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SISTEMAS DE FRENOS DE MAQUINARIAS PESADAS

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by

sebastian gonzalez

on 28 October 2014

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Transcript of SISTEMAS DE FRENOS DE MAQUINARIAS PESADAS

función PRINCIPAL DEL FRENADO
La función fundamental del sistema de freno es proporcionar al operador un sistema de control para detener el camión en forma modulada o en una distancia tan corta como sea posible.
Los frenos de un vehículo tienen como misión detener la marcha de dicho equipo pesado o vehículo a voluntad del conductor de forma eficaz y sin perder la estabilidad durante el proceso.

tipos de sistemas de frenos
los de discos múltiples húmedos
retardadores o dinámicos
de estacionamiento Komatsu D785-5LC
frenos de Komatsu 930 y 830
frenos electro Magnético
freno Hidrodinámico
freno de descompresión del motor
frenos de discos húmedos
Es un conjunto de frenos de discos húmedos, estos están montados a ambos lados diferencial en la carcasa del mando final y en el interior del cubo de la rueda y mando planetario. Este conjunto contiene una carcasa ranurada, dos discos amortiguadores, catorce placas separadoras. Quince discos de fricción, un espaciador, y un conjunto de pistón
.
disposición de los frenos
El anclaje del freno está fijado entre la punta del eje y la caja del eje. No gira. En la parte interior del anclaje hay estrías que encajan con los platos.

La maza del freno posee estrías externas que encajan con los discos de fricción de los frenos, así como estrías internas, que encajan con el semieje.

Frenos Retardadores y frenos Dinámicos
El retardo dinámico se usa para reducir la velocidad del camión durante una operación normal o para controlar la velocidad al bajar por una pendiente. La capacidad del retardo dinámico del sistema eléctrico es controlada por el operador presionando el pedal retardador (o al operar una palanca en el volante de la dirección) en la cabina del operador y ajustando el RSC (Control de Velocidad del Retardador).
integrantes: Percy Gómez Sebastián González


componentes
Se encuentran en algunos grandes cargadores de ruedas y compactadoras de suelos. Los frenos se hallan ubicados entre la caja del eje y la punta del eje, y son completamente hidráulicos. Los principales componentes son los pistones, los discos, los platos, los resortes, el anclaje del freno y la maza del freno.
El pistón empuja los platos y los discos de los frenos conjuntamente para reducir la velocidad o detener la máquina. Para mover el pistón se utiliza aceite hidráulico. Los resortes de “retracción” hacen que el pistón se retraiga y libere los frenos cuando disminuye la presión del aceite.
En el sistema de frenos se utilizan múltiples platos, los cuales están empalmados en estrías al anclaje del freno que los mantiene inmóviles. La fricción de los discos (que giran con el eje) contra los platos (que se mantienen fijos por el anclaje del freno) es lo que reduce la velocidad o detiene el vehículo. Los discos son empujados contra los platos por el pistón.
El Retardo Dinámico se activa automáticamente si el camión excede el ajuste de sobre velocidad preestablecido. El voltaje de enlace variará entre 600 y 1500 volts durante el retardo.
El conjunto de Resistencias de Retardo está formado por varios paneles de resistencias individuales que conectados entre si proporcionan la capacidad de retardo. Los conjuntos están montados en la plataforma al costado derecho del camión y forman un solo conjunto con los motores sopladores incluidos.
funcionamiento en modo de freno retardo
Al aplicar el pedal de retardo o al conectar el RSC o si el equipo entra en modo de sobre velocidad, el modo de propulsión se desconecta y para ello los contactores de potencia P1 y P2 se abren. Los primeros contactores que entran en el modo de retardo son RP1 y RP2.

En la medida que el equipo disminuye la velocidad, se va produciendo la entrada de los contactores de retardo extendido, RP3, RP4, RP5, RP6, RP7, RP8, RP9, que le permiten al camión mantener el efecto de retardo hasta una velocidad de 4 MPH. Al partir de esa velocidad el operador debería aplicar el freno de servicio.

