FRENOS-TI
FRENOS
FRENOS
Su misión es
Su misión es
reducir o detener el movimiento
reducir o detener el movimiento
de un
de un
elemento mecánico cuando sea necesario,
elemento mecánico cuando sea necesario,
transformado la energía cinética en calorífica a través
transformado la energía cinética en calorífica a través
de la fricción de dos piezas
de la fricción de dos piezas
de zapata
de zapata
de tambor
de tambor
de disco
de disco
eléctricos
eléctricos
Hidraulicos
Hidraulicos
FRENOS
FRENOS
FRENOS DE ZAPATA
FRENOS DE ZAPATA
En torno al eje de giro
En torno al eje de giro
se coloca un disco que gira
se coloca un disco que gira
solidariamente a él. Sobre la periferia de dicho disco se
solidariamente a él. Sobre la periferia de dicho disco se
hace incidir una pieza recubierta de un material con
hace incidir una pieza recubierta de un material con
elevado coeficiente de fricción.
FRENOS
FRENOS DE DISCO
Constan de un disco colocado en torno al eje de giro y de
dos piezas denominadas pastillas que se aplican sobre
ambas caras del disco para reducir su movimiento. Son los
FRENOS
FRENOS ELÉCTRICOS
Consta un disco metálico que gira entre dos polos fijos de
un electroimán. Para frenar, hacemos pasar la corriente
eléctrica a través del electroimán de forma que se creará
un campo magnético. Por tener un metal moviéndose en el
seno de un campo magnético, se inducirán en él una serie
de corrientes y aparecerá en él una fuerza que, si el
sistema está bien diseñado, tenderá a detenerlo. Se
emplea en vehículos pesados (camiones) como freno de
FRENOS
FRENOS ABS
Consisten en un sistema gobernado el
é
ctrico e hidrá
ulico q ue lo que hace es que al pisar el pedal, la zapata no presiona de forma constante al tambor, sino que frena a impulsos, como sise pisase y se soltase el freno muchas veces.
De esta forma se evita el bloqu eo de las ruedas y di sminuye el calor disipado, garantiz
á
ndose que la frenada se realiza porcontacto entre la pasti lla y el dis co y no entre la rueda y el suelo.
FRENOS HIDRAULICOS
El sistema de frenos Hidráulicos consta de dos tipos de sistemas: Sistema Hidráulico y Materiales de Fricción.
En el sistema hidráulico cuando presionas el freno de tu vehículo un cilindro conocido como cilindro maestro, que va colocado en el motor, se encarga de impulsar hidráulicamente el liquido de frenos por toda la tubería, hasta llegar a los frenos colocados en las llantas y lograr frenar el vehículo.
Los materiales de fricción que se utilizan son conocidos como balatas y suelen ser piezas metálicas, semi-metálicas o de cerámica que soportan muy altas temperaturas y son los que crean la fricción contra una superficie fija; que pueden ser o tambores o discos; y así logran el frenado de el vehículo, las
balatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar en forma periódica.
TIPOS DE FRENOS HIDRAULICOS
Frenos de disco
Los frenos de disco consisten de un Rotor de Disco que está sujeto a la rueda, y un Caliper, que sujeta las balatas de freno de Disco. La presión hidráulica desde el Cilindro Maestro causa que el pistón presione como una almeja las balatas por ambos lados del rotor. Esto crea fricción entre las balatas y el rotor, produciendo un descenso de la velocidad o que el vehículo se detenga.
PRINCIPALES CARACTERISTICAS DE LOS
FRENOS DE DISCO
•
Se calientan menos que los de tambor porque el disco va
flotando y se mantiene mejor ventilado.
•
Logras una frenada mucho más potente.
•
Cuando se calienta el disco se mejora el frenado.
Para tener un adecuado mantenimiento en frenos de disco se
requiere de:
•
Realizar periódicamente la revisión de las balatas para
comprobar que no estén muy desgastadas
•
Revisar que se cuente con la cantidad adecuada de líquido de
frenos.
•
Comprobar que los discos se encuentren en buen estado.
•Mantener las tuberías del líquido de frenos libres de aire.
Un automóvil tiene generalmente dos tipos de frenos: el freno de mano, o de emergencia, y el freno de pie o pedal. El freno de emergencia suele actuar sólo sobre las ruedas traseras o sobre el árbol de transmisión. El freno de pie de los automóviles modernos siempre actúa sobre las cuatro ruedas.
FRENO DE MANO
La función del freno de mano es la de que un vehículo estacionado no se ponga en movimiento por si solo, recibiendo el nombre de freno de estacionamiento, aun cuando se puede utilizar como freno de emergencia si es necesario durante la marcha del vehículo.
Es una palanca que se encuentra al alcance del conductor; la palanca va unida por unos cables a la leva de freno. Al accionar la palanca las levas ejercen presión sobre las balatas de las llantas traseras ocasionando un frenado que en caso de darse con el vehículo andando suele ser muy brusco. Palanca de freno de mano.
