Pieza Practica 3 Ejercicio extra 1

 

Pieza realizada en clase

 

Notas de clase "Graphical layout of cam profiles"

 

Notas de clase "displacement diagram types"

 

Notas de clase "Cams and Fllowers"

 

¿QUE ES UNA LEVA?

Leva: Es un mecanismo que genera movimiento deseado en un seguidor por medio de contacto directo. Por lo general las Levas van montados en ejes (arboles) rotatorios aunque pueden ser empleadas inmóviles y el seguidor sea el que se mueve el rededor de ellas. Cambien pueden producir movimiento oscilatorio o pueden convertir movimientos de diferentes maneras

La forma de la leva es determinada por el movimiento del seguidor. En la ingeniería las Levas tienen muchos beneficios al emplearse a diferencia de los mecanismos articulados de cuatro barras de cinemática.

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO

El diagrama de desplazamiento “y = f (θ)” representa, en el caso más general, la posición del seguidor respecto de la posición de la leva. Por ejemplo en una leva de placa con seguidor de movimiento rectilíneo alternativo, representaría la posición del seguidor respecto del ángulo girado por la leva, pero en otros casos, tanto “y” como “θ”, pueden ser desplazamientos lineales o angulares.

Datos curiosos de las levas

 Leva

 Elemento mecánico de perfil irregular que sirve para mover otro elemento denominado seguidor, de tal forma que éste último desarrolle un movimiento específico. En general, el movimiento del seguidor sobre la leva es una rodadura con deslizamiento. Las levas permiten obtener casi cualquier movimiento, de forma simple, con bajo coste, pocas piezas y en un espacio reducido

Fig.1. Movimiento de una leva [1].

Diseño cinemático de la leva

La leva y el seguidor realizan un movimiento cíclico (0 grados).

Durante un ciclo de movimiento el seguidor se encuentra en una de tres fases. Cada fase dispone de otros cuatro sinusoidales que en el coseno de "fi" se admiten como levas espectatrices. Sirve muchas veces para los motores de los coches o bicicletas.

Ley fundamental del diseño de levas

Las ecuaciones que definen el contorno de la leva y por lo tanto el movimiento del seguidor deben cumplir los siguientes requisitos, lo que es llamado la ley fundamental del diseño de levas:

La ecuación de posición del seguidor debe ser continua durante todo el ciclo.

La primera y segunda derivadas de la ecuación de posición (velocidad y aceleración) deben ser continuas.

La tercera derivada de la ecuación (sobre aceleración o jerk) no necesariamente debe ser continua, pero sus discontinuidades deben ser finitas.

Las condiciones anteriores deben cumplirse para evitar choques o agitaciones innecesarias del seguidor y la leva, lo cual sería perjudicial para la estructura y el sistema en general.

Software de diseño de levas

Actualmente, existe un software desarrollado por Robert l. Norton llamado Dynacam, que de acuerdo a los datos de subida, detenimiento y bajada permite seleccionar las ecuaciones de movimiento y hace el dibujo de la leva junto a los diagramas SVAJ, además de calcular las fuerzas dinámicas que actúan sobre la leva.

Referencias 

[1]Upload.wikimedia.org, 2021. [Online]. Available: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/41/Nockenwelle_ani.gif. [Accessed: 18- Apr- 2021].

HISTORIA DE LOS ENGRANES

 Definición: 

Se denomina engranaje o ruedas dentadas al mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina. Los engranajes están formados por dos ruedas dentadas, de las cuales la mayor se denomina “engrane” y la menor “piñón”. Un engranaje sirve para transmitir movimiento circular mediante contacto de ruedas dentadas. 

Fig.1.- Piñón - Engrane.

Historia

Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados en madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. Nadie sabe a ciencia cierta dónde ni cuándo se inventaron los engranajes. La literatura de la antigua China, Grecia, Turquía y Damasco mencionan engranajes pero no aportan muchos detalles de los mismos.

Fig. 2. Molde chino para fabricar engranajes de bronce (siglos II a. C. a III d. C.). 

Aristóteles en el siglo IV a.C mencionó en sus escritos que en muchas aplicaciones se usaban ruedas dentadas. El origen clásico de los tornillos sinfín se atribuyen a Arquímedes (287-212 a.C). Vitrivius, un ingeniero militar describe en sus escritos que datan del año 28 a.C un sinnúmero de aplicaciones de los engranes

Fig.3. Rueda de agua y molino de granos descrito por Vitrivius en el año 40 a.C. 

El mecanismo de engranajes más antiguo de cuyos restos se disponen es el mecanismo de Anticitera Se trata de una calculadora astronómica datada entre el 150 y el 100 a.C. y compuesta por al menos 30 engranajes de bronce con dientes triangulares. Presenta características tecnológicas avanzadas como por ejemplo trenes de engranajes

Leonardo da Vinci, muerto en Francia en 1519, dejó numerosos dibujos y esquemas de algunos de los mecanismos utilizados hoy diariamente, figura. 4, incluidos varios tipos de engranajes de tipo sinfín-corona. 

Fig .4. Engranaje sinfín-corona de Leonardo da Vinci 

Referencias

[1]Olimpia.cuautitlan2.unam.mx, 2021. [Online]. Available: http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m1/Engranes%20historia%20fabricacion%20fallas.pdf. [Accessed: 16- Apr- 2021].

Notas de clase 14/04/2021