Este documento trata sobre volantes. Explica que los volantes se utilizan para almacenar energía cinética y suavizar las variaciones en la velocidad angular de máquinas como motores. Detalla los tipos de volantes, sus funciones y cómo almacenan y transfieren energía. También incluye un diagrama de demanda de energía para ilustrar cómo los volantes absorben energía cuando la demanda es menor y la ceden cuando es mayor.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR
DE COATZACOALCOS
TEMA:
“VOLANTES”
MATERIA:
- DISEÑO MECÁNICO 2 -
DOCENTE:
ING. VEGA RODRÍGUEZ JESÚS GERARDO
P R E S E N T A:
Leal Quiroz Miguel Abner
Coatzacoalcos., Veracruz.
Agosto del 2013

2. CONTENIDO
Capítulo I
.
INTRODUCCION
2
6.1.- VOLANTES
3
6.2.-DIAGRAMA DE DEMANDA DE ENERGIA
8
6.3.-ENERGIA DE TRANSFERENCIA
14
6.4.- DIMENSINAMIENTO
20
6.5.-MATERIALES PARA VOLANTES
24
Capítulo II (Conclusiones)
.
Conclusión….………………………………………………………………………
26
Bibliografía………...………………………………………………………….……
27
Página | 1

3. INTRODUCCIÓN
Un volante de dirección (también conocido como volante o timón) es un tipo de
control de dirección en vehículos.
Los volantes se utilizan en todo tipo de vehículos, desde los automóviles hasta
camiones ligeros y pesados. El volante es la parte del sistema de gobierno que es
manipulado por el conductor, generando acciones que son las respondidas por el
resto del sistema. Esto se logra a través del contacto mecánico directo como los
racks y el piñón, con o sin la ayuda de dirección asistida, EPS, o como en algunos
coches modernos de producción con la ayuda de los motores controlados por
computadora, conocido como dirección de energía eléctrica. Con la introducción
de la regulación federal de los vehículos en los Estados Unidos en 1968, FMVSS
114, se requiere el bloqueo de la rotación del volante, para impedir el robo de
vehículos de motor. En la mayoría de los vehículos esto se logra cuando se
elimina la llave del encendido del sistema de encendido (bloqueo de encendido).
En los vehículos más modernos con frecuencia se incluyen en el volante los
mandos a distancia de audio del automóvil
Página | 2

4. 6.1.- VOLANTES
El volante de inercia es, básicamente, un sistema de almacenamiento de
energía mecánica. Su principal característica frente a otros sistemas es la
capacidad de absorber y ceder energía en poco tiempo. Es adecuado para
sistemas mecánicos de ciclo energético discontinuo donde el periodo de tiempo
sea muy corto, por lo que, tradicionalmente, se ha utilizado en motores y
compresores alternativos, prensas y troqueladoras, etc.
En volantes tradicionales la cantidad de energía es menor que en otros
sistemas de almacenamiento, pero en las últimas décadas se fabrican de
materiales compuestos, lo que ha supuesto un aumento notable de su capacidad
de almacenamiento. Esta innovación permite aplicarlos a campos en los que antes
era totalmente impensable, por ejemplo, para almacenamiento de energía en
automóviles, trenes o autobuses, satélites, etc.
Con este nuevo tipo de volantes se superan, en algunos aspectos, los
sistemas clásicos de almacenamiento de energía. Por ejemplo, si se comparan
con las tradicionales baterías químicas, los volantes ofrecen mayor potencia
energética, tanto entregada como absorbida.
Los volantes son máquinas o dispositivos que se utilizan para mantener una
determinada relación entre el movimiento de rotación del eje de una máquina con
la potencia que la misma entrega, si bien con funciones distintas y diferenciadas
entre sí.
Los volantes tienen por finalidad, en virtud de su masa e inercia, uniformar
dentro de ciertos límites, las velocidades en los ejes de las máquinas motrices
expuestas a variaciones debido al trabajo motor variable que le es entregado y al
momento resistente de la carga.
El volante se define como un elemento mecánico capaz de almacenar
energía cinética, usando la inercia restante en un sistema. El volante reduce las
variaciones en la velocidad angular, suavizando de este modo las aceleraciones
bruscas. En palabras más sencillas, se puede decir que el volante de inercia se
resiste a los cambios en su velocidad de rotación.
Página | 3

