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Manual
MANUAL TECNICO
Y DE RECOMENDACIONES
MANUAL TECNICO Y DE RECOMENDACIONES
FRICCION SRL
FRENO.- La definición técnica de freno se resume en la transformación de energía
cinética o de movimiento en energía calorífica o calor. Este proceso de transformación de
energía se inicia al accionar el sistema de freno de un vehículo en movimiento hasta la
parada final del mismo.
DEFINICIONES BASICAS NECESARIAS.
COEFICIENTE DE FRICCION.- El coeficiente de fricción entre dos superficies en
movimiento, se define como la resistencia que ofrecen los materiales para deslizarse con la
aplicación de una fuerza normal, cuya dirección es perpendicular al plano de trabajo.
La cantidad de fricción que se produce por el contacto de dos cuerpos cualquiera se refiere
como su coeficiente de fricción, lo cual es la cantidad de fuerza requerida para mover uno
de los cuerpos mientras se mantiene contacto con el otro.
FIGURA 1 - Coeficiente de fricción
El coeficiente de fricción se expresa por la relación de la cantidad de fuerza dividida por el
peso del cuerpo en movimiento. Miremos tres ejemplos:
En la figura 1, ejemplo:
Para (a), si el cuerpo en movimiento pesa 100 kilos, y se requiere una fuerza de 60 kilos
para mantenerlo en movimiento mientras se mantiene en contacto con el otro cuerpo,
entonces el coeficiente de fricción entre los dos cuerpos es 60% o 0.6.
Para (b), si se necesitan 50 kilos de fuerza para mantenerlo en movimiento, el coeficiente
de fricción es 50% o 0.5.
Para (c), si solamente se requieren 35 kilos de fuerza, el coeficiente de fricción es 35% o
0.35.
El coeficiente de fricción entre dos superficies cualesquiera cambia con la variación del
estado de una o las dos superficies. Como ejemplo, la aparición de aceite o grasa entre dos
superficies, reducirá considerablemente la fricción entre éstas, lo cual demuestra que la
condición de estas superficies juega un papel muy importante en la fricción que se
desarrolla. Esta posible variación en el coeficiente de fricción siempre está presente cuando
cualquier factor que contribuye al valor de la fricción de cualquier material está sujeto a
cambios ya sea permanente o temporalmente
Siempre existe calor cuando se desarrolla fricción.
ENERGIA CINÉTICA O DE MOVIMIENTO.- Es la energía que un cuerpo posee al
estar en movimiento.
ENERGIA CALORÍFICA.- El calor es una otra forma de energía, que en este caso se
obtiene por la transformación de energía cinética en calor, manteniendo el principio básico
de que la energía no se pierde ella se transforma. El calor puede transferirse de un cuerpo a
otro en virtud de una diferencia de temperatura existente entre los dos. Es importante hacer
notar que la cantidad de calor absorbida por un cuerpo es medida en grados Celsius o
Fahrenheit y que la temperatura es un estado o una condición del mismo.
Como la fricción es la resistencia al movimiento relativo entre dos cuerpos en contacto, y
como la fricción genera calor, otra definición de frenos sería, que es un aparato
mecánico que retarda el movimiento de un vehículo mediante fricción, por lo tanto
transforma la energía de movimiento en calor.
DISIPACIÓN DE CALOR.- Sí el calor generado al aplicar el freno en un vehículo en
movimiento no fuere disipado, la temperatura continuara aumentando a cada aplicación,
disminuyendo la eficiencia de sus componentes y, eventualmente, llevándolo a su
destrucción. El calor es disipado por el disco y tambor de freno como también del propio
conjunto que conforma el sistema de accionamiento, disminuyendo así la temperatura.
FEADING.- Es la pérdida del coeficiente de fricción de una pastilla o balata, provocada
por el calor generado durante el frenado.
FUERZA.- Acción capaz de alterar la velocidad de un cuerpo en movimiento. (F=Kg)
AREA.- Medida de superficie. (A=Cm2)
PRESION.- Relación entre fuerza aplicada y área de una superficie. (P=F/A)(Kg/Cm2)
FUERZA DE FRENADO.- Fuerza que aplica el mecanismo de freno, en sentido contrario
al movimiento del vehículo.
DEFINICIÓN DE LA FUERZA DE FRENADO.
El hecho de que una persona levante el pie del acelerador y accione el pedal del freno, él
está ocasionando que la fuerza de frenado detenga el vehículo. Físicamente el proceso de
frenado significa la transformación de energía cinética en calor, a través del coeficiente de
fricción que se origina entre la balata de freno y el tambor o entre la pastilla de freno y el
disco.
Esta acción hace que los componentes de un sistema para freno del vehículo sean
calentados y alcancen temperaturas de hasta 750 º C.
Es difícil apreciar la cantidad de fuerza de frenado que se requiere para detener un vehículo
comercial moderno, particularmente, a altas velocidades.
Un simple método de explicar esto es comparar los caballos de fuerza requeridos para
acelerar un vehículo y los caballos de fuerza para detenerlo.
