Un seguidor de leva , también conocido como seguidor de pista , [1] es un tipo especializado de cojinete de agujas o rodillos diseñado para seguir los perfiles de los lóbulos de las levas . 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 pieza de acoplamiento; los seguidores de leva de estilo perno utilizan un perno , mientras que los de estilo yugo tienen un orificio en el medio. [2]
El seguidor de leva moderno fue inventado y patentado en 1937 por Thomas L. Robinson de McGill Manufacturing Company. [3] Reemplazó el uso de un cojinete 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 elevadas. [2]
Si bien los seguidores de leva de rodillos son similares a los rodamientos de rodillos , existen bastantes diferencias. Los rodamientos de bolas y de rodillos estándar están diseñados para ser presionados en 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 soporte dinámico. [4]
Las placas terminales se utilizan para contener las agujas o el cojinete axialmente. En los seguidores de tipo perno, una de las placas terminales está integrada en la pista interior/perno; la otra se presiona sobre el perno hasta un resalte en la pista interior. La pista interior se endurece por inducción para que el perno permanezca blando si es necesario realizar modificaciones. En los seguidores de tipo yugo, las placas terminales se golpean o presionan sobre la pista interior o se inyecta metal líquido sobre la pista interior. La pista interior se endurece por inducción o se endurece por completo . [2]
Otra diferencia es que se proporciona un orificio de lubricación para relubricar el seguidor periódicamente. 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 cámara disponibles.
El elemento antifricción más común que se emplea es un conjunto completo de rodillos de agujas . Este diseño puede soportar altas cargas radiales 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 bolsillo de la jaula, utilizando un diseño de jaula originado por RBC Bearings en 1971.
Para aplicaciones de trabajo pesado, se puede utilizar un diseño de rodillos . Este emplea dos filas de rodillos de mayor diámetro que los utilizados en seguidores de leva 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 trabajo ligero, se puede utilizar un seguidor de tipo buje . En lugar de utilizar un tipo de rodillo, se utiliza un buje de plástico para reducir la fricción, lo que proporciona un seguidor que no requiere mantenimiento. La desventaja es que solo puede soportar cargas ligeras, velocidades lentas, sin cargas de empuje y el límite de temperatura es de 200 °F (93 °C). Un seguidor de perno de tipo buje solo puede soportar aproximadamente el 25 % de la carga de un seguidor de perno de tipo rodillo, mientras que los seguidores pesados y de yugo pueden soportar el 50 %. [2] También existen seguidores de tipo buje para trabajo pesado totalmente metálicos. [5] [6]
El diámetro exterior (OD) del seguidor de leva (perno o horquilla) puede tener la forma cilíndrica estándar o ser abombado. Los seguidores de leva abombados 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 deslizamiento. Los seguidores abombados pueden compensar hasta 0,5° de desalineación, mientras que un OD 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 leva tipo perno generalmente tienen un perno de tamaño estándar , pero hay un perno pesado disponible para una mayor capacidad de carga estática. [2]
El sistema de accionamiento estándar para un seguidor de leva de tipo perno es una ranura, para usar con un destornillador de cabeza plana. Sin embargo, hay casquillos hexagonales disponibles para una mayor capacidad de torsión, lo que es especialmente útil para seguidores de leva excéntricos y aquellos que se usan en agujeros ciegos . Los seguidores de leva de 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 de tipo perno están disponibles con un perno excéntrico . El perno tiene un buje 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 cojinete excéntrico es el doble del de la excentricidad. [2]
Los seguidores de leva tipo YOKE 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 perno pesado. [2]
Todos los seguidores de leva pueden ser seguidores de pista, pero no todos los seguidores de pista son seguidores de leva. Algunos seguidores de pista tienen diámetros exteriores (OD) especialmente formados para seguir pistas. Por ejemplo, los seguidores de pista están disponibles con una ranura en V para seguir una pista en V, o el OD puede tener una brida para seguir el borde de la pista. [8]
Los seguidores de pista especializados también están diseñados para soportar cargas de empuje, por lo que los elementos antifricción suelen ser bolas de cojinete o una construcción de cojinetes de rodillos cónicos . [8]
Después de años de experimentación con diferentes materiales y procesos de fabricación, se desarrolló el diseño de buje de rodillo único sin agujas EZ Roll Red Zone que reemplaza las agujas de rodillo. Isky afirma que "duran cuatro veces más y son resistentes al calor y al bajo nivel de aceite, lo que los hace perfectos incluso para un automóvil de calle que se detiene 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 le obligue a tener que reconstruir el motor de manera costosa. Y Crower puede garantizarlo porque ha eliminado por completo los cojinetes de agujas. Los elevadores Endura Max cuentan con un rodillo con buje que utiliza lubricación de pasadores a alta presión para reducir la fricción entre el rodillo y el buje. Crower dice que el elevador con buje permite un mayor manejo de la carga para perfiles de árboles de levas agresivos y son completamente reconstruibles.