Frenos Neumaticos

Frenos neumáticos

Richard Muñoz

Mecánica Automotriz s.5

Prof.: Jaime Espínola

Fecha: 10/06/13

GENERALIDADES

El freno neumático constituye uno de los sistemas de frenado con mayor utilidad y que se aplica en un gran número de aplicaciones.

En primer lugar, los frenos neumáticos de disco de mordaza los dividimos en dos grandes áreas: los que se accionan de forma directa y cuando se presurizan frenan y, en segundo lugar, los de seguridad, con accionamiento permanente que generalmente es mediante un resorte. Se des frenan cuando se les suministra la energía neumática.

Por su parte, el freno neumático de tambor es accionado directamente por presión de aire. Como ventajas de su utilización, cabe mencionar que poseen una gran área de pastilla y ofrecen gran flexibilidad, lo que permite utilizarlo como acoplamiento elástico.

Entre las múltiples aplicaciones de estos frenos neumáticos sobresale su plena introducción en la marina - ejes de cola de buques-, en maquinaria de papel, en las máquinas textiles, en la construcción, en minería, en generadores eólicos, en maquinaria de obra pública, etc.

Los frenos neumáticos multidisco admiten uno o más discos, que multiplican el par de frenado y la capacidad de disipación de calor. Existen versiones refrigeradas por agua, ideales para aplicaciones clínicas –equipamiento médico en general- o cualquier otra en que se exija una altísima presión de frenado.

Pueden disipar mucha potencia y ofrecer gran capacidad de par. Entre sus aplicaciones, destacamos las fundiciones, maquinaria para papel, maquinaria para acero, prensas, proceso del metal, maquinaria de impresión, maquinaria de lavandería, equipos hidráulicos, etc. Como vemos, el freno neumático es un producto muy versátil, con infinidad de aplicaciones.

Sistema de frenos neumáticos

El freno neumático es un tipo de freno cuyo accionamiento se realiza mediante aire comprimido. Se utiliza principalmente en trenes, camiones, autobuses y maquinaria pesada.

Utiliza pistones que son alimentados con depósitos de aire comprimido mediante un compresor, cuyo control se realiza mediante válvulas. Estos pistones actúan como prensas neumáticas contra los tambores o discos de freno. El primer freno neumático factible para ferrocarriles fue inventado en los años 1860 por George Westinghouse. Los frenos de aire funcionan de tal modo que si existe algún problema en ellos, estos en vez de dejar de funcionar se activan. Por ejemplo, si se rompe una manguera, perderán presión y el camión se frenará. Además los frenos de aire son mas potentes que los hidráulicos, por lo tanto mas apropiados para los vehículos grandes. Dicen cuidado porque con los frenos de aire hay un retardo adicional en el tiempo total de frenado. Con los frenos hidráulicos (usados en los automóviles y en los camiones livianos/medianos), los frenos funcionan al instante. Sin embargo, con los frenos de aire, toma un poco de tiempo (medio segundo o más) para que el aire fluya a través de las líneas hasta los frenos.

¿Cómo funciona?

Al accionar el freno, la válvula deja pasar el aire comprimido del depósito hacia las cámaras de freno de las campanas, las cuales, mediante levas de accionamiento, desplazan las zapatas y forros contra el tambor en su interior. Al soltar el pedal, la válvula corta el paso del aire a presión y permite a la vez que salga el aire acumulado en las tuberías y cámaras de freno. La acción de la bomba depende de la presión ejercida por el conductor sobre el pedal de freno.

Revisión del sistema de frenos

La revisión del sistema de frenos debe incluir:

• - Desmonte de las cuatro ruedas.

• - Revisión visual del desgaste de las pastillas o bandas.

• - Cambio de pastillas si hay desgaste excesivo.

• - Revisión y cambio del líquido de frenos.

La neumática

Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases ideales.

Circuitos neumáticos

Hay dos tipos de circuitos neumáticos.

• -Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por Fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados.

• - Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.

