Frenos 1



Trabajo práctico de mecanismos del automotor 2

Tema: Frenos


Alumno: Manuel Zabala


Profesor: Elio R. Cuello


Curso: 6to Automotores


Año 2015


Escuela Industrial D. F. Sarmiento
Frenos:
Un freno es un dispositivo utilizado para detener o disminuir la velocidad de algún cuerpo.  Los frenos son transductores de energía, transforman la energía cinética en energía calórica.
Fricción:
Sedefine como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento relativo entre ambas superficies de contacto (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). 

Existen dos tipos de rozamiento o fricción, la fricción estática (FE) y la fricción dinámica (FD). Elprimero es la resistencia que se debe superar para poner en movimiento un cuerpo con respecto a otro que se encuentra en contacto. El segundo, es la resistencia, de magnitud considerada constante, que se opone al movimiento pero una vez que éste ya comenzó. En resumen, lo que diferencia a un roce con el otro, es que el estático actúa cuando los cuerpos están en reposo relativo en tanto que eldinámico lo hace cuando ya están en movimiento.
Rozamiento estático
Si sobre una línea horizontal r, se tiene un plano inclinado un ángulo  , y sobre este plano inclinado se coloca un cuerpo con rozamiento, se tendrán tres fuerzas que intervienen:
P: el peso del cuerpo vertical hacia abajo según la recta u, y con un valor igual a su masa por la aceleración de la gravedad: P = mg.
N: la fuerza normalque hace el plano sobre el cuerpo, perpendicular al plano inclinado, según la recta t
Fr: la fuerza de rozamiento entre el plano y el cuerpo, paralela al plano inclinado y que se opone a su deslizamiento.
Si el cuerpo está en equilibrio, no se desliza, la suma vectorial de estas tres fuerzas es cero:

El coeficiente de rozamiento estático es igual a la tangente del ángulo del plano inclinado, enel que el cuerpo se mantiene en equilibrio sin deslizar, ello permite calcular los distintos coeficientes de rozamiento, simplemente colocando un cuerpo de un material concreto sobre un plano inclinado del material con el que se pretende calcular su coeficiente de rozamiento, inclinando el plano progresivamente se observa el momento en el que el cuerpo comienza a deslizarse, la tangente de esteángulo es el valor del coeficiente de rozamiento. Del mismo modo conocido el coeficiente de rozamiento entre dos materiales podemos saber el ángulo máximo de inclinación que puede soportar sin deslizar.
Rozamiento dinámico

En el caso de rozamiento dinámico en un plano inclinado, se tiene un cuerpo que se desliza, y siendo que está en movimiento, el coeficiente que interviene es el dinámico  , asícomo una fuerza de inercia Fi, que se opone al movimiento, el equilibrio de fuerzas se da cuando:


Coeficiente de fricción:
El coeficiente de rozamiento o coeficiente de fricción expresa la oposición al deslizamiento que ofrecen las superficies de dos cuerpos en contacto. Es un coeficiente adimensional. Usualmente se representa con la letra griega μ

Tabla de valores de coeficientes de rozamientoAnálisis de las fuerzas desarrolladas en el frenado de vehículos

Figura 1: Solicitaciones que actúan sobre un vehículo en el proceso de frenado
A continuación se enuncian las fuerzas más importantes que toman parte en el proceso de frenado y el significado de las mismas:
Pares de frenado (Mfd y Mft): El sistema de frenos del vehículo tiene como misión crear estos pares que seoponen al movimiento de las ruedas y que hacen aparecer las fuerzas de frenado.
Fuerza de frenado (Ffd y Fft): Un vehículo en movimiento dispone de una energía cinética o trabajo que es equivalente a la fuerza de impulsión por la velocidad media del desplazamiento. Este automóvil sufre una aceleración negativa o desaceleración cuando se aplica una fuerza igual y de sentido contrario a la fuerza...