FRENOS-TIPOS-FRENOS DE CINTA

FRENOS

Su misin es reducir o detener el movimiento de un elemento mecnico cuando sea necesario,

transformado la energa cintica en calorfica a travs de la friccin de dos piezas

de zapata

de tambor

de disco

elctricos

Hidraulicos

FRENOS FRENOS DE ZAPATA

En torno al eje de giro se coloca un disco que gira solidariamente a l. Sobre la periferia de dicho disco se

hace incidir una pieza recubierta de un material con elevado coeficiente de friccin.

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 ms utilizados en vehculos: motos, coches

FRENOS FRENOS ELCTRICOS

Consta un disco metlico que gira entre dos polos fijos de un electroimn. Para frenar, hacemos pasar la corriente elctrica a travs del electroimn de forma que se crear

un campo magntico. Por tener un metal movindose en el seno de un campo magntico, se inducirn en l una serie

de corrientes y aparecer en l una fuerza que, si el sistema est bien diseado, tender a detenerlo. Se

emplea en vehculos pesados (camiones) como freno de apoyo

FRENOS FRENOS ABS

Consisten en un sistema gobernado elctrico e hidrulico que lo que hace es que al pisar el pedal, la zapata no presiona de

forma constante al tambor, sino que frena a impulsos, como si se pisase y se soltase el freno muchas veces.

De esta forma se evita el bloqueo de las ruedas y disminuye el calor disipado, garantizndose que la frenada se realiza por contacto entre la pastilla y el disco y no entre la rueda y el

suelo.

FRENOS HIDRAULICOS El sistema de frenos Hidrulicos consta de dos tipos de sistemas: Sistema Hidrulico y Materiales de Friccin.

En el sistema hidrulico cuando presionas el freno de tu vehculo un cilindro conocido como cilindro maestro, que va colocado en el motor, se encarga de impulsar hidrulicamente el liquido de frenos por toda la tubera, hasta llegar a los frenos colocados en las llantas y lograr frenar el vehculo.

Los materiales de friccin que se utilizan son conocidos como balatas y suelen ser piezas metlicas, semi-metlicas o de cermica que soportan muy altas temperaturas y son los que crean la friccin contra una superficie fija; que pueden ser o tambores o discos; y as logran el frenado de el vehculo, las balatas son piezas que sufren de desgaste y se tienen que revisar y cambiar en forma peridica.

TIPOS DE FRENOS HIDRAULICOS Frenos de disco

Los frenos de disco consisten de un Rotor de Disco que est sujeto a la rueda, y un Caliper, que sujeta las balatas de freno de Disco. La presin hidrulica desde el Cilindro Maestro causa que el pistn presione como una almeja las balatas por ambos lados del rotor. Esto crea friccin entre las balatas y el rotor, produciendo un descenso de la velocidad o que el vehculo 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 ms potente. Cuando se calienta el disco se mejora el frenado. Para tener un adecuado mantenimiento en frenos de disco se requiere de: Realizar peridicamente la revisin de las balatas para comprobar que no estn muy desgastadas Revisar que se cuente con la cantidad adecuada de lquido de frenos. Comprobar que los discos se encuentren en buen estado. Mantener las tuberas del lquido de frenos libres de aire.

Un automvil 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 slo sobre las ruedas traseras o sobre el rbol de transmisin. El freno de pie de los automviles modernos siempre acta sobre las cuatro ruedas.

FRENO DE MANO La funcin del freno de mano es la de que un vehculo 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 vehculo. 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 presin sobre las balatas de las llantas traseras ocasionando un frenado que en caso de darse con el vehculo 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 vehculo. El frenado debe de ser progresivo, un frenado brusco ocasiona derramamiento.

LIQUIDO DE FRENO La funcin de el liquido de frenos es transmitir la presin de la frenada desde el pedal hasta las balatas. Para que se pueda reconocer un buen lquido de frenos se debe de tomar en cuenta que el lquido debe de ser: Incompresible (Que no se comprima en lo mas mnimo) No debe de ocasionar friccin con la tubera del sistema de frenos. No debe ocasionar corrosin, para mantener en el mejor estado posible la tubera. Debe de tener un elevado punto de ebullicin Debe de tener fluidez aun a bajas temperaturas.

