FRENOS DE DISCOS MULTIPLES I. OBJETIVOS 1. 2. 3. 4.
Reco Reconoc nocer er los compo componen nentes tes del tipo tipo de de disc discos os múltip múltiples les.. Identi Identific ficar ar el el funcio funcionam namien iento to del del tipo tipo de de freno freno de disc discos os múlt múltipl iples. es. Diagno Diagnosti stica carr falla fallas s en el el funcio funcionam namien iento to del del tipo tipo de de freno frenos s de disc discos os múltiples. Real Realiza izarr un corr correct ecto o desm desmont ontaje aje,, inspe inspecci cción ón,, mante mantenim nimien iento to y montaje de frenos de discos múltiples.
II. HERRAMIE HERRAMIENTAS NTAS Y EQUIPOS EQUIPOS • • • • •
Carrito portaherramientas Trapo Lija Desengrasante Detergente
III.MODULOS •
Modulo de frenos de discos múltiples.
IV. ATS TAREA Retirar neumáticos. neumáticos. Desmontaje de la bocamaza.
RIESGO
MEDIDA PREVENTIVA
Caída de objetos, atrapamientos. Cort Cortes es,, atra atrapa pami mien ento tos. s.
Retirar cadenas de Lesiones y transmisión. aplastamiento Desmontar los discos Lesiones y golpes múltiples.
Trabajar en un área despejada y ordenada Trab Trabaj ajar ar con con cri crite teri rio, o, usar guantes y zapatos de seguridad. Uso de EPPs como zapatos de seguridad Seguir un procedimiento de trabajo
V. EN EL SIGUIENTE SIGUIENTE GRAFICO GRAFICO INDIQUE INDIQUE LAS PARTES PARTES DEL FRENO FRENO DE DISCOS MÚLTIPLES. 1. Pistón 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Estacionamiento/Secundario Pistón de Servicio/Retardo Discos de Fricción Platos de Acero Muelles de Empuje Entrada del Aceite de Enfriamiento Salida del Aceite de Enfriamiento
de
VI.
COMPROBACIONES DEL ESTADO DE LOS DISCOS Y PLATOS
La primera comprobación de fue una inspección visual de los discos y los platos, observamos observamos que los discos di scos que encontraban en mal estado debido a que habían parte del disco sin elemento friccionante.
Comprobación Comprobación de la planitud de los discos y platos pl atos
Deformaciones 1 2 3 4
Platos mal mal bien bien
Discos mal bien mal mal
Nota: Esta prueba se hace con ayuda de un bloque de mármol y con delgas midiendo su planitud, las delgas utilizadas para la comprobación de platos es de 0.1mm y las delgas para los discos son de 0.5mm
Medición del espesor de los discos y platos, esta medida la hacemos en cruz en loa platos y discos para poder tener una mejor perspectiva del estado de los l os componentes.
Espesor Plato 1 Plato 2 Plato 3 Plato 4 Disco 1 Disco2 Disco 3 Disco 4
Medida 1 5.95 6.00 6.00 5.95 4.00 4.00 4.00 3.97
Medida 2 6.00 6.00 5.95 6.00 3.95 4.00 4.00 3.97
Medida 3 5.95 6.00 6.00 5.95 3.97 4.00 3.97 4.00
Medida 4 6.00 6.00 5.96 6.05 3.95 4.00 4.00 3.97
Medición de los diámetros externos de los l os platos, esta medición se hace en cruz, para tener mediciones mas precisas.
Diámetros
VII. VII.
Plato 1 17.35 17.25 17.4 Plato 2 17.4 17.25 17.35 17.35 17.4 Plato 3 17.25 Plato 4 17.35 17.25 17.35 DENT DENTIF IFIC ICAC ACIO ION N DE COM COMPO PONE NENT NTES ES
17.35 17.35 17.25 17.35
Indicar la función de los principales componentes componentes de los frenos de discos múltiples.
COMPONENTE Bocamasa Platos de frenos Discos de freno
FUNCION Sirve de protección a todo el conjunto de fren frenos os como como los los plat platos os,, disc disco os, pistones, etc. Es la parte fija, formado de acero cuya func funció ión n es tran transm smit itir ir pres presió ión n a los los discos. Son los elementos que contienen el material friccionarte. friccionarte.
Pistón de accionamiento
Cumple la función de comprimir los disco discos s y los los plat platos os para para real realiz izar ar en frenado.
Resorte recuperador
Su fu función es es ma mantener pr presionados los discos múltiples.
