Cálculo de Frenos
Enviado por Santiago0209 • 12 de Junio de 2016 • Informes • 2.727 Palabras (11 Páginas) • 415 Visitas
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Departamento De Ingeniería Mecánica Agrícola[pic 4]
Asignatura: Tractores y Automóviles
Profesor: José Ramón Soca Cabrera
Cálculo de Frenos
Reyes Castro Santiago Alfonso
Sexto Grado, Grupo 2
Chapingo, México
METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DEL SISTEM DE FRENOS.
La tarea es determinar los parámetros que caracterizan el frenado de un vehículo prototipo (deceleración máxima, recorrido y tiempo mínimos de frenado) desde su velocidad máxima establecida por el fabricante hasta la parada total, transitando por carretera asfaltada horizontal.
Los datos iníciales necesarios para los cálculos del frenado del vehículo prototipo aparecen en la tabla 3.
No. | Parámetros | Símbolo | Unidad | Valor |
1 | Marca, submarca y modelo del vehículo | Volkswagen golf, 2013 | ||
1 | Masa del vehículo sin varga (masa neta) | 𝑚0 | 𝑘𝑔 | 1000 |
2 | Masa explotativa bruta (con carga) | m | 𝑘𝑔 | 1635 |
3 | Velocidad máxima del vehículo | 𝑉1 | 𝑘𝑚ℎ⁄ | 195 |
4 | Coeficiente de adherencia | 𝜑 | --- | 0.8 |
5 | Coeficiente de rozamiento o fricción | 𝑓 | --- | 0.04 |
6 | Distribución de la masa (peso) entre ejes | 𝑃𝑑/ 𝑃𝑟 | % | 60/40 |
7 | Distancia entre ejes | 𝐿 | 𝑚 | 2.47 |
8 | Medidas del neumático | 185/55 S R15 | ||
9 | Coordenadas del centro de gravedad | 𝑙𝑎= , 𝑙𝑏= | ||
10 | Tipo de freno delantero/trasero | Disco/tambor | ||
11 | Posición del motor en el vehículo | Delantero | ||
12 | Altura máxima del vehículo | A | m | 1.417 |
3.1 Fuerza de frenado necesaria.
La fuerza de frenado se calcula por la ecuación (20):
𝐹𝑓𝑟 𝑚á𝑥=𝜑∙𝑌𝑓𝑟
Sustituyendo valores:
Cuando las 4 ruedas poseen frenos:
𝑌𝑓𝑟=𝐺
El peso total (bruto) del vehículo es:
𝐺=𝑚∙𝑔=1635∙9.81=16 039 𝑁
𝐹𝑓𝑟 𝑚á𝑥=𝜑∙𝑌𝑓𝑟=𝜑∙𝐺=𝜑∙𝑚∙𝑔=0.8 ∙ 16 039∙9.81=125 874 𝑁.
3.2 Peso transferido al eje delantero.
Este peso de determina por la ecuación
Para el ejemplo:
𝑃𝑡=0.2∙16 039 =3207.8 𝑁
3.3 Carga dinámica real sobre cada eje.
Las cargas dinámicas considerando la carga de transferencia será:
𝑷𝒅 𝒅𝒊𝒏=𝑷𝒅+𝑷𝒕
Y
𝑃𝑟 𝑑𝑖𝑛=𝑃𝑟−𝑃𝑡
Para el ejemplo hay que recordar que el 60% del peso recae sobre el eje delantero y 40% al eje trasero, según recomendaciones.
𝑃𝑑 𝑑𝑖𝑛=𝑃𝑑+𝑃𝑡=16 039 (0.6)+ 3207.8 𝑁 =12831.2 𝑁
Y
𝑃𝑟 𝑑𝑖𝑛=𝑃𝑟−𝑃𝑡=16 039 (0.4) − 3207.8 𝑁 =9623.4 𝑁
3.4 Fuerza de frenado en cada eje.
La fuerza de frenado en cada eje será:
- Delantero:
𝐹𝑓𝑟 𝑑=𝑃𝑑 𝑑𝑖𝑛∙𝜑
- Trasero:
𝐹𝑓𝑟 𝑟=𝑃𝑟 𝑑𝑖𝑛∙𝜑
Para el ejemplo:
𝐹𝑓𝑟 𝑑=𝑃𝑑 𝑑𝑖𝑛∙𝜑=12831.2 (0.8)=10264.8 𝑁
𝐹𝑓𝑟 𝑟=𝑃𝑟 𝑑𝑖𝑛∙𝜑=9623.4 (0.8)=7698.72 𝑁
3.5 Fuerza de frenado en cada rueda delantera y trasera
En cada rueda recae la mitad de las fuerzas de frenado de cada eje.
Ruedas delanteras:
(𝑓𝑟 𝑑)𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎=𝐹𝑓𝑟 𝑑/2
Ruedas traseras:
(𝑓𝑟 𝑟)𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎=𝐹𝑓𝑟 𝑟/2
Aplicando en el ejemplo:
Rueda delantera:
(𝑓𝑟 𝑑)𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎=𝐹𝑓𝑟𝑑/2=10264.8 /2=5132.4 𝑁
Rueda trasera:
(𝑓𝑟 𝑟)𝑟𝑢𝑒𝑑𝑎=𝐹𝑓𝑟𝑟/2=7698.72/2=3849.36 𝑁
3.6 Eficiencia de frenado
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