Introducción a las levas

Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro, por contacto puntual o lineal, llamado palpador o seguidor, para que este desarrolle una ley de movimiento especificada.

Un mecanismo leva-palpador consiste en dos miembros móviles, cada uno de ellos en principio con un grado de libertad y una coordenada generalizada independiente,

ql y qp para leva y palpador respectivamente, que se ponen en contacto a través de pares inferiores

(Figura 2.1).

Partes fundamentales de una leva

Fig. 2.1 Mecanismos leva-palpador

• De esta manera se obtiene un mecanismo de un sólo grado de libertad que establece una ley de dependencia qp (ql) entre las coordenadas

generalizadas que describen el movimiento de la leva y del palpador. Esta ley, se denomina usualmente ley de desplazamiento del palpador..

• El movimiento de la leva, usualmente de rotación, se transforma en movimiento de rotación o traslación del palpador.

• Los mecanismos de leva-palpador generalmente son utilizados como generadores de función.

• Estos mecanismos sencillos y poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios muy reducidos.

• Además no son difíciles de diseñar leyes de movimiento del palpador que tengan casi cualquier característica deseada y los perfiles de leva que proporcionan el movimiento al palpador según la ley requerida son mecanizados por máquinas de control numérico.

• Por estas razones los mecanismos de leva palpador se utilizan ampliamente en la maquinaria moderna.

aqui

Según el tipo de cierre del par superior. Para mantener unidos dos elementos que se encuentran en movimiento es necesario asegurar en todo momento el contacto entre ambos o de lo contrario podría ocurrir que se perdiese el control sobre el seguidor, con lo cual éste ya no realizaría el movimiento pretendido. Tal situación puede evitarse de dos formas:

CLASIFICACIÓN DE LOS MECANISMOS LEVA SEGUIDOR

• Según la geometría de la leva:

• Leva de disco, leva de cuña, leva de tambor y leva de cara. La menos común es la leva de cuña ya que requiere de un movimiento alternativo de entrada en lugar de un movimiento continuo y la leva más común es la leva de placa.

2.1 Clasificación de los mecanismos leva-seguidor

• 1. Cierre de fuerza: Se requiere la aplicación de una fuerza externa que actúa sobre el palpador, el peso del palpador o la fuerza de un muelle.

• De acuerdo con la geometría del seguidor:• En la Fig. 11.3.a se presenta el seguidor puntual y en la

Fig. 11.3.b el seguidor curva o forma de hongo.

• Cierre de forma: en este caso el seguidor está en contacto con más de una superficie a la vez, es decir, se encuentra inmerso dentro de la propia leva en una ranura o canal por donde se mueve.

• Levas desmodrómicas: a) de anchura constante y b) conjugada

• De acuerdo con el tipo de cierre del par superior:• a) Con cierre por fuerza: se requiere de la aplicación de

una fuerza externa que actúe sobre el seguidor, con el objeto de mantener el contacto entre la leva y el seguidor.

b) Con cierre por forma: Estas levas se denominan desmodrómicas. La forma geométrica de la leva y del seguidor, garantiza el contacto permanente entre los elementos. Existen dos casos, uno en que la leva y el seguidor tienendos puntos de contacto opuestos y otro en el que existe otra leva que entra en contacto con unseguidor doble.

• Los mecanismos de leva se pueden clasificar teniendo en cuenta como son la "leva" y el "seguidor". Teniendo en cuenta la leva

• a) Leva de placa, llamada también de disco o radial. • b) Leva de cuña. • c) Leva cilíndrica o de tambor. • d) Leva lateral o de cara. • Teniendo en cuenta el seguidor • a) Seguidor de cuña. • b) Seguidor de cara plana. • c) Seguidor de rodillo. • d) Seguidor de cara esférica o zapata curva.

Según el movimiento propio del seguidor

• 1. Palpador con movimiento de traslación: a) Excéntrico (Figura 2.1) b) Axial (Figura 2.5a)• 2. Palpador con movimiento de rotación. (Figura

2.5b)

Según el movimiento del seguidor en relación con el de la leva.

• Las levas radiales de uso más común tienen cierre de fuerza y se conocen como levas planas de rotación (también levas de placa o levas de disco).

• Sobre este tipo versa el presente proyecto.• · Las levas axiales pueden a su vez dividirse en dos

grupos atendiendo al tipo de cierre que empleen, si éste es de forma se conocen como levas de cara

• (Figura 2.6a) y si es de fuerza se puede hablar de levas cilíndricas (Figura 2.6b)

Fig. 2.6: a) Leva axial de cara. b) Leva axial cilíndrica.

Levas Planas de Rotación (con cierre de fuerza)

• Levas planas de rotación con seguidores de cara plana de movimiento traslacional.

• Levas planas de rotación con seguidores de cara plana de movimiento oscilante.

• Levas planas de rotación con seguidores de rodillo de movimiento traslacional.

• Levas planas de rotación con seguidores de rodillo de movimiento oscilante.

Leva plana de rotación con seguidor traslacionalde rodillo.

DIAGRAMAS DE DESPLAZAMIENTO

• Durante un periodo de rotación de la leva, el seguidor ejecuta una serie de movimientos como los que se muestran en el diagrama de desplazamientos de la Fig.

Movimiento con velocidad uniforme

• Es por esto que una ley de movimiento lineal se usa sólo entramos de las fases de retorno, y en la ley de movimiento se introducen modificaciones en las transiciones de fase para suavizar la transición entro dos leyes de movimiento lineales.

• Se puede realizar un redondeo por curvas tangentes, éste se hace en los puntos de inflexión un segmento de circunferencia de radio r, Debe anotarse que el segmento lineal cambia entonces su pendiente.

Movimiento parabólico o de aceleración constante

• El movimiento parabólico tiene la menor aceleración teórica para una elevación y una velocidad dada.

Ley armónica

• La Fig. se presenta el movimiento armónico simple.• La construcción gráfica utiliza una semicircunferencia

con diámetro igual a la elevación L.• Es necesario dividir el eje de las abscisas en el número

de partes en que se divide la semicircunferencia y luego proceder tal como se muestra.

Ley Cicloidal

• En la figura se presenta la construcción del movimiento cicloidal, esta ley debe su nombre a la cicloide que es la trayectoria de un punto P de un círculo de radio

r = L / 2p, siendo L la elevación, cuando gira sin deslizar sobre la ordenada del diagrama de desplazamiento.

Movimiento combinado