5. En mecánica, un volante de inercia o volante motor es un elemento
totalmente pasivo, que únicamente aporta al sistema una inercia adicional de
modo que le permite almacenar energía cinética. Este volante continúa su
movimiento por inercia cuando cesa el par motor que lo propulsa.
De esta forma, el volante de inercia se opone a las aceleraciones bruscas
en un movimiento rotativo. Así se consiguen reducir las fluctuaciones de velocidad
angular. Es decir, se utiliza el volante para suavizar el flujo de energía entre una
fuente de potencia y su carga.
La misión del volante es acumular y liberar energía transitoriamente,
acumula energía cinética cuando la velocidad tiende a aumentar sobre su valor de
régimen y la cede cuando tiende a disminuir. De éste modo, la energía cinética de
rotación será máxima para una velocidad de rotación determinada, y se consigue
que el motor redondee perfectamente.
En la actualidad numerosas líneas de investigación están abiertas a la
búsqueda de nuevas aplicaciones de los volantes. Algunos ejemplos de dichos
usos son:

Absorber la energía de frenado de un vehículo, de modo que se reutilice
posteriormente en su aceleración.(KERS)

Como dispositivos para suavizar el funcionamiento de instalaciones
generadoras de energía eléctrica mediante energía eólica y energía
fotovoltaica, así como de diversas aplicaciones eléctricas industriales.

En los ferrocarriles eléctricos que usan desde hace mucho tiempo un
sistema de freno regenerativo que alimenta la energía extraída del frenado
nuevamente a las líneas de potencia; con los nuevos materiales y diseños
se logran mayores rendimientos en tales fines.

En algunos de los automóviles híbridos, un volante de inercia permite
convertir la energía del frenado en energía eléctrica, dándole mayor
autonomía al vehículo.
En su diámetro exterior el volante dispone de una corona dentada que
servirá para la puesta en marcha del motor, mediante el motor de arranque, que
para eso es dentada. Al rodar el motor de arranque, su movimiento hace que
empiece a girar el volante de inercia, con lo que se inicia el ciclo del motor térmico,
entra el aire y el carburante en los cilindros y comienza la combustión o la
explosión, dependiendo de si empleamos gasóleo o gasolina. Justo en ese
momento, soltamos la llave (o en el caso de encendido mediante botón, se
Página | 4

6. interrumpe la alimentación del circuito eléctrico) y el motor de arranque se
desacopla de la corona del volante de inercia.
Un lado del volante de inercia sirve de zona de fricción para el disco de
embrague. El centraje del embrague en el volante, se realiza mediante pernosguía o reborde de fijación.
El lado motor dispone de la sujeción sobre el cigüeñal y éste a su vez
dispone de un retén. En el centro del volante de inercia se localiza el cojinete para
introducir la punta del eje primario de la caja de cambios.
Volantes Motor Bi-Masa
Figura 7.1 Volante Motor Bi-Masa
Este tipo de volante sustituye a los antiguos volantes motor. (Figura 7.1)Tal
y como su nombre indica, está constituido por dos masas o elementos (primario y
secundario) unidos entre sí mediante una unidad amortiguadora de muelles, de
forma que ambos pueden girar.
Página | 5

