La llanta, un componente fundamental de la rueda

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Las llantas de aleación de acero son las comúnmente conocidas como “llantas de chapa”, ampliamente utilizadas en vehículos de gama baja y gama media. Este tipo de llanta posee como ventajas sus buenas cualidades mecánicas y un bajo coste. Por el contrario, tiene como principal inconveniente un elevado peso debido a que deben ser muy macizas, ya que la resistencia del material no permite un diseño con radios; esto a su vez permite una peor evacuación del calor disipado en el sistema de frenos.

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Fuente: Promyges

Por otra parte, las llantas de aluminio cada vez son más frecuentes en los vehículos, sobretodo en vehículos de características deportivas. Son elaboradas a partir de lingotes de aluminio de primera fusión con un contenido de hierro que debe mantenerse por debajo del 0,18 % por ser una impureza perjudicial para las propiedades requeridas por la llanta. Generalmente, para su elaboración se emplean aleaciones Al – Si (Siluminios), añadiendo Magnesio en cantidades comprendidas entre el 0,3 y el 0,7 % para mejorar sus propiedades mecánicas de resistencia y límite elástico, entre otros aspectos.

Un aspecto a remarcar en las llantas de aluminio es que las características mecánicas del material de la zona exterior de la llanta son sensiblemente mayores que las de la zona del cubo en cuanto a valores de resistencia mecánica y deformación a rotura. En algunos ensayos de tracción a baja velocidad de deformación se ha llegado a producir un incremento de hasta un 23 % en el límite elástico al pasar de las zonas internas de la llanta al exterior. Los aumentos de rotura aún son mayores y pueden llegar al 43 %. En el caso de la deformación de rotura el aumento puede alcanzar el 20 %. En ensayos a elevadas velocidades de deformación también se produce un aumento del límite elástico, variando entre un 2 % y un 9 % dependiendo de las zonas. Se sigue obteniendo el aumento del límite elástico a medida que se mueve hacia las zonas del exterior de la llanta. Otro detalle que conviene destacar es que el proceso de fractura en este tipo de llantas está acompañado de una importante absorción de energía.

Este tipo de llanta posee la ventaja de las buenas propiedades específicas del aluminio. Además, permite diseños muy variados debido a la mayor resistencia del material y su peso más ligero, logrando también una mejor evacuación del calor disipado en los frenos. Por el contrario, tiene como inconveniente un precio más elevado que una llanta de aleación de acero.

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Fuente: evandrea0o.files.wordpress.com

En un segundo artículo sobre la llanta se detallarán las llantas basadas en magnesio, así como las diferentes técnicas de fabricación empleadas. Todo ello acompañado de un vídeo resumen con el objetivo de ayudar a su mejor comprensión.

DESCRIPCIÓN DE LA PIEZA

El objetivo de este trabajo es sobre la premisa del diseño de una llanta de automóvil deportivo. En el mundo de la competición es importante obtener la mayor reducción de peso posible con el objetivo de obtener unas mejores prestaciones de velocidad y aceleración del vehículo en cuestión.

Hay que tener en cuenta que la estética es un factor muy a tener en cuenta a la hora de diseñar los componentes de los coches deportivos porque además de elemento estructural actúan como elemento embellecedor.

Veamos algunos ejemplos de llantas de diferentes fabricantes:

[pic 7] [pic 8]

1.1 MEDIDA DE LAS LLANTAS

5.5 J

15 H2

ET 30

PCD 5X108

67,1

(I)

(II)

(III)

(IV)

(V)

- I. anchura de la llanta

Los tamaños estándares en pulgadas son: 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.5, 6.0, 6.5, 7.0

- II. diámetro de la llanta

Los tamaños estándares en pulgadas son: 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19

J y H son símbolos necesarios para los expertos

- III. compensación de la llanta

Es la distancia de la superficie de montaje a la línea central de la rueda. La compensación puede ser de 3 tipos: cero, positiva y negativa.

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- IV. número de aberturas de la fijación y diámetro del círculo donde están situadas.

Para ver el grafico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

- V. diámetro de la apertura central

Oscila entre 55 y 75 mm.

Para entender mejor estos parámetros mostraremos los gráficos siguientes:

[pic 10][pic 11]

Para ver el grafico seleccione la opción "Descargar" del menú superior

También vamos a mostrar un desglose de una llanta:

1.2 TIPO DE SOLICITACIONES

Las principales solicitaciones que recibirá la llanta en condiciones de trabajo son térmicas, mecánicas y medioambientales.

Solicitaciones térmicas

En cuanto a las térmicas, cabe decir que la llanta no produce ningún trabajo mecánico y por lo tanto su rango de temperaturas de trabajo no es demasiado amplio; ahora bien, al estar la llanta situada al lado de los discos y pastillas de freno, es necesario que los materiales que la conformen posean buenas conductividades térmicas. Hay que decir que como el coche ha de estar en movimiento, las llantas disiparán calor por convección forzada y las temperaturas de trabajo del material no superarán jamás los 100º C.

En cuanto a las propiedades mecánicas, la llanta estará sometida