Un vehículo medio de pasajeros, con una potencia de motor de 160 HP, durante la
aceleración, puede alcanzar velocidades de hasta 200 Km/h. Para frenar este vehículo en
algunos segundos, es necesaria una desaceleración de 1200 HP vale decir 7.5 veces mas
que la aceleración. En este caso la compresión de las pastillas de freno, actuando sobre el
disco, seria mayor a 2000 Kg de fuerza y la compresión de las balatas actuando sobre los
tambores sería de 1400 Kg
Un camión con un motor capaz de desarrollar 100 HP requerirá cerca de 1 minuto para
acelerarse a 97 km por hora. El mismo vehículo debe ser capaz de detenerse de 97 km por
hora en menos de 6 segundos. Ignorando otros factores conocidos, tales como fricción de
rodaje y resistencia del viento, lo cual juega un papel en todas las paradas, los frenos tienen
que desarrollar la misma energía en 6 segundos que el motor desarrolla en 60 segundos. En
otras palabras, los frenos hacen el mismo trabajo que el motor en un décimo de
tiempo y tienen que desarrollar aproximadamente 1.000 caballos de fuerza durante
una parada.
FIGURA 2 - Fuerzas involucradas en el frenado
SISTEMAS DE FRENOS
FRENO HIDRÁULICO.- Este sistema de freno funciona de acuerdo a la ley de Pascal
que determina que la presión ejercida sobre un liquido dentro de una cámara sellada es
transmitido por igual en todas las direcciones.
Cuando el pedal de freno es accionado, esta fuerza de acción es transmitida al circuito
hidráulico, este presiona él líquido en el cilindro maestro y en las tuberías de freno, hasta
alcanzar los pistones de los cilindros de rueda. Esto hace que los patines de freno se
apliquen contra el tambor y esto hace que se produzca la desaceleración de la velocidad de
las ruedas.
FRENO A DISCO.- En este freno, la fuerza de frenado es obtenida presionando dos
pastillas contra el disco de freno, utilizando también el sistema hidráulico para su
accionamiento.
FRENO A AIRE COMPRIMIDO.- Este tipo de freno es generalmente usado en
vehículos de grande porte, donde el sistema hidráulico no es recomendable, en virtud de
las elevadas presiones exigidas para la eficiencia de los frenos. Este sistema se diferencia
del sistema hidráulico por que utiliza como fluido el aire, siendo este más versátil que el
fluido líquido.
FRENO MOTOR.- Este sistema esta conectado al escape del motor, actúa por obstrucción
parcial de la salida de los gases. De esta forma, el motor ofrece resistencia al movimiento
del vehículo. Normalmente los camiones de alto tonelaje utilizan este sistema en pendientes
pronunciadas dado que de aplicar continuamente el freno sobrecalentarían el sistema,
ocasionando así una perdida de eficiencia en los frenos.
MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS PARA FABRICAR MATERIALES DE FRICCION
Los materiales de fricción son básicamente fabricados por tres grupos de materias primas:
FIBRAS.- La más común es la fibra de amianto, utilizada por su particularidad de resistir
altas temperaturas y de darle al material de fricción estructura y resistencia mecánica.
Actualmente se utilizan fibras alternativas para sustituir el amianto, tales como la fibra de
vidrio, lana de acero, Keblar, fibra acrílica y otros a los que se denomina materiales NON
ASBESTO.
RESINAS.- Es el material aglutinante. Estas resinas pueden ser fenólicas puras o
modificadas, teniendo la particularidad de resistir altas temperaturas y darle al material de
fricción estabilidad dimensional.
CARGAS.- Como su nombre lo indica estos materiales se utilizan como cargas, pero con
funciones específicas tales como: disipadores de calor, modificadores de coeficiente de
fricción, lubrificantes y antioxidantes.
TIPOS DE MATERIALES DE FRICCION
Los principales tipos de materiales de fricción usados en vehículos automotores y equipos
industriales son los siguientes:
MATERIAL MOLDEADO.- Estos materiales son compuestos por fibras, resinas y
cargas. Estos materiales se mezclan, después se preforman en frió y posteriormente son
prensadas en prensas calefaccionadas a temperaturas que oscilan de 130 a 160 ºC. Este
proceso de fabricación en el que se utiliza resinas en polvo se denomina elaboración por vía
seca y cuando este proceso es humedecido por resinas liquidas se denomina elaboración por
vía húmeda.
Imagen Balatas
MATERIAL EN ROLLO MOLDEADO.- En este proceso se utiliza resinas liquidas,
cauchos y solventes. El proceso de fabricación es por vía húmeda y esta mezcla es extruida
en laminadoras y posteriormente son sometidas a tratamiento térmico de cura. Estos rollos
pueden ser con o sin malla metálica.
MATERIAL EN ROLLO TEJIDO.- Este material esta compuesto por hilos de amianto u
otras fibras que son tejidas en mantas de distintos espesores, posteriormente son
impregnados de resinas y cargas luego este material es sometido a tratamiento térmico de
cura.
FORRO DE EMBRAGUE TEJIDO.- Este material esta compuesto de hilos de amianto u
otras fibras, estos hilos son impregnados con resinas, cauchos y cargas, luego se secan y se
tejen, para posteriormente prensarlos en caliente.
CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES QUE DEBE TENER UN BUEN MATERIAL
DE FRICCION
COEFICIENTE DE FRICCION.- Este factor es uno de los más importante, pero más
importante es que su valor se mantenga prácticamente constante, dentro de una determinada
faja de temperatura, esto garantizara eficiencia y seguridad en el material de fricción. La
estabilidad del coeficiente de fricción es un factor primordial, en función de la temperatura,
velocidad, presión y factores externos. Estos materiales hoy en día pueden ser clasificados
en coeficientes de baja fricción (EE), media fricción (EF) y alta fricción (FF) .
FEADING Y RECUPERACIÓN.- Todo material de fricción, cuando es sometido a
trabajar a temperaturas elevadas, de hasta 350 ºC por ejemplo, presenta una reducción en su
coeficiente de fricción. Este fenómeno es llamado de FEADING O FATIGA. Esta
reducción en su coeficiente, es importante que se mantenga dentro de los límites tolerables,
de modo que el sistema de freno presente una buena eficiencia. Enfriando el material a
temperatura ambiente, nuevamente es sometido a trabajar a altas temperaturas y es
tremendamente importante que este coeficiente de fricción obtenido tenga valores similares
que el primer ensayo. Este fenómeno se lo denomina RECUPERACIÓN.
RESISTENCIA MECANICA.- Los materiales de fricción deben tener una buena
resistencia mecánica, suficiente como para soportar los esfuerzos mecánicos que se
producen en su utilización tales como:
1. - La compresión que se produce al presionar los patines de freno contra el tambor o las
pastillas de freno contra el disco.
2. - La resistencia al cisallamiento que producen las fuerzas tangenciales, en virtud al
movimiento de rotación de los tambores y discos de freno.
ESTABILIDAD DIMENSIONAL.- Todo material de fricción que es calentado y,
enseguida es enfriado debe mantener su forma y dimensiones casi inalteradas.
DURABILIDAD.- La durabilidad de un material de fricción o balata de freno es muy
importante, pero este fenómeno esta condicionado a factores externos que acortaran o
alargaran la durabilidad del mismo. A continuación detallaremos algunos de ellos para su
análisis:
1. - Las balatas y pastillas para frenos son aglutinadas por resinas fenolicas orgánicas, estas
imponen limitaciones a altas temperatura de trabajo en su utilización. En el caso de que los
frenos sean operados constantemente a elevadas temperaturas, el desgaste de estos
materiales de fricción es acelerado.
2. - La durabilidad también es afectada por la condición en la que se encuentran las
superficies de trabajo de los tambores y discos de freno. Tambores de frenos con surcos
profundos en su superficie de trabajo disminuyen el área de contacto entre las balatas y el
tambor, por consiguiente existirá un incremento importante de temperatura, que reducirá
significativamente la durabilidad de la balata. Es importante recomendar a los mecánicos de
freno que cuando rectifiquen tambores y discos de freno intenten dejar la superficie
rectificada lo menos rugosa posible, este factor de rugosidad ayuda a prolongar la vida útil
de las balatas para freno.
3 - Tambores y discos de freno con medidas o espesores por debajo del límite permitido por
el fabricante también afectan la durabilidad de estos materiales.
4. - El desgaste de las balatas y pastillas para freno es necesario, para que pueda asegurar
una renovación de la superficie de contacto de estos materiales, caso contrario sé producirá
el fenómeno de cristalización y por consecuencia la perdida total del coeficiente de
fricción. Por otro lado esta renovación no debe ser muy rápida, pues esto resultaría en poca
durabilidad.
5. – EFECTO DEL PESO Y LA VELOCIDAD. La durabilidad también es afectada en
vehículos con exceso de carga y peor aún si estos se conducen a altas velocidades.
Para explicar este factor lo haremos de la siguiente manera:
Si el peso del vehículo se duplica, la energía de movimiento que se transformara en calor
también se duplica.
Si el freno no se disipa correctamente y absorbe el exceso de calor causado por el peso del
vehículo, (en exceso de las especificaciones diseñadas del vehículo), los frenos no
funcionarán de manera adecuada.
Los sistemas de frenos están diseñados para controlar bien el vehículo cargado hasta el peso
bruto del vehículo (GVW por su sigla en inglés). Nunca exceda el GVW de un vehículo.
El efecto de altas velocidades en el frenado es más significativo.
Comparando paradas de una velocidad de 32 km por hora con paradas de una velocidad de
64 km por hora, los cálculos de ingeniería muestran que en realidad hay cuatro veces más
de energía de movimiento para transformarse en calor durante una parada de 64 km por
hora como durante una parada de 32 km por hora. Por lo tanto, si la velocidad se duplica, se
debe aumentar cuatro veces más la fuerza de frenado, y los frenos deben absorber o disipar
cuatro veces más calor. Si la velocidad aumenta tres veces, la fuerza de frenado que se
necesita es nueve veces más alta. Naturalmente, si tanto el peso como la velocidad de un
vehículo se duplican, la fuerza de frenado debe aumentar ocho veces y los frenos
deben absorber o disipar ocho veces más calor.
FIGURA 3 Efecto de peso y velocidad en la fuerza de frenado requerida
CAMBIO DE BALATAS PARA FRENO
CUANDO CAMBIAR:
1.- Cuando se hayan impregnado de aceite o grasa
2.- Cuando su espesor este 1 mm por arriba de la cabeza del remache.