7. La inercia de la masa del conjunto permanece inalterable, pero se consigue
una amortiguación que supera ampliamente al amortiguador de torsión
convencional del disco de embrague.
Mediante su utilización y como consecuencia de la reducción de las
frecuencias de resonancia, las vibraciones de la cadena cinemática se reducen
ostensiblemente y permite un ajuste más bajo del régimen ralentí.
Para entender bien la finalidad del volante es necesario entender antes el
principio de inercia. La Inercia es un comportamiento común a todos los cuerpos
materiales, y se puede resumir como la resistencia inherente de todos los objetos
a los cambios de velocidad y/o en la dirección del movimiento.
Un objeto sin movimiento tiende a mantenerse en reposo, uno en
movimiento tiende a conservar ese mismo movimiento y a seguir en la misma
dirección. Un ejemplo de inercia lo tenemos cuando frenamos un vehículo
violentamente, entonces nuestro cuerpo y cabeza tenderá a seguir hacia adelante,
es decir, que por inercia nuestro cuerpo, que estaba desplazándose
anteriormente, quiera seguir desplazándose en la misma dirección luego de la
frenada.
Si en cambio nuestro automóvil está detenido y arrancamos acelerando
bruscamente nuestro cuerpo y cabeza se irá hacia atrás, ya que como dijimos
anteriormente un cuerpo en reposo tiende a mantener también ese reposo.
La inercia se da obviamente también en el motor, el pistón ejerce fuerza de
empuje al cigüeñal solamente durante el ciclo de expansión por lo que para que el
cigüeñal continúe girando en los demás ciclos cuando no hay empuje es necesario
la existencia del volante, que sencillamente es una rueda pesada colocada a un
extremo del cigüeñal que acumula inercia regulando el movimiento del cigüeñal.
(Figura 7.2)
Página | 6

8. Figura 7.2 Volante y Cigueñal
El cigueñal además sirve de plato de soporte del embrague, para transmitir
o no el movimiento del motor.
El volante cumple también la función de facilitar la puesta en marcha al
hacerse girar el motor mediante el arranque eléctrico, el cual pone en movimiento
el volante, y su vez el cigüeñal para completar algunos giros hasta producir los
ciclos de expansión logrando el funcionamiento del motor.
Página | 7

9. 6.2 DIAGRAMA DE DEMANDA DE ENERGIA
Si se considera una máquina a vapor o de combustión interna
monocilíndrica, provista de un mecanismo de biela manivela, cuyo esquema se
indica en la figura (Figura 7.3),
Figura 7.3 Mecanismo de biela manivela
la fuerza tangencial T que le imprimía el movimiento de rotación a la
manivela, estaba dada por la expresión:
Como T depende de los ángulos
, y estos se modifican
continuamente, T modifica su intensidad a medida que el botón A de la manivela
realiza una vuelta completa. Por tal motivo, su momento de rotación, dado por la
expresión:
Página | 8

10. También oscilará, pudiendo representarse estas oscilaciones en un
diagrama de ejes coordenados como se muestra en la figura (Figura 7.4), con los
esfuerzos tangenciales en el eje de ordenadas y en el eje de abscisas del
desarrollo de la circunferencia descripta por el botón A de la manivela.
Figura 7.4 Diagrama de ejes coordenados
La superficie comprendida entre la curva de los esfuerzos tangenciales
OABCDEO, y la línea de abscisas e, corresponde al trabajo transmitido o motor
Wm realizado por la manivela en una revolución alrededor del eje O. Este trabajo
es posible conocerlo a través del diagrama que realiza un aparato llamado
indicador, el cual se confecciona con los esfuerzos sobre el émbolo y el recorrido
del mismo, motivo por el cual también se lo denomina trabajo indicado, pudiendo
escribirse:
Si se supone que el trabajo resistente Wr, el cual se opone al trabajo Wm
desarrollado por el motor, es producido por un esfuerzo resistente medio Tr, se lo
podrá representar como una superficie rectangular OEFGO de base 2 r sobre el
eje de abscisas e, y altura Tr sobre el eje de ordenadas, por lo que se puede
escribir:
Página | 9

