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Inicio/Ingeniería/Leva y seguidor

Leva y seguidor

Leva circular excéntrica y seguidor de cuchilla: levantamiento y estimación de la velocidad.

Geometría

0.55
0.28
1.4 rad/s

Una leva circular con el centro desplazado da un levantamiento casi armónico. vy se estima por diferencias finitas de la altura geométrica de contacto.

Magnitudes medidas

y del seguidor0.750
vy (est.)0.000

Sobre el modelo

Una leva circular excéntrica convierte el giro uniforme en el vaivén de un seguidor de cuchilla. El centro geométrico del disco está desplazado una distancia e respecto del eje de rotación; el contacto se toma puntual. El levantamiento desde la posición más baja lo fijan el radio R, la excentricidad e y el ángulo θ. La velocidad del seguidor es la derivada del recorrido a ω constante de la leva (en pantalla, una estimación por diferencias finitas). No hay fricción, ni despegue ni inercia: el contacto es permanente. Las levas reales añaden reposo y arranque polinomial; aquí el recorrido es casi armónico, de aula.

Para quién: Teoría de máquinas y mecanismos: mecanismos de leva, ley de movimiento del seguidor.

Conceptos clave

  • leva
  • seguidor de cuchilla
  • excentricidad
  • levantamiento del seguidor
  • movimiento de vaivén
  • ángulo de presión

Cómo funciona

La leva circular gira alrededor de un centro desplazado; el seguidor de cuchilla se desliza en vertical por una guía. La altura de contacto da y(θ); vy se estima por diferencias finitas. En pantalla, el disco, el seguidor y los y, vy actuales. Los perfiles reales añaden reposo y arranque suave; aquí el círculo excéntrico es el punto de partida de aula.

Preguntas frecuentes

¿Por qué la velocidad parece un seno y el levantamiento no es un coseno ideal?
El recorrido del seguidor sigue la geometría de un círculo desplazado y solo cuando e ≪ R se acerca al armónico. La velocidad es la derivada temporal del recorrido a ω constante, así que vy se parece a un seno y s(θ) se aparta un poco del coseno puro.
¿Se usa el seguidor de cuchilla en las máquinas?
Como esquema de cálculo, sí; como pieza, rara vez: el filo da una presión de contacto enorme y se desgasta pronto. En la práctica va un rodillo o un seguidor plano. El filo se deja para que el punto de contacto sea unívoco.
¿Qué significa la velocidad «de cálculo»?
Es la vy cinemática a partir de la geometría y de una ω constante, sin inercia, despegue ni fricción. En dinámica el seguidor puede retrasarse respecto del perfil; aquí el contacto se toma continuo.
¿Cómo cambia el recorrido al variar la excentricidad?
A mayor e, mayor carrera (diferencia alto–bajo) y mayor |vy| máxima. Con e = 0 el disco es concéntrico con el eje y el seguidor no se mueve. El desplazamiento es justamente el parámetro que crea el movimiento.