El mecanismo leva-seguidor
La transformación de un movimiento circular en un movimiento rectilíneo es muy común en muchas máquinas, y es fácil de lograr. Muchas veces interesa obtener un movimiento discontinuo, es decir, que aunque una pieza gire continuamente exista una pieza que efectúe un solo movimiento, por ejemplo, por cada giro efectuado. En este caso se emplea la unión leva-seguidor.
- La leva es una pieza en forma de ovoide que gira alrededor de un eje.
- La pieza que hace de seguidor se sitúa junto a la leva, de tal manera que solo se transmitirá el movimiento lineal cuando la parte saliente de la leva entre en contacto con el seguidor. En el seguidor se sitúa normalmente una rueda loca cuya única misión es permitir el giro de la leva.
En el caso que presentamos en el gráfico asociado, la distancia máxima que recorre el seguidor es:
d = R - r
En esta expresión, d representa el desplazamiento del seguidor, R el radio máximo de la leva y r el radio mínimo de la leva. Así, cuanto más ovalada sea la leva, mayor será el recorrido efectuado por el seguidor. La frecuencia de movimiento del seguidor será igual a la frecuencia de giro de la leva.
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Leva con 2 seguidores:
Una leva es una pieza que gira solidariamente con un eje, con el que está unido directamente o por medio de una rueda.
La leva, al girar, comunica su movimiento a otro mecanismo, el seguidor ó seguidores en nuestro caso, a los que hace subir o bajar. Se emplea, por tanto, para transformar un movimiento de giro en un movimiento alternativo.
La leva puede tener distintas formas. La forma de la leva es, precisamente, la que va a determinar el movimiento de los seguidores que están en contacto con ella. Dando la forma adecuada a la leva se pueden llegar a conseguir movimientos periódicos muy complejos.
En la figura, podemos observar diferentes ejemplos de seguidores para una leva.
En las dos siguientes fotos se puede observar una leva con 2 seguidores en distintas posiciones de su ciclo:
Aplicación:
Entre otras utilidades está el árbol de levas, el cual es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener distintas formas y tamaños y estar orientadas de diferente manera.
Con este mecanismo se consigue accionar distintos seguidores, de manera que cada uno de ellos realice un movimiento diferente.
El árbol de levas puede utilizarse como programador.
© 2005, Álvaro Pérez, David Haya, Rubén Sánchez, César Ríos, José Luís Acero, Fernando Peña
Permite obtener un movimiento lineal alternativo, o uno oscilante, a partir de uno giratorio; pero no nos permite obtener el giratorio a partir de uno lineal alternativo (o de uno oscilante). Es un mecanismo no reversible.
Este mecanismo se emplea en: motores de automóviles (para la apertura y cierre de las válvulas), programadores de lavadoras (para la apertura y cierre de los circuitos que gobiernan su funcionamiento), carretes de pesca (mecanismo de avance-retroceso del carrete), cortapelos, depiladoras, cerraduras...
Descripción
Para su correcto funcionamiento, este mecanismo necesita, al menos: árbol, soporte, leva y seguidor de leva (palpador) acompañado de un sistema de recuperación (muelle, resorte...).
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La leva va solidaria con un eje (árbol) que le transmite el movimiento giratorio; en muchas aplicaciones se recurre a montar varias levas sobre un mismo eje o árbol (árbol de levas), lo que permite la sincronización del movimiento de varios seguidores a la vez.
Seguidor de leva
Según el tipo de movimiento que queramos obtener a la salida, se puede recurrir a dos tipos de seguidores: émbolo y palanca
Émbolo, si queremos que el movimiento de salida sea lineal alternativo. En el ejemplo vemos el sistema simplificado de distribución del motor de un coche. La válvula actúa como émbolo y se combina con un empujador, que es el que está en contacto directo con la leva gracias a al acción del muelle. |
Palanca, si queremos que el movimiento de salida sea oscilante. En este caso emplearemos la palanca de primer o tercer grado para amplificar el movimiento y la de primero o segundo para atenuarlo. El mecanismo suele complementarse con un muelle de recuperación que permite que el palpador (seguidor de leva) se mantenga en contacto con el perfil de la biela en todo momento. |
Características
En los mecanismos de levas, el diseño del perfil de leva siempre estará en función del movimiento que queramos que realice el seguidor de leva. Dicho de otro modo: la leva es el resultado del movimiento que deseemos obtener en el seguidor, por tanto, antes de construir la leva tenemos que saber cuál es el movimiento que queremos obtener.
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