11. Estos trabajos deben ser iguales, ya que el trabajo que debe entregar el
motor debe ser el necesario para vencer el resistente:
Por lo tanto, ambas superficies también deberán ser iguales, por lo que se
puede escribir:
Es decir que se puede obtener el valor de Tr igualando el segundo miembro
con el primer miembro de y haciendo pasajes de términos, resultando:
Obtenido el valor de Tr se lo traza sobre los mismos ejes coordenados del
diagrama del trabajo indicado, con lo que se tiene el área del trabajo resistente en
la misma escala. Analizando las distintas zonas de los diagramas, en el recorrido e
= 2 r del botón de la manivela, que dan los trabajos Wm y Wr se observa en la
figura (Figura 7.4), que es: 1- Para la zona GO11’ es Wr > Wm ; 2- Para la zona
1’122’ es Wm > Wr; 3- Para la zona 2’2B3’3 es Wr > Wm; 4- Para la zona 3’3C44’ es
Wm > Wr; 5- Para 4’4DEF es Wr > Wm. Es decir que la máquina acelera en 2 y 4 y
desacelera en 1, 3 y 5. Durante el recorrido en el cual es Wm > Wr, el excedente de
energía lo almacena el volante que se encuentra enclavado en el eje, y lo entrega
cuando es Wr > Wm.
El almacenamiento de la energía que entrega el motor lo realiza, según se
mencionara, debido a la inercia que posee la gran masa rotante del volante, y que
fijamente unido al eje de la manivela de la máquina, como se observa en la
(Figura.7.5) en la cual se muestra esquemáticamente un motor monocilíndrico con
su volante, gira a la misma velocidad n que éste.
Página | 10

12. Figura 7.5 Motor monocilíndrico con su volante
Durante la carrera resistente, el volante entrega la energía almacenada, lo
que produce una reducción de la velocidad del eje de la máquina. Cuando ingresa
el vapor o se produce la combustión o explosión, es decir cuando el motor entrega
potencia, o cuando no se realiza trabajo, la velocidad del eje aumenta. Se
producen por este motivo, dos velocidades extremas, una
máxima y una
mínima. Se tendrá por lo tanto que el máximo trabajo transmitido o
resistente, será igual al aumento o disminución de la energía de la masa del
volante, lo que produce una variación de la energía cinética del mismo. Si es / el
momento de inercia del volante, la variación de la energía
que experimenta
el volante, en función de las velocidades máximas y mínimas, será:
Si la velocidad angular media es:
Página | 11

13. Desarrollando la diferencia de cuadrados, se puede escribir:
Teniendo en cuenta lo anterior resulta (que es la expresión de la energía
almacenada por el volante):
Grado de irregularidad o coeficiente de fluctuación
El grado de irregularidad
se lo obtiene dividiendo la diferencia entre la
velocidad angular máxima y la velocidad angular mínima por la velocidad angular
media, siendo por lo tanto:
El grado de irregularidad da valores que indican la amplitud con que varía
la velocidad angular respecto a la velocidad angular media. Cuanto mayor es este
coeficiente, más irregular es el funcionamiento de la máquina. Para cada tipo de
máquina, según su prestación, se adopta un coeficiente de fluctuación, siendo
éste de suma importancia para el dimensionamiento del volante. Según Dubbel, se
tienen los siguientes valores:
Hélices de buques (por medio de motores).................................1 : 20
Máquinas de corte, bombas.........................................................1 : 25
Mecanismos de transmisión de talleres.......................................1 : 35
Telares, máquinas de fábricas papeleras.....................................1 : 40
Molinos de moliendas...................................................................1 : 50
Máquinas de hilar para números de hilos bajos...........................1 : 60
Máquinas de hilar para números de hilos altos............................1 : 100
Generadores de corriente continua para alumbrado.....1 : 100 a 1 : 120
Generadores de corriente alterna para conexión en paralelo
en redes de turbinas......................................................................1 : 300
Página | 12

14. De la expresión se obtiene:
Reemplazando el valor de
, se tiene la expresión:
La expresión anterior se utiliza para el cálculo del volante, pudiéndose
observar en la misma que cuanto mayor es el momento de inercia I, para una
variación determinada del trabajo
menor es el grado de irregularidad
obteniéndose un funcionamiento más uniforme, ya que
pequeño.
,
se hace
Página | 13

