UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL “FRANCISCO DE … · UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL...

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

“FRANCISCO DE MIRANDA”

PROGRAMA INGENERIA MECANICA

AREA DE TECNOLOGIA

DPTO. DE MEC. Y TECN. DE LA PRODUCCION

COMPLEJO ACADEMICO “PUNTO FIJO”

TEMA N°4

DISEÑO CINEMATICO DE LEVAS

Definición y aplicaciones de levas.

Métodos Básicos para el Diseño de levas.

Diseño Grafico de diferentes tipos de levas.

Grafica desplazamiento-tiempo.

Ecuaciones de velocidad y aceleración en levas.

Diseño Analítico de levas.

Angulo de presión de la leva.

Problemas.

Las levas son un elemento mecánico muy utilizado desde la revolución Industrial. Su enorme potencial se centraba en que podían imponer un tipo de movimiento muy preciso con el simple desarrollo de la ley de la leva (o función desplazamiento) y su eficacia no ha sido igualada hasta la aparición de la electrónica y la aplicación de programas de control de los actuadores.

DEFINICIÓN DE LEVAS.

Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar a otro elemento llamado seguidor, para que desarrolle un movimiento especificado, por contacto directo. Los Mecanismos de leva y seguidor son sencillos y poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios muy reducidos.

DEFINICIÓN DE LEVAS.

NOMENCLATURA DE LEVAS.

Punto trazador: es el punto de contacto de un seguidor de punta, el centro del rodillo del seguidor o un punto de referencia de un seguidor plano.

Perfil de la leva: es la superficie

de la leva a través de la cual se realiza el contacto con el seguidor .

Circulo base: es el círculo más

pequeño concéntrico con el eje de rotación de la leva y tangente al perfil de la misma.

Curva de paso: es la trayectoria

del punto trazador .

APLICACIONES DE LAS LEVAS.

Su principal utilidad es la automatización de máquinas: Máquinas herramientas. Envasadoras. Programadores de lavadora. Control de máquinas de vapor . Apertura y cierre de las válvulas de los motores de combustión

interna. Cerraduras de levas. Torno automático de levas. Conmutador de levas. Maquinas Textiles. Máquinas automáticas y de instrumentos. Equipos procesadores de alimentos. Prensas para impresión. Aparatos y sistemas Fotográficos. Etc.

APLICACIONES DE LAS LEVAS.

METODOS BASICOS PARA EL DISEÑO DE LEVAS.

Se puede diseñar una leva en dos formas: 1.- Suponer el movimiento requerido para el seguidor y diseñar la Leva que proporcione este movimiento. 2.- Suponer la forma de la leva y determinar las características de desplazamiento, velocidad y aceleración que generen ese contorno.

Para el diseño de los perfiles de levas se requiere en síntesis definir los siguientes puntos: Características geométricas de la leva, del seguidor y del tipo de

contacto. Tipo de movimiento de desplazamiento del seguidor (avance y

retorno). Posición del seguidor en cada fase del ciclo de la leva (síntesis de perfil

de la leva).

DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.

Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de traslación

DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.

Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de traslación excéntrico.

DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.

Leva de disco con seguidor de cara plana con movimiento de traslación

DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.

Leva de disco con seguidor de rodillo con movimiento de rotación .

DISEÑO GRAFICO DE LEVAS.

Leva de disco con seguidor de cara plana con movimiento de rotación .

GRAFICA DESPLAZAMIENTO- TIEMPO

Durante la rotación de la leva a lo largo de un ciclo del movimiento de entrada, el seguidor ejecuta una serie de eventos: Subida o avance: en el movimiento el seguidor se aleja del centro de la leva. Retorno o descenso: en el movimiento el seguidor se aproxima al centro de la leva. Reposo o detención: el seguidor mantiene la distancia al centro de la leva. Elevación: es la subida máxima que experimente el seguidor.

Es 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.

GRAFICA DESPLAZAMIENTO- TIEMPO Tipos de Movimiento:

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

La velocidad, aceleración y sobreaceleración del seguidor se determinan directamente conociendo la ley de desplazamiento del mismo junto a la velocidad, la aceleración y la sobreaceleración angular de la leva.

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Armónico Simple

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Cicloidal

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Armónico Modificado

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Semi-Armónico parte baja

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Semi-Armónico parte Alta

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Semi-Cicloidal parte Baja

Subida

Retorno

ECUACIONES DE VELOCIDAD Y ACELERACIÓN EN LEVAS

Semi-Cicloidal parte Alta

Subida

Retorno