CINEMÁTICAS DE MAQUINAS

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA

COMPLEJO ACADEMICA EL SABINO

CINEMÁTICAS DE MAQUINAS

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Integrantes

Medina gustavo 25605071

Villamizar Joseangel 25126761

Semeco Oliver  259860498

Peña Henry 25126243

Alejandro Romero 30126618

Nicolás Toledo 26218921

Franalbert Jiménez 26496549

PUNTO FIJO-DICIEMBRE 2017

INDICE        PÁGINA

INTRODUCCION        1

CLASIFICACION        2

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO        7

CLASIFICACION DE SEGUIDORES        10

METODO GRAFICO PARA EL DISEÑO DE LEVAS        12

METODO ANALITICO PARA EL DISEÑO DE LEVAS        14

APLICACIONES        21

CONCLUSION        24

BIBLIOGRAFIA         25

INTRODUCCION

Generalmente las máquinas están compuestas de mecanismos los cuales con sus movimientos ayudan a realizar algún proceso o algún trabajo específico, en este mimo ámbito es importante destacar a la leva  es un elemento mecánico que está sujeto a un eje por un punto que no es su centro geométrico, sino un alzado de centro que permite la transformación de un movimiento circular a un movimiento rectilíneo mediante el contacto directo a un seguidor, poseen una diversa clasificación según su aplicación y que como todo mecanismo posee tanto su diseño gráfico como analítico para su diseño las cuales han sido de vital importancia para el posterior fabricado de diversas aplicaciones industriales.

DEFINICIÓN

En ingeniería mecánica, una leva es un elemento mecánico hecho de algún material (madera, metal, plástico, etc.) que está sujeto a un eje por un punto que no es su centro geométrico, sino un alzado de centro. En la mayoría de los casos es de forma ovoide. El giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida como seguidor.

El movimiento de la leva (normalmente rotación) se transforma en oscilación, traslación o ambas del seguidor. Aun cuando una leva se puede diseñar para generación de movimiento, trayectoria o de función, la mayoría de las aplicaciones utilizan la leva y el seguidor para generación de función. Se muestra  en la figura 1

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Figura 1

CLASIFICACIÓN DE LEVAS

Levas de disco

En este tipo de leva, el perfil está tallado en un disco montado sobre un eje giratorio (árbol de levas). El pulsador puede ser un vástago que se desplaza verticalmente en línea recta y que termina en un disco que está en contacto con la leva.  El pulsador suele estar comprimido por un muelle para mantener el contacto con la leva, como se muestra en la figura 1

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Fig.1: leva de disco

Levas cilíndricas de cara

Se trata de un cilindro que gira alrededor de un eje y en el que la varilla se apoya en una de las caras no planas. El punto P se ve así obligado a seguir la trayectoria condicionado por la distinta longitud de las generatrices. Se muestra en la figura 2

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Fig. 2: Leva cilíndrica de cara

Levas de traslación

El contorno o forma de la leva de traslación se determina por el movimiento específico del seguidor. Este tipo de leva es la forma básica, puesto que todas las superficies uniformes o, más frecuentemente, con inclinaciones variables. La desventaja de estas levas, es que se obtiene el mismo movimiento en el orden inverso durante el movimiento de retorno; esto se puede evitar si envolvemos la cuña alrededor del círculo para formas una leva de disco. Se muestra en la figura 3

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Figura 3

Levas de rodillo

En ésta, la leva roza contra un rodillo, que gira disminuyendo el rozamiento contra la leva. Se muestrea en la figura 4

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figura 4

Levas de ranura

El perfil (o ranura)  que define el movimiento está tallado en un disco giratorio. El pulsador o elemento guiado termina en un rodillo que se mueve de arriba hacia abajo siguiendo el perfil de la ranura practicada en el disco. En las figuras se observa que el movimiento del pulsador se puede modificar con  facilidad para obtener una secuencia deseada cambiando la forma del perfil de la leva

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Figura 5

Levas de glóbicas

Aquellas que, con una forma teórica, giran alrededor de un eje y sobre cuya superficie se han practicado unas ranuras que sirven de guías al otro miembro. El contacto entre la leva y la varilla puede asegurarse mediante cierres de forma o de fuerza.

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Figura 6

Levas de tambor

La leva  cilíndrica o de tambor son las que el palpador es un rodillo que se desplaza a lo largo de una ranura tallada en un cilindro concéntrico con el eje de la leva cilíndrica.

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Figura 7

Levas Cónicas

Este tipo de leva se basa en un principio similar al de la leva de tambor

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Figura 8

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO

La representación matemática de la función que relaciona el desplazamiento del seguidor con la posición angular de la leva, se denomina diagrama cinemático, y la función recibe el nombre de función de desplazamiento. Por otra parte, el desplazamiento del seguidor, como se comentó con anterioridad, puede ser tanto lineal como angular.

Durante un ciclo completo de la leva se distinguen cuatro diferentes fases (fig. 9):

• Accionamiento: El desplazamiento del seguidor varía desde cero a un valor máximo.
• Reposo: Periodo en el que es mantenido el máximo desplazamiento.
• Retorno: El desplazamiento del seguidor disminuye del máximo valor alcanzado durante el accionamiento (y mantenido en reposo) a cero.
• Reposo: Es un segundo reposo en el que el valor del desplazamiento se mantiene nulo

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Fig. 9: ciclo completo de la leva

Expresándolo de forma matemática:

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Pueden darse casos, como el mostrado en la figura 10, en los que el primer reposo es nulo, haciendo coincidir los puntos A1 y A2.

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Fig. 10: Ciclo con el primer reposo nulo

Tanto la función de accionamiento, como la de retorno, representan el movimiento físico del seguidor, por lo tanto deben ser continuas y derivables; además para lograr una transición continua a los reposos adyacentes sus derivadas deben ser cero al final de sus respectivos intervalos.

Si denotamos por H(A) la posición del seguidor:

   (Ecu.1)[pic 15]

La velocidad del seguidor se obtendrá derivando respecto al tiempo:

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   (Ecu 2)[pic 18]

Derivando de nuevo se obtendrá la aceleración:

    (Ecu 3)[pic 19]

Como puede apreciarse del estudio de la ecuación (3), valores grandes de f ′′(A) supondrán grandes valores de la aceleración del seguidor. Por otra parte, si la función f′′(A) es discontinua, también lo será    , lo que supondrá que la fuerza de contacto entre la leva y el seguidor será discontinua, ocasionándose una situación de impacto (lo que puede provocar daño en las superficies de la leva y el seguidor así como vibraciones que excitan al sistema mecánico). Por lo tanto para la elección de la función de desplazamiento es necesario tener en cuenta tanto la función en sí como sus derivadas primera y segunda.[pic 20]

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