15. 6.3 ENERGIA DE TRANSFERENCIA DEL VOLANTE
En la Figura 7.6 se tiene se tiene la representación matemática de un
volante. El volante, cuyo movimiento se mide mediante la coordenada angular θ,
posee un momento de inercia I. Un momento de torsión de entrada Ti,
correspondiente a una coordenada θi, hará que aumente la velocidad del volante.
Figura 7.6 Representación esquemática de un volante
Y un momento de torsión de carga o salida T0, con la coordenada
correspondiente θ0, absorberá energía del volante y hará que pierda velocidad. Si
Ti se considera positivo y T0 negativo, la ecuación del movimiento del volante es:
O bien,
En general, Ti y T0 pueden depender tanto del valor de los desplazamientos
angulares θi y θ0, como de las velocidades angulares ωi y ω0. Sin embargo,
normalmente la característica del momento de torsión depende sólo de uno de
estos parámetros. Así, por ejemplo, el par motor introducido por un motor de
inducción depende de la velocidad del mismo. De hecho, los fabricantes de
motores eléctricos publican, para sus diferentes modelos de motor, gráficas en las
que se detallan las características del momento de torsión (o par motor) y de la
velocidad.
Cuando se conocen las funciones de variación de los momentos de torsión
de entrada y salida, se puede resolver la ecuación.
Página | 14

16. para el movimiento del volante
aplicando las técnicas de resolución de ecuaciones diferenciales lineales y no
lineales. Se supondrá que el eje es rígido a torsión, o lo que es lo mismo: θi = θ =
θ0 en todo momento. Por lo tanto la ecuación toma la forma:
En consecuencia, cuando se conocen las dos funciones del momento de
torsión y se dan los valores iniciales del desplazamiento θ=y la velocidad ω, la
ecuación
se puede resolver siendo ω y α
funciones del tiempo. No obstante, en la realidad el interés no se centra en
conocer los valores instantáneos de las variables cinemáticas, sino en analizar el
comportamiento global del volante:
¿Cuál debe ser su momento de inercia?
¿Cómo acoplar la fuente de potencia a la carga para obtener un motor óptimo?
¿Cuáles son las características del funcionamiento resultante del sistema?
En la Figura 7.7. Se tiene el diagrama de una situación hipotética:
Figura 7.7 Diagrama de T (θ) y ω (θ)
Página | 15

17. 




Una fuente de potencia de entra somete a un volante a un momento de
torsión constante Ti mientras el eje gira de θ1 a θ2.
Se trata de un momento de torsión positivo y se representa gráficamente en
sentido ascendente
.
La ecuación indica que el resultado será una aceleración positiva α y, por
tanto, la velocidad del eje aumenta de ω1 a ω2.
Seguidamente, el eje gira de θ2 a θ3 con un momento de torsión cero; por lo
tanto, según la ecuación anterior, con una aceleración α nula. Por
consiguiente, ω3 = ω2.
De θ3 hasta θ4, se aplica una carga o momento de torsión de salida, de
magnitud constante haciendo que el eje pierda velocidad, de ω 3 a ω4. En
este caso, el momento de torsión de salida se representa gráficamente en
la
dirección
negativa
en
concordancia
con
la
ecuación
En tales circunstancias, el trabajo que se le comunica al volante resulta ser
el área del rectángulo comprendido entre θ1 y θ2, o sea:
Y el trabajo saliente del volante es el área del rectángulo comprendido entre
θ3 y θ4, es decir:
A partir de ahí, y suponiendo que no hay pérdidas por fricción, tres son
las situaciones que pueden darse:



Si U0 es mayor que Ui, la carga utiliza más energía que la que se ha
entregado al volante y, por lo tanto, ω4 será menor que ω1.
Si U0 = Ui, ω4 será igual a ω1 ya que, en tal caso, la ganancia y las pérdidas
son iguales.
Si Ui > U0, ω4 será mayor que ω1.
Página | 16

18. Estas mismas relaciones se pueden escribir también en términos de
energía cinética:

En θ=θ1, el volante tiene una velocidad de ω1 rad/s, y, por tanto, su energía
cinética es:

En θ=θ2, la velocidad es ω2 rad/s, de modo que:

Por consiguiente, el cambio en la energía cinética es:
Muchas de las funciones momento de torsión (par motor) - desplazamiento
que se encuentran en las situaciones prácticas de ingeniería son tan complicadas
que se deben integrar por métodos aproximados. Por ejemplo, en la Figura 7.8, se
tiene la gráfica que relaciona el momento de torsión y el ángulo de la manivela
para un motor de combustión interna de un cilindro y cuatro ciclos. Puesto que una
parte de la curva del momento de torsión es negativa, el volante debe devolver
parte de la energía al motor.
Figura 7.8 Ejemplo de diagrama de T(θ)
Página | 17

