Frenos de zapatas exteriores

CAPITULO I

INTRODUCCION

FUNDAMENTO TEÓRICO.
Los frenos son dispositivos mecánicos capaces de modificar el estado de movimiento de un sistema mecánico mediante fricción, pudiendo incluso detenerlo completamente, absorbiendo la energía cinética de sus componentes y transformándola en energía térmica. El freno esta revestido con un material resistente al calor que no se desgasta confacilidad, no se alisa y no se vuelve resbaladizo.

Figura No 1: Frenos de zapata

El principio básico de funcionamiento de este dispositivo se basa en:

- La fuerza que se ejerce
- El momento de torsión transmitido
- La perdida de energía
- El incremento de temperatura.

El par de torsión que se transmite esta relacionado con la fuerza aplicada, el coeficiente de fricción y la geometría delfreno, problema que involucra consideraciones estáticas que deberán ser analizadas según cada disposición geométrica de freno. Caso completamente distinto es la elevación de temperatura que depende de la perdida de energía y puede estudiarse sin considerar el tipo de freno ya que la configuración que interesa es la de las superficies disipadoras de calor.

CLASIFICACIÓN.

Los diversos tipos dedispositivo de freno se clasifican en:

- De tambor, con zapatas interiores.
- De tambor, con zapatas exteriores
- De cinta o banda.
- De disco o acción axial.
- De cono

FRENOS DE TAMBOR CON ZAPATAS EXTERIORES.

El freno de tambor con zapatas exteriores tiene elementos de fricción exteriores accionados por un mecanismo neumático o hidráulico. Las zapatas se encuentran articuladas enun punto llamado ancla, talón.


Figura No 3: Freno con elemento de fricción exterior

En el análisis de este tipo de freno de fricción se emplea el siguiente procedimiento de consideración estática en el cual es necesario analizar las siguientes consideraciones:

Determinar la distribución de la presión sobre las superficies de fricción.
Hallar una relación entre la presión máxima y lapresión en un punto cualquiera.
Aplicar las consideraciones de equilibrio estático para determinar la fuerza actuante, par de torsión y las reacciones en los apoyos.

OBJETIVOS.

1. Desarrollar la teoría en un ejemplo práctico.
2. Comprender el funcionamiento de un freno de tambor de zapatas exteriores.
3. Verificar el desarrollo de los pasos para la solución de problemas de undispositivo de freno de tambor de zapatas exteriores dirigido a una situación particular
4. Determinar el par de frenado, esfuerzos máximos para los cuales se dimensiono las articulaciones en el problema de aplicación mencionado.
5. Determinar si el dispositivo de freno de tambor analizado es confiable mecánicamente en función de los criterios de análisis mecánicos apropiados.

ALCANCES Y LIMITES.El presente trabajo solo realizara el caculo de los frenos de tambor con zapata externa.

CAPITULO II
INGENIERIA DEL PROYECTO
En el presente proyecto se considera a un freno de tambor de zapatas externas. El mismo está compuesto por dos zapatas idénticas articuladas fija e independientemente.
Para analizar el freno de tambor de zapatas exteriores se realizan ciertas consideraciones,mencionadas a continuación:
La presión de un punto de contacto de la zapata es proporcional a la distancia desde el punto de articulación, siendo cero en el talón o punto de articulación toda vez que las presiones especificadas por los fabricantes son valores medios y no máximos.
La zapata no girara por lo tanto el efecto de la fuerza centrifuga es despreciable.
La zapata es rígida. Es un hecho realque a todo esfuerzo siempre se presentara alguna deformación, deflexión dependiendo de la carga, la presión pudiendo reflejarse en un cambio no trascendental de la distribución resultante de la presión.
Se considera que el valor del coeficiente de fricción no variara drásticamente con la presión, la temperatura, el desgaste y el medio circundante.
Distribución de la presión y la relación...