Se emplea un paquete de rejilla del resistor para disipar la energía proveniente de los motores de tracción (que operan como generadores), cuando están en el modo de retardo dinámico.
Sistema eléctrico de control ARC (control automático de retardo)
Controla electrónicamente el retardo en pendientes para mantener unas rpm del motor y un enfriamiento de aceite óptimos. Tal vez se pueda conseguir un frenado adicional usando el retardador manual o el pedal del freno. El ARC se desactiva cuando el operador conecta los frenos o el acelerador.
Sistema de control de tracción TCS
Supervisa y controla electrónicamente el patinaje de las ruedas traseras para obtener una mayor tracción y un mayor rendimiento del camión en terrenos en malas condiciones. Si el patinaje supera un límite fijado, los frenos de disco enfriados por aceite se conectan para disminuir la velocidad de la rueda que gira. El par se transfiere así automáticamente a la rueda para mejorar la tracción.
freno de estacionamiento Komatsu HD 785
La palanca acodada del freno de estacionamiento, montado en la consola cerca del operador, permite al operador acoplar y soltar el freno e estacionamiento. El freno de estacionamiento es aplicado por resorte y retornado por aire Debe usarse al estacionar el camión en una área señálala para estacionamiento
ubicación de los frenos de estacionamiento
sistema de frenado del Komatsu HD 785
El operador del camión aplica los frenos de servicio a través del uso de una válvula de pedal de pie en la cabina. El circuito de los frenos del camión es un sistema de disco seco y mojado aplicado hidráulicamente, controlado por aire
Durante la operación normal de la Válvula Relé del sistema de los trenos, cuando se oprime el pedal del treno de servicio, aire es suministrado desde el tanque de aire (seco) hacia los convertidores de presión.
Para controlar la velocidad del camión sin el uso de los frenos de servicio, el operador puede utilizar la palanca de la válvula de control manual para aplicar los frenos de discos mojados de las ruedas traseras. Esta válvula proporciona presión solamente a los frenos traseros para disminuir la velocidad del camión.
pedal de freno de servicio
freno retardador y estacionamiento
sistema de freno electromagnetico
El principio de funcionamiento se basa en la generación de un campo magnético entre el núcleo de bobinas y los rotores.

El campo se opone al movimiento de los rotores que giran con el eje cardan, con relación al núcleo de bobinas que se encuentran fijas al chasis del vehículo.

Es precisamente esta oposición al movimiento, lo que permite retardar la
Velocidad del vehículo, sin fricción entre sus componentes.

funcionamiento
frenos de camión komatsu 930 y 830 E
Los frenos delanteros tienen 3 pinzas o “caliper”, que aplican la fuerza de frenado a un disco de fricción seco en cada rueda que es solidario al giro de la rueda.
Operación actuadores freno delantero 830E
El aceite a presión enviado desde el pedal de freno llega al bloque de uniones y desde éste se reparte a los 3 conjuntos de actuadores. El aceite empuja los pistones y estos presionan las pastillas de freno en contra del disco, por ambos lados de éste, el cual se encuentra montado sobre la masa de la rueda delantera.

Actuadores de freno trasero 830E
Los frenos traseros tienen 2 discos en cada rueda, con un actuador por cada disco. El efecto del frenado se realiza sobre la velocidad de la armadura que es 33 veces mayor que la velocidad de la rueda. En cada disco exterior está montado el actuador de freno de estacionamiento.

Operación Freno de estacionamiento 930E-3

El freno de estacionamiento es un freno de tipo disco múltiple que se aplica con un resorte y se libera hidráulicamente. Es accionado con el interruptor de freno de estacionamiento montado en el panel de instrumentos en la cabina del operador.

Cuando el interruptor del freno de estacionamiento se coloca en la posición ON, se desenergiza la válvula de solenoide del freno de estacionamiento (SV2), ubicada en el múltiple de freno, en el gabinete de los componentes hidráulicos, eliminando la presión hidráulica de los conjuntos del freno de estacionamiento.

Los resortes belleville (cónicos) internos en los conjuntos del freno de estacionamiento actúan en el pistón para comprimir el paquete del disco, evitando la rotación de un engranaje (4, Figura 7-1), montado en el eje del rotor del motor de la rueda.

Cuando el freno de estacionamiento se cambia a la posición OFF, se suministra aceite presurizado a los conjuntos del freno a través de la válvula solenoide del freno de estacionamiento (energizada). La presión de aceite aplicada al pistón del freno de estacionamiento comprime los resortes belleville, liberando los discos para permitir que gire el engranaje del rotor del motor de la rueda.

Aplicación automática de freno

Si la alarma de pérdida de presión fuese ignorada por el operador y la presión del sistema fallado continuara bajando hasta un valor de 2.000±75 psi (en el caso del 830E), en cualquiera de los circuitos de los acumuladores delantero o trasero, se aplicará automáticamente el freno de servicio sin acción del operador. Esta aplicación automática la realiza la válvula PSV, ubicada en el múltiple de freno.

En el camión 930E-3 cuando la presión es inferior a 1650 psi, la válvula PS1 del múltiple de freno actuará en forma automática, aplicando todos los frenos.

