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  UNIVERSI DA D POLITECNICA SALESIANA Facultad de I ng eniería Carrera de Ingeniería Mecánica SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO PROYECTO PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE TECNOLOGO MECANICO MENCION AUTOMOTRIZ JORGE FABIAN ZHAÑAY ZHAÑAY DIRECTOR: ING. FABRICIO ESPINOZA Cuenca, Mayo del 2005

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  • UNIVERSIDAD POLITECNICA SALESIANA

    Facultad de Ingeniera Carrera de Ingeniera Mecnica

    SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO

    PROYECTO PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO

    DE TECNOLOGO MECANICO MENCION AUTOMOTRIZ

    JORGE FABIAN ZHAAY ZHAAY DIRECTOR: ING. FABRICIO ESPINOZA

    Cuenca, Mayo del 2005

  • DECLARACION

    Yo jorge Fabin Zhaay Zhaay, declaro bajo juramento que el trabajo

    aqu descrito es de mi autora, que no ha sido previamente presentada

    para ningn grado o calificacin profesional, y, que he consultado las

    referencias bibliogrficas que se incluyen en este documento.

    A travs de la presente declaracin cedo mis derechos de propiedad

    intelectual correspondientes a este trabajo, a la Universidad

    Politcnica Salesiana, segn lo establecido por la ley de Propiedad

    Intelectual, por su reglamento y por la normatividad institucional

    vigente.

    Firma:

    ---------------------------------------------------

    Jorge Fabin Zhaay Zhaay.

  • CERTIFICACION

    Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por el Sr. Jorge

    Fabin Zhaay Zhaay, bajo mi supervisin.

    Firma:

    ---------------------------------------------------

    Ing. Fabricio Espinoza.

    DIRECTOR DEL PROYECTO

  • AGRADECIMIENTO

    Agradezco primero a Dios por seguir dndome sabidura para

    desarrollarme como profesional dentro la vida, as mismo a todas las

    personas que supieron comprenderme y apoyarme durante todo el

    desarrollo de esta tesis.

  • DEDICATORIA

    Dedico este trabajo a mi Madre que fue una de las personas junto a

    mi hermano Mayor impulsadores para retomar los estudios superiores

    y alcanzar el titulo de tecnlogo, por toda su comprensin y apoyo,

    testigos fieles a todas mis nesecidades que tuve, para poder salir

    adelante ao tras ao en los estudios dentro de la Universidad

    Politcnica Salesiana. Agradezco tambin al Sr. Braulio Guamn por

    la compresin en el campo laboral en todo este tiempo de estudio, por

    saber darme empleo en los das que no tuve que asistir la

    Universidad.

  • INDICE: CAPITULO I ESTUDIO DEL SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO

    Pgs. Introduccin...1

    Caractersticas principales...1

    Transmisin de fuerzas neumticas...2

    Principio...2

    Constitucin, esquema y descripcin del sistema3

    Simbologa neumtica...4

    Constitucin y funcionamiento de los elementos..7

    Compresor...7

    Diagrama de trabajo10

    Tipos de compresores.12

    Regulador y filtro de aire.13

    Tipos de filtros..16

    Lubricador de aire18

    Deposito de aire...19

    Vlvula de rebose21

    Vlvula de purga..21

    Vlvula rele23

    Vlvula repartidora...25

    Pulmn de doble accin..27

    TABLA I: recorrido mximo de la cmara del pulmn...32

    Vlvula de estacionamiento34

    Tipos de vlvulas de estacionamiento..36

    Manmetro38

    Vlvula principal de pedal...38

  • Pulmn de una accin.42

    Caeras....44

    Sistema de cdigos de las caeras.45

    TABLA II: Tipos de caeras y tipo de material...47

    Preparacin de los ensambles de caeras.47

    Tipos de acoples..49

    Circuitos frenos de aire comprimido

    Circuito simple..50

    Circuito doble52

    Circuito hidroneumtico..53

    Circuito segn la carga55

    Circuito con doble rele.57

    Circuito con un solo rele.60

    Calculas de frenado.62

    CAPITULO II DISEO Y CONSTRUCCION DEL BANCO Introduccin..67

    Constitucin y esquema.68

    Diseo del armazn.69

    Soportes:

