7/21/2019 Clase de Levas

1/27

LEVAS

7/21/2019 Clase de Levas

2/27

Al proyectar una mquina es necesario elegir el mecanismo o seriede mecanismos que deben entrar en su composicin partiendo delas operaciones a realizar el trabajo de la misma.

Por tanto, los mecanismos se seleccionarn de forma que el

movimiento del eslabn conducido se atenga a una determinadaley.

En algunas mquinas se requiere que el eslabn conducido sigauna ley de movimiento complejo.

Una solucin sencilla, compacta y econmica es el mecanismolevaseguidor! adicionalmente, este tipo de mecanismo tiene laventaja que son fciles de dise"ar movimientos del seguidor quetengan casi cualquier caracter#stica deseada.

$E%A&

7/21/2019 Clase de Levas

3/27

7/21/2019 Clase de Levas

4/27

$as levas son un elemento mecnico muy utilizado desde

la revolucin 'ndustrial.

&u enorme potencial se centraba en que pod#an imponerun tipo de movimiento muy preciso con el simple

desarrollo de la ley de la leva (o funcin desplazamiento),y su eficacia no fue igualada *asta la aparicinde la electrnica y laaplicacin de programas de control de los actuadores.

Esta propiedad *izo que, desde *ace muc*os a"os, fueraempleada en muc*os dispositivos avanzados+las primeras mquinas de calcular (mecnicas) fueron

creadas apoyndose en controles efectuados por

mecanismos de levas.

'ntroduccin a las levas

7/21/2019 Clase de Levas

5/27

Mquina para realizar clculos.

7/21/2019 Clase de Levas

6/27

oy en d#a, los mecanismos levaseguidor tambi-n son unelemento ampliamente utilizado en la maquinaria actual,por ejemplo+ en motores de combustin interna, telares,mquinas *erramientas, sistemas robticos, etc. Estossistemas son sencillosy poco costosos, tienen pocas

piezas mviles y son compactos.

Adems, no son dif#ciles de dise"ar leyes de movimientos

del palpador que tengan casi cualquier caracter#sticadeseada y los perfiles de levas que proporcionan el

movimiento requerido son mecanizados por mquinasde control num-rico.

'ntroduccin a las levas

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Arbol%20de%20levas%20funcionamiento.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Torno%20automatico%20accionado%20por%20levas.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Robot%20CNC%205%20axis%20machining.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Robot%20CNC%205%20axis%20machining.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Torno%20automatico%20accionado%20por%20levas.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Arbol%20de%20levas%20funcionamiento.mp4

7/21/2019 Clase de Levas

7/27

Una leva es un elementomecnico que sirve para

impulsar a otro, porcontacto

puntual o lineal,

a trav-s de un elementollamado

palpador o seguidor,para que este desarrolle

una ley de movimientoespecificada. $a potenciaque se trasmite de la leva

al seguidor se realizapuntual o por una l#nea.

Mecanismo leva-palpador

'ntroduccin a las levas

7/21/2019 Clase de Levas

8/27Ley de la leva

$a ley de la leva puede definirse como la funcin

que refleja la relacin entre el desplazamientode la leva (lineal o angular) y el del palpador

(lineal o angular).

'ntroduccin a las levas

7/21/2019 Clase de Levas

9/27

El mecanismo levaseguidor transforma el

movimiento inicial de la leva (bsicamenterotatorio), en uno de traslacin, oscilatorio o

ambos, del seguidor.

ste mecanismo est compuesto de doselementos mviles, cada uno de ellos con un

grado de libertad como se muestra en la figura,leva (libertad de

girar), seguidor (libertad dedesplazarse verticalmente)!

ambos elementos estn siempre encontacto, lo que permite establecer una ley de

dependencia entre sus respectivosmovimientos.

En la figura se puede observar un mecanismode leva de disco con seguidor de rodillo.

