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1) Levas
Una leva es un elemento que impulsa, por contacto directo, a otroelemento denominado seguidor de forma que éste último realice un
movimiento alternativo concreto. Es un elemento de maquinaria diseñado
para generar un movimiento determinado a un seguidor por medio de
contacto directo
Estos mecanismos se emplean en la maquinaria, por su facilidad de
diseño para producir cualquier movimiento deseado, por lo que se usan
para maquinaria de impresión, maquinaria para fabricar zapatos, tornos
automáticos, tortilla doras siendo difícil encontrar maquinas denominadas
automáticas! sin un sistema de levas.
"rbol de levas #
Es un mecanismo formado por un e$e en el que se colocan distintas
levas que pueden tener distintas formas % tamaños, están orientadas de
diferente manera para activar diferentes mecanismos a intervalos
repetitivos.
En un motor controla la apertura % el cierre de las válvulas de admisión %
escape, para desplazar las válvulas de sus asientos se utilizan una serie de
levas, tantas como válvulas tenga el motor. &ic'as levas van mecanizadas
en un e$e, con el correspondiente ángulo de desfase para efectuar la
apertura de los distintos cilindros, según el orden de funcionamiento
establecido.
El árbol gira sobre co$inetes de fricción o bien sobre taladros de apo%o
practicados directamente sobre el material de la culata. Está lubricado
mediante el circuito de lubricación, a través de conductos que llegan a cada
uno de los apo%os. (os árboles de levas se fabrican en una sola pieza de
'ierro fundido o de acero for$ado, debe tener gran resistencia a la torsión % al
desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado. El desgaste del
árbol de levas puede suponer una modificación del diagrama de distribución,
redundando en una disminución del rendimiento del motor.
(os usos de los árboles de levas son mu% variados, como
en molinos, telares, sistemas de distribución de agua o martillos 'idráulicos,
https://es.wikipedia.org/wiki/Molinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Molinohttps://es.wikipedia.org/wiki/Telarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Telarhttps://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_de_agua_en_tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Molino
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aunque su aplicación más desarrollada es la relacionada con el motor de
combustión interna alternativo, en los que se encarga de regular tanto la
carrera de apertura % el cierre de las válvulas, como la duración de esta fase
de apertura, permitiendo la renovación de la carga en las fases de admisión% escape de gases en los cilindros.
2) Clasificación de las levas y su nomenclaturaEn la practica la ma%oría de los pares de levas se encuentran en
mecanismos simples de levas % seguidor que solo contienen )
eslabones , los * eslabones del par de la leva % un eslabon de piso o
base
El sistema de levas % seguidor con tres eslabones o me$or conocido como
mecanismos de levas los cuales pueden clasificarse según el tipo de
levas , o según la forma, movimiento o ubicación del seguidor. El
mecanismo de leva mas sencillo es una leva de disco giratorio con un
seguidor reciprocante o oscilatorio.
(eva de disco giratorio con seguidor reciprocante u oscilatorio• (eva de disco con seguidor con arista de cuc'illa en línea #
El seguidor se considera una línea radial cuando su línea de centros pasa por elcentro de rotación de la leva.
• (eva de disco con seguidor de carretilla en línea
https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_asientohttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_asientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_(motor)https://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_(motor)https://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combusti%C3%B3n_interna_alternativohttps://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_asientohttps://es.wikipedia.org/wiki/Cilindro_(motor)
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• (eva de disco con seguidor de carretilla descentrado
• (eva de disco con seguidor de carretilla oscilatorio
• (eva de disco con seguidor de cara plana con movimiento
reciprocante
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Nomenclatura:
(a nomenclatura que se utiliza para para describir un mecanismo de leva típico
es la siguiente #
• El punto de trazo # es un punto en el seguidor que
corresponde al punto de contacto de un seguidor ficticio
de arista de cuc'illa. El punto de trazo de seguidor de
carretilla es el centro del rodillo.• (a curva de paso # es la tra%ectoria del punto de trazo
relativa a la leva• El circulo base # es el circulo mas pequeño tangente a la
superficie de la leva alrededor del centro de rotación dela misma
• +ngulo de presión # es el ángulo entre la dirección del
movimiento del punto del trazo % la normal común es
decir la línea de acción- a las superficies del contacto , el
angulo de presión es una medida de las propiedades de
transmisión de fuerza instantánea del mecanismo.• El alcance o carrera # es la distancia entre dos posiciones
etremas del seguidor.
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3) Diseño grafico de las levas y su descripción
Leva de disco con seguidor radial : Para determinar gráficamente
el contorno de la leva es necesario invertir el mecanismo y
mantener estacionaria la leva en tanto que el seguidor se e mueve
alrededor de la misma esto no afecta al movimiento relativo entre
la leva y el seguidor.