3.- Cuando se hayan cristalizado o fisuradas por los efectos de altas temperaturas.
4.- Las balatas deben cambiarse por ejes completos, o como mínimo una rueda completa.
CUIDADOS COMO REMACHAR UNA BALATA PARA FRENO
1. - Para un correcto remachado debe usarse una maquina remachadora que puede ser
mecánica, hidráulica o neumática. Es conveniente realizar el remachado en una
remachadora neumática o hidráulica para obtener una presión uniforme en todos los
remaches.
2. - Retirar los remaches del patín de freno utilizando un punzón saca remache de una
remachadora neumática, o manualmente con un cincel, teniendo el cuidado necesario de no
dañar las perforaciones de los patines de freno.
3. - Limpiar el patín de freno, para ello recomendamos el uso de un cepillo de alambre de
acero. Se recomienda también verificar que la superficie del patín de freno este lisa y no
haya sufrido deformaciones.
4. - Es importante que los orificios del patín no hayan sufrido deterioro o estén demasiado
ovalados por retirar con negligencia los remaches anteriores.
5. - Controlar que el diámetro interior de la balata sea el mismo que el diámetro exterior del
patín de freno colocándose el uno sobre el otro.
6. - Evitar el manipuleo de las balatas para frenos nuevas cuando las manos del operador
estén con grasa o aceite, el contacto de estos productos con las balatas perjudican la
eficiencia y rendimiento de este material de fricción.
7. - Colocar la balata sobre el patín de freno, verificando que las perforaciones de la balata
coincidan exactamente con las del patín y proceder a colocar los remaches del centro del
patín hacia los extremos, inmediatamente apretar la balata sobre el patín utilizando varias
pinzas o alicates prensas para obligar al material de fricción a que se asiente perfectamente
sobre el patín. La holgura máxima aceptable entre el patín y la balata debe ser de 0.25 mm
y para controlar esta holgura se utiliza una galga calibradora.
8. - Es importante utilizar remaches del largo correcto, ni demasiado largo ni demasiado
corto. Se considera ideal que el remache sobresalga del patín de 4.5 mm a 5.0 mm, esto
para remaches 10-12 o 13-12 o de lo contrario aplicar la fórmula 0.75 x diámetro del
remache.
9. - Es recomendable el uso del remache semitubular o tubular de latón o hierro latonado,
debido a sus propiedades mecánicas, de resistencia y de dilatación.
10. - Verifique las condiciones del punzón de la remachadora, sus cantos deben ser vivos
para permitir un remachado profundo con bordes perfectamente conformados.
11. - Es importante remachar los remaches del centro del patín de freno hacia los extremos,
teniendo el cuidado de que la forma del remachado tenga un perímetro regular y no estar
achatado hacia un lado.
RECOMENDACIONES PARA INSPECCIONAR UN BUEN REMACHADO
1. - El reborde del remachado no debe presentar grietas o fisuras, si las hubiera, ello indica
que la fuerza de remachado es excesiva.
2. - El reborde del remachado debe quedar bien aplastado contra el patín de freno, si
sobresaliera, ello indica que la fuerza de remachado es insuficiente.
3. - El reborde de remachado debe tener un perímetro regular y no estar achatado hacia un
lado, si esto ocurriera las causas posibles son:
- Los orificios del patín con los de la balata no coinciden.
- El conjunto patín – balata no estaba perpendicular al punzón de la remachadora
mientras se efectuaba el remachado.
- Remache utilizado inadecuado, demasiado largo.
-
4. - Inspeccionar si lateralmente la balata de freno no presenta fisuras próximas a los
remaches, si esto ocurriera las causas posibles son:
- El patín de freno esta levemente deformado.
- El radio de curvatura de la balata no coincide perfectamente con el radio externo
del patín.
- El operario no utilizó adecuadamente las pinzas o alicates prensas.
- Fuerza de remachado demasiada brusca, se recomienda que esta fuerza de
aplicación sea lenta aproximadamente 2 segundos, y debe permanecer
presionándose por 1 segundo.
RECOMENDACIONES PARA ALMACENAR BALATAS PARA FRENO
1. - Cada balata para freno tiene una curvatura especifica para ajustarse perfectamente a la
curvatura del patín de freno, es por ello que se recomienda almacenar las balatas colocadas
lado a lado. Jamás almacene estas piezas apoyadas unas sobre otras, con su curvatura
apoyada en el piso, pues el peso de esta columna seguramente deformara las piezas que
estén abajo.
2. - Es importante no almacenarlas asentadas sobre el piso, pues la humedad puede
ocasionar problemas de eficiencia en el material, para ello recomendamos el uso de tarimas
de madera.
EL TAMBOR DE FRENO
Siendo el freno un mecanismo que convierte la energía de movimiento en calor, el tambor
de freno es justamente la parte del mecanismo responsable por la disipación del calor
generado durante una frenada. Así el tambor tiene un papel importante en el desempeño y
eficiencia del freno.
Como cada vez se necesita frenar pesos mayores en velocidades altas, da como resultado un
aumento en el torque de frenado y de la velocidad relativa entre el tambor y la balata,
siendo el tambor, cada vez mas exigido.
