clasificacion y definicion de levas y seguidor

LEVAS AARON SANCHEZ SANCHEZ

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS INGENIERIA Y TECNOLOGIA UAT

INGENIERIA MECANICA

MECANICA III

CATEDRATICO:TRINIDAD NIETO

ALUMNO:AARON SANCHEZ SANCHEZ

TEMA:LEVAS

FECHA:16 MAYO DE 2011

1INGENIERIA MECANICA


INDICE

CLASIFICACION Y DEFINICION DE LEVAS Y SEGUIDOR...................................3

Excentricidad............................................................................................................4

Ángulo de presión....................................................................................................5

DESCRIPCION DE LEVA........................................................................................6

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO DEL SEGUIDOR..........................................8

LEVAS PARA ALTAS VELOCIDADES....................................................................9

CONCLUSION.........................................................................................................9



CLASIFICACION Y DEFINICION DE LEVAS Y SEGUIDOR

En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que va sujeto a un eje y tiene un contorno con forma especial. De este modo, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte una pieza conocida como seguidor. Existen dos tipos de seguidores, de traslación y de rotación.

La unión de una leva se conoce como unión de punto en caso de un plano o unión de línea en caso del espacio. De ser necesario pueden agregarse dientes a la leva para aumentar el contacto.

El diseño de una leva depende del tipo de movimiento que se desea imprimir en el seguidor. Como ejemplos se tienen el árbol de levas del motor de combustión interna, el programador de lavadoras, etc.

Aparte de los conceptos definidos hasta ahora, hay otros de especial importancia en el diseño de un mecanismo leva seguidor.

Rodillo: Para evitar el rozamiento que se produciría entre la leva y el seguidor si éstos contactaran directamente, se introduce entre ambos un rodillo que cambia el tipo de contacto a rodadura pura (en condiciones ideales). El rodillo está articulado al seguidor en su extremo y rueda sobre la leva .

Punto de trazo: Al incluir el rodillo, el seguidor no contacta directamente con la leva, sino que contacta con el rodillo y éste con la leva. El punto de trazo es el punto del seguidor alrededor del cual gira el rodillo. Es, por tanto, el punto extremo del seguidor que estaría en contacto con la leva si no hubiese rodillo .



Curva primitiva: Es la curva que definiría el perfil de la leva si no hubiese rodillo. Es, también, la curva por la que pasa el punto de trazo al moverse la leva. De hecho, durante el diseño de la leva, partiendo del diagrama de elevación se obtiene la curva primitiva (o primera forma de la leva). Posteriormente, esta curva se reduce en una cantidad igual al radio del rodillo que se desea colocar (ver figura a continuación).

Círculo primario: Es el menor círculo que se puede dibujar centrado en el centro de rotación de la leva y tocando la curva primitiva. Así, el círculo primario toca punto de trazo sólo cuando el seguidor se encuentra en la posición más baja posible. El tamaño del círculo primario debe decidirse en el momento de comenzar a diseñar la leva y su magnitud influye sobre el tamaño final de la leva.

Excentricidad

En ocasiones resulta interesante desplazar el seguidor de forma que su dirección de deslizamiento no pase por el centro de rotación de la leva. En este caso, se dice que el seguidor es excéntrico y se llama excentricidad a la distancia desde el centro de rotación de la leva a la dirección de deslizamiento del seguidor. La circunferencia centrada en el centro de rotación de la leva y tangente a la dirección de deslizamiento del seguidor se denomina circunferencia de excentricidad.

Nótese por comparación de la figura siguiente con la anterior que, sin cambiar el diagrama de elevación ni ningún otro parámetro de diseño de la leva, al dotar al seguidor de cierta excentricidad la forma de la leva cambia (y no solo cambia su orientación) llegando a ser asimétrica pese a la simetría del diagrama de elevación. También cambian otros factores importantes, como el ángulo depresión, que se estudiará más adelante



Ángulo de presiónEl ángulo de presión es un parámetro fundamental en el comportamiento dinámico de las levas. Se define como el ángulo que forman dos rectas: la línea de deslizamiento del seguidor y la recta normal a las dos superficies (leva y rodillo) en el punto de contacto.