Estos circuitos a su vez se pueden dividir en cuatro tipos de sub - sistemas neumáticos:

• - Sistema manual

• - Sistemas semiautomáticos

• - Sistemas automáticos

• - Sistemas lógicos

Uso del aire comprimido

El uso del aire comprimido es muy común en la industria, su uso tiene la ventaja sobre los sistemas hidráulicos de ser más rápido, aunque es menos preciso en el posicionamiento de los mecanismos y no permite fuerzas grandes.

Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y generalmente, también de temperatura.

COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO

1 - El compresor de aire

El compresor de aire bombea el aire en los tanques de almacenamiento de aire (los depósitos). El compresor de aire se conecta al motor por medio de engranajes o por medio de una correa en v. El compresor puede ser enfriado por aire o puede ser enfriado por el sistema de enfriamiento del motor. Puede tener su propio suministro de aceite, o ser lubricado por el aceite del motor. Si el compresor tiene su propio suministro de aceite, verifique el nivel de aceite antes de conducir.

2 - El regulador del compresor de aire

El regulador del compresor de aire controla cuando el compresor de aire debe bombear el aire en los tanques de almacenamiento de aire. Cuando la presión en el tanque de aire llega al nivel de "corte" (alrededor de 125 libras por pulgada cuadrada o "psi", el regulador impide que el compresor bombee aire. Cuando la presión del tanque baja por debajo de la presión "mínima" (alrededor de 100 psi), el regulador permite que el compresor comience a bombear nuevamente.

3 - Los tanques de almacenamiento de aire

Los tanques de almacenamiento de aire se usan para almacenar el aire comprimido. La cantidad y el tamaño de los tanques de aire varían según los vehículos. Los tanques deben almacenar suficiente aire como para permitir usar los frenos varias veces aun cuando el compresor deje de funcionar.

4 - Desagües del tanque de aire

El aire comprimido suele tener un poco de agua y algo de aceite del compresor, lo cual es dañino para el sistema de frenos de aire. Por ejemplo, el agua puede congelarse durante el tiempo frío y ocasionar que los frenos fallen. El agua y el aceite tienden a acumularse en el fondo del tanque de aire. Esté seguro de vaciar los tanques de aire por completo. Cada tanque de aire está provisto con una válvula de desagüe en el fondo. Hay dos tipos:

Una válvula de desagüe de operación manual que se acciona girándola un cuarto de vuelta, o tirando de un cable. Usted debe vaciar los tanques al final de cada jornada de trabajo. Vea la figura 5.1. Una válvula de desagüe de operación automática. El agua y el aceite son expulsados automáticamente. Estas válvulas también pueden estar equipadas para desagüe manual. Las válvulas automáticas están disponibles con dispositivos calefactores eléctricos. Estos ayudan a prevenir el congelamiento del desagüe automático en tiempo de frío.

Figura 5-1

5 - El evaporador de alcohol

Algunos sistemas de los frenos de aire tienen un evaporador de alcohol para introducir alcohol en el sistema de aire. Esto ayuda a reducir el riesgo de hielo en las válvulas del freno de aire y otras partes durante el tiempo frío. El hielo dentro del sistema puede hacer que los frenos dejen de funcionar.

Verifique el depósito del alcohol y llénelo cuando sea necesario y hágalo todos los días durante el tiempo de frío. Aun así es necesario vaciar el tanque de aire diariamente para eliminar el agua y el aceite. (A menos que el sistema tenga válvulas de desagüe automáticas.)

6 - La válvula de seguridad

Una válvula de escape de seguridad se instala en el primer tanque al cual el compresor de aire bombea el aire comprimido. La válvula de seguridad protege el tanque y el resto del sistema de la presión excesiva. La válvula normalmente se ajusta para que se abra a los 150 psi. Si la válvula de seguridad deja salir el aire, algo está mal. Tiene un problema que debe ser arreglado por un

Mecánico.

7 - El pedal del freno

Usted aplica los frenos presionando hacia abajo el pedal del freno. (También se le llama la válvula de pie o válvula de pedal.) A medida que presiona más

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