'ntroduccin a las levas

7/21/2019 Clase de Levas

10/27

El *ec*o que el mecanismo levaseguidor tengaslo dos elementos lo *ace muy sencillo, de

tama"o reducido y poco costoso adems al poderestablecer una ley de dependencia entre los

movimientos de la leva y el seguidor, llamada leyde desplazamiento del seguidor, la cual estdirectamente relacionada con el perfil de la leva

que, en teor#a podr#a ser de cualquier forma

deseada, *ace que este mecanismo sea tambi-nconfiable y fle/ible a las condiciones de trabajo

7/21/2019 Clase de Levas

11/27

$as levas tienen una geometr#a diferente dependiendo dela tarea para la que *a sido fabricada, por este motivo elprocedimiento para su dise"o y fabricacin var#a con laaplicacin.

A medida que el trabajo se *ace ms pesado, el margende error debe ser ms peque"o y la eleccin del materialde fabricacin debe ser ms e/acto debido a los grandesesfuerzos que se generan.

0omo consecuencia de la gran demanda de calidad ygracias a la tecnolog#a actual, *oy en d#a las levas sepueden obtener por mquinas de control num-rico,fresadoras, etc. 1 si el volumen de produccin o el

material lo justifican, pueden obtenerse por moldeo.

'ntroduccin a las levas

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Fresado%20de%20leva%20-%20Mecanizados%20de%20precision.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/videos/Fresado%20de%20leva%20-%20Mecanizados%20de%20precision.mp4

7/21/2019 Clase de Levas

12/27

Para que el mecanismo levaseguidor cumpla con la teor#a(mecanismo de un grado de libertad) y para un correcto

funcionamiento del mismo, el dise"ador debe asegurar uncontacto continuo entre la leva y

el seguidor, ya que debido a lasgrandes velocidades de funcionamiento y a las propiedades f#sicasde los cuerpos, se puede interrumpir el contacto permanente entre

estos elementos, que a sus velocidades de funcionamiento tendr#agraves consecuencias para el propio mecanismo y para el sistema

al cual pertenece.

Estas consecuencias se suelen contrarrestar com2nmente de dos

formas+ por medio de unafuerza opuesta al 3salto4del seguidor(sea el propio peso del seguidor o un resorte

acoplado), o a trav-s de unarestriccin mecnica,

seg2n la disposicingeom-trica de los elementos.

7/21/2019 Clase de Levas

13/27

Clasifcacinde las levas

atendiendoa la orma

del e!tremodel palpador.

a, g) Palpador de rodillo.

b, j) Palpador puntual.

c, h) P. plano o de caraplana recto.

d) P. de cara planainclinado.

e) P. de cara curvasimtrico.

f, i) P. de cara curva

asimtrico.

7/21/2019 Clase de Levas

14/27

Los se"uidores de traslacinpueden ser centrados o

descentrados# dependiendo desi el e$e del se"uidor pasa por el

centro de leva o no.Los de rodillo presentan poca

uerza de rozamiento.Los

de cara plana son de a%ricacinsencilla y muy %aratos.

Los puntuales posee una

7/21/2019 Clase de Levas

15/27

Clasifcacin

se"&n la"eometr'a de

la leva.

a) De rotacin o de disco,

de placa o radial.

b) De traslacin o de cua.

c) Espacial cilndrica

d) Espacial glbica.

e) Espacial frontal esfrica.

f) Espacial frontal cilndrica.

7/21/2019 Clase de Levas

16/27

0lasificacin seg2n el tipo de cierre delpar superior.Para mantener unidos dos

elementos que se encuentran enmovimiento es necesario asegurar en

todo momento el contacto entre ambos o

de lo contrario podr#a ocurrir que seperdiese el control sobre el seguidor, conlo cual -ste ya no realizar#a el movimientopretendido. 5al situacin puede evitarse

de dos formas+

0ierre de fuerza: Se requiere la aplicacin

de una fuerza e/terna que act2a sobre elpalpador, el peso del palpador o la fuerzade un muelle .6igura a).

0ierre de forma+en este caso el seguidorest en contacto con ms de una

superficie a la vez, es decir, se encuentrainmerso dentro de la propia leva en unaranura o canal por donde se mueve. Elcontacto est asegurado porque sedispone de una doble superficie de leva yel seguidor se encuentra aprisionadoentre ambas..

7/21/2019 Clase de Levas

17/27

0lasificacin seg2n

el movimientopropio del seguidor.