19. La integración aproximada de esta curva para un ciclo de 4π rad da un momento
de torsión medio Tm disponible para impulsar una carga.
El algoritmo de integración más sencillo es la regla de Simpson; esta
aproximación se puede manejar en cualquier ordenador y es lo suficientemente
breve como para emplearse en las calculadoras programables más pequeñas. De
hecho, se suele encontrar generalmente como parte de la biblioteca de casi todas
las calculadoras y minicomputadoras. La ecuación utilizada es:
En donde:
y n es el número de subintervalos utilizados, 2, 4, 6,... Si la memoria es limitada,
puede resolverse la ecuación anterior en dos o más pasos; por ejemplo, de 0 a n/2
y de n/2 a n.
Conviene definir un coeficiente de fluctuación de la velocidad como:
En donde ω es la velocidad angular nominal, dada por:
Se puede factorizar la ecuación
expresarla de la forma:
para
Página | 18

20. Puesto que ω2 - ω1 = Cs·ω y ω2 + ω1 = 2ω, se tiene que
resulta:
Ecuación que puede emplearse para determinar la inercia apropiada del
volante que corresponda al cambio de energía (U2 – U1).
Página | 19

21. 7.4 DIMENSIONAMIENTO
Una vez fijado el grado de irregularidad
según el tipo de máquina para el
cual se dimensionará el volante, se debe calcular el momento de inercia I del
mismo. Este momento de inercia I dependerá de su forma constructiva, es decir si
será un cilindro macizo o con llanta, radios y cubo. Para todos los casos se debe
tener en cuenta el diámetro o radio de inercia o de giro, es decir aquel en el cual
se considera concentrada la masa.
Considerando un volante cuya masa se halla concentrada en la llanta,
(Figura 7.9), su momento de inercia es:
Figura 7.9 Esquema de un volante
Donde R es el radio medio de la llanta del volante y m la masa del volante,
la que en función de su peso es:
Por lo tanto, se puede escribir:
Página | 20

22. Si se reemplaza, se obtiene:
Por ser la velocidad tangencial:
En función de la velocidad tangencial v, resulta:
De lo anterior se obtiene el peso del volante:
Una vez obtenido el peso G del volante, como éste es igual a su peso
específico
por su volumen V, el cual está dado por la expresión:
Por lo que resulta para el peso G:
Las expresiones dadas anteriormente permiten dimensionar el volante
conociendo
a partir del diagrama de los esfuerzos tangenciales, adoptando
ya sea R o e, según las condiciones de fabricación de la máquina.
Para su dimensionamiento, sin recurrir al diagrama de los esfuerzos
tangenciales, en forma aproximada, se puede considerar a
como una
fracción k del trabajo motor Wm efectuado en una vuelta, el cual se puede obtener
en función de la potencia N del motor y del número n de vueltas por minuto de su
eje. El procedimiento es el siguiente:
Página | 21

23. Como es
puede escribir:
una fracción k de Wm, y teniendo en cuenta lo anterior, se
El factor k depende de las características del motor, del número de
cilindros, grados de admisión, etc. Las expresiones tienen iguales sus primeros
miembros, por lo tanto se pueden igualar sus segundo y tercer miembros
respectivamente:
La velocidad tangencial v en función de n se puede escribir como:
Reemplazando el valor de v, se obtiene:
Haciendo:
Se puede escribir como:
La
expresión
anterior
juntamente
con
permite dimensionar el volante.
Página | 22

24. El valor de K se halla tabulado en función del tipo de motor, ciclos, tiempos,
número de cilindros, etc.
Dubbel da la expresión:
en la cual es D el diámetro de inercia. GD2 recibe el nombre de factor de inercia.
Algunos de los valores medios de K dados por Dubbel son los siguientes: máquina
a vapor de una sola manivela K =2,5.106; motores ciclo Otto cuatro tiempos, de 4
cilindros K =1,12 a 1,76.106, de 6 cilindros K =0,72.106; motores ciclo Diesel cuatro
tiempos, simple efecto, 4 cilindros K =2,7.106, de 6 cilindros K =1,6.106.
Obtenido K, Ne, n y
se obtiene GD2. Por lo general, el 90% de GD2 se
encuentra en la llanta o corona del volante, estando el 10% restante distribuidos
entre los rayos y cubo. Para la corona, Dubbel da el siguiente valor del factor de
inercia:
Siendo Re el radio exterior de la corona y r su radio interior. Dubbel
aconseja para volantes de fundición velocidades tangenciales v ≤ 30 a 35 m/s;
para mayores velocidades aconseja volantes de acero.
Página | 23

