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CINEMÁTICA DE LOS MECANISMOS DE LEVAS
Apuntes Lic. Orestes González Quintero.

Universidad de Matanzas, 2004.

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Cinemática de los Mecanismos de Levas.
Nociones generales.
El proceso de trabajo de muchas máquinas conduce a la necesidad de tener entre sus componentes mecanismos en los cuales el movimiento de sus eslabones finales deba ser ejecutado rigurosamente por una ley dada ycoordinadamente con el movimiento de otros mecanismos. Para cumplir esta tarea los mecanismos más sencillos, seguros y compactos resultan los de levas. Los mecanismos planos de leva contienen al menos un par cinemático superior, de dos movimientos, este mecanismo consta de dos elementos móviles, la leva y el seguidor montados en un marco fijo, el bastidor, figura 1.

Una característicainigualable de las levas es que pueden impartir movimientos bien distintos a su seguidor, de hecho las levas pueden ser usadas para obtener movimientos inusuales o irregulares que serían muy difíciles de obtener con otros mecanismos, siendo esta su principal ventaja. No obstante los mecanismos de leva tienen imperfecciones relacionadas con la existencia de un par cinemático superior, los elementos queforman el par de dos movimientos, teóricamente entran en contacto por una línea, por lo que teóricamente la presión específica en el lugar de contacto deberá ser indefinidamente grande. En la práctica debido a la deformación

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elástica de los elementos del mecanismo el contacto se realiza en un área muy pequeña, siendo la presión específica debido a esto limitada, pero superior a la que seproduce cuando el contacto se realiza en un área mayor, como sucede en los pares cinemáticos inferiores. Es también una imperfección de los mecanismos de leva la necesidad de un cierre especial del par cinemático superior.

Tipos de cierre en los mecanismos de leva.
El seguidor, o el empujador, necesita mantenerse en contacto con la superficie de la leva para alcanzar el movimiento deseado. Elcontacto permanente del par cinemático superior en el mecanismo de leva se puede garantizar por una cerradura geométrica, cierre cinemático, o por fuerza con la ayuda de distintas cargas, en este caso los muelles son muy populares para este propósito. En los casos donde el seguidor está en el plano vertical, el peso del seguidor y de las partes unidas a el puede ser suficiente para mantener elcontacto. Como ejemplo de mecanismo con cierre cinemático de un par superior puede servir el mecanismo representado en la figura 2, aquí en la leva se ha fresado una ranura que sirve de guía para mover al seguidor hacia uno u otro lado.

Con el objetivo de disminuir el roce entre los elementos de los pares cinemáticos de dos movimientos, así como para reducir los esfuerzos de contacto, en losmecanismos de leva, se introduce con frecuencia un elemento especial, el rodillo, (ver figura 1) que gira libremente en un eje

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fijado al bastidor, lo cual implica un ahorro de energía, baja temperatura de operación y alta capacidad de carga. Al determinar el número de grados de libertad del mecanismo, el rodillo no debe ser tomado en cuenta porque la rotación del mismo no ejerce influencia en elmovimiento del seguidor. Las levas tienen una función muy importante en la operación de muchas clases de máquinas, especialmente en las automáticas, tales como imprentas, maquinarias de la industria textil, máquinas herramientas talladoras de engranajes, etc. Las levas son una indispensable parte del mecanismo en cualquier clase de maquinaria en la que el control automático y la exactitud en eltiempo son imprescindibles. Las posibles aplicaciones de las levas son ilimitadas y existen en una gran cantidad de formas y surtidos. Algunas de las formas mas comunes serán consideradas en este artículo.

Diferentes tipos de mecanismos de leva.
Existe una gran variedad de levas disponibles, éstas pueden ser clasificadas según sus diferentes aplicaciones o configuraciones. Sin embargo la...
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