4.3 Came


Camele sunt dispozitive mecanice care sunt folosite pentru a genera mișcare curbilinie sau neregulată a elementelor mecanice. Sunt utilizate pentru a converti mișcarea rotativă în mișcare oscilatorie sau mișcare oscilatorie în mișcare rotativă. Există două legături și anume: cama care acționează ca membru de intrare și cealaltă legătură care acționează ca membru de ieșire, numită urmăritor (follower). Cama transmite mișcarea la urmăritor prin contact direct. Într-o pereche camă-follower, cama, de obicei, se rotește în  timp ce follower translatează sau oscilează. 

Mișcări de ieșire complicate, care sunt altfel dificil de realizat, pot cu ușurință fi produse cu ajutorul camelor.

Camele sunt utilizate pe scară largă în motoare cu ardere internă, mașini-unelte, mecanisme de control la imprimare, industrii de  țesut textile, mașini automatizate etc. 

Elementele necesare ale unui mecanism cu came sunt prezentate în figura 4.3.1. 

• Un membru de acționare cunoscut sub numele de camă

• Un membru condus numit follower

• Un cadru care sprijină cama și ghidează follower-ul 

Figura 4.3.1 Mecanismul cu camă 

1. Clasificarea camerelor

1.1 Camele pană și placă 

O camă pană are o pană cu contur specificat și are mișcare de translație. Follower-ul poate translata sau oscila. Un arc este utilizat pentru a menține contactul dintre camă și follower. În figura 4.3.2 este prezentată dispunerea tipică a camei pană.  

Figura 4.3.2 Camă pană 

1.2 Camă placă 

În acest tip de came, follower se deplasează într-o direcție radială din centrul de rotație al camei (figura 4.3.3). Ele sunt cunoscute și sub numele de camă radială sau camă disc. Follower-ul alternează sau oscilează într-un plan normal față de axa camei. Camele placă sunt foarte populare datorită simplității și compactității lor.   

Figura 4.3.3 Camă placă 

1.3 Camă cilindrică 

Aici un cilindru are un contur circumferențial tăiat pe suprafață și cama se rotește în jurul axei sale (figura 4.3.4). Mișcarea follower este de tip oscilant sau alternativ. Aceste came se mai numesc came cu tambur sau butoi. 

Figura 4.3.4 Camă cilindrică 

2. Clasificarea follower-ilor: 

Follower-ii pot fi clasificați în funcție de  

• tipul contactului de suprafață între camă și follower

• tip de mișcare follower

• linia de mișcare a follower-ului 

2.1 Clasificare bazată pe tipul contactului de suprafață între camă și follower 

Figura 4.3.5 prezintă schemele diferitelor tipuri de follower utilizați în mecanismele cu came. 

Figura 4.3.5 Tipuri de follower bazați pe suprafața de contact 

2.1.1 Follower muchie de cuțit 

Capătul de contact al follower are o muchie de cuțit ascuțită. Există o mișcare de alunecare între cama de contact și suprafețele follower. Foarte rar este utilizat în practică, deoarece aria mică a suprafeței de contact are ca rezultat uzură excesivă.  

2.1.2 Follower cilindru

Este format dintr-un cilindru care se rostogolește pe suprafața camei. Datorită mișcării de rulare între suprafețele de contact, rata de uzură este redusă în comparație cu precedentul. Este utilizat pe scară largă acolo unde este disponibil mai mult spațiu, cum ar fi motoarele cu gaz și ulei. 

2.1.3 Follower față plană

Fața follower este perfect plată. Ea suportă o împingere laterală datorită frecării dintre suprafețele de contact follower- camă. 

2.1.4 Follower față sferică 

Capătul de contact este de formă sferică, care depășește dezavantajul împingerii laterale. 

2.2 Clasificare bazată pe mișcarea follower-ilor

Figura 4.3.6 prezintă tipurile de came bazate pe mișcarea follower-ilor .