El coeficiente de fricción y todo el aumento de fuerzas deben ser obtenidos por un aumento
de presión, que es igualmente limitada, resistencia que se puede aplicar en el tambor de
freno.
Este calor originado entre las superficies de contacto, debe ser disipado rápidamente para
mantener los coeficientes de fricción dentro de los límites tolerables normales y reducir las
oscilaciones térmicas.
En trabajo, el tambor se dilata por la acción de las fuerzas radiales y por el efecto del
aumento de la temperatura, lo que puede disminuir las superficies de contacto, debido a una
modificación en el diámetro interno del tambor con relación al diámetro externo de la
balata y aumentar, consecuentemente los puntos de presiones localizados. La dilatación del
tambor de freno y la disminución del coeficiente de fricción de las balatas bastan para
provocar el fenómeno llamado Feading o fatiga.
Por lo tanto los fabricantes de tambores de freno deben fabricar sus productos para
favorecer la disipación de calor y reducir el aumento de la temperatura.
CUALIDADES DE UN TAMBOR DE FRENO
La calidad de los tambores de freno es fundamental pues el buen rendimiento de las balatas
depende de ellos. A continuación detallamos algunas cualidades importantes:
- Debe resistir esfuerzos mecánicos y altas temperaturas.
- Deben fácilmente disipar calor y reducir las dilataciones térmicas que se
originan por el aumento de temperatura y las presiones radiales.
- Todo riesgo de ruptura debe ser eliminado y las deformaciones producidas por la
acción de contracciones mecánicas y técnicas deben ser pequeñas.
- La superficie interna del tambor de freno cuidadosamente rectificada, sirve de
superficie de contacto al material de fricción, este contacto debe ser superior a
90 % del área de trabajo de la balata.
- El material del cual es fabricado el tambor de freno debe estar perfectamente
adaptado al material de fricción o viceversa. Por otro lado, siendo el roce la
causa del desgaste, la dureza de ambos debe mantenerse dentro de valores
compatibles.
- Con la finalidad de limitar el aumento de temperatura a nivel de superficies de
contacto entre el tambor y la balata de freno, es necesario que el calor producido
después de una frenada se disipe rápidamente en la masa de metal del tambor de
freno y debe ser evacuada inmediatamente al aire ambiente. El metal utilizado
para la fabricación de los tambores debe tener suficiente conductividad térmica.
- El metal con el que se fabrica los tambores debe también resistir la fatiga
térmica debido a las diferencias de temperatura entre la superficie interior y
exterior, la superficie exterior de un tambor de freno es muchas veces provista
de nervios que aumentan la resistencia mecánica y facilita la disipación de calor.
MATERIALES USADOS EN LA FABRICACIÓN
Los tambores de freno son fabricados en hierro fundido gris, en virtud a sus características
que a continuación detallamos:
- Fácil fusión y moldaje
- Buena resistencia mecánica
- Buena resistencia al desgaste
- Buena capacidad amortizadora
- Resistencia a la compresión
- Excelente rectificado
Sus propiedades harán del hierro fundido gris de gran importancia para la industria
automovilística. Por esta razón SAE por intermedio de la especificación J-431 elaboro una
clasificación de setos materiales.
Esta clasificación SAE también fue adaptada por la ASTM en su norma 159-72 “ Hierro
fundido gris para uso automovilístico “.
CARACTERISTICA CLASE SAE
COMPOSICION G 2500ª G 3500B G 3500C
CARBONO TOTAL 3.20 – 3.60 3.20 – 3.60 3.20 – 3.60
SILICIO 1.60 – 2.10 1.30 – 1.80 0.60 – 1.80
MAGNESIO 0.60 – 0.90 0.60 – 0.90 0.60 – 0.90
ASUFRE 0.12 0.12 0.12
FOSFORO 0.15 0.15 0.15
FAJA DE DUREZA HB 207-255 HB 207-255 HB 207-255
RESISTENCIA A LA
TRACCION (Kg/mm2) 17.5 24.5 24.5
TIPOS Y APLICACIONES DE LOS TAMBORES
G2500 A Tambores de freno para servicio medio, donde el alto contenido de carbono
es usado para minimizar los efectos de calentamiento.
G3500 B Tambores de freno para servicio pesado, donde además de minimizar los
efectos de calentamiento es necesario alta resistencia mecánica.
G3500 C Tambores de freno para aplicaciones en servicios extra pesados.
ALMACENAMIENTO DE TAMBORES DE FRENO
Para almacenar cierta cantidad de tambores de freno proceda de la siguiente forma:
1. - Inicie el apilamiento sobre una superficie firme y plana, completamente horizontal
2. - Siempre el primer tambor boca abajo y los demás boca con boca y fondo con fondo
3. - Jamás coloque un tambor dentro del otro.
MONTAJE DE UN TAMBOR DE FRENO
Durante el montaje, el tambor deberá encajar perfectamente en el cubo. Nunca forcé el
tambor contra el cubo ajustando con los pernos al meterlo, esto puede ocasionar la rotura
del tambor a la altura del anillo perforado de encaje. Jamás use martillo.
