INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TIERRA
BLANCA EXT. SOLEDAD DE DOBLADO.
Alumno:
Daniel de Jesús Tronco Espejo
Docente:
Gilberto Vázquez Reyes
Materia:
Mecanismos
Grado y Grupo:
5to semestre. 508E
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capitulo 9 levas y diseño y análisis cinemático, Esquemas y mapas conceptuales de Mecatrónica
Reseumen del capitulo 9 de levas y diseño y analisis cinematico
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
2019/2020
1 / 9
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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE TIERRA
BLANCA EXT. SOLEDAD DE DOBLADO.
Alumno:
Daniel de Jesús Tronco Espejo
Docente:
Gilberto Vázquez Reyes
Materia:
Mecanismos
Grado y Grupo:
5to semestre. 508E
Resumen
LEVAS: DISEÑO Y ANALISIS CINEMATICO Una leva es un elemento común de un mecanismo que impulsa una componente aparejada conocida como seguidor. La leva acepta un movimiento de entrada parecido al de una manivela e imparte movimiento al seguidor. El árbol de leva es impulsado por el motor. Conforme la leva gira, un balancín se barre sobre la superficie ovalada. El balancín, a la vez, imparte movimiento lineal reciprocante a la espiga de la válvula. El movimiento de la válvula debe ser tal que la trayectoria de escape esta cerrada durante un momento del ciclo de combustión y abierta durante otro momento distinto. Entonces, la aplicación es perfecta para una leva porque el ritmo y el movimiento deben estar secuenciados con precisión. El balancín seguidor necesita estar en contacto con la superficie de la leva para obtener el movimiento deseado. Asl, en la mayoría de las aplicaciones de levas, el seguidor se fuerza contra la superficie de la leva a través de algunos medios mecánicos. Los resortes son muy comunes para dicho propósito. En los casos donde el seguidor se encuentra en el plano vertical, el peso del seguidor puede ser suficiente para mantener el contacto. En algunos diseños de levas, el seguidor está atrapado en una ranura para mantener el contacto. El punto importante es que el contacto entre la leva y el seguidor debe ser permanente. 9.2 Tipos de levas
Finalmente, la forma del seguidor se agrupa en las cuatro categorías siguientes: ➢ El seguidor de cuña consiste en un seguidor formado por un punto, que se arrastra sobre el borde de la leva. ➢ El seguidor de rodillo consiste en un seguidor que tiene una parte separada: el rodillo que está sujeto a la espiga del seguidor. ➢ Un seguidor de cara plana consiste en un seguidor formado por una superficie grande y plana de contacto con la leva. 9.4 Movimiento prescrito del seguidor la característica única de una leva es que imparte movimientos muy diferentes a su seguidor. Desde luego, el movimiento del seguidor depende de la tarea requerida y puede definirse con todo detalle. Para describir este proceso suponga que las manecillas recolectoras deben:
- Permanecer cerrados por 0.03 s.
- Abrirse una distancia de 0.25 in, a partir de la posición cerrada, en 0.01 s.
- Permanecer en posición abierta durante 0.02 s.