Figura 4.3.6 Clasificarea follower în funcție de mișcare 

2.2.1 Follower oscilant

În această configurație, mișcarea rotativă a camei este transformată în mișcare oscilantă predeterminată a follower-ului, așa cum se arată în figura 4.3.6 a).  

2.2.2 Follower de translație

Acestea sunt, de asemenea, numite follower-e alternante. Follower-ul alternează în „ghid” în timp ce cama se rotește uniform, așa cum se arată în figura 4.3.6 b).

2.3 Clasificare bazată pe linia de mișcare 

În figura 4.3.7 sunt prezentate tipurile de came bazate pe linia de mișcare a follower-ului. 

Figura 4.3.7 Clasificarea follower-ului în funcție de linia de mișcare 

2.3.1 Follower radial

 Linia de mișcare a follower-ului trece prin centrul arborelui cu came (figura  4.3.7 a).

2.3.2 Follower offset (decalat)

Linia de mișcare a follower-ului este decalată de centrul arborelui cu came (figura  4.3.7 b). 

3. Sistem camă-follower apropiați cu forță

În acest tip de sistem camă-follwer, este necesară o forță externă pentru a menține contactul dintre camă și follower. În general, un arc menține contactul dintre cele două elemente. Follower poate fi de tip oscilant (figura 4.3.8 a) sau de tip translație (Figura 4.3.8b).   

Figura 4.3.8 Camă-follower apropiați cu forță 

4. Forma unui sistem închis camă-follower 

În acest sistem este tăiată o fantă (slot) sau un profil de canelură. Roller-ul se încadrează în slot și urmează profilul canelurii. Acest tip de sistem nu necesită un arc. Acestea sunt  utilizate pe scară largă în mașini-unelte și utilaje. Follower-ul poate fi un tip de translație (figura 4.3.9 a) sau tip oscilant (figura 4.3.9 b).  

Figura 4.3.9 Forma unui sistem închis camă-follower 

5. Camă tridimensională sau Camoid 

Camoidul este o combinație de came radiale și axiale. Are o suprafață tridimensională și două grade de libertate. Două intrări sunt rotirea camei în jurul axei sale și translația camei de-a lungul axei sale. Mișcarea de urmărire se bazează pe ambele intrări. Figura 4.3.10  prezintă un camoid tipic.  

Figura 4.3.10 Un Camoid 

6. Aplicații ale camelor 

Camele sunt utilizate pe scară largă în automatizarea utilajelor, angrenajul mașinilor de tăiat, mașinile cu șuruburi, industria textilă, presa tipografică, supapele pentru motoarele automate, schimbătoarele de scule ale centrelor de mașini, transportoarele, schimbătoarele de palete, paletizare glisantă în depozite etc. 

Camele sunt de asemenea utilizate în motoare cu ardere internă pentru a acționa supapele de intrare și supapele de eșapament. Arborele cu came  se rotește cu ajutorul motoarelor primare. El provoacă rotirea camei. Această rotație produce mișcare de translație a excentricului împotriva arcului. Această mișcare de translație este utilizată pentru a deschide sau închide supapa.  Schema acestei operații este prezentată în figura 4.3.11.  

Figura 4.3.11 Camă în motor cu ardere internă 

6.1 Came în strunguri automate 

Arborele cu came este acționat de un motor. Unealta de așchiere montată pe sania transversală se deplasează la adâncimea dorită și la viteza de avans dorită de un set de came placă montate pe  arborele cu came. Avansul barei prin capul de antrenare al mașinii la viteza de avans dorită este realizată de un set de came placă montate pe arborele cu came.

6.2 Mașină automată de copiat 

Profilul camei poate fi transferat pe piesa de lucru folosind un follower cu roller, așa cum se arată în figura 4.3.12. Follower-ul poate fi montat cu o unealtă de așchiere. Pe măsură ce cama trece, roller-ul urmează profilul camei. Caracteristica necesară poate fi copiată pe piesa de prelucrat prin mișcarea follower-ului pe profilul camei. 

Figura 4.3.12 Copierea automată a profilului camei