arboles de leva

8/17/2019 Arboles de Leva

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Arboles de leva

Las levas son mecanismos que permiten convertir el movimiento de rotaciónuniforme de una leva, dispuesta en el contorno de un disco o sobre una sección

cilíndrica, en otro movimiento previamente establecido, que se transmite a otromiembro de cadena cinemática; pudiendo ser una palanca, una corredera, unbalancín, etc.

Es un elemento de maquinaria diseñado para generar un movimientodeterminado a un seguidor por medio de contacto directo. Es general las levasse montan sobre ejes rotativos, aunque también se usan estacionariamentecon un seguidor moviéndose alrededor de estas. Las levas también producenmovimiento oscilatorio o pueden convertir movimientos de forma a otra.

Estos mecanismos se emplean en la maquinaria, por su facilidad de diseñopara producir cualquier movimiento deseado, por lo que se usan para

maquinaria de impresión, maquinaria para fabricar apatos, tornosautomáticos, tortilla doras siendo difícil encintrar maquinas denominadas!automáticas" sin un sistema de levas.

#odos los mecanismos de levas se componen de cuando menos tres eslabones$

La leva que tiene una super%cie de contacto curva o derec&a.

'eguidor o palpador que a través de una varilla realia el movimientoproducido por el contacto con el per%l de la leva.

(ancada, la cual sirve de soporte ) guía a la varilla ) a la leva

#ipos de levas más comunes utiliados en mecanismos*odemos clasi%carlas por lo siguiente

*or su forma

*or su movimiento que trasmite el seguidor.

+lasi%cación de levas por su forma

Leva de traslado o traslación

El contorno o forma de la leva de traslación se determina por el movimientoespecí%co del seguidor.

Este tipo de leva es la forma básica, puesto que todas las super%cies uniformeso, más frecuentemente, con inclinaciones variables. La desventaja de estaslevas, es que se obtiene el mismo movimiento en el orden inverso durante elmovimiento de retorno; esto se puede evitar si envolvemos la cuña alrededordel círculo para formas una leva de disco.


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Levas de disco

En el caso de las levas de disco, el cuerpo de estas tienen la forma de un disco

con el contorno de la leva formando sobre la circunferencia, en estas levas porlo general la línea de acción del seguidor es perpendicular al eje de la leva )&ace contacto con la leva con a)uda de un resorte

Levas de tambor o cilíndrica

En las levas de tambor la pista de la leva generalmente se labra alrededor deltambor. ormalmente la línea de acción del seguidor es estas levas es paralelaal eje de la leva.

Levas conjugadas

+onsiste en dos o más levas empalmadas, se les conoce como levas de acciónpositiva o tipo -or.

Levas de cara o cerrada

En las pistas de la leva se labra en la parte frontal el disco

Clasifcaciones de los seguidores

*or la manera de &acer contacto con la leva.

/e cuc&illa 0varilla de punón1

/e carretilla o rodaja 0varilla de rodaja1

/e cara plana

/e cara esférica

*or posición con respecto al eje de la leva.

+entrado.2Los seguidores representados en la 0%gura 34 a 35 son de este tipo1

/escentrado

*ara leva cerrada

omenclatura de las levas


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El desplaamiento del seguidor$ en general se de%ne como la posición delmecanismo seguidor a partir de un punto especí%co denominado cero o reposo,en relación con el tiempo o con alguna fracción del ciclo de la maquinaria0desplaamiento de la leva1 medida en forma angular.

El desplaamiento de la leva; medido en grados o milímetros, es el movimiento

de la leva medido desde un punto especí%co, ce o reposo, en relación con elmecanismo seguidor de%nido antes.

El per%l de la leva$ es el contorno de la super%cie de trabajo de la leva.

*unto traador$ es la línea de centro del rodillo o su equivalente. +uando seutilia un seguidor plano.

+urva primitiva$ es el lugar geométrico de la sucesión de puntos descritos porel punto traador, cuando la leva se desplaa.

El circulo de la base$ Es el menor circulo inscrito en el per%l de la leva.

+irculo primario$ Es el menor circulo inscrito de la curva primitiva ) con centroen el centro de la leva. Es concéntrico con el círculo de base ) separado deeste a un radio del rodillo seguidor.

6ngulo de presión$ Es el ángulo entre la normal a la curva primitiva ) ladirección instantánea del movimiento del seguidor

*unto primitivo$ es el punto de la curva primitiva donde tiene su má7imo valorel ángulo de presión

+irculo primitivo$ Es él círculo que pasa por el punto primitivo.

*unto de transición$ Es el punto de má7ima velocidad donde la aceleración

cambia de signo 0cambia la dirección de la fuera en el seguidor1. En las levascerradas, este punto se denomina con frecuencia punto de cruce, donde,debido al cambio de dirección de la aceleración, el seguidor deja un per%l de laleva para entrar en contacto con el per%l opuesto 0o conjugado1.

Diámetro de agujero para su montaje en el árbol de levas

+uñero

+irculo base/istancia entre centros 0seguidor ) leva1

/istancia que correera el seguidor

Leva de plato o disco

*er%l de leva


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/iámetro del rodillo de la varilla

8nc&o del rodillo seguidor

8nc&o del circulo base

8nc&o de per%l de la leva

Geometría de Lóbulos de Levas

#ipos de camón.

9 #ipo +ircular$ las válvulas abren ) cierran a velocidad moderada.

9 #ipo #angencial$ las vávulas abren con ma)or aceleración.

9 #ipo 8celeración +onstante$ las válvulas se abren ) cierran acelerandouniformemente.