Ajuste la balata de modo que el tambor gire libremente. Si la balata aprieta el tambor
durante el ajuste, esto sobrecalentara el tambor y la balata durante el rodaje, este aumento
excesivo de temperatura puede ocasionar la aparición de fisuras en el tambor,
disminuyendo así la vida útil del mismo y desgastando inútilmente las balatas de freno.
Es recomendable que, en los primeros doscientos kilómetros, el sistema de freno no sea
forzado y que la utilización del vehículo sea extremadamente cuidadosa en este periodo de
asentamiento, de lo contrario el rendimiento del sistema no será satisfactorio, con la
agravante de que la balata de freno pueda cristalizarse, fenómeno extremadamente
peligroso, además de provocar ruidos y algunas otras consecuencias.
RECTIFICADO DE TAMBORES DE FRENO
Para que un sistema de freno trabaje siempre con eficiencia y alto rendimiento, depende
también de realizar un correcto rectificado en el tambor de freno.
Un buen rectificado tiene como finalidad restaurar las áreas de contacto entre las balatas y
el tambor. Esta área de contacto o de trabajo entre el tambor y la balata debe ser superior al
90 % caso contrario existe el riesgo de desgaste prematuro por sobrecalentamiento
localizado. Esto puede ser observado en la superficie de trabajo de una balata.
En este proceso de rectificado son eliminadas de la superficie de trabajo del tambor, surcos,
ranuras, fisuras y otras deformaciones originadas en el proceso de frenado.
Es importante también, que esta operación de rectificado se realice en maquinas
rectificadoras especiales para este fin, tener el cuidado de no sacar de centro el tambor
cuando el operador centra la pieza con los conos centradores de la maquina rectificadora,
este error seguramente provocara una vibración en el pedal de freno cuando sea accionado
el freno.
Verificar también el diámetro máximo de rectificado permitido en el tambor de freno, esta
medida normalmente es indicada en la misma pieza.
La superficie de rectificado debe quedar lo mas lisa posible, esto prolongara la vida útil de
las balatas de freno.
DAÑOS Y DEFORMACIONES EN LOS TAMBORES DE FRENO
1. - PUNTOS DUROS.- Los puntos duros consisten en alteraciones provocadas en puntos
aislados de la superficie de frenado del tambor, ocasionadas por altas temperaturas
generadas durante las frenadas. Un punto endurecido consiste en una pequeña
protuberancia que se origina en la superficie de trabajo del tambor.
Un tambor con áreas grande de puntos duros en la superficie de frenado del tambor,
necesariamente debe ser rectificado, si esta operación no se realiza tendremos como
consecuencia perdida de eficiencia en el frenado, el pedal de freno vibra y el frenado es
inconstante a baja velocidad.
2. - FISURAS O GRIETAS.- Fisuras con más de 1 mm de profundidad exigen que el
tambor sea rectificado inmediatamente.
Si después de rectificado las fisuras permanecieren visibles y no fueran percibidos por la
prueba de la uña, el tambor puede ser reutilizado y si en el caso de que las fisuras fueran
profundas existe el peligro de quiebra del tambor, en este caso se recomienda cambiar por
otro tambor nuevo.
3. - TAMBOR CON CENTRO ALTO.- Algunos tambores pueden presentar variaciones
en su geometría, en función de las condiciones de uso. El centro alto es una de ellas y
consiste en una elevación regular en la parte central de la superficie de trabajo del tambor,
esta irregularidad disminuye el contacto entre la balata y la superficie. Si esta elevación
fuera superior a 1 mm, el tambor debe ser rectificado si las condiciones de medidas lo
permiten. Caso contrario resultara un freno ineficiente y con ajustes prematuros de regulado
en los frenos.
4. - TAMBOR CÓNCAVO O CONVEXO.- Son tambores que también presentan
deformaciones en la superficie de trabajo de concavidad o convexidad como se representa
en la figura.
En este caso como el de centro alto, la deformación no debe ser superior a 1 mm, caso
contrario proceder a rectificar si las condiciones de medidas lo permiten. Caso contrario
también resultara un freno ineficiente y con ajustes prematuros de regulado de frenos.
5. - TAMBOR EN CONO RECTO.- Esta deformación en cono recto puede traer
consecuencias graves.
Esta deformación consiste en la inclinación del plano de la superficie de contacto del
tambor con el patín de freno. Esta inclinación puede generar una tolerancia de 1 mm entre
la parte externa e interna del tambor como limite tolerable. Medidas superiores a 1 mm
pueden comprometer seriamente el funcionamiento del conjunto de freno debido a que el
patín de freno trabajara torcido y bajo esta condición la posibilidad de quiebra y
deformación en el patín de freno es inminente.
6. - TAMBOR OVALADO.- Esta deformación es una alteración geométrica de tambor,
dando así la apariencia ovalada. Si esta deformación geométrica no es superior a 0.2 mm el
tambor puede ser utilizado, siendo el síntoma de ovalizacion, la vibración del pedal de
freno al aplicarlo en un proceso de frenado.
IMPORTANTE
Al parar el vehículo después de haber exigido el freno a limites superiores, nunca deje el
freno de mano o de emergencia accionado, ya que el tambor esta caliente y dilatado
producto del aumento de la temperatura en el sistema, al enfriarse el tambor se contrae y al
contraerse la resistencia del patín de freno puede quebrar el tambor.
