Diseño De Una Leva
bladimir lopez cortes
MATERIA:
ANALISIS Y SINTESIS DE MECANISMOS.
CATEDRATICO:
ING. ARTURO LUNA CASTRO.
CARRERA:
ING. ELECTROMECANICA.
CD. LAZARO CARDENAS MICH. A 18 DE OCTUBRE DE 2011.
1. INTRODUCCIÓN
En este artículo se describe el proceso de diseño de un mecanismo leva seguidor a través de una aplicación creada en Visual Basic 6.0 con la cual se obtiene,mediante los datos geométricos de la leva y las características de movimiento del seguidor, y gracias a la programación de los cálculos de desplazamiento, velocidad y aceleración, el perfil de la leva en Solid Works y las curvas de desplazamiento, velocidad y aceleración del seguidor.
Las levas son elementos de máquinas de gran importancia y de amplio uso en la maquinaria moderna; su aplicación sepuede observar frecuentemente en máquinas de combustión interna, máquinas-herramienta y en diversos mecanismos de uso cotidiano [8]. Por esta razón cobra tanta importancia el proceso de diseño y análisis de estos elementos de máquinas. Este proceso puede simplificarse significativamente mediante la utilización de un software que permita, además de obtener en poco tiempo la leva con lascaracterísticas deseadas, pre visualizar la pieza para predecir posibles dificultades en su producción. La utilización de una herramienta computacional para el diseño de levas, permite que el diseñador escoja la configuración más conveniente y pueda visualizar el perfil de la leva para predecir las características del movimiento del mecanismo. Esta aplicación es una herramienta útil en el proceso de diseño yenseñanza-aprendizaje de levas de disco, tema de estudio en el área de diseño mecánico y de gran utilidad en las empresas de fabricación de dicho elemento; en este estudio, a partir de los datos necesarios (ángulo de giro de la leva y la altura del seguidor), realiza el procedimiento de manera gráfica. Dicho programa genera la leva de disco en Solid Works y el diagrama de desplazamiento (y=f(t),y=f(θ)) mediante una aplicación de Microsoft Excel.
2. DISEÑO DE UN MECANISMO LEVASEGUIDOR.
Cada mecanismo en particular es diseñado para cumplir con exigencias particulares que determinan su funcionamiento y que definen sus características; por lo tanto es necesario seguir un proceso que permita obtener el perfil que se ajuste a cada necesidad y que cumpla con las características de movimientodeseadas, de manera que el mecanismo resultante tenga un óptimo funcionamiento [1]. El proceso de diseño de un mecanismo leva-seguidor y más específicamente, de una leva, consiste básicamente en tres pasos fundamentales:
• Definición de la ley de desplazamiento S(θ).
Existen varias funciones que son utilizadas comúnmente en la definición de la función de desplazamiento, pero básicamente sedesprenden de dos familias: la polinomial y la trigonométrica. Ellas han sido muy utilizadas por su sencillez y porque proporcionan las características básicas necesarias en la dinámica de un mecanismo leva-seguidor, además, el uso del computador permite realizar los cálculos para este tipo de funciones de una manera rápida y sencilla. [2]
• Obtención del perfil de la leva para que impulse a unseguidor determinado según S(θ).
A partir de las leyes de desplazamiento que determinará el movimiento del seguidor a lo largo de un ciclo de giro de la leva, se obtienen los puntos que generan su superficie.
• Comprobación del perfil obtenido.
Los problemas geométricos de la leva son básicamente dos: doble contacto del seguidor sobre la leva y presencia de picos y degeneraciones en elperfil de la leva. Si existen tramos donde el radio del rodillo es mayor que el valor del radio de curvatura de la curva de paso, la leva presentará una socavación o rebaje, por lo tanto, para impedir que existan puntos con este problema en el perfil de la leva, el radio del rodillo debe ser menor que el radio de curvatura mínimo del perfil de la leva, este tipo de problemas se pueden observar...
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