Palpador conmovimiento de

traslacin a lo largode un eje (6igura a)

Palpador conmovimiento de

rotacin u

oscilantealrededor de uneje. (6igura b)

7/21/2019 Clase de Levas

18/27

5erminolog#aCircunferencia base: Es lacircunferencia ms pequea, de

radio 7b que puede trazarse concentro en el eje de rotacin de la

leva y tangente a la superficie fsica

de sta En el caso de un palpador

de rodillo es ms pequea que la

circunferencia primaria, siendo la

diferencia el radio del rodillo Rr.Circunferencia primaria: Es la

circunferencia ms pequea, de

radio 7p ,que se puede trazar con

centro en el eje de rotacin de laleva y tangente a la curva de paso

Esta slo se aplica en el caso de

palpadores circulares o curvos0urva de paso+ Es la trayectoria quedescri!e el centro del rodillo en la

referencia solidaria a la leva, al

completarse una vuelta de esta"orresponde a la curva offset #perfil

terico de la leva$, separada una

distancia igual al radio del rodillo 7rdel perfil real de la leva En el caso

de un palpador puntual #7r 8 9), elperfil terico coincide con el perfil

real de la leva

Punto de trazo: Es un punto del

palpador que al realizar la

inversin cinemtica descri!e la

trayectoria que constituye el perfil

de la leva #cuando el palpador es

puntual$ o la curva offset al perfil

#curva de paso o perfil terico de

la leva$ cuando el palpador es

circular

7/21/2019 Clase de Levas

19/27

$as levas suelen fabricarse, en principio, a partir demateriales como el acero y el *ierro fundido, sobretodo si estarn sometidas a grandes cargas y avelocidades altas.

$a fabricacin de las levas se *ace en general conproceso de mecanizadotorneado, fresado yrectificado o pulido y de tratamiento t-rmico osuperficial.

E/isten varios m-todos de fabricacin de levasdentro de ellos el ms utilizado es el mecanizado concontrol num-rico continuo (0:0) con interpolacinlineal o circular.

;ateriales y fabricacin

7/21/2019 Clase de Levas

20/27

En el proceso de mecanizado con 0:0+la fabricacin es precisa y de altaproductividad. Aqu# la *erramienta de corte realiza el proceso de corte demetal de manera continua manteniendo un contacto permanente con lapieza a maquinar. Un ordenador controla el movimiento de la pieza deposicin a posicin, seg2n se tiene programado

Por copiado o duplicacin+ este m-todo implica la creacin de una levamaestra o patrn, generalmente mayor que la de la escala natural, la cual seutiliza en una mquina duplicadora (pantgrafo) para producir grandescantidades de levas. $a mquina consta de dos ejes o *usillos, la levamaestra se monta en uno y la pieza a mecanizar en el otro. A la leva maestrase le aplica un palpador que gobierna la *erramienta de corte. A medida quela leva patrn y la pieza a maquinar giran lenta y conjuntamente, de manerasincronizada, el parpador sigue el contorno de la leva patrn y se elaboracorrespondientemente la pieza. Este proceso puede efectuarse mediantefresado o rectificado de la superficie de la leva.

;ateriales y fabricacin

7/21/2019 Clase de Levas

21/27

7/21/2019 Clase de Levas

22/27

FIN

7/21/2019 Clase de Levas

23/27

Podemos encontrar seguidorescon movimiento de traslacin o

rotacin

7/21/2019 Clase de Levas

24/27

Maneras de mantener el contacto permanente entre levas yseguidor

(or uerza) Requiere una fuerza externa quegarantice el contacto.Muelle Gravedad

7/21/2019 Clase de Levas

25/27

(or orma) La propia geometra de la leva y el seguidor son los quegarantizan el contacto.

xisten ! tipos

Leva y contraleva)"iene una ranura so#re la que desliza el rodillo del

seguidor$ esta ranura se de%ne como trayectoria.

*imetro Constante) xiste una magnitud que de#e permanecerconstante entre los rodillos

7/21/2019 Clase de Levas

26/27

&ideo demecanizado

7/21/2019 Clase de Levas

27/27

'lasi%caci(n en funci(n de la geometrade la leva