INGENIERIA DEL VEHICULO II Nro. DD-106

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Tema :

SISTEMA DE FRENOS DE TAMBOR EN EQUIPO SEMIPESADOEmerson Arroyo

GrupoF

Nota: Mantenimiento de Maquinaria Pesada PFRFecha: 20/11/2013Lab. N5

Mantenimiento De Maquinaria PesadaINGENIERIA DEL VEHICULO IIINFORME 5SISTEMA DE FRENOS DE TAMBOR

EN EQUIPO SEMIPESADO

DOCENTE:

Ing. Emerson Arroyo

INTEGRANTES:

Huanca Villalta, Luis Pari Chura, Gerson

Peralta Venegas, Karem Tacusi Fernandez, Edson Yauri Quispe, Richard

CICLO:

VI Semestre

GRUPO:

F

Arequipa Per2013PRESENTACINAntes de comenzar a desarrollar el presente informe requerimos del uso de EPPs para un desarrollo correcto del laboratorio, adems de conservar nuestra vida e integridad fsica.El presente laboratorio desarrolla el sistema de frenos de tambor encontrado en las instalaciones de TECSUP.En la primera parte del informe desarrollamos un breve marco terico sobre este sistema. Seguidamente mostramos el desmontaje y montaje de este sistema. Describimos tambin los componentes que conforman este sistema as como su funcin.

Para finalmente dar unas recomendaciones y conclusiones. Se anexa informacin extra.

SISTEMA DE FRENOS DE TAMBOR

EN EQUIPO SEMIPESADO1. OBJETIVOS:

I. OBJETIVO GENERAL

Analizar cul es el principio de funcionamiento de un freno de tambor.

II. OBJETIVOS ESPECFICOS

Identificar y reconocer las partes y componentes del Sistema de freno de tambor.

Identificar el funcionamiento del sistema de freno de disco.

2. IMPLEMENTOS DE SEGURIDADAntes de desarrollar el laboratorio tenemos que tener en cuenta el uso de EPPs para nuestra proteccin personal adems de cuidar nuestra integridad fsica:

Los siguientes implementos de seguridad sern de uso obligatorio para la realizacin de este laboratorio.

3. MARCO TERICO:

SISTEMA DE FRENOS DE TAMBOREN EQUIPO SEMIPESADO

FRENOS DE TAMBOR

Este tipo de freno est constituido por un tambor, que es el elemento mvil, montado sobre el buje de la rueda por medio de unos tornillos o esprragos y tuercas, del cual recibe movimiento, y un plato de freno, elemento fijo sujeto al puente o la mangueta. En este plato van instalados los elementos de friccin, llamados ferodos, y los mecanismos de accionamiento para el desplazamiento de las zapatas.ELEMENTOS DEL FRENO DE TAMBOR

Figura 1: Elementos del freno de tambor.TAMBOR El tambor es la pieza que constituye la parte giratoria del freno y que recibe la casi totalidad del calor desarrollado en el frenado. Se fabrica en fundicin gris perlitica con grafito esferoidal, material que se ha impuesto por su elevada resistencia al desgaste y menor costo de fabricacin y que absorbe bien el calor producido por el rozamiento en el frenado. Cabe destacar tambin, para ciertas aplicaciones, las fundiciones aleadas, de gran dureza y capaces de soportar cargas trmicas muy elevadas.

Figura 2: Tambor.El tambor va torneado interior y exteriormente para obtener un equilibrado dinmico del mismo, con un mecanizado fino en su zona interior o de friccin para facilitar el acoplamiento con los ferodos sin que se produzcan agarrotamientos. En la zona central lleva practicados unos taladros donde se acoplan los esprragos de sujecin a la rueda y otros orificios que sirven de gua para el centrado de la rueda al buje.

El dimetro de los tambores, segn las caractersticas del vehculo, esta normalizado segn la norma UNE 26 019.

Figura 3: Despiece del tambor.PLATO DE FRENOEl plato de freno est constituido por un plato porta frenos o soporte de chapa embutida y troquelada, sobre el que se monta el bombn o bombines de accionamiento hidrulico y las zapatas de freno y dems elementos de fijacin y regulacin.

Las zapatas se unen por un extremo al bombn y por el otro a un soporte fijo o regulable; a su vez, se mantienen unidas al plato por medio de un sistema elstico de pasador y muelle, que permite un desplazamiento de aproximacin al tambor y las mantiene fijas en su desplazamiento axial. El muelle, que une las dos zapatas, permite el retroceso de las mismas a su posicin de reposo cuando cesa la fuerza de desplazamiento efectuada por el bombn.

Figura 4: Plato de freno.FORMA Y CARACTERSTICAS DE LAS ZAPATASLas zapatas de freno estn formadas por dos chapas de acero soldadas en forma de media luna y recubiertas un su zona exterior por los ferodos o forros de freno, que son los encargados de efectuar el frenado por friccin con el tambor.