Modifcación de Levas

+uando la alada de los camones del eje de levas aumentan se consigue unaapertura de válvulas ma)or ) con ello una disminución de la resistencia al :ujode los gases. 'in embargo el aumento de alada trae consigo la generación devibraciones en el tren de mando de las válvulas que altera el sincronismo delmotor. *ara contrarrestar este problema, el eje de levas se diseña de maneraque las válvulas abran ) cierren lo más lentamente posible. *ara ello serequiere e7tender al má7imo la permanencia de apertura, es decir el largo delperímetro del camón.

El cruce de válvulas permite e7tender el tiempo de apertura por algunosgrados más de giro, disminu)endo así la velocidad angular con que elalaválvulas se desplaa sobre la super%cie de la leva.

Sincronismo de Válvulas

El eje de levas es responsable en gran parte del rendimiento de un motor./etermina el nmero de revoluciones que se requieren para obtener la mejor

respiración 0rendimiento volumétrico1.

La creación de un buen eje de levas requiere de muc&o estudio, cálculomatemático, geometría, mecánica de :uidos


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9#ipo #angencial$ las válvulas abren a ma)or aceleración.

9#ipo 8celeración +onstante$ las válvulas se abren ) cierran acelerandouniformemente.

=+ómo opera el eje de levas de carreras>

'e abre la válvula de admisión antes que %nalice la carrera de escape, 08vancede 8pertura de 8dmisión1. Los gases quemados salen velomente generandovacío en el cilindro. 8l abrir la válvula de admisión en este momento, seapresura el ingreso de la mecla fresca que a)uda a limpiar 0barrer1 el cilindrode gases quemados.

'e cierra la válvula de escape después de iniciada la carrera de admisión,0?etraso de +ierre de Escape1. La inercia de los gases de escape saliendo del

cilindro ) el vació que generan, a)udan al acceso de mecla fresca al cilindro.'e cierra la válvula de admisión después de iniciada la carrera de compresión,0?etraso de +ierre de 8dmisión1. En el inicio de la carrera de compresión, ane7iste vacío ) la mecla fresca sigue llenando el cilindro por algunos gradosmás de giro.

'e abre la válvula de escape antes que termine la carrera de e7pansión,08vance de 8pertura de Escape1. 8l %nal de la carrera de e7pansión an quedapresión en el cilindro. 8l abrir la válvula de escape anticipadamente, sesacri%ca un poco de fuera, pero se reduce la contra presión que se opone a lasubida del émbolo en su carrera de escape.

Sincronismo de Admisión !scape

'incronismo de 8dmisión

@ientras la válvula de admisión se encuentra cerrada, la mecla aire2combustible se mantiene quieta en el pasaje de admisión. 8l momento de abrirla válvula, e7iste vacío en el cilindro, lo cual permite a la presión atmosférica,empujar la mecla &acia el interior del cilindro. 'in embargo, e7iste demora enel inicio del movimiento de los gases debido a la inercia. Ana ve que comienael ingreso real de la mecla, el pistón )a &a bajado una buena porción en sucarrera de admisión ) el gas se mueve a gran velocidad. Este movimientotambién lleva consigo inercia, la que se mani%esta cuando la mecla sigue:u)endo &acia el interior, aunque el pistón &a)a comenado a subir en sucarrera de compresión. *ara aprovec&ar adecuadamente este fenómeno, e7isteel retraso de cierre de admisión, que mantiene la válvula abierta durante una


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parte de la carrera de compresión. Esta sincroniación mejora el rendimientovolumético lo que permite generar un par de torsión ma)or.

'incronismo de Escape

La fuera de un motor se obtiene en la carrera de e7pansión.

'i la válvula de escape se abre antes que termine la carrera de trabajo0e7pansión1, se perderá una parte de la fuera de los gases. 'in embargo, si semantiene cerrada la válvula, &asta el momento que el pistón comiena a subiren su carrera de escape, aun &abrá presión que se opone al movimiento delémbolo, disminu)endo el desempeño general del motor. Es preferible sacri%carla fuera en la ltima porción de la carrera de e7pansión, abriendo la válvula deescape en forma anticipada, porque así se disminu)e la presión del cilindropara que el émbolo suba sin resistencia.

+ruce de Bálvulas

La válvula de admisión se abre anticipadamente durante la carrera de escape )la de escape se cierra tardía, durante la carrera de admisión. En ese lapso detiempo, durante el cual se encuentran ambas válvulas abiertas, se denomina$cruce de válvulas. 8fortunadamente la inercia de los gases impiden que el gasquemado se devuelva por la admisión, durante ese período.


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"ntroducción

El árbol de levas junto con las válvulas ) la sincroniación del cigCeñal es un

parte más esencial en el buen funcionamiento del motor. En este trabajoestaremos e7plicando los tipos de árbol d leva, su funcionamiento en cada unade sus partes ) en qué tipos de motores que se utilian.

An árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocandistintas levas, que pueden tener distintas formas ) tamaños, ) estánorientadas de diferente manera, para activar diferentes mecanismos aintervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas, es decir constitu)e untemporiador mecánico cíclico, también denominado *rogramador mecánico.


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Conclusión

En el trabajo que acabamos de concluir se pudo entender el funcionamiento detodos los tipos de árboles de levas ) en qué momento sería bueno cambiarlo, )

en qué tipo de motor va cada árbol de leva, dando como resultado el ma)oraprendiaje a la &ora de conte7tualiar del tema.

#ambién por ejemplo se dan el aprendiaje de como modi%car los árboles delevas ) mejorar el rendimiento de los motores, permitiendo un ma)or caballajede los ve&ículos con esto queremos llegar a que allá quedado claro todo eltemas.


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ARBOLES DE LEVA


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PROFESOR: ELISEO LOPEZ ALUMNO:

arboles de leva

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