APLICACION DE FUERZAS EN LOS

FRENOS

Fuerzas en un disco cnico

Freno de bloque o de zapata corta

Aqui podemos observar dos configuraciones diferentes, relativa a la posicin del pasador.

Ejercicio

Datos:

zapata corta. T= 2000lb pulg a 500 rpm. = 0.3

Se pide:

- Fuerza normal sobre la zapata.

- Fuerza de accionamiento, sentido horario.

- Fuerza de accionamiento, sentido anti horario.

- Dimensin de autobloqueo.

Frenos de tambor de zapata larga FRENO INTERNO DE EXPANSIN

Fuerzas y dimensiones.

Fuerzas y dimensiones de un freno de tambor de zapata larga interno de expansin.

Ejercicio Se pide:

- Zapatas auto y no auto blocantes.

- Fuerzas de accionamiento y pares torsores.

- Reacciones en los pasadores.

Frenos de tambor de zapata larga

Fuerzas y dimensiones del freno.

FRENO EXTERNO DE CONTRACCIN

Frenos de pivote, cargados simtricamente

Frenos de banda

(a) Fuerzas sobre el freno; (b) Fuerzas sobre un elemento diferencial.

Ejercicio

Se pide:

- Momento torsor.

- Fuerza de accionamiento.

- Valor de d10 cuando la fuerza del freno bloquea.

FORMULAS FRENOS DE BANDA

APLICACIONES

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. Calcular los brazos a y b.

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 mxima y mnima de la cinta.

b) Cual es el momento mximo que puede soportar el freno si la rotacin 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 mxima 10.5 kgf/cm2 con un factor de friccin de 0.3 y un ancho de banda de 50 mm Calcular la fuerza de accionamiento del freno para ambos sentidos de giro. Tambin hallar el torque de freno y la potencia a 63 RPM.

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 energa elctrica del sistema. Calcular los parmetros principales del freno, se dispone de un tambor de 400 mm de dimetro

PROBLEMA - 5 La figura muestra un freno de cinta diferencial a disearse de tal manera que cuando se aplique una carga P desarrolle por lo menos un torque de 7500 lb-pulg, con coeficiente de friccin (f=0.35), sin que la mxima presin 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 c) El mximo torque de frenado que puede obtenerse.

PROBLEMA - 6 A fin de detener el descenso ( a velocidad constante) de una carga mxima de 350 kgf, se pretende instalar un freno de cinta que se muestra en la vista lateral derecha. Los dimetros del tambor que se enrrolla son D1 = 500 mm , D2 = 400 mm, suponer que no hay perdidas por friccin en los apoyos. Se conoce : El coeficiente de friccin 0.4 y ancho de la cinta = W= 80 mm. Se pide: a) Hallar las fuerzas que actan en los extremos de la cinta en Kgf b) La presin mxima 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 habra 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 habra que hacer para que esto ocurra.

PROBLEMA - 6

PROBLEMA - 7 Un freno de bloque largo con una zapata corta debe proyectarse para un valor de (P.V= 1155) f=0.2 . El rea de la zapata vale 116.1 cm2 y el dimetro del tambor del freno 40.6 cm. Un tambor de enrrollamiento de cable de 30.4 cm de dimetro 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. -Determinar el valor de la presin de la zapata.

PROBLEMA - 8

Un freno permite que un montacarga baje una masa de 250 kg a una velocidad de 3 m/s como se indica en la figura. El tambor del cable tiene 400 mm de dimetro pesa 1.40 KN y su radio de giro es de 180 mm a) Calculese la energa del sistema b) Qu momento de torsin de frenado tiene que aplicarse para detener la carga en 0.5 segundos

DE PRESENTACION

Nmero de diapositiva 1 FRENOS FRENOSNmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6 FRENOS FRENOS FRENOSNmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Fuerzas en un disco cnicoFreno de bloque o de zapata cortaEjercicioFrenos de tambor de zapata largaFuerzas y dimensiones.EjercicioFrenos de tambor de zapata largaFrenos de pivote, cargados simtricamenteFrenos de bandaEjercicioNmero de diapositiva 26Nmero de diapositiva 27Nmero de diapositiva 28Nmero de diapositiva 29Nmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Nmero de diapositiva 32Nmero de diapositiva 33Nmero de diapositiva 34Nmero de diapositiva 35Nmero de diapositiva 36Nmero de diapositiva 37Nmero de diapositiva 38Nmero de diapositiva 39