Los forros de freno se unen a la zapata metlica por medio de remaches embutidos en el material hasta los 3/4 de espesor del forro para que no rocen con el tambor, o bien pegados con colas de contacto. El encolado favorece la amortiguacin de vibraciones y, como consecuencia, disminuyen los ruidos que stas ocasionan durante el frenado.

Figura 5: Zapatas.4. DESARROLLO DEL LABORATORIO:A continuacin se muestra el mdulo del sistema de frenos de tambor de un equipo semipesado encontrado en las instalaciones de Tecsup:

Figura N6.- Mdulo del sistema de frenos de tambor ubicado en Tecsup.

Antes de comenzar la tarea del reconocimiento de componentes y funcionamiento de este sistema daremos una limpieza en el lugar para el desarrollo correcto del laboratorio.5. DESMONTAJE Y MONTAJE DEL SISTEMA DE FRENOS DE TAMBORA) HERRAMIENTAS: Carrito de herramientas con llaves corona, boca y juego de dados.

Figura N7.- Carrito de herramientas.B) DESMONTAJE Y MONTAJE:PASODESCRIPCINIMAGEN

11. identificacin del modulo de trabajo realizando la inspeccin del estado del sistema y tambin realizando la inspeccin del lugar de trabajo

2Se procedi a verificar el estado de la boca masa y de los componentes los cuales estaban con muestras de corrosin y suciedad la cual procedimos a quitar

32. se procede a realizar el desajuste de los pernos exteriores que bordean el tambor

4Se usaron las herramientas indicadas para el desajuste de pernos y a la vez la tarea se realizo con cuidado

5El trabajo se realizo en forma grupal teniendo en cuenta la seguridad de nuestros compaeros

6Se verificaron el estado de los esprragos que unen el tambor y la boca masa

7Se procedi a la limpieza de las tuercas, volantes y pernos del modulo de frenado

8Se procede a la despresurizacin del sistema mediante el aflojamiento del perno el cual desafloja el freno para poder liberar el tambor de las zapatas.

9El procedimiento de liberacin del freno se realizo con cuidado teniendo en cuenta el estado del componente el cual estaba golpeado y corrodo.

10Empezamos a girar la tuerca para liberar.

11Procedemos al desacople del tambor con las zapatas

125. realizamos la inspeccin de los componentes de frenado al igual que vemos el funcionamiento del sistema ya que al ir desalojando el perno que libera el freno vemos como se va abriendo el componente interno en forma de z en el sistema de frenado.

13Se verifico el componente el cual tiene forma de z, este componente presento muestras de corrosin.

14Se verificaron a la vez los resortes los cuales estaban corrodos y sucios para lo cual se realizo su respectiva limpieza.

15Se verifico el estado del tambor y tambin se procedi a la limpieza del mismo.

16Una vez verificado el estado de todos los componentes realizamos el montaje del modulo.

17Se ajustaron nuevamente los pernos con el debido criterio intercalando posiciones para un mejor ajuste.

18Se procedi al ajuste de los pernos tipo allen igualmente.

19Se procedi a dejar el modulo en optimas condiciones de limpieza y armado.

2.2.3 DESCRIPCIN DE LOS COMPONENTES:

COMPONENTEFUNCINFOTO

PULMONEl pulmn del sistema de frenos de tambor es el encargado del acople o desacople del tambor y las zapatas. La despresurizacin del sistema se realiza mediante el aflojamiento del perno ubicado en el pulmn, el cual desacopla el freno para poder liberar el tambor de las zapatas.

ZAPATASLas zapatas son de material de asbesto encargadas de detener el tambor mediante friccin entre ellos. Y en cada freno se encuentra dos zapatas una superior y otra inferior.

TAMBOREl tambor es la pieza que constituye la parte giratoria del freno y que recibe casi la totalidad del calor desarrollado en el frenado. Al acoplarse con la zapata este se detiene.

LA ZLa Z es el mecanismo por el cual acopla o desacopla las zapatas. Esta Z para cometer su cometido gira en sentido horario o anti horario para acoplar o desacoplar las zapatas la inferior y superior.

6. OBSERVASIONES:

Se encontr el mdulo del sistema de frenos de tambor sucio, oxidado por ello tuvimos que limpiar antes de realizar el reconocimiento de componentes. 7. CONCLUSIONES:

Mediante el uso del mdulo ubicado en Tecsup se pudo determinar la ubicacin de los componentes principales del sistema de frenos de tambor.

Se procedi a analizar cada uno de los componentes del sistema de de frenos de tambor para verificar su estado, se pudo determinar que algunos de estos componentes estaban un poco deteriorados. Se pudo dar seguimiento a este sistema para poder comprender el funcionamiento de este sistema de frenos de tambor. Este sistema es comn en vehculos semipesados y no se encuentra en maquinaria pesada por el alto calor que disipa, adems que no se produce suficiente fuerza de friccin para detener una mquina de trabajo pesado.

