DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO

El diagrama de desplazamiento "y = f (θ)" (fig. 6-3) representa, en el caso más general, la posición del seguidor respecto de la posición de la leva. por ejemplo en una leva de placa con seguidor de movimiento rectilíneo alternativo, representaría la posición del seguidor respecto del ángulo girado por la leva, pero en otros casos, tanto "y" como "θ", pueden ser desplazamientos lineales o angulares.

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO.

Un movimiento muy típico a conseguir por medio de un mecanismo de leva es el movimiento uniforme en el cual la velocidad del seguidor será constante siempre que sea constante la velocidad de la leva, (quizás sería mejor llamarlo movimiento proporcional). este tipo de movimiento queda reflejado en el diagrama de desplazamiento por medio de un segmento rectilíneo.

Desplazamientos, velocidades y aceleraciones del seguidor.

Si se tuviese una leva con la que se pretende, por ejemplo, realizar: una subida con movimiento uniforme, una detención y finalmente un retorno, y no se tomase ningún tipo de precaución resultaría que podrían aparecer aceleraciones del seguidor tendiendo a infinito.

Si la aceleración del seguidor tiende a infinito, también lo harán las fuerzas de inercia, con lo que llegarían a romperse las piezas que componen la leva. como esto es inadmisible, se debe prever un diagrama de desplazamiento que no produzca discontinuidades en el diagrama de velocidades.

Para suavizar el inicio o final de un movimiento uniforme se suele utilizar una rama de parábola, consiguiendo que las pendientes de los tramos de parábola coincidan con la pendiente del movimiento uniforme.

TRAMOS DE PARÁBOLA. A) UNIÓN DE MOVIMIENTO UNIFORME Y B) DIBUJO DEL TRAMO.

Cuando se desea realizar un desplazamiento del seguidor de subida y bajada sin detenciones, un movimiento muy adecuado es el armónico, ya que este tipo de movimiento tiene velocidades y aceleraciones que son funciones continuas.

Diagrama de desplazamiento con movimiento armónico.

Si se desea que el seguidor realice unos desplazamientos de subida y bajada entre detenciones, un movimiento adecuado es el cicloidal, puesto que este movimiento tiene aceleraciones nulas al inicio y al final, correspondiéndose con las aceleraciones nulas de las detenciones.

Diagrama de desplazamiento con movimiento cicloidal.

Cuando se precisen otros tipos de movimientos se ajustarán por medio de curvas estándar.

CLASIFICACIÓN DE LAS LEVAS

Los mecanismos de leva se pueden clasificar teniendo en cuenta como son la "leva" y el "seguidor".

Teniendo en cuenta la leva

a) Leva de placa, llamada también de disco o radial.

b) Leva de cuña.

c) Leva cilíndrica o de tambor.

d) Leva lateral o de cara.

Teniendo en cuenta el seguidor

a) Seguidor de cuña.

b) Seguidor de cara plana.

c) Seguidor de rodillo.

d) Seguidor de cara esférica o zapata curva.

Otra clasificación de las levas se puede hacer teniendo en cuenta el movimiento del seguidor, pudiendo ser éste rectilíneo alternativo (traslación) u oscilante (rotación). Teniendo en cuenta la posición relativa entre el seguidor y la leva, pueden ser de seguidor centrado, cuando el eje del seguidor pasa por el centro de la leva o de seguidor descentrado.

Tipos de levas: a) de placa, b) de cuña, c) de tambor y d) de cara.

Tipos de seguidor: a) de cuña, b) de cara plana, c) de rodillo y d) de zapata.

El tipo de leva más común es el formado por una leva de placa y un seguidor de rodillo con movimiento rectilíneo alternativo.

•Perfil de la Leva: es la parte de la superficie de la leva que contacta al seguidor.

•Círculo Base: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación y es tangente al perfil de la leva.

•Punto de Traza: punto del seguidor que define su movimiento. En el caso de un seguidor de rodillo el punto de traza es el centro del rodillo.

•Curva Primitiva: el camino descrito por el punto de traza.

•Círculo Primo: es el menor círculo, centrado en el eje de rotación de la leva tangente a la curva primitiva.

LEVAS

Las levas son unos mecanismos compuestos generalmente por un eslabón impulsor llamado "leva" y otro eslabón de salida llamado "seguidor" entre los que se transmite el movimiento por contacto directo.

Son mecanismos sencillos, poco costosos, tienen pocas piezas móviles y ocupan espacios reducidos. Además su principal ventaja reside en que se pueden diseñar de forma que se obtenga casi cualquier movimiento deseado del seguidor. Mediante el uso de levas se logran complejos movimientos con una alta repetitividad y confiabilidad Un ejemplo es en el motor de combustión interna

MECANISMO DE RETORNO RÁPIDO

Mecanismo de retorno rápido son aquellos en los que el tiempo invertido en la carrera de ida es diferente al invertido en la carrera de vuelta.

La diferencia de tiempos entre la carrera de ida y la de retorno es debido a que, suponiendo la velocidad angular del eslabón de entrada constante, el eslabón de entrada debe recorrer un ángulo mayor durante la carrera de ida que durante la de retorno. los tiempos invertidos en las carreras de ida y de retorno serán proporcionales a los ángulos girados por el eslabón de entrada durante esas carreras.

La relación de tiempos será:

Q = βα

Mecanismo excéntrico de pistón-biela-manivela.

MECANISMO DE RETORNO RÁPIDO DE WHITWORTH.

MECANISMO DE LÍNEA RECTA

Mecanismos de línea recta son aquellos en los que algún punto del mecanismo describe una parte de su trayectoria que se aproxima a una línea recta. en la mayoría de los casos la trayectoria es una curva del acoplador, como sucede en los mecanismos de watt, roberts y chebychev.

Mecanismos de línea recta: a) Watt, b) Roberts, c) Chebychev y d) Peaucillier.