25. 6.5 MATERIALES PARA VOLANTES
El diseño de poleas, lleva generalmente a utilizar llantas de diámetro
relativamente grandes, a los cuales hay que retirarles importantes volúmenes de
material. El alto coste asociado a los procesos de fabricación (mecanizado), así
como la dificultad de conseguir materiales laminados de grandes diámetros; hace
del moldeo en fundición gris, el principal proceso de fabricación de llantas para
poleas.
En el diseño de volantes de inercia lo que hace adecuada la utilización de la
fundición gris, es por una parte los grandes diámetros de los mismos y por otra la
necesidad de acumular la mayor parte de masa en la periferia.
Las fundiciones de hierro utilizadas en la fabricación de poleas y volantes
de inercia, son las fundiciones grises:
Las fundiciones de hierro utilizadas en la fabricación de poleas y volantes
de inercia, son las fundiciones grises:
Para el diseño de volantes se eligen los siguientes materiales: acero AISI
4130, aluminio 7075, fibra de vidrio Scotch/epoxi y fibra de carbono T300/2500.
Los valores de las propiedades de los cuatro se muestran en la siguiente tabla,
donde se añade el uretano, ya que se utiliza como complemento en algunas
aplicaciones. Las propiedades que dependen de la orientación de la fibra incluyen
la dirección, L para longitudinal y T para transversal.
Página | 24

26. Página | 25

27. CONCLUSIONES
Son máquinas o dispositivos que se utilizan para mantener una
determinada relación entre el movimiento de rotación del eje de una máquina con
la potencia que la misma entrega, si bien con funciones distintas y diferenciadas
entre sí.
Los volantes tienen por finalidad, en virtud de su masa e inercia, uniformar
dentro de ciertos límites, las velocidades en los ejes de las máquinas motrices
expuestas a variaciones debido al trabajo motor variable que le es entregado y al
momento resistente de la carga.
Así por ejemplo, en una máquina de émbolo alternativa el par motor es
variable, y si bien se puede lograr con mayor cantidad de cilindros una mayor
uniformidad, lo mismo sigue siendo irregular y presenta la velocidad del eje
oscilaciones que el volante tiene la misión de limitar hasta un grado determinado.
Página | 26

28. BIBLIOGRAFIA
J.L. Pérez Díaz, “Expresión gráfica en la ingeniería introducción al dibujo
industrial“, Capitulo 12 Editorial Pretice Hall.
V.M. Faires. “Diseño de Elementos de Máquinas”. Editorial Montaner y Simon,
S.A. Barcelona. Cuarta Edición.
J.E. Shigley, L.D. Mitchell. “Diseño en Ingeniería Mecánica”. Parte 2 Capítulo 8.
Editorial McGraw-Hill
http://www.mecanicafacil.info/mecanica.php?id=volante
http://www.imem.unavarra.es/EMyV/pdfdoc/elemaq/em_dinamica_maquinas.pdf
http://juliocorrea.files.wordpress.com/2007/09/volantes-y-reguladores.pdf
http://tdx.cat/bitstream/handle/10803/6415/01LLrp01de01.pdf?sequence=1
http://es.scribd.com/doc/63151150/16/MATERIALES-PARA-POLEAS-YVOLANTES-DE-INERCIA
http://www.porscheonline.es/volante-de-inercia-vt2077.html
http://filetram.com/dise%C3%B1o-mecanico
www.unav.es/adi/UserFiles/.../cap6%20Frenos%20y%20embragues.pdf
www.aficionadosalamecanica.net/frenos-2.htm
www.e-auto.com.mx/enew/index.php/.../85.../3504-frenos-de-tambor
Página | 27