Informe Volante de Inercia

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO Facultad de mecánica Inenie!"a aut#m#t!i$ INFORME DE %OLANTE DE INERCIA

Aut#!e& Pastillo Johnny Dávila Miguel Quispe Daniel Molina Jorge

Mate!ia Física y laboratorio II

Riobamba-Ecuaor 

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RESUMEN !a energía cin"tica e un ob#eto girano es análoga a la energía cin"tica lineal y puee e$presarse en t"rminos el momento e inercia y e la velocia angular % !a energía cin"tica total e un ob#eto e$tenso& se puee e$presar  como la suma e la energía cin"tica e traslaci'n e su centro e masa y la energía cin"tica e rotaci'n sobre el centro e masa% Para un e#e e rotaci'n (i#o ao% En este proyecto se utili)ará el e#emplo el volante e inercia e un vehículo a gasolina En mecánica&  un volante e inercia o volante motor es un elemento totalmente pasivo *ue +nicamente aporta al sistema una inercia aicional e moo *ue le permite almacenar energía cin"tica% Este volante contin+a su movimiento por inercia cuano cesa el par motor *ue lo propulsa% De esta (orma& el volante e inercia se opone a las aceleraciones bruscas en un movimiento rotativo% ,sí se consiguen reucir las (luctuaciones e velocia angular %

 OB+ETI%O onocer la aplicaci'n el volante e inercia y saber la energía cin"tica e rotaci'n a i(erentes velociaes angulares

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MARCO TEORICO !os movimientos e rotaci'n están presentes en numerosos (en'menos e la naturale)a% ,lgunos e#emplos comunes son los p"nulos& las balan)as& las peon)as o& a escala c'smica& el giro e toos los cuerpos celestes conocios .la /ierra& los planetas y los sat"lites& el 0ol y las estrellas y& tambi"n& las gala$ias1 en torno a un e#e& *ue termina por e(inir simetrías en los sistemas%

Ene!"a de un &,lid# c#n un e-e .i-# Dao un s'lio sometio a un movimiento e rotaci'n con respecto a un e#e (i#o& su energía cin"tica e rotaci'n se e$presa e la siguiente manera2

 , su ve)& el s'lio en rotaci'n posee una energía potencial eterminaa por la e$presi'n2

De esta (orma& la variaci'n e la energía mecánica total el s'lio con respecto al tiempo se puee escribir como el proucto escalar e los momentos totales aplicaos por la velocia angular e rotaci'n2

%OLANTE DE INERCIA   Es básicamente& un sistema e almacenamiento e energía mecánica% 0u principal característica (rente a otros sistemas es la capacia e absorber y ceer energía en poco tiempo% Es aecuao para sistemas mecánicos e ciclo energ"tico iscontinuo one el perioo e tiempo sea muy corto& por lo *ue&

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traicionalmente& se ha utili)ao en motores y compresores alternativos& prensas y tro*uelaoras% Funcionamiento 3na e las partes constitutivas e un coche y *ue es esconocio por muchos& pese a su vital importancia& es el 4olante Motor& encargao e acumular inercia y regulari)ar el movimiento el motor en too su (uncionamiento% 5ásicamente consiste en una ruea bastante pesaa& generalmente e (unici'n o acero& *ue es colocaa en el e$tremo el cig6e7al más pr'$imo a la ca#a e cambios& montaa utili)ano tornillos auto (renables *ue son escentraos para evitar  errores en su colocaci'n% El volante cuenta con el Entrante& la parte más importante el con#unto& *ue (unciona como una especie e soporte para el embrague& lo *ue supone como una especie e control e la ca#a e cambios& hacieno *ue "sta (uncione o no e acuero al accionamiento el mismo%

El volante posee una llanta& one se suelen grabar re(erencias *ue son veri(icaas por el mecánico en el momento el regla#e e la istribuci'n y en el encenio% En toa su peri(eria& para poer engranar el pi7'n el motor  e

arran*ue .tambi"n

conocio

como

8automático91 esta pie)a lleva un aro completamente entao% Estos elementos mecánicos son necesarios pues en la mayor parte e las má*uinas motrices& el traba#o proucio por la e$pansi'n el vapor& por la e$plosi'n o por la combusti'n e las me)clas e hirocarburos& es transmitio por un mecanismo biela-manivela a un árbol animao e movimiento continuo .pi"nsese por e#emplo en una locomotora e vapor o el motor e un autom'vil1% !as i(erentes (ases e los ciclos motores no tienen la misma importancia en cuanto a la proucci'n e energía: aemás el mecanismo biela-manivela no garanti)a un par constante%

