DEFINICIÓN DE LEVA
La leva es un elemento mecánico que permite la transformación de un movimiento circular a un movimiento rectilíneo mediante el contacto directo a un seguidor, está sujeto a un eje por un punto que no es su centro geométrico, sino un alzado de centro, en la mayoría de los casos es de forma ovoide, el giro del eje hace que el perfil o contorno de la leva toque, mueva, empuje o conecte con una pieza conocida como seguidor.
Este tipo de transformación de movimiento es irreversible. Es decir el movimiento alternativo del seguidor no es capaz de producir el giro del elemento rotatorio. El palpador o seguidor puede accionar una válvula, un pulsador,…
El recorrido vertical máximo que efectúa el palpador se llama carrera del palpador.
Los puntos extremos del recorrido corresponden a los puntos del perfil de la leva con distancia máxima (radio mayor) o mínima (radio menor) respecto al eje de giro. El valor numérico de la carrera se obtiene restando, del radio mayor, el radio menor. Existen perfiles de leva muy diversos siempre determinados por el movimiento que se requiera en el seguidor, pudiendo adoptar formas realmente complejas. Su función principal es la automatización de máquinas (programadores de lavadora, control de máquinas de vapor, apertura y cierre de contactos eléctricos, de las válvulas de los motores de explosión).
Cuando es necesario generar una determinada secuencia sincronizada de apertura/cierre, como ocurre con las válvulas de admisión y escape de los cilindros del motor de un automóvil, se sitúan las levas necesarias sobre un solo eje constituyendo un árbol de levas. El palpador en todo momento debe permanecer en contacto con el contorno de la leva. Esto se consigue por medio de la utilización de muelles, resortes o a la propia fuerza de la gravedad.
USO DE LEVAS
Las levas se utilizan, por ejemplo, para abrir y cerrar las válvulas de admisión y escape de un motor de automóvil o para controlar una secuencia de interruptores de control en equipos eléctricos y muchas otras máquinas. En ocasiones son necesarias levas de formas complejas para obtener el movimiento deseado.
El Movimiento de La Leva (Normalmente Rotación) Se Transforma en oscilación translación o ambas del seguidor, una Leva se puede diseñar para generación de movimiento, trayectoria o de función.
Árbol de Levas
Es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener variadas formas y tamaños, y están orientadas de diferente manera para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo unas válvulas.
Tanto la excéntrica como el resto de operadores similares a ella: manivela, pedal, cigüeñal… derivan de la rueda y se comportan como una palanca.
Los árboles de levas se fabrican en una sola pieza de hierro fundido o de acero forjado, debe tener gran resistencia a la torsión y al desgaste, para ello, se le da un tratamiento de templado.
Desde el punto de vista técnico la exéntrica es, básicamente, un disco (rueda) dotado de dos ejes: Eje de giro y el excéntrico. Por tanto, en la excéntrica se distinguen tres partes claramente diferenciadas:
El disco, sobre el que se sitúan los dos ejes.
El eje de giro, que está situado en el punto central del disco (o rueda) y es el que guía su movimiento giratorio.
El eje excéntrico, que está situado paralelo al anterior pero a una cierta distancia “R” del mismo. Al girar el disco, este eje describe una circunferencia cuyo radio viene determinado por la distancia al eje de giro.
El disco suele fabricarse en acero o fundición, macizo o no.
APLICACIONES
Su utilidad práctica se puede resumir en dos posibilidades básicas:
Imprimir un movimiento giratorio a un eje empleando las manos.
Con la ayuda de una biela, transformar en lineal alternativo el movimiento giratorio de un eje (la conversión también puede hacerse a al inversa).
Con la adición de nuevos operadores, se puede perfeccionar su funcionamiento y obtener nuevas posibilidades, así:
Con la ayuda de un sistema palanca-biela, transformar en giratorio el movimiento alternativo producido por un pie.