En ingeniería mecánica , un seguidor de leva , también conocido como seguidor de pista , [1] es un tipo especializado de rodamiento de rodillos o de agujas diseñado para seguir perfiles de lóbulos de leva . Los seguidores de leva vienen en una amplia gama de configuraciones diferentes; sin embargo, la característica más definitoria es cómo se monta el seguidor de leva en su parte acoplada; Los seguidores de leva estilo perno usan un perno , mientras que el estilo yugo tiene un agujero en el medio. [2]
El seguidor de tipo perno moderno fue inventado y patentado en 1937 por Thomas L. Robinson de McGill Manufacturing Company. [3] Se reemplazó usando un rodamiento y un perno estándar. Los nuevos seguidores de leva eran más fáciles de usar porque el perno ya estaba incluido y también podían soportar cargas más altas. [2]
Si bien los seguidores de levas de rodillos son similares a los rodamientos de rodillos, existen bastantes diferencias. Los rodamientos de bolas y de rodillos estándar están diseñados para presionarse dentro de una carcasa rígida, que proporciona soporte circunferencial. Esto evita que la pista exterior se deforme, por lo que la sección transversal de la pista es relativamente delgada. En el caso de los seguidores de leva, la pista exterior se carga en un solo punto, por lo que la pista exterior necesita una sección transversal más gruesa para reducir la deformación . Sin embargo, para facilitar esto se debe reducir el diámetro del rodillo, lo que también disminuye la capacidad de carga dinámica. [4]
Las placas terminales se utilizan para contener axialmente las agujas o el rodamiento. En los seguidores estilo perno, una de las placas finales está integrada en la pista/perno interior; el otro se presiona sobre el perno hasta un hombro en la pista interior. La pista interior está endurecida por inducción para que el perno permanezca blando si es necesario realizar modificaciones. En los seguidores estilo yugo, las placas de los extremos se granallan o presionan sobre la pista interior o se inyecta metal líquido en la pista interior. La pista interior está endurecida por inducción o endurecida por completo . [2]
Otra diferencia es que se proporciona un orificio de lubricación para relubricar periódicamente el seguidor. Se proporciona un orificio en ambos extremos del perno para lubricación. También suelen tener un acabado de óxido negro para ayudar a reducir la corrosión. [2]
Hay muchos tipos diferentes de seguidores de cámaras disponibles.
El elemento antifricción más común empleado es un complemento completo de rodillos de agujas . Este diseño puede soportar cargas radiales elevadas pero no cargas de empuje. Un diseño similar es el diseño de rodillos de agujas enjaulados , que también utiliza rodillos de agujas, pero utiliza una jaula para mantenerlos separados. Este diseño permite velocidades más altas pero disminuye la capacidad de carga. La jaula también aumenta el espacio interno para que pueda contener más lubricación, lo que aumenta el tiempo entre relubricaciones. Dependiendo del diseño exacto, a veces se colocan dos rodillos en cada cavidad de la jaula, utilizando un diseño de jaula originado por RBC Bearings en 1971.
Para aplicaciones de servicio pesado se puede utilizar un diseño de rodillo . Esto emplea dos filas de rodillos de mayor diámetro que los utilizados en los seguidores de levas de rodillos de agujas para aumentar la capacidad de carga dinámica y proporcionar algunas capacidades de empuje. Este diseño puede soportar velocidades más altas que el diseño de complemento completo. [2]
Para aplicaciones de servicio liviano se puede utilizar un seguidor tipo buje . En lugar de utilizar un tipo de rodillo, se utiliza un casquillo de plástico para reducir la fricción, lo que proporciona un seguidor sin mantenimiento. La desventaja es que sólo puede soportar cargas ligeras, velocidades lentas, sin cargas de empuje y el límite de temperatura es de 93 °C (200 °F). Un seguidor de espárrago tipo buje solo puede soportar aproximadamente el 25% de la carga de un seguidor de espárrago tipo rodillo, mientras que los seguidores de yugo y pesados pueden soportar el 50%. [2] También existen seguidores tipo buje de servicio pesado totalmente metálicos. [5] [6]
El diámetro exterior (OD) del seguidor de leva (espárrago o yugo) puede tener la forma cilíndrica estándar o estar coronado. Los seguidores de levas coronados se utilizan para mantener la carga distribuida uniformemente si se desvía o si hay alguna desalineación entre el seguidor y la superficie seguida. También se utilizan en aplicaciones de tipo plataforma giratoria para reducir el patinaje. Los seguidores coronados pueden compensar hasta 0,5° de desalineación, mientras que un diámetro exterior cilíndrico solo puede tolerar 0,06°. [7] La única desventaja es que no pueden soportar tanta carga debido a tensiones más altas . [2]
Los seguidores de levas estilo perno generalmente tienen un perno de tamaño estándar , pero hay disponible un perno pesado para aumentar la capacidad de carga estática. [2]
El sistema de accionamiento estándar para un seguidor de leva tipo espárrago es una ranura, para usar con un destornillador de cabeza plana. Sin embargo, hay disponibles casquillos hexagonales para una mayor capacidad de torsión, lo que es especialmente útil para seguidores de levas excéntricos y aquellos que se utilizan en orificios ciegos . Los seguidores de leva con casquillo hexagonal de la mayoría de los fabricantes eliminan la capacidad de relubricación en ese extremo del seguidor de leva. Los seguidores de leva Hexlube de RBC Bearings cuentan con un accesorio de relubricación en la parte inferior del casquillo hexagonal.
Los seguidores de leva tipo perno están disponibles con un perno excéntrico . El perno tiene un casquillo empujado sobre él que tiene un diámetro exterior excéntrico. Esto permite la capacidad de ajuste durante la instalación para eliminar cualquier juego . El rango ajustable para un rodamiento excéntrico es el doble que el de la excentricidad. [2]
Los seguidores de levas tipo YUGO se utilizan generalmente en aplicaciones donde se requiere una deflexión mínima, ya que pueden apoyarse en ambos lados. Pueden soportar la misma carga estática que un seguidor de montante pesado. [2]
Todos los seguidores de cámaras pueden ser seguidores de seguimiento, pero no todos los seguidores de seguimiento son seguidores de cámara. Algunos seguidores de orugas tienen diámetros exteriores (OD) con formas especiales para seguir las orugas. Por ejemplo, los seguidores de vía están disponibles con una ranura en V para seguir una vía en V, o el OD puede tener una brida para seguir el borde de la vía. [8]
Los seguidores de oruga especializados también están diseñados para soportar cargas de empuje, por lo que los elementos antifricción suelen ser bolas o una construcción con rodamientos de rodillos cónicos . [8]
Después de años de experimentación con diferentes materiales y procesos de fabricación, se desarrolló el diseño de casquillo de rodillo único sin aguja EZ Roll Red Zone que reemplaza las agujas del rodillo. Isky afirma que "duran cuatro veces más y les encantan las altas temperaturas y el bajo nivel de aceite, lo que los hace perfectos incluso para un tranvía detenido en el tráfico".
Los nuevos elevadores de rodillos Endura Max de Crower eliminan cualquier posibilidad de que una falla en el cojinete de agujas arruine su noche y lo abofetee con una costosa reconstrucción del motor. Y Crower puede garantizarlo porque ha eliminado por completo los rodamientos de agujas. Los elevadores Endura Max cuentan con un rodillo con casquillo que utiliza lubricación de pasadores a alta presión para reducir la fricción entre el rodillo y el casquillo. Crower dice que el elevador con casquillo permite un mayor manejo de carga para perfiles de árbol de levas agresivos y es completamente reconstruible.