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CORSA /IND 012 02% El hevrolet orsa& es un autom'vil e turismo el segmento 5& *ue (ue proucio

en ,rgentina para ,m"rica

!atina por

el

(abricante

norteamericano ;eneral Motors& para su marca hevrolet% 0e trata e un moelo erivao el alemán y por el hevrolet ,veo para el caso el 0ean%

E+ERCICIO 3n volante e inercia es un gran cilinro en rotaci'n *ue puee usarse para almacenar energía% Estima la energía cin"tica *ue puee almacenar un volante e inercia e masa

y raio

% 0up'n *ue el volante

puee girar sin romperse a una velocia angular e ?@@ rpm% Auánto tiempo poría (uncionar un horno microonas e

e potencia con la energía

almacenaa en el volanteB

S#luci,n !a energía cin"tica e rotaci'n el volante e inercia es

El momento e inercia el cilinro respecto e su e#e e simetría es

!a velocia angular es

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!a energía cin"tica total cuano gira a su velocia má$ima es

RESULTADOS TABLA DE LOS RESULTADOS DEL %OLANTE DE INERCIA TIPO DE CARRO DEL %OLANTE PESO DEL %OLANTE 345 POTENCIA DEL MOTOR

orsa Cin ?% ?4 %@ Gg H =p

v = w∗r 

 I =m∗r

 Ec =

1 2

2

∗ I ∗ w

2

MOMENTO DE INERCIA  I =m∗r

masa.>g1

Raio.m1

8.40 kg

0,145

8.40 kg

0,145

C velocia.rpm1

1000

8.40 kg 8.40 kg

104.72

0.17661 kg*

m

2

∗ I ∗ w

2

m

2

968.38 J 2

209,44

3873.50 J 0.17661 kg*

m

2

314,16

0,145

8715.40 J 0.17661 kg*

4000

1

velocia.ras1

0,145 3000

Ec =

2

0.17661 kg* 2000

ENERGIA CINETICA

418,88

m

2

15494.03 J

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8.40 kg

0,145

0.17661 kg* 5000

8.40 kg 8.40 kg 8.40 kg

24209.43 J 0.17661 kg*

34861.58 J 0.17661 kg*

m

2

733.03

0,145

47449.19 J 0.17661 kg*

8000

m

2

628.32

0,145 7000

2

523,60

0,145 6000

m

m

2

837.75

C#nclu&i#ne& El volante e inercia es un m"too e almacenamiento e energía capas e poer aumentar su capacia ano así un me#or (uncionamiento para la misma% !a cantia e energía *ue es capa) e almacenar un isco epene e su masa& e la istancia al e#e e giro y& sobre too& e la velocia a la *ue consigue girar  !a velocia angular es proporcional a su energía cin"tica rotacional& es ecir *ue mientras más aumenta su velocia angular& aumentara su energía& ano así una mayor rapie) al vehículo

Re.e!encia&

Bibi!g"#$%# 8O78, &. J. '(.$.). Chevrolet Corsa 1.4 - Especifcaciones. Ob+i-! -+ C+/"!+ C!"(# 1.4  E(+i#i!+( (+(.("ib-.!-!112540164C+/"!+C!"(#14 E(+i#i!+(#"#!(!-+!(!!bi#!(-+(-+1998#(# 2007 CC, M. A.1. '2 -+ 05 -+ 2015). MOTOR: AUDI AP !" # 1$%% CC . Ob+i-! -+ ICA DE OMO:OGACION CE;RO:ET CORi?#, <. '26 -+ 5 -+ 2014).  Al&acena&iento 'e ener()a &e'iante volante 'e inercia. Ob+i-! -+ A#+#i+! -+ ++"g%# +-i#+ /!#+

61974.67 J

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