Levas Y Actuadores

-LEVAS-

• ¿Qué es una leva?

Una leva es un elemento mecánico que sirve para impulsar por contacto directo a otro elemento, llamado seguidor, para que desarrolle un movimiento especificado.

• Tipos de levas.

Las levas pueden clasificarse atendiendo a muchos y diferentes criterios. A continuación expongo los más comunes:

• Según la forma del seguidor. Éste puede ser derodillo (disco o circular), de cara esférica, de cara plana y de punta de cuchillo (o de cuña).


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• Según el tipo de cierre. Para mantener unidos dos elementos que se encuentran en movimiento es necesario asegurar en todo momento el contacto entre ambos. De lo contrario, podría ocurrir que se perdiese el control sobre el seguidor, con lo cual éste ya no realizaría el movimientopretendido. Tal situación puede evitarse de dos formas:

- Cierre de fuerza: se emplea un resorte que asegura el contacto del seguidor con la leva.
- Cierre de forma: en este caso el seguidor está en contacto con más de una superficie a la vez, es decir, se encuentra inmerso dentro de la propia leva en una ranura o canal por donde se mueve. El contacto está asegurado porque sedispone de una doble superficie de leva y el seguidor se encuentra aprisionado entre ambas.

• Según el movimiento propio del seguidor. En este caso, puede hablarse de seguidor traslacional (también denominado traslatorio, reciprocante, alternativo o lineal) si éste describe una trayectoria recta, u oscilatorio si lo que hace es oscilar alrededor de un pivote o centro de giro, describiendopor tanto, un arco de circunferencia.


• Según qué elemento imprima el movimiento en el otro. En este caso puede hablarse de levas directas o inversas. En el primer caso (el más común) es la leva la que ejerce el movimiento sobre el seguidor. Si se invierte la situación se habla de levas inversas.


• Según el movimiento del seguidor en relación con el de la leva. Se habla entoncesde leva radial o axial: en el primero de los casos, el seguidor se mueve de forma perpendicular al eje de rotación de la leva; si ambas direcciones fuesen paralelas se estaría frente a una leva de tipo axial.


- Las levas radiales de uso más común tienen cierre de fuerza y se conocen como levas planas de rotación (también levas de placa o levas de disco). Sobre este tipo trata lapresente práctica.
- Las levas axiales pueden a su vez dividirse en dos grupos atendiendo al tipo de cierre que empleen: si éste es de forma se conocen como levas de cara y si es de fuerza se puede hablar de levas cilíndricas.


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Leva de disco.

• Desplazamiento de una leva.

El primerpaso en el cálculo de una leva es especificar el movimiento de salida que debe regir al seguidor. A este movimiento se le denomina ley de desplazamiento o función de desplazamiento. Lo que se tiene es una función cuya variable dependiente es una magnitud que mide el desplazamiento que realiza el seguidor, y cuya variable independiente es el ángulo girado por la leva (valor éste que a veces sesustituye por el tiempo).
La unidad de medida de los desplazamientos dependerá del tipo de seguidor que se esté considerando. Así, en un seguidor traslacional esta magnitud será longitud.


Por el contrario, para un seguidor oscilante lo habitual es utilizar un ángulo (aunque no es frecuente, puede utilizarse también una longitud, tomando como salida la distancia de un punto del seguidor alcentro de giro de la leva).
El movimiento de salida se construye por la unión de diferentes tipos de tramos comúnmente empleados en el cálculo de levas. La longitud de cada uno de ellos vendrá dada por el ángulo parcial de rotación ocupado dentro de una vuelta completa. A este ángulo se le denominará β. Como es lógico, la suma de los ángulos parciales de rotación debe ser exactamente 360º. Una ley...