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Modelo matemático del perfil de una leva usando funciones combinadas para simular la fuerza ejercida por el pie al caminar
Fecha
2023-06Autor
Valdivieso Alcalde, Pedro Armando
Institución
Resumen
La presente tesis tuvo por finalidad obtener el perfil de leva más óptimo mediante la
comparación de tres configuraciones de diseño, para simular las fuerzas ejercidas por el pie
al caminar utilizando un sistema leva-seguidor. El procedimiento a seguir fue el análisis y
síntesis para el diseño de mecanismos. El mecanismo propuesto consiste en un sistema
leva – seguidor (émbolo) que genera presión para simular la fuerza que se ejerce al
caminar.
Se inició dividiendo el diagrama que establece la fuerza del pie humano en el
caminar en 5 segmentos, mediante el método gráfico se hallan los valores aproximados en
los puntos característicos. Se determinaron las presiones y utilizando la relación presión –
volumen se calcularon los desplazamientos en cada segmento. Utilizando el software
Dynacam, se realizó el ingreso de datos para las 3 configuraciones de diseño (cicloidal,
trapezoidal modificada y senoidal modificada) y obtener las gráficas SVAJ características
para cada una. Con los datos obtenidos se realizó el cálculo de los ángulos de presión y
radios de curvatura, asumiendo valores para el radio primario, la excentricidad y el radio del
rodillo del seguidor.
Se concluyó que la mejor configuración para la simulación de la fuerza del pie al
caminar es el diseño senoidal modificado debido a que presenta ventajas sobre las otras
configuraciones: la uniformidad en la sobre aceleración, una velocidad pico más baja y de
menores medidas en el radio primitivo.