El procedimiento de construcción es el siguiente :
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. para la realización del ultimo paso no hay forma de determinar
gráficamente el punto de contacto entre la leva y el seguidor por lo que
se dee determinar visualmente usando un curv!grafo la longitud de la
cara del seguidor tami"n dee determinarse e#perimentalmente en
ocasiones se selecciona una cominación de la escala de
desplazamiento y radio m!nimo de la leva que produce un perfil de
leva con arista aguda o pico$ esta pico puede eliminarse modificando
la escala de desplazamiento o aumentando el radio m!nimo
Leva de disco con seguidor oscilatorio:
Para la elaoración de este se emplea el mismo principio de
construcción que en la leva de disco de seguidor radial $ este
ultimo se gira alrededor de la leva $ al mismo tiempo el seguidor
dee girar alrededor de su propio centro pasando por el angulo
requerido de desplazamiento para cada posición e#isten varias
formas de hacer girar el seguidor alrededor de su propio centro.
El m"todo utilizado para la construcción de este tipo de levas es el
siguiente :
%onsiste en emplear la intercepción de & radios para determinar un
punto en la posición girada de la cara del seguidor. El primero de
estos dos radios' el centro de la leva a la posición ( en la escala de
desplazamiento) se gira desde el centro de la leva $ el segundo
radio se gira desde el centro del seguidor el cual se ha girado a la
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posición &. La intercepción de estos dos radios da el punto (.
*eido al numero infinitos de l!neas que se puedan diu+ar por el
punto ( es necesario tener información adicional para localizar la
posición correcta de la cara del seguidor por el punto (
Leva de retorno positivo
Cuando se tiene una leva de disco y seguidor radial con
frecuencia es necesario hacer que el seguidor se regrese de
forma positiva y no por la acción de la gravedad o resorte, este
tipo de levas controla de manera positiva el movimiento del
seguidor, no solo durante el movimiento hacia fuera si no
tambin en la carrera de retorno, necesariamente el
movimiento de retorno debe ser igual que el movimiento hacia
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afuera, pero en dirección opuesta! " esta leva tambin se le
conoce como leva de anchura constante! #ste tipo de leva
tambin se puede diseñar empelando dos seguidores de
carretilla en ve$ de seguidores de cara plana ! si se requiere
que el movimiento de retorno sea independiente del
movimiento hacia fuera se deben emplear dos discos una para
el movimiento hacia afuera y el otro para el movimiento de
retorno
Leva cil%ndrica
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Leva inversa
&) curvas de despla$amiento de las levas
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,ntes de poder determinar el contorno de una leva es necesario elegir el
movimiento del seguidor de acuerdo al requerimiento del sistema.
El movimiento paraólico : tiene la menor acelaracion teorica para
una elevación y velocidad dadas de la leva para los movimientos
listados $ razon por la cual se ha utilizado en muchos perfiles de
levas $ el movimiento paraolico puede o no tener intervalos
iguales de aceleración y desaceleración $ dependiendo de los
requerimientos$ este movimiento tami"n se puede modificar para
que incluya un intervalo de velocidad constante entre aceleración
y desaceleración
El movimiento armónico simple
Cuando se desea realizar un desplazamiento del seguidor de subida y bajada
sin detenciones, un movimiento muy adecuado es el armónico (Fig. 6-6), ya
que este tipo de movimiento tiene velocidades y aceleraciones que son
unciones continuas.
'ovimiento cicloidal
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!i se desea que el seguidor realice unos desplazamientos de subida y bajada
entre detenciones, un movimiento adecuado es el cicloidal (Fig. 6-"), puesto
que este movimiento tiene aceleraciones nulas al inicio y al inal,
correspondi#ndose con las aceleraciones nulas de las detenciones.
Despus de elegir el movimiento del seguidor es necesario determinar la
escala de despla$amiento y marcarla en el e(e del mismo, los incrementos de
la escala pueden calcularse , aunque se pueden determinar mas fcilmente
de forma grafica elaborando una grafica de despla$amiento *tiempo!
+)levas de contorno
) metodo de construccion de levas
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-)materiales mas utili$ados en la construccion de levas
.) fallas mas comunes en las levas
FALLAS COMUNES DE LEVAS
Las levas son endurecidas en todo su contorno para evitar un rápido
desgaste en su periferia. El desgaste se presenta noralente en la
nari! reduciendo gradualente "la altura del levantaiento" #ue
a$sor$e la punter%a para lograr la inducci&n de e!cla aire
co$usti$le 'desalo( o de los gases de co$usti&n. Si el desgaste se
presenta en los )ancos o rapas* el funcionaiento de la válvula será
$rusco + ruidoso causando #ue la punter%a '$u!o( tra$a,e sin acci&n
-idráulica provocando $a,o rendiiento en el otor.
Desgaste preaturo en cada leva.
Eisten oc-o causas posi$les de este tipo de falla
/( instalacion de punterias nuevas en una leva desgastada
0( Desgastes ecesivos en los coponentes del tren de válvulas
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1( Alo,aiento de la punteria desalineado2( Ar$ol de levas con aca$ado tosco3( Angulo de lo$ulo de leva incorrecto4( Lu$ricacion insu5ciente
6( resortes de válvulas con deasiada tensi&n7( Lu$ricacion insu5ciente 'aceite degradado(