UNIDAD III LEVAS 3.1 NOMENCLATURA, CLASIFICACIÓN Y APLICACIÓN DE LEVAS Y SEGUIDORES.
Las levas desempeñan un papel muy importante dentro de la maquinaria moderna y se emplean extensamente en los motores de combustión interna, maquinas-herramienta, computadoras mecánicas, instrumentos y muchas otras aplicaciones. Una leva puede diseñarse en dos formas: (a) suponer el movimiento requerido para el seguidor y diseñar la leva que produzca dicho movimiento, o (b) suponer la forma de la leva y determinar dichas características de desplazamiento, velocidad y aceleración que producirá dicho contorno. El primer método es un buen ejemplo de síntesis. De hecho, el diseño de un mecanismo de leva a partir del movimiento deseado es una aplicación de la síntesis que se puede resolver en todo momento. Sin embargo, una vez diseñada la leva, su fabricación puede ser difícil. La dificultad de fabricación se elimina en el segundo método si la leva se hace simétrica y para los contornos de la leva se emplean formas que se pueden generar. Este es el tipo de leva que se emplean en las aplicaciones automotrices, en donde las levas deben producirse con exactitud y economía. Clasificación de las levas y su nomenclatura. En la práctica la mayoría de los pares de levas se encuentran en mecanismos simples de leva y seguidor que solo contiene tres eslabones; los dos eslabones del par de la leva y un eslabón de piso o base. Los mecanismos de leva pueden clasificarse según el tipo de leva o según la forma, movimiento o ubicación del seguidor. El mecanismo de leva más sencillo y que se emplea más frecuentemente es una leva de disco giratorio con seguidor reciprocante u oscilatorio. La figura 3.1 muestra una leva de disco con seis arreglos diferentes para el seguidor. La figura 3.1a muestra una leva de disco con seguidor con aristas de cuchilla en línea. El seguidor se considera en línea (o radial) cuando su línea de centros pasa por el centro de rotación de la leva. Este tipo de seguidores es de interés teórico pero no es de gran importancia práctica debido a que generalmente produce esfuerzos de contacto elevados. La figura 3.1b muestra una leva de disco con un seguidor de carretilla en línea. La figura 3.1c es una leva de disco con un seguidor de carretilla descentrado. En cada uno de los mecanismos de leva y seguidor de las figuras 3.1 a, b y c la leva gira, en tanto que el seguidor tiene un movimiento reciprocante. La figura 3.1d corresponde a un leva de disco con un seguidor de carretilla MECANISMOS M.C. IGNACIO ARRIOJA CÁRDENAS Página 2 oscilatorio. La figura 3.1e muestra una leva de disco con seguidores de cara plana con movimiento reciprocante. En este último caso no es necesario distinguir entre seguidores en línea y descentrados ya que cinemáticamente son equivalentes; cualquier vástago de seguidor paralelo al que se muestra producirá el mismo movimiento de salida. Sin embargo, podría ser necesario cambiar la longitud de la cara del seguidor cuando este esta descentrado. La figura 3.1f es una leva de disco con seguidor oscilatorio de cara plana. La figura 3.2 muestra la nomenclatura que se emplea para describir un mecanismo de leva típico. El punto de trazo es un punto en el seguidor que corresponde al punto de contacto de un seguidor ficticio de arista de cuchilla. El punto de trazo de un seguidor de carretilla es el centro del rodillo. La curva de paso es la trayectoria del punto de trazo relativa a la leva. El circulo base es el circulo mas pequeño tangente a la superficie de la leva alrededor del centro de rotación de la misma. El ángulo de presión es el ángulo entre la dirección del movimiento del punto de trazo y la normal común (la línea de acción) a las superficies de contacto. El ángulo de presión es una medida de las propiedades de transmisión de fuerza instantánea del mecanismo. El alcance, elevación o carrera, es la distancia entre las dos posiciones extremas del seguidor.
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