ANEXOSFRENO CON LEVA EN Z

La particularidad de este freno respecto a los otros estriba en la forma de su accionamiento. La caracterstica ms destacada es que las zapatas de los frenos de leva en Z son flotantes, es decir estas zapatas (1) no se encuentran directamente fijadas al plato soporte de los frenos (2), como se puede observar en laFigura 1.

De este modo, el mecanismo que las controla es precisamente el de leva en Z. Por otra parte, la zapata al ser flotante puede autocentrarse de una forma automtica a medida que el desgaste de los forros se produce de modo que se aplica siempre en lasmejores condiciones de agarre sobre la superficie de roce del tambor.

El sistema de accionamiento que nos muestra el esquema de la figura 1 es el siguiente: el mecanismo de mando proviene de una varilla (3) mediante el cual se empuja una palanca (4), gracias a la cual se hace girar el eje (5) en cuyo extremo se encuentra la leva (6).

En esta leva se halla la clave del accionamiento de las zapatas. Como puede verse en el dibujo, en el interior de la leva (6)se encuentran labrados unos huecos internos en los que se acoplan los topes (7). Estos topes constituyen el extremo de las unidades de elevacin (8) de las zapatas, de modo que, cuando la leva gira, empuja al mismo tiempo tanto al tope de arriba como al de abajo, los que produce el efecto de expansin que se transmite directamente a las zapatas (1). Como producto de esta expansin, las zapatas se aplican sobre el tambor (9) y de este modo se produce el efecto de la frenada.

Figura 8.- Tambor.ZAPATAS DE FRENO

Estn formadas por dos placas de acero en forma de media luna sobre las que van fijados los forros (ferodo), encargados de detener el vehculo. Los forros se fijan a las zapatas mediante remaches o adhesivos.

Estas zapatas se unen, por un extremo, al bombn y, por el otro, a un soporte fijo o regulable; a su vez, se mantienen unidas al plato, por medio de un sistema elstico de pasador y muelle.

Se coloca un muelle entre las dos zapatas, facilitando el retroceso de las mismas cuando cesa la fuerza ejercida por el bombn.

Las zapatas se caracterizan por:

- El autoreforzamiento de las zapatas de freno primarias.

- La disminucin de la fuerza de accionamiento con respecto al freno de disco.

- Las capacidades de ser sensibles a las oscilaciones del coeficiente de rozamiento y temperatura.

- Una mala autolimpieza y escasa proteccin contra la suciedad.

DISPOSITIVOS DE TENSADO DE LAS ZAPATAS

Estos dispositivos son los encargados de efectuar el desplazamiento de las zapatas en la operacin de frenado. Los empleados son:

Leva en forma de S o Z.

Cua de expansin.

Bombn de frenos. LEVA EN FORMA DE S O ZConsiste en dispositivo mecnico formando por una leva en forma de S o Z, que se acciona mediante la palanca de frenos.

Realiza la apertura de las zapatas por lo que se genera la fuerza de frenado sobre la superficie interna del tambor.

CUA DE EXPANSINEste sistema utiliza una varilla en forma de cua que introducida desde la parte posterior del plato, desplaza progresivamente la zapata.

El mximo desplazamiento de las zapatas se produce cuando se introduce la cua en su parte final.

BOMBN DE FRENOSLos bombines de frenos transforman la presin hidrulica del circuito, y realiza la fuerza de empuje por el accionamiento de las zapatas.

Podemos encontrar los siguientes puntos:-Bombn de un mbolo.

Este bombn dispone de un cilindro, que es el cuerpo del mismo y que arma el conjunto un mbolo o pistn, un retn de hermeticidad y sus guardapolvos y la canalizacin de entrada de lquido y purgador.

BOMBINES O CILINDROS DE FRENO DE TAMBOR

Estos elementos son los encargados de efectuar el desplazamiento lateral de las zapatas para el frenado del tambor.

Segn la finalidad que tienen que cumplir y la clase de freno empleado, se construyen tres tipos principales de bombines:

Bombn de doble pistn: est formado por un cilindro (1) con los taladros (8) de amarre al plato portafrenos. En su interior van alojados los pistones (2) en oposicin, sobre los que van roscados los tornillos (3) para el apoyo de las zapatas. Las cazoletas de goma (4) hacen de retn para mantener estanco el interior del cilindro y los pistones se mantienen separados por la accin del muelle (5) centrado sobre las dos cazoletas retn (4).

Por el orificio (A), donde se rosca el latiguillo de freno, tiene lugar la entrada de liquido a presin procedente de las canalizaciones del circuito; en el orificio (B) se monta el purgador (6) que sirve para extraer el aire de las canalizaciones. El conjunto va cerrado con los guardapolvos (7), que evitan la entrada de polvo y suciedad al interior del cilindro.

