Resumen Nomenclatura, Clasificación, Aplicación de levas y seguidores
Enviado por Enrique Centeno • 25 de Noviembre de 2022 • Documentos de Investigación • 3.117 Palabras (13 Páginas) • 583 Visitas
Centeno Cordero H.E. Autor, Senior Member, IEEE, González Zambrano L.F. Autor, Guerrero Medina L.J. Autor, Hernández Sandoval A.E. Autor, Meza Hernández J.G. Autor, Rodríguez García J.M. Autor, Vallejo Cervantes M.J. Autor, Fellow, IEE Filiación Completa (Instituto Tecnológico Superior de Irapuato, Silao-Irapuato Km. 1.5 El Copal 36821 Irapuato, Guanajuato, www.itesi.edu.mx)
Levas
Resumen
Nomenclatura, Clasificación, Aplicación de levas y seguidores:
La nomenclatura de leva y seguidor es como un mecanismo de 4 barras con eslabones de longitud variable (efectiva). Esta diferencia conceptual es la que hace que el mecanismo de leva y seguidor sea un generador de función flexible y útil. Tomando en cuenta el Punto de Trazo, curva de paso, circulo base, ángulo de presión; alcance, elevación o carrera.
Los mecanismos de leva pueden clasificarse de varias maneras: Por el tipo de movimiento del seguidor, leva, radial, cierre de junta, seguidor, restricciones de movimiento, posición crítica extrema (CEP), movimiento de trayectoria crítica (CPM); programa de movimiento, subida-bajada (RF), subida-bajada-detenimiento (RFD), subida-detenimiento-bajada-detenimiento (RDFD). Los sistemas de leva-seguidor con frecuencia se aplican en todas las clases de máquinas, las válvulas de un motor automotriz se abren por levas, las máquinas utilizadas en la fabricación de muchos bienes de consumo están llenas de levas.
Diagramas de Desplazamiento:
La aproximación más fácil a este proceso es “linealizar” la leva, esto es, “desenrollarla” de su forma circular y considerarla como una función graficada en ejes cartesianos. Se grafica la función de desplazamiento s, su primera derivada velocidad v, su segunda derivada aceleración a y su tercera derivada golpeteo j, todas en ejes alineados como una función de ángulo de árbol de levas ∅. Se identifican proporciones como: Subida, elevación, detenciones y retorno.
Diseño analítico y grafico de levas.
En el diseño analítico, se determina el perfil de una leva ya conociendo su función de desplazamiento y el diseñador es libre de elegir cualquier función que realice el trabajo. El diseño gráfico del perfil de una leva consiste en trazar el perfil apropiado de la leva para lograr el movimiento del seguidor representado en el diagrama de desplazamientos dado; un ejemplo puede ser la leva de placa con seguidor radial de rodillo, demostrando su nomenclatura adicional.
Análisis de levas con Software.
Con la disponibilidad de un auxiliar de diseño para resolver las
ecuaciones, como el programa Dynacam, los polinomios se han convertido en una manera práctica y preferible de resolver muchos problemas de diseño de levas si no es que todos. Las funciones spline, de las cuales los polinomios son un subconjunto, ofrecen mayor flexibilidad para satisfacer las condiciones de frontera y otros criterios de desempeño de leva. Del mismo modo, el programa Working Model nos permite un diseño más simple y dinámico acerca de la función polinomial de una leva o mecanismo; determinando el tipo de seguidor.
introducción
El uso de levas - seguidor, tienen una utilidad importante en la implementación de máquinas, por lo que su análisis, composición y diseño es de suma importancia para su uso futuro. Las levas son consideradas como un mecanismo de cuatro barras con eslabones de longitud variable y con la diferencia de que estas tienen una semijunta remplazando el acoplador. Cumplen con la función de ser un generador de función flexible y útil.
Se expondrán las nomenclaturas, clasificaciones y aplicaciones para el uso de levas- seguidor, así como, leyes, diagramas de desplazamiento (S V A J), diseño analítico y grafico de levas de forma manual y por medio de software contemplando con ello las consideraciones teóricas matemáticas que involucran este tipo de análisis que se detallaran a lo largo del documento.
II. Desarrollo
Nomenclatura, Clasificación y aplicación de levas y seguidores.
- Nomenclatura.
Desplazamiento del seguidor. Se define como la posición del mecanismo seguidor a partir de un punto especifico denominado cero o reposo, en relación con el tiempo o con alguna fracción del ciclo de la maquinaria (desplazamiento de la leva) medida en forma angular.
Desplazamiento de la leva. Medido en grados o milímetros, es el movimiento de la leva medido desde un punto especifico, ce o reposo, en relación con el mecanismo seguidor definido antes.
Perfil de la leva. Es el contorno de la superficie de trabajo de la leva.
Punto trazador. Es la línea del centro del rodillo o su equivalente. Cuando se utiliza un seguidor plano.
Curva primitiva. Es el lugar geométrico de la sucesión de puntos descritos por el punto trazador, cuando la leva se desplaza.
Circulo de la base. Es el menor circulo inscrito en el perfil de la leva.
Circulo primario. Es el menor circulo inscrito de la curva primitiva y con centro en el centro de la leva. Es concentrado con el circulo de base y separado de este a un radio del rodillo seguidor.
Angulo de precisión. Es el ángulo entre la normal a la curva primitiva y la dirección instantánea del movimiento del seguidor.
Punto primitivo. Es el punto de la curva primitiva donde tiene su máximo valor el ángulo de presión.
Circulo primitivo. Es el circulo que pasa por el punto primitivo.
Punto de transición. Es el punto de máxima velocidad donde la aceleración cambia de signo (cambia la dirección de la fuerza en el seguidor). En las levas cerradas, este punto se denomina con frecuencia punto de cruce, donde, debido al cambio de dirección de la aceleración, el seguidor deja un perfil de la leva para entrar en contacto con el perfil opuesto (o conjugado).
- Clasificación de levas y seguidores.
La versatilidad y flexibilidad en el diseño de los sistemas de levas se encuentra en tres características más atractivas. Con todo, esto da origen también a una gran variedad de perfiles y formas, y a la necesidad de cierta terminología para distinguirlas. Las levas se clasifican según sus formas básicas. Leva de placa, llamada también de disco o radial, leva de cuña, leva cilíndrica o de tambor, leva lateral o de cara.
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La menos común de ellas en aplicaciones prácticas es la leva de cuña debido a que necesita un movimiento alternativo de entrada en lugar de un movimiento continuo y con mucho, la más común de todas es la leva de placa. Los sistemas de levas se clasifican también según la forma básica del seguidor, estos son cuatro tipos diferentes de seguidores para la leva de placa. Seguidor de cuña, seguidor de cara plana, seguidor de rodillo, y seguidor de cara esférica o zapata curva.
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