Es un cuerpo sólido destinado a impartir, mediante contacto directo, un cierto movimiento a un segundo cuerpo llamado SEGUIDOR. La forma de la leva y el tipo de seguidor definen la relación funcional entre la posición de ambos. Mediante el uso de levas se logran complejos movimientos con una alta repititividad y confiabilidad, a un costo reducido. Un ejemplo es en el motor de combustión interna:
Tipos de Levas
·Leva de Placa ( también de disco o radial) ·Leva de Cuña ·Leva Cilíndrica o tambor ·Leva Lateral o de Cara
Tipos de Seguidores
·Seguidor Traslacional de Cara Plana ·Seguidor Oscilante de Cara Plana ·Seguidor Traslacional de Rodillo Excéntrico ·Seguidor Oscilante de Rodillo
Definiciones Importantes
Para una leva de disco: ·Perfil de la Leva: es la parte de la superficie de la leva que contacta al seguidor. ·Círculo Base: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación y es tangente al perfil de la leva. ·Pto de Traza: pto del seguidor que define su movimiento. En el caso de un seguidor de rodillo el pto de traza es el centro del rodillo. ·Curva Primitiva: el camino descrito por el pto de traza. ·Círculo Primo: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación de la leva tangente a la curva primitiva.
Plasticar
Definiciones Importantes
Para una leva de disco:
Interés
Desde el punto de vista Cinemático son de interés : ·Cómo diseñar una leva para realizar un movimiento predeterminado ·Dada una leva, qué movimiento produce.
Diseño Gráfico de Levas
Función de Desplazamiento
Es la función que relaciona el desplazamiento del seguidor con la posición angular de la leva. Esta función puede mostrar tanto un movimiento rotacional como traslacional.
Función de Desplazamiento
Dado esto se obtiene que la velocidad y la aceleración rotacional o traslacional para el seguidor se expresa como:
Función de Desplazamiento
Criterios de Selección:
·Cicloide: Proporciona aceleración cero en ambos extremos de la acción, por lo cual se puede acoplar a un reposo en cada extremo. Dado que el ángulo de presión es relativamente alto y la aceleración retorno innecesariamente a cero, no se deben acoplar dos cicloides. ·Armonica: Proporciona la mas baja aceleración pico y el más pequeño ángulo de presión de las tres curvas. Por lo cual se prefiere cuando se puede igualar la aceleración tanto al inicio como al final con la aceleración de los perfiles adyacentes. ·Polinomial de Grado 8: Tiene una curva de aceleración no simétrica, proporcionando una aceleración máxima y un ángulo de presión intermedio entre la armónica y la cicloide.
Un ejemplo
·Se desea mover un seguidor de carretilla a lo largo de un desplazamiento total y regresar sin puntos de reposo en el ciclo. Dada la curva de desplazamiento, determinar las curvas de movimiento a emplear y realizar un bosquejo de la velocidad y aceleración que posiblemente de obtendrán.
Solución:
·A-B: Usar la C-1 para proporcinar Aceleración al ppio del movimiento y hacer en B la conexión a la zona de vel constante. ·B-C: Velocidad Constante ·C-D: usar H-2 que acopla en C a la sección de velocidad constante y aceleración cero para proporcionar un ángulo de presión mínimo a la curva. ·D-E: usar la P-2 para igual la desaceleración armónica en D y proporcional una aceleración cero al final del ciclo en E.
Determinación de los Diagramas de Desplazamiento
·Se satisfagan las necesidades del movimiento de la aplicación en general ·Los diagramas de Desplazamiento, Velocidad y Aceleración sean continuos a través de las fronteras. El diagrama del tirón puede admitir discontinuidades en caso muy necesario, pero no debe hacerse infinito. En otras palabras la Aceleración puede admitir vértices pero no discontinuidades. · Mantener las magnitudes de velocidades, aceleración y ángulo de presión lo mas bajo posible
En la Clase Pasada...
·Un leva de placa plana se impulsa a una velocidad de 150 rpm. El seguidor debe partir desde la detención, acelerar hasta una velocidad uniforme de 25 (in/s) y mantener esta velocidad hasta 1.25 (in) de subida, desacelerar hasta la parte superior y luego quedar detenido por 0.1 (s). La elevación total es de 3 (in). Determine las especificaciones del diagrama de desplazamiento.
Diseño Analítico de Levas
Con determinados tipos de Levas es posible desarrollar un diseño analítico a partir del movimiento especificado: · Leva de Placa con Seguidor Traslacional de Cara Plana ·Leva de Placa con Seguidor Traslacionar de Rodillo ·Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana ·Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Rodillo
Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Se puede encontrar: a) Ecuaciones paramétricas del contorno del leva b) Radio Mínimo de la leva c) Longitud del Seguidor
Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Ecuaciones Importantes:
·P=Ro+y+y">Pmin o bien · Ro>Pmin-y"min-y ·Ancho Seguidor > y´max-y´min Se puede hallar el radio de curvatura de la leva para cada rotación de la leva, directamente de la ecuación de desplazamiento, sólo necesitando como adicional el Ro. Se puede utilizar para biscar el valor de Ro con el fin de evitar puntas. Se puede calcular el ancho del seguidor con el fin de garantizar el movimiento en todo momento.
Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Un ejemplo:
Considerando las características de desplazamiento descritas en el ejemplo anterior. Determine la anchura mínima de la cara y el radio mínimo del circulo primario para asegurar que el radio de curvatura de la leva sea mayor que 1.0 in en todo instante.
Leva de Placa con Seguidor Oscilante de Cara Plana
Se pueden conocer las coordenadas del perfil:
u= (Ro+y) sen(q)+y´cos(q) v = (Ro+y) cos(q)-y´sen(q)
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