Figura 9: Despiece de bombn.Bombn de mbolo nico: su constitucin y funcionamiento es parecido al anterior, lleva un solo mbolo y se utiliza en los sistemas en que las dos zapatas son primarias.

Figura 10: Bombn de embolo nico.Bombn de cilindros escalonado: tambin llamado "bombn diferencial" este modelo tiene dos pistones o mbolos de dimetros diferentes. El pistn ms pequeo empujara a la zapata primaria (la que mas frena) y el de mas dimetro empujara a la zapata secundaria (la que menos frena).

Figura 11: Bombn de cilindro escalonado.SISTEMA DE REGLAJE DE LOS FRENOS DE TAMBOR

El desgaste que se produce en las frenadas como consecuencia del rozamiento de las zapatas contra el tambor, hace que aquellas queden cada vez mas separadas de este en posicin de reposo, lo que supone un mayor recorrido muerto en la accin de frenado y el envi de mayor cantidad de liquido desde la bomba. Para solucionar este problema existen unos sistemas de reglaje que pueden ser manuales o automticos.

SISTEMA DE REGLAJE MANUAL:

Sistema Bendix: en este tipo de freno para aproximar las zapatas al tambor cuando se produce el desgaste de los ferodos, se dispone de un sistema mecnico de accionamiento manual, que consiste, en unas levas excntricas sobre el plato de frenos que limitan el recorrido tope de las zapatas hacia su posicin de retroceso. Las excntricas forman cuerpo con un eje, cuyo extremo posterior sobresale por la parte trasera del plato de freno, resultando as accesible aun con la rueda montada, lo cual supone que la operacin de reglaje pueda ser efectuada sin necesidad de desmontar ningn componente.

Figura 12: Sistema Bendix.Sistema Girling: en este tipo de freno el reglaje se efecta sobre el mismo bombn, actuando desde el exterior del plato de freno sobre la corona dentada del mbolo y tornillo ajustador, o sobre el mecanismo ajustador situado en el soporte inferior de apoyo de las zapatas cuyo despiece puede verse en la figura.

Figura 13: Sistema Girling.SISTEMAS DE REGLAJE AUTOMTICO

En la actualidad y desde hace bastantes aos la mayor parte de los vehculos disponen de un sistema de reglaje automtico para sus frenos de tambor. Existen tres tipos de sistemas de reglaje automtico: el sistema Bendix, el Lucas Girling y el Teves.

SISTEMA BENDIX

Est constituido por una palanca (1), articulada en la parte superior de la zapata primaria, que su extremo inferior est provista de muescas en forma de diente de sierra, con las cuales engrana el trinquete (w), empujado por el muelle (3) y acoplada a la primaria en la ventana (7) de la palanca (1). Ambas zapatas se mantienen en posicin de reposo por la accin del muelle (6). La holgura de montaje (H) determina el juego ideal entre zapata y tambor.FUNCIONAMIENTO

Al frenar, cuando el juego entre zapatas y tambor es superior al juego (H): las zapatas se separan, la zapata secundaria mueve la bieleta, y mueve tambin la palanca (1) (despus de recorrer el juego H). La palanca se desplaza y pasa un nmero de dientes sobre el trinquete (2) correspondientes al juego a aproximar.

Al desfrenar, la palanca no puede regresar por el trinquete dentado. El muelle hace que las zapatas hagan contacto sobre la bieleta por accin de la palanca y de la palanca del freno de mano. El juego determina entonces el juego ideal entre zapatas y tambor.SISTEMA GIRLING

Este sistema hace variar la longitud de una biela situada entre las dos zapatas, primaria y secundaria. Est constituido por una bieleta de longitud variable, merced a una rueda moleteada que hace tope entre las dos mitades que la forman, que encajan una en el interior de la otra, sin roscar. La bieleta apoya por un extremo en la zapata secundaria y por el otro en la palanca y zapata primaria conjuntamente. En los dientes de la rueda moleteada encaja la punta de la leva, que se articula en la zapata secundaria, fijndose a ella tambin mediante un muelle.

FUNCIONAMIENTO

Al frenar, las zapatas se separan y liberan as la bieleta. La palanca pivota sobre su eje bajo la accin del muelle y hace girar la rueda del empujador con el dedo: la bieleta se alarga. Si la aproximacin es buena (separacin pequea), el esfuerzo ejercido por el resorte es insuficiente para mover la rueda y la longitud de la biela no cambia.

Al desfrenar, las zapatas retornan, la palanca vuelve a su posicin inicial, su dedo pasa hacia delante de los dientes de la rueda sin moverla. El alargamiento de la biela ha permitido reducir el juego entre zapatas y tambor.

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