- Moverse a la posición cerrada en 0.01 s. 9.5 Esquemas de movimiento del seguidor El objetivo en el diseño de una leva es identificar su forma adecuada. El interés principal consiste en garantizar que el seguidor logre los desplazamientos deseados. Desde luego, tales desplazamientos se describen en el diagrama de desplazamiento. La forma de la leva es simplemente el medio para obtener este movimiento. En el estudio de las características dinámicas del seguidor para diferentes esquemas de movimiento, se utiliza la siguiente notación: H = Desplazamiento total del seguidor durante el intervalo de elevación o descenso en consideración. En el caso de un seguidor con pivote, este es el desplaza-
miento angular total r del eslabón seguidor, durante el intervalo particular. T = Periodo total de tiempo para el intervalo de elevación o descenso en consideración. t = Intervalo de tiempo de elevación o descenso que define las propiedades instantáneas del seguidor. f3 = Ángulo de rotación de la leva durante el intervalo de elevación o descenso en consideración (grados). t/> = Ángulo durante el intervalo de elevación o descenso que define las propiedades instantáneas del seguidor (grados). WJeva =Velocidad de la leva (grados por unidad de tiempo). 9.5.1 Velocidad constante El esquema más sencillo de movimiento del seguidor durante una elevación o un descenso es el de velocidad constante. El movimiento con velocidad constante se caracteriza por un diagrama de desplazamiento en línea recta, porque la velocidad es uniforme. 9.5.2 Aceleración constante El movimiento con aceleración constante durante una secuencia de elevación o descenso genera los menores valores posibles de aceleración en un intervalo de tiempo y elevación determinados. El diagrama de desplazamiento de un intervalo de elevación o descenso se divide en dos mitades iguales, una de aceleración constante y la otra de desaceleración constante. Las formas de cada mitad del diagrama de despla2amiento son parábolas de imágenes especulares. 9.5.3 Movimiento armónico se presentan problemas inerciales en las discontinuidades de las curvas de movimiento. Para abordar esa desventaja, se debe estudiar el movimiento
La aceleración senoidal modificada mejora el esquema cicloidal incorporando un segundo término senoidal con una frecuencia diferente; de este modo, la suavidad del movimiento cicloidal se retiene y el máximo se reduce. 9.6 Diseño grafico del perfil de una leva de disco La forma más eficiente de describir la construcción de una leva con un seguidor de cuila es a través de la construcción real. 9.6.2 Seguidor de rodillo en línea la forma más eficiente de describir la construcción de una leva con un seguidor de rodillo en línea es con su construcción real. 9.6.3 Seguidor de rodillo descentrado La forma más eficiente de describir la construcción de una leva con un seguidor de rodillo con descentrado es mediante una construcción real. 9.6.4 Seguidor de traslación con cara plana La forma más eficiente de describir la construcción de una leva con un seguidor de cara plana es mediante una construcción real. 9.6. 5 Seguidor de rodillo con pivote El seguidor con pivote proporciona movimiento rotacional en la salida del sistema leva-seguidor. 9.7 Angulo de presión Como la fuerza siempre se transmite de modo perpendicular a las superficies en contacto, la leva no siempre empuja al seguidor en la dirección de su movimiento. 9.8 Limitaciones de diseño no es posible iniciar el diseño del perfil de una leva, sino hasta determinar primero el tipo de seguidor, así como la ubicación y el tamaño del círculo base. Tales
decisiones dependen normalmente de la magnitud de las fuerzas transmitidas y de los requerimientos de tamaño de la maquinaria impulsada por la leva. 9.9 Diseño analítico del perfil de una leva de disco Según la precisión requerida en la aplicación, tales métodos suelen dar como resultado perfiles lo suficientemente precisos. Desde luego, la exactitud se incrementa cuando la construcción se realiza con un sistema de CAD. Con el CAD, por lo general se utilizan líneas radiales para construir la curva suave del perfil de la leva. 9.9.1 Seguidor de cuña la mayoría de las levas se obtienen a través de una operación de corte usando máquinas cortadoras de control numérico por computadora. 9.9.2 Seguidor de rodillo en línea En general, un seguidor de rodillo es complicado cuando el punto de contacto con la leva no está en línea con el centro del rodillo. El ángulo entre la línea central del seguidor y el punto de contacto con la leva varía según la curvatura del perfil de la leva. 9.9.3 Seguidor de rodillo descentrado Un seguidor de rodillo descentrado es más complicado porque el movimiento del seguidor no está en línea con el punto de contacto de la leva la cual, a su vez, no está en línea con el centro del rodillo. 9.9.4 Seguidor de cara plana con traslación la construcción analítica de un seguidor de cara plana con traslación también presenta un punto de contacto que no está en línea con la línea central de la leva. 9.9.5 Seguidor de rodillo con pivote