Dos curvas (o superficies) que contactan en un punto poseen siempre una tangente común en el punto de contacto. La recta normal es, precisamente, la perpendicular a la tangente en dicho punto. En todo contacto sin rozamiento, las fuerzas que se transmiten desde una curva (o superficie) a la otra a través del contacto tienen siempre la dirección de la normal. Por este motivo, cuando la leva empuja al seguidor hacia arriba no lo hace siempre mediante una fuerza vertical, sino que lo hace mediante una fuerza que sigue la dirección de la normal. Dicha fuerza tendrá una componente vertical que es útil para el movimiento, pero también tendrá una componente horizontal (inútil) que tiende a deformar el seguidor por flexión y que incrementa el rozamiento en el par de deslizamiento del seguidor. Si el ángulo de presión es grande, para una misma componente vertical (útil), la componente horizontal (inútil) será grande.

El problema es que el ángulo de presión depende de la posición de la leva (no es constante todo el tiempo) y, para que el sistema tenga un buen comportamiento dinámico, se intenta siempre que el ángulo de presión máximo no supere cierto valor (alrededor de los 30º). Dicho valor máximo dependerá del tamaño de la leva, como se verá más adelante.



DESCRIPCION DE LEVA



DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO DEL SEGUIDOR

Seguidor de leva

El seguidor (palpador) apoya directamente sobre el perfil de la leva y se mueve amedida que ella gira. Para conseguir que el seguidor esté permanentemente encontacto con la leva es necesario dotarlo de un sistema de recuperación(normalmente un muelle o un resorte)La leva va solidaria con un eje (árbol) que le transmite el movimiento giratorio; enmuchas aplicaciones se recurre a montar varias levas sobre un mismo eje o árbol(árbol de levas), lo que permite la sincronización del movimiento de variosseguidores a la vez.Según el tipo de movimiento que queramos obtener a la salida, se puede recurrir ados tipos de seguidores: émbolo y palanca

Émbolo, si queremos que el movimiento de salida sea lineal alternativo.

En el ejemplo vemos el sistema simplificado de distribución del motor de un coche. La válvula actúa como émbolo y se combina con un empujador, que es el que está en contacto directo con la leva gracias a al acción del muelle.



LEVAS PARA ALTAS VELOCIDADES

En primer lugar, es necesario hacer constar que, aunque al diseñar un mecanismo de levas es preciso estudiar con detenimiento los distintos diagramas de las funciones de desplazamiento, velocidad, aceleración y choque, que originen los perfiles estudiados ,se puede, no obstante, hacer una distinción previa entre mecanismos de alta y baja velocidad ya que en los primeros, es fundamental el estudio de aceleraciones y choques ,por la posibilidad de rotura por fatiga, mientras que los proyectados para funcionar abajas velocidades solamente suele interesar el análisis de desplazamientos y velocidades.Las conclusiones finales, tras el estudio de las ecuaciones analíticas que definen el movimiento, para cada uno de los tipos especificados, son las siguientes:

1.-Mecanismos de levas, diseñados para funcionar a baja velocidad, la curva deacuerdo entre los tramos horizontales, correspondientes a los periodos de reposo del palpador, debe adoptar un perfil uniforme y parabólico.

2.-Mecanismos de levas, diseñados para altas velocidades de funcionamiento, elperfil más indicado será cicloidal, debido a que la sobreaceleración de primerorden (choque), alcanza valores finitos, como puede observarse yconsiguiéndose, bajar el nivel de ruidos y prolongar la duración del mecanismo.

MOVIMIENTO CICLOIDAL: Se puede conseguir un movimiento cicloidal del palpador generando una trayectoria similar a la descrita por un fasor complejo rodante, de radio r = L/2π , donde L es la elevación requerida . Para construir la curva de desplazamiento, se divide la ordenada cero en el mismo número de partes iguales quela abscisa.

CONCLUSION

Los mecanismos de leva-palpador son muy importantes para distintos proceso mecánicos ya que se utilizan ampliamente en diferentes industrias como la automotriz, la de maquinaria, la textil, etc., por las ventajas que poseen de adaptarse a cualquier proceso donde se requiera de una leva –seguidor.


clasificacion y definicion de levas y seguidor

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