Nunca enfrié bruscamente con agua un tambor de freno, el choque térmico puede ocasionar
la rotura del tambor.
FALLAS MÁS COMUNES EN LOS FRENOS HIDRAULICOS
SINTOMA CAUSA CORRECCION
FRENADO
INSUFICIENTE
Balatas Mojadas. Apretar el pedal de freno suavemente, con el
carro en movimiento, para que las balatas sequen
Aire en el circuito hidráulico Sangrar el sistema
Baja presión en el circuito
hidráulico
Verificar el nivel del liquido de freno y fugas de
liquido
Balatas gastadas, el pedal de
freno debe ser accionado
varias veces para que el freno
pueda parar el vehículo
Mucha tolerancia entre el tambor y la balata.
Regular el freno. Si el defecto persiste, cambie
las balatas y regule con la tolerancia adecuada.
Grasa en los tambores, fuga
de liquido de freno por los
cilindros.
Retirar la grasa de los tambores, si las balatas
estuvieran impregnadas deberá cambiarse. Hacer
la prueba de fuga de liquido en el circuito
hidráulico
Balatas inadecuadas Cambiar las balatas.
FUGA DE
LIQUIDO DE
FRENO
Fugas en las tuberías o en las
mangueras flexibles.
Con el carro parado, apretar el pedal de freno
con fuerza y examinar todas las uniones de las
mangueras flexibles y las tuberías de todo el
circuito
PEDAL DE
FRENO
ESPONJOSO
Cubetas de freno en mal
estado Cambiar las cubetas de freno
Mangueras flexibles, infladas
o rajadas Verificar las mangueras y cambiarlas
Liquido de freno de mala
calidad Cambiar él liquido de freno de todo el sistema.
Balata en rollo de mala
calidad Cambiar las balatas
FRENOS
CALIENTAN
Freno de mano
Si el problema fuere solamente en las ruedas
traseras, es posibles que el freno de mano no este
regulado y este forzando la balata contra el
tambor, esto puede suceder sin que la palanca de
freno de mano estuviera jalada
No existe tolerancia entre la
balata y el tambor. Regular el freno con la tolerancia adecuada
Liquido de freno no retorna.
Válvula de retorno con problemas. No abre
después de la aplicación de los frenos. Orificios
de las tuberías trancados
Cilindros de caliper trancados
Limpiar los cilindros de los calipers, cambiar los
capuchones y verificar que las pastillas para
freno retornen normalmente.
PEDAL DE
FRENO DURO
Circuito hidráulico trancado y
pedal sin tolerancia inicial
Verificar tolerancia del pedal y verificar el
circuito hidráulico
Mangueras flexibles o
tuberías dobladas o trancadas Verificar todo el circuito hidráulico.
Patines de freno mal
regulados o mal montados. Regular los patines y verificar el montaje.
PEDAL DE
FRENO BAJO
Las mangueras flexibles se
expanden fácilmente cuando
se aplica presión al circuito
hidráulico.
Cambiar las mangueras
Aire en el circuito hidráulico. Sangrar el sistema hidráulico.
Tolerancia excesiva en el
curso del pedal de freno. Regular la tolerancia inicial.
Tolerancia excesiva entre el
patín de freno y el tambor. Regular los frenos.
Balatas gastadas Cambiar las balatas para freno
Falta de liquido de freno Completar el nivel de deposito.
FRENADAS
BRUSCAS
Tambores defectuosos,
fisurados u ovalados.
Rectificar los tambores para corregir esta
deformación, de lo contrario cambiarlos
Aceite o grasa en la superficie
de trabajo de las balatas.
Cambiar las balatas y limpiar los tambores con
alcohol industrial.
Cilindros de frenos de
diferentes medidas en cada
rueda.
Cambiar para una sola medida.
PEDAL DE
FRENO NO
RETORNA
Mecanismo del pedal o
palanca de accionamiento del
cilindro maestro con
dificultad de movimiento
Verificar el mecanismo del pedal y de la
palanca.
Pistones de los cilindros
trancados.
Corregir el defecto dejando los pistones con
movimiento libre.
Mangueras flexibles dobladas
y conexiones quebradas. Cambiar las mangueras y las conexiones.
EL VEHÍCULO
TIRA PARA UN
LADO CUANDO
SE APLICA EL
FRENO
Una rueda frenando mas que
la otra.
Corregir la tolerancia entre la balata y el tambor.
Verificar los cilindros de freno.
Grasa en una de las ruedas o
cilindro de freno con fuga.
Limpiar la grasa o cambiar las cubetas de los
cilindros de freno.
Resortes de retorno vencidos
o quebrados. Cambiar los resortes.
Tambor de freno en mal
estado. Cambiar los tambores.
FRENOS
RUIDOSOS
Balatas cristalizadas Cambiar las balatas
Balatas flojas, mojadas,
sucias o engrasadas.
Remachar las balatas nuevamente, secarla,
comprimiendo el pedal de freno con el carro en
movimiento. Limpiar el tambor y si la suciedad
en la balata es superficial lijarla.
LUZ DEL
SISTEMA DE
ALARMA DEL
FRENO
ENCENDIDO
Volumen del liquido por
debajo del limite permitido.
