de las espiras, amortiguan antes
las vibraciones al disparar y por eso resuenan menos.
El número de los muelles M dice qué velocidad (en m/s) tendría, en una réplica
correctamente dimensionada, una bola de 0,20 g: M120 significa 120 m/s. Los muelles no
lineales SP atan ese mismo número a una bola de 0,25 g – lo que automáticamente
significa también un 25 % más de energía que un muelle M con el mismo número.
Por cierto, un 25 % más de energía significa solo un 11,8 % más de velocidad, porque la
energía crece con el cuadrado de la velocidad, pero de forma proporcional a la masa.
No fiarse a ciegas del número
Las potencias de los muelles de un fabricante pueden diferir bastante de las de muelles con
la misma denominación de otro. El problema es que el método de medición no está definido con
exactitud. Sí, se mide la energía de la bola a la salida – pero no existe ninguna convención
sobre cómo de ajustada tiene que estar la réplica ni con qué peso de bola.
Los presets del Lab clavan el valor nominal en una réplica perfectamente ajustada, así que
si tu cronógrafo marca algo distinto de la simulación – antes de dudar del modelo, duda de
lo que declara el muelle o de la exactitud de los datos que le has dado al simulador. Los
cronógrafos baratos también saben marcar cualquier cosa.
Me he dado cuenta de que desde 2023 más o menos el control de calidad ha flojeado en
bastantes fabricantes, incluso de marca conocida – la potencia de dos muelles «iguales»
puede desviarse bastante. Por eso lo mejor es tener tu propia réplica de referencia en la
que medir con cronógrafo la potencia real.
Avanzado: tu propio muelle
Para muelles no estándar se puede saltar el preset e introducirlo todo a mano:
rigidez k (N/mm) – cuántos newtons hacen falta para comprimir
el muelle 1 mm. Se puede medir con una pesa de peso conocido: pon la pesa sobre el muelle
y mira cuánto se ha comprimido – pero parte obligatoriamente de la posición totalmente
relajada. P. ej. una pesa de 1 kg (≈ 9,8 N) que comprime el muelle 10 mm da k ≈ 0,98 N/mm.
longitud libre – con cinta métrica, muelle sin carga
masa del muelle – una báscula de 0,1 g es suficiente
Modelar un muelle no lineal
Para los muelles no lineales, además de la rigidez, la longitud libre y la masa, tienes que
introducir también el grosor del alambre Alambre ⌀. Los grupos de
espiras se añaden pulsando el botón Añadir grupo y luego metiendo
el número de espiras (no tiene por qué ser entero) y el paso de espira (pitch) del grupo. Normalmente hay dos densidades de
espira que se alternan. El terminador, es decir, la espira apretada y parcialmente rectificada
al principio y al final del muelle, no se cuenta.
Como ejemplo, mira cómo están modelados los muelles SP en los presets.
Rodamientos
En la guía del muelle y/o dentro del pistón suele haber rodamientos – lo más común, axiales
con corona de bolas, o insertos de metal/nailon.
Si el muelle es demasiado fuerte, puedes bajarle la potencia quitando alguno de esos
rodamientos – o solo una parte, p. ej. la corona de bolas – con lo que se reduce el grosor.
Pero ojo: si quitas el rodamiento del pistón, tienes que volver a pesar el pistón
completo con su cabeza e introducir la nueva masa en masa pistón +
cabeza.
Los grosores se introducen en rodamiento de la guía del muelle
(junto al muelle) y rodamiento de la cabeza de pistón (está en el
bloque de ajustes del pistón).
Cortar el muelle
La otra forma de bajar la energía: cortar alguna espira, con lo que se reduce su precarga.
La pega es que un muelle acortado se vuelve más rígido por milímetro (menos espiras
activas hacen el mismo trabajo), pero la bajada de precarga manda más.
El proceso es bastante contraintuitivo, así que si lo cortas «a ojo» lo más probable es que
la fastidies. Por eso el muelle se corta poco a poco, comprobando en el cronógrafo.
El simulador te puede facilitar mucho ese trabajo, porque en Advanced existe el ajuste
Acortamiento del muelle; metes cuántos milímetros cortarías y él
solo recalcula cuál será la potencia de salida.
Consejo: un muelle más fuerte no es beneficio gratis. De las simulaciones sale que el
aprovechamiento baja con la potencia – un muelle más flojo convierte en energía de la bola
más del 60 % de su trabajo, y los más fuertes menos del 50 %. Una compresión más bruta
significa más calor y más pérdidas. Por eso: el muelle más flojo que alcance la energía
objetivo es además el más eficiente – nada de «meto un muelle pasado y ya compensaremos».
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