Eje de rueda
Su función es transmitir el giro a los neumáticos.
VIII. ANALISIS DEL TRABAJO
¿Qué problemas se presenta en los platos y discos por una mala calibración de la presión de accionamiento? Cuando existe una mala calibración de la presión; dejando aire en la cámara del pistón. Al momento de frenar el aire se va a comprimir, por lo cual la presión de aplicación de los frenos no será la suficiente como para lograr que exista la fricción necesaria entre los platas y los discos. Otro de los problemas podría ser cavitaciones en los discos y platos produciendo implosiones y dañando los componentes
¿Cada cuanto tiempo debe ser cambiado los platos y discos? Según el fabricante se recomienda realizar una evaluación de los discos y frenos a las 1000 horas de servicio, pero lo más recomendable seria realizar un análisis del aceite para poder analizar si al algún tipo de partícula corrosiva corrosiva en el sistema
¿Por qué motivo podría ser desechado el pistón? Por un uso en un ambiente inadecuado se pueden daños los sellos de los pistones, provocando provocando fugas de aceite
X. OBSERVACIONES
En este laboratorio trabajamos con los frenos en un retroexcavadora 444 E el cual las siguientes características:
Características Frenos de discos múltiples internos de Kevlar, bañados en aceite, de accionamiento hidráulico, hidráulico, en los ejes de entrada de los mandos finales. Totalmente estancos y sellados. Autoajustables. Los pedales de freno pueden inmovilizarse para circulación por carretera. Los frenos de estacionamiento/ secundarios son independientes del sistema de frenos de servicio. El freno de estacionamiento estacionamiento se aplica mecánicamente mecánicamente mediante una palanca de mano situada en la consola derecha. Los frenos cumplen las especificaciones de l a norma ISO 3450:1996 XI. CONCLUSIONES
Es muy importante la selección del material de los que están hechos los discos puesto a que estos trabajando cubierto de aceite, por ese motivo poseen otras propiedades.
El sistema de frenos de discos múltiples son refrigerados por aceite, dado que estos están en constante rozamiento aumentando su temperatura.
El ARC estándar controla electrónicamente el frenado en las pendientes
El ARC se desactiva cuando el operador conecta los frenos o el acelerador
XII. ANEXOS Los frenos Caterpillar de discos múltiples, refrigerados por aceite a presión está están n refr refrige igera rado dos s cont continu inuam amen ente te prop propor orci cion onan ando do una una capa capaci cida dad d de frenado y de retardo y una resistencia a la fatiga, excepcionales. El Control Automático del Retardador y la Ayuda Automática Electrónica a la Tracción utiliz utilizan an los freno frenos s tras trasero eros s refrig refrigera erado dos s por aceit aceite e para para aument aumentar ar las prestaci prestaciones ones de la maquina maquina y aumentar aumentar su productividad.
8. Pistón
de
Estacionamiento/Secundario 9. Pistón de Servicio/Retardo 10. Discos de Fricción 11. Platos de Acero 12. Muelles de Empuje 13. Entrada del Aceite de Enfriamiento 14. Salida del Aceite de Enfriamiento
Los frenos de discos refrigerados por aceite están diseñados y fabricados para funcionar con total segurida idad, sin necesida idad de ajustes, proporcionando mejor rendimiento y mayor duración que los sistemas de zapata y de discos secos. Una película de aceite evita el contacto directo de los discos. Esto absorbe las fuerza fuerzas s de frena frenado, do, manti mantiene ene el aceit aceite e lubrica lubricante nte y disipa disipa el calor calor,, alargando la duración del sistema. El diseño de doble pistón, patentado por Caterpillar combina los frenos secundario y de estacionamiento y las funciones del retardador. •
•
•
El pistón principal es accionado hidráulicamente proporcionando las funciones de retardo y de freno de servicio. El pistón secundario se aplica por muelle y se mantiene en la posición de desactivado por la presión hidráulica. En caso de que la presión del sistema hidráulico descienda por debajo de un determ determina inado do nivel, nivel, el pistón pistón secund secundar ario io que se aplica aplica por muelle aplicará automáticamente los frenos.
El sistema del retardador tiene una potencia de 1864 kW (2500 HP) en servicio intermitente y de 895 kW (1200 HP) en servicio continuo.
Durante el retardo, el motor trabaja trabaja en contra de la l a compresión y se corta la entrada de combustible, aumentando el rendimiento de la máquina. Las fuerzas de retardo son absorbidas por las ruedas por lo que no se producen en el eje motriz tensiones asociadas con el sistema de retardo. retardo.