Aplicación Automática por Falla Acumulador

Freno Trasero
En la figura se muestra que el acumulador de freno trasero (AR), ha bajado su presión a 2.000 psi. La presión del acumulador delantero hace que el carrete de la válvula de doble retención (DSV4) se desplace a la izquierda bloqueando el paso de aceite a la válvula de aplicación la que sólo sentirá la presión del acumulador fallado. Esto hace que el carrete de la válvula de aplicación se mueva conectando la salida de la válvula de doble retención (DSV) hacia la línea que va al portal (PX) del pedal de freno. También la presión del acumulador bueno se sobrepone a la presión del acumulador fallado en la válvula de doble retención (DSV) y la mueve conectando la línea de presión del acumulador bueno con la válvula de aplicación la que por la acción anteriormente descrita envía la señal al pedal de freno y se actúan los 2 carretes simultáneamente. Para el caso que se ilustra, el acumulador de freno delantero enviará el aceite a través del carrete (B2) a los actuadores de freno delantero. La presión que aún pudiera conservar el acumulador de freno trasero también actuará pero debilitada por la falla.

alarma de baja presión de servicio
Si al aplicar el freno de carga y descarga se activan la luz de alarma de freno y la alarma sonora, significa que la presión de aplicación de freno de carga y descarga, está bajo 1.000±25 psi (para ambos modelos de camión), y el equipo debe ser reparado.
Las corrientes eléctricas parásitas se encargan de decelerar el árbol primario. Durante este proceso se genera calor que debe disiparse mediante la refrigeración por aire o agua.
1 Rotores con aletas de ventilador
2 Estator con bobinas de excitación
3 Árbol del retardador (unido a los rotores)

Forman parte del estator de un freno continuo electromagnético. El estator se compone de un disco de hierro dulce con núcleos de hierro en los que están fijadas las bobinas de excitación. Las bobinas de excitación, a su vez, se componen de varias capas de arrollamientos de alambre de cobre. Al conectarse el freno continuo, se aplica corriente a las bobinas desde la red de a bordo. La corriente continua genera un campo magnético en los arrollamientos de cobre, que actúa sin contacto sobre los rotores en movimiento del freno de corrientes parásitas.
1 Rotores con aletas de ventilador
2 Estator con bobinas de excitación
3 Árbol del retardador (unido a los rotores)

freno hidrodinámico
Freno continuo primario o secundario que transforma la energía cinética del vehículo en energía térmica con ayuda de un líquido. Por ello, a los frenos continuos hidrodinámicos también se les denomina”retardadores hidrodinámicos”. El calor generado se suele transmitir al sistema de refrigeración del motor a través de un intercambiador de calor.
1 Válvula proporcional
2 Estator
3 Rotor
4 Accionamiento
5 Carcasa
6 Depósito de aceite
7 Intercambiador de calor
8 Válvula de entrada y salida de aire

rotor
Es un componente móvil de los retardadores conectado de forma fija con el árbol de accionamiento del retardador.
En los retardadores hidrodinámicos el rotor está diseñado como rodete de álabes que se pone en movimiento a través del árbol primario y que empuja el aceite, introduciéndolo en las cámaras del estator.

estator
Es un componente fijo de los retardadores conectado de forma fija con la caja del retardador.
En los frenos continuos hidrodinámicos el estator se compone de cámaras individuales en las que se introduce y se frena el aceite acelerado por el rotor.
En los frenos continuos electromagnéticos el estator se compone de un disco de hierro dulce con núcleos de hierro en los que están fijadas las bobinas de excitación.

sistema de enfriamiento
freno de descompresión del motor
Durante el servicio del freno motor se pierde trabajo de compresión al final del ciclo de compresión por medio de una válvula adicional en la culata. Como consecuencia se reduce el trabajo de decompresión en el tiempo de expansión, de manera que el émbolo ya no se acelera tanto en su movimiento descendente. A diferencia de la mariposa de escape, el empleo del estrangulador constante hace que el vehículo se frene durante el ciclo de compresión
diagnósticos de averías
Frenado desigual : Discos de frenado arqueados por sobrecalentamiento o golpes, Deficiencias de funcionamiento en el corrector de frenado.
Ruidos extraños al realizar la frenada: Estos ruidos suelen ser debidos a elementos de fricción desgastados o cristalizados por sobrecalentamiento, o bien a surcos y ralladuras en los discos de frenado.
Baja eficacia de los frenos: Desgaste de los elementos de fricción Avería en la bomba de freno, con lo que se procederá a la sustitución completa de la bomba o a la reparación de los elementos de la misma mediante un kit de reparación.

Desgaste de los discos de los frenos

Se debe revisar el desgaste del disco de freno cada 1000 horas, utilizando la herramienta indicadora de desgaste (EF9302), incluida en el grupo de herramientas embarcadas con el camión.

detector de holgura
Acumuladores de freno
instalación incorrecta
sobrecarga o baja carga
fallas en los sellos
falla en la válvula de carga
Fatiga/agrietamiento del material

seguridad
Conclusión
SISTEMAS DE FRENOS DE MAQUINARIAS PESADAS
Percy Gomez
Percy Gomez
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Sebastian Gonzalez
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Percy Gomez
Frenos de semiejes
Freno Continuo Secundario
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Percy Gomez
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