CONDICIONES DE LOS FRENOS
Todos los tipos de frenos deben de reunir ciertos requisitos para garantizar que su funcionamiento sea el apropiado, algunas de las condiciones son:
No deben de bloquearse las ruedas para evitar el deslizamiento sobre el pavimento. Los frenos paran las ruedas, y las ruedas detienen el vehículo.
El frenado debe de ser progresivo, un frenado brusco ocasiona derramamiento.
LIQUIDO DE FRENO
La función de el liquido de frenos es transmitir la presión de la frenada desde el pedal hasta las balatas.
Para que se pueda reconocer un buen líquido de frenos se debe de tomar en cuenta que el líquido debe de ser:
Incompresible (Que no se comprima en lo mas mínimo)
No debe de ocasionar fricción con la tubería del sistema de frenos.
No debe ocasionar corrosión, para mantener en el mejor estado posible la tubería.
Debe de tener un elevado punto de ebullición Debe de tener fluidez aun a bajas temperaturas.
APLICACION DE
FUERZAS EN LOS
Freno de bloque o de zapata corta
Aqui podemos observar dos configuraciones diferentes, relativa a la posición del pasador.
Ejercicio
Datos:
zapata corta. T= 2000lb pulg a 500 rpm. μ= 0.3
Se pide:
- Fuerza normal sobre la zapata. - Fuerza de accionamiento, sentido horario.
- Fuerza de accionamiento, sentido anti horario.
Frenos de tambor de zapata larga
Fuerzas y dimensiones.
Fuerzas y dimensiones de un freno de tambor de zapata larga interno de expansión.
Ejercicio
Se pide:
- Zapatas auto y no auto blocantes. - Fuerzas de accionamiento y pares torsores.
Frenos de tambor de zapata larga
Fuerzas y dimensiones del freno.
Frenos de pivote, cargados
simétricamente
Frenos de banda
Ejercicio
Se pide:
- Momento torsor.
- Fuerza de accionamiento. - Valor de d10 cuando la fuerza del freno bloquea.
FORMULAS
PROBLEMA - 1
El freno que se muestra es igualmente efectivo, si
la fuerza de accionamiento es de 13.7 kgr y para
los datos que se indican en la figura.
PROBLEMA - 2
Un freno diferencial de cinta , tiene una fuerza de 25 kgf aplicada en el extremo de la palanca, como se muestra en la figura.
El coeficiente de rozamiento es de0.4
a) Si se aplica al tambor un momento torsor de 45000 kgf-mm en el sentido de movimiento de las agujas del reloj, determinar las fuerzas máxima y mínima de la cinta.
b) Cual es el momento máximo que puede soportar el freno si la rotación del tambor es en sentido contrario al movimiento de las agujas del reloj
PROBLEMA - 3
El esquema corresponde a un freno normal de cinta para
accionamiento.
El material friccionante tiene como capacidad máxima 10.5 kgf/cm
2con un factor de fricción de 0.3 y un ancho de banda de 50 mm
¿ Calcular la fuerza de accionamiento del freno para ambos sentidos
de giro.
PROBLEMA - 4
En el eje mostrado se quiere instalar un freno de tipo de cinta
autobloqueo, para detener el descenso de la carga cuando hay
problema en el suministro de energía eléctrica del sistema.
¿Calcular los parámetros principales del freno, se dispone de un
tambor de 400 mm de diámetro
PROBLEMA - 5
La figura muestra un freno de cinta diferencial a diseñarse de tal manera que
cuando se aplique una carga P desarrolle por lo menos un torque de 7500 lb-pulg, con coeficiente de fricción (f=0.35), sin que la máxima presión de contacto exceda a 150 PSI cuando f aumenta a 0.40
Calcular
a) Los brazos a y b
b) La magnitud de la mencionada carga P
PROBLEMA - 6
A fin de detener el descenso ( a velocidad constante) de una carga máxima de 350 kgf, se pretende instalar un freno de cinta que se muestra en la vista lateral
derecha.
Los diámetros del tambor que se enrrolla son D1 = 500 mm , D2 = 400 mm, suponer que no hay perdidas por fricción en los apoyos.
Se conoce : El coeficiente de fricción 0.4 y ancho de la cinta = W= 80 mm. Se pide:
a) Hallar las fuerzas que actúan en los extremos de la cinta en Kgf b) La presión máxima
c) El torque que se puede absorber d) Las fuerzas actuantes en el pin A e) El freno es igualmente efectivo.
f) En caso de no ser igualmente efectivo ¿ Que modificaciones habría que hacer para que lo sea?
g) El freno es capaz de detener la carga P
h) En caso de no detener a P, que modificaciones habría que hacer para que esto ocurra.
PROBLEMA - 7
Un freno de bloque largo con una zapata corta debe proyectarse para un valor de (P.V= 1155) f=0.2 . El área de la zapata vale 116.1 cm2 y el diámetro del tambor del freno 40.6 cm.
Un tambor de enrrollamiento de cable de 30.4 cm de diámetro se une al tambor de freno mediante engranajes.
El tambor de freno gira con velocidad triple que la del tambor de enrrollamiento (ver figura).
Encontrar la velocidad uniforme a la que desciende un peso de 454 kgf fijado al extremo del cable.
PROBLEMA - 8