Frenos delanteros Frenos delanteros de discos refrigerados por aceite (opción). Proporcionan mayor capacidad de frenado y control de la máquina cuando se trabaja sobre suelos resbaladizos y deslizantes. Los frenos delanteros son de serie, la opción consiste en colocar refrigeración. refrigeración. El frenado se distribuye entre los dos ejes aumentando la tracción. Cuando los transportes cuesta abajo son largos, la reconstrucción de los frenos se hace menos frecuente.
CONTROL AUTOMÁTICO DE RETARDO (ARC) El ARC controla electrónicamente el frenado en pendiente para mantener el motor a aproximadamente 1.900 rpm (ajustables en incrementos de 10 de 1.850 - 1.950 rpm). El ARC se desactiva cuando el operador conecta los frenos o el acelerador.
Ventajas del ARC • Protección contra el exceso de velocidad del motor Activa automáticamente automáticamente el ARC cuando la l a velocidad del motor excede los niveles prefijados de fábrica, sean cuales sean las entradas del opera operador dor,, para para evitar evitar exceso excesos s de veloc velocida idad d del moto motorr potencialmente dañinos.
• Faci Facilid lidad ad de oper operac ació ión n El ARC ARC aume aument nta a la faci facili lida dad d de operació operación, n, resultand resultando o en una mayor mayor confianza confianza del operado operadorr con menos fatiga.
• Velo Veloci cida dade des s más más rápi rápida das s El ARC ARC perm permit ite e al oper operad ado or mantener unas velocidades óptimas del motor para efectuar acar acarre reos os cues cuesta ta abaj abajo o más más rápi rápido dos s y logr logra ar una una mayo mayorr productividad.
• Control superior La modulación automática del freno ofrece una marcha marcha más más suave suave y un mayo mayorr contr control ol en condi condicio ciones nes
resbaladizas, permitiendo al operador que se concentre en la conducción.
• Efic Eficie ienc ncia ia de comb combus usti tible ble Dura Durant nte e las las apli aplica caci cion ones es de reta retard rdo, o, el ECM ECM del del moto motorr no inye inyect cta a comb combus usti tible ble en los los cilindros disminuyendo más el consumo de combustible.
Retardo en las cuatro esquinas
El retar retardo do en las cuatro cuatro esquinas esquinas con con una división división de porcen porcenta taje je 60/40 60/40 (tra (trase sero ro/d /del elan ante tero ro)) en el esfu esfuer erzo zo de fren frenad ado o prop propor orci cion ona a un cont contro roll superior en condiciones resbaladizas. El par de frenado equilibrado de la parte delantera a la parte trasera proporciona un rendimiento de frenado excepcional y reduce al mínimo el bloqueo de las ruedas, especialmente durante el retardo.
Ventajas de la eficiencia de operación del ARC • Sist Sistem ema a de Cont Contro roll de Trac Tracci ción ón (TCS (TCS)) (opt (optat ativ ivo) o) El TCS TCS optativo supervisa y controla electrónicamente el patinaje de las ruedas traseras para aumentar la tracción en terrenos en malas condiciones. Si el patinaje supera un límite fijado, los frenos de disco enfriados por aceite se conectan para disminuir la velo veloci cida dad d de la rued rueda a que que gira gira.. El par par se tran transf sfie iere re así así automáticamente a la rueda para mejorar la tracción.
• Acci Acción ón del del dife difere renc ncia iall La acci acción ón norm normal al del del dife difere renc ncia iall permite una capacidad de maniobras y un control superiores en condiciones de patinaje.
• Retroceso del sistema Si fallan los sensores, la acción normal del difere diferenci ncial al sigue sigue estand estando o dispon disponible ible para para mante mantener ner la dirección y el control.
Control de Frenado Integrado (IBC) (optativo) El IBC combina el Control Automático de Retardo (ARC) y el Sistema de Control de Tracción (TCS) en un sistema de control de frenado integrado para lograr una eficiencia, un rendimiento y una fiabilidad óptimos.
Cat Data Link
Todos los módulos de control se comunican por medio del Cat Data Link y funcionan juntos como un sistema integrado para aumentar al máximo la eficiencia de la producción y prolongar la duración de los componentes.
Diagrama del sistema ARC y del TS
Esquema del sistema de Frenos de un Camión Minero 777F
Esquema hidráulico del sistema de frenos del camión 777F