Verifique la existencia de fugas en todo el
sistema. Nunca complete el reservatorio sin
antes verificar los desgastes de los materiales de
fricción, con seguridad haciendo el cambio, él
liquido volverá al nivel máximo.
Sistema de tapa y boya con
defecto.
Verifique los contactos eléctricos y posibles
fisuras en la tapa. Si fuera necesario haga la
sustitución.
RUIDO SIN LA
APLICACIÓN DE
LOS FRENOS
Componentes de freno con
defecto. Seguros rotos.
Pastillas o balatas fuera de las
medidas indicadas por el
fabricante.
Verificar los componentes del freno. Sustituir
los materiales de fricción que estén en sobre
medida.
VIBRACIÓN DEL
PEDAL DE
FRENO
DURANTE EL
FRENADO
Error dimensional de los
discos o tambores para freno.
Si ellos fueron rectificados,
no fueron centrados
correctamente.
Intentar corregir el error de rectificado, de lo
contrario sustituirlos por nuevos.
DESGASTE
EXCESIVO O
IRREGULAR DE
LOS DISCOS O
TAMBORES DE
FRENO
Dilatación térmica irregular
de los discos o tambores para
freno
Cambiar discos o tambores de freno.
Agresividad de las pastillas de
freno. Cambiar las pastillas de freno.
FALLAS MÁS COMUNES EN LOS FRENOS DE AIRE DE CAMIONES
SINTOMA CAUSA CORRECCION
FRENADO
INSUFUCIENTE
Balatas impregnadas de aceite
o grasa.
Las balatas deberán cambiarse
Presión de aire baja en el
sistema de frenos
La presión de aire en el sistema no debe ser
menor a 60 libras x pulgada cuadrada.
La presión de suministro de la válvula de freno
es menor que la normal.
Ajustadores de juego de tamaño incorrecto.
Falla en una parte del sistema de aire doble.
LA APLICACIÓN
DE LOS
FRENOS ES
DEMASIADO
LENTA
Frenos desajustados y con
falta de lubricación Los frenos deberán ajustarse y lubricarse
Presión de aire baja en el
sistema de frenos
La presión de aire es menor a 60 libras x
pulgada cuadrada.
La presión de suministro de la válvula de freno
es insuficiente.
Exceso de fuga con los frenos aplicados.
Mangueras o tuberías trancadas.
Restricción en el recorrido del pedal.
Si la válvula de freno es de montaje remoto,
compruebe la articulación.
LA LIBERACIÓN
DE LOS FRENOS
Frenos desajustados y con
falta de lubricación. Los frenos deberán ajustarse y lubricarse.
ES DEMASIADO
LENTA
Válvula con defecto.
La válvula de freno no retorna a la posición de
liberación completa.
La lumbrera de escape de la válvula de freno,
válvula de liberación rápida o válvula
relevadora esta obstruida.
Si la válvula de freno es de montaje remoto,
Compruebe la articulación.
LOS FRENOS
NO ACTUAN
Problemas en el sistema de
freno
No hay presión de aire en el sistema
Tuberías o mangueras trancadas o rotas
Válvula de freno defectuosa
Si la válvula de freno es de montaje remoto,
compruebe la articulación.
LOS FRENOS
NO SE LIBERAN
Agarrotamiento en el montaje
de los frenos.
Destrancar los mecanismos que le dan
movimiento a los patines de freno. Sustituir si
son necesarios los resortes de retroceso.
Mal funcionamiento de
válvulas y sistemas de freno
aire.
La válvula de freno no esta en posición de
liberación completa.
Válvula de freno defectuosa.
Tubería o manguera trancada o aplastada.
Si la válvula de freno es de montaje remoto,
compruebe la articulación.
LOS FRENOS SE
AGARRAN
BRUSCAMENTE
Balatas impregnadas de aceite
o grasa. Cambie las balatas
Mal funcionamiento de
válvulas y sistema de freno.
Válvula de freno defectuosa.
No hay carga en el camión – presión de frenado
elevado.
FRENADO
DESIGUAL
Frenos desregulados, balatas
desgastadas o con grasa.
Los frenos deben regularse y cambiar las balatas
si fuera necesario.
Montaje de eje incorrecto o
resorte de retorno de patín de
freno roto.
Montar correctamente el eje o cambiar el resorte.
Tambor de freno ovalizado. Rectificar el tambor de freno para corregir esta
deformación.
Falla del diafragma de la
cámara de freno. Cambiar el diafragma.
LA PRESION DE
AIRE NO
ASCIENDE A
NORMAL
Revisar manómetros, fugas,
compresor y válvula.
Manómetro defectuoso indicación incorrecta.
Exceso de fuga en válvula o conexión.
El regulador esta desajustado.
La correa impulsora del compresor patina.
Compresor defectuoso.
Línea de suministro rota.
EXCESO DE
ACEITE Y AGUA
EN EL SISTEMA
DE FRENO.
Los depósitos no se evacuan
con suficiente presión.
Él deposito se debe evacuar con presión alta en
el sistema.
Filtro de aire del compresor
con problemas. Cambiar el filtro periódicamente.
El aceite del compresor
sé esta filtrando al sistema
Revisar si el compresor no filtra aceite por el
carter.
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