Como Funcionan Los Frenos Utilizados en Mercedes Benz Llamados Turbo Brake

domingo, 31 de marzo de 2013

LOS FRENOS EN LA MAQUINARIA PESADA PRINCIPIOS BASICOS En este post vamos a repasar un tema muy importante en los sistemas de transmisión de la maquinaria pesada: los frenos. Los frenos de servicio son componentes que frenan y detienen o mantienen a una máquina fija en su sitio. En las máquinas de ruedas Cat, los frenos de servicio están ubicados en las ruedas. En las máquinas de cadenas, estos frenos están ubicados en los semiejes. Normalmente estos frenos funcionan presionando una superficie que no gira contra otra que sí gira. La fricción resultante detiene la máquina. La fuerza de inercia de la máquina en el punto en el que las dos superficies entran en contacto a veces se convierte en calor, alcanzando temperaturas muy altas. Lo cual es otra razón por la que el desgaste equilibrado de los componentes es importante para conservar el rendimiento de la máquina.

Cada tipo de máquina necesita un tipo de freno, principalmente porque los trabajos que realizan son distintos. Para garantizar que cada máquina cuenta con el sistema de frenos que necesita, Caterpillar tiene cuatro tipos: (1) De zapata expandible (2) De disco y horquilla (3) De discos bañados en aceite (4) De tubo expansible

El sistema de frenos de zapata expandible es muy parecido al que llevan las ruedas traseras de los automóviles. Utiliza dos conjuntos de zapata de freno curvadas por rueda, que se expanden internamente contra un tambor de metal. Al ser accionadas, las zapatas de freno, son empujadas contra el tambor cilíndrico que gira con la rueda. Los frenos de zapata expansible se pueden ajustar para compensar el desgaste del revestimiento. Los frenos de zapata expansible son cada vez menos frecuentes porque representan una tecnología anticuada y cuesta más mantenerlos y repararlos. No obstante, se siguen utilizando en algunas mototraíllas, cargadores de ruedas, motoniveladoras y tractores y compactadores de ruedas.

El diseño del disco con horquilla es muy parecido al que se puede encontrar en las ruedas delanteras de los automóviles. Consta de un disco giratorio de acero ubicado entre los revestimientos de la horquilla. La presión del sistema de frenos empuja un pistón contra la plancha de metal del conjunto de revestimiento, comprimiendo el material de fricción (pastillas de freno) contra el disco de acero giratorio y frenándolo.

 A continuación describimos la forma cómo trabajan los frenos hidráulicos enfriados por aceite. El eje de la rueda y el anillo exterior encierran los discos de los frenos. El sistema de discos múltiples consta de discos de frenos y de planchas espaciadoras alternadas. Las planchas espaciadoras tienen estrías sólo en el borde exterior. Las estrías se ajustan dentro de los dientes de un anillo exterior permitiendo que las planchas se muevan hacia adelante y hacia atrás, pero que no giren. Los discos del freno indicados por el diseño de rayado transversal, están justo en la parte opuesta. Estos tienen estrías sólo en la parte interior y se unen a los dientes en la maza interna. Los discos del freno giran con el eje de la rueda y también se deslizan hacia adelante y hacia atrás. El sistema de frenos completo está construido con múltiples discos y pares de espaciadores, cada disco girando con el eje, mientras cada una de las planchas espaciadoras se mantiene fija por el anillo exterior. Durante la operación, el aceite de enfriamiento va a través de todo el sistema y entre cada disco y plancha La actividad del frenado está controlada por la presión hidráulica, el pistón primario está controlado por la presión hidráulica aquí y por el pistón secundario aquí. Durante la operación normal de la máquina el resorte secundario, activado por el pistón, se mantiene en su lugar por la acción del aceite hidráulico de presión alta. El pistón primario se mantiene en su lugar por una combinación de resortes retráctiles y un tensor.

Los frenos de tubo expansible constan de una serie de zapatas montadas en la parte exterior de un tubo expansible. Cuando el tubo se infla hidráulicamente, las zapatas son empujadas contra un tambor giratorio de freno. Los tubos expansibles se utilizan en modelos antiguos de cargadores de ruedas y en los primeros diseños de tractores y compactadores de ruedas.