    Pulmones de aire.72

    Tambores y zapatas72

    Depsitos de aire.74

    Vlvulas repartidoras..75

    Accionamiento de las zapatas.75

  • Pulmn de doble accin75

    Compresor de aire.77

    Marco del tablero77

    Ubicacin de los elementos..78

    Conexin del indicador de freno..79

    Conexin del sistema (cdigo de colores de las caeras).79

    Mantenimiento y precauciones del banco..80

    CAPITULO III GUIAS DE ESTUDIO Y DE TRABAJO ESTUDIANTIL Gua # 182

    Reconocimiento de los circuitos del banco

    Gua # 291

    Comprobacin de valores de presin

  • RESUMEN

    El estudio del sistema de frenos de aire comprimido abarca

    muchos conceptos bsicos que hacen que el trabajo o el proceso de

    frenado sea eficaz y seguro para el transporte pesado.

    Se origina con una bomba de simple efecto o llamado tambin

    compresor de aire este toma el aire de la atmsfera y lo comprime

    mandndola a una unidad de control que esta constituida por un filtro,

    un regulador y un lubricador de aire, de ah pasa hacia los depsitos

    que esta intercalado por una vlvula check o de una va, el aire de

    cada deposito esta retenido por un lado con las vlvulas rele y por otro

    se conecta a la vlvula principal de pedal.

    Ahora segn el accionamiento del pedal de freno por el

    conductor del transporte comanda la seal neumtica a las vlvulas

    repartidora QR1 que cumplen la misin de llevar directamente el aire a

    los pulmones de aire, y estos a su vez a los mandos de accionamiento

    de las zapatas, producindose as el proceso de frenado el cual cesa

    cuando el conductor deje de pisar el pedal.

    De igual forma se tiene a disposicin un mando de la vlvula de

    parqueo, que sirve para que el transporte vehicular se estabilice,

    hablamos en utilizar el otro servicio del pulmn posterior que es el de

    emergencia, en el momento que se acciona la vlvula de freno de

    mano, este acciona el frenado de las zapatas posteriores, el trabajo

    cesa cuando se retorna a la posicin original dicha vlvula.

    Cabe destacar que este sistema tiene indicadores de

    funcionamiento como son: manmetros y el sensor de freno, as

    mismo cumple con normalizaciones de tamao de caeras, cdigo de

    colores, tipos de vlvulas segn el sistema, etc. La adaptacin se da

  • en un banco de pruebas con la finalidad de su mejor estudio de

    funcionamiento, en su posicin adecuada para la conexin entre cada

    uno de los elementos siguiendo un orden de funcionamiento de los

    circuitos. Adems se adiciona fichas o guas de estudio tanto para los

    practicantes como para el instructor.

  • 1

    CAPITULO 1 ESTUDIO DEL SISTEMA DE FRENO DE AIRE COMPRIMIDO

    1. INTRODUCCIN. La razn de utilizar el aire comprimido es por su versatilidad y su rapidez de

    respuesta en el trabajo. Su accin no es tan inmediata como la elctrica, pero s es

    notablemente ms rpida que la hidrulica. Hemos de pensar que la neumtica se

    sirve, como materia prima, del aire atmosfrico que nos circunda, el cual podemos

    tomarlo en la cantidad que sea necesario para comprimirlo y transformar su energa

    en trabajo.

    La compresin se hace en un central de compresor, el aire comprimido es

    fcilmente transportable, an en largas distancias, por medio de tuberas, las cuales

    distribuyen la presin de trabajo uniforme hacia los puestos o lugares de consumo.

    Por ser el aire un fluido compresible, podemos almacenarlo fcilmente en depsitos,

    los cuales sirven, adems, para regular la entrada en funcionamiento del compresor.

    1.1. LAS CARACTERSTICAS PRINCIPALES DEL AIRE COMPRIMIDO. A continuacin tenemos las caractersticas primordiales dentro del flujo de aire comprimido y son las siguientes:

    No implica riesgos graves, ni peligro de accidentes, El escape de aire no es txico ni es explosivo, Tiene gran cantidad de regulacin y control, El aire no presenta riesgos de chispas ni de cargas electrostticas, Los circuitos de aire no estn expuestos a los golpes de ariete como los

    hidrulicos.

    Admite su combinacin con otras formas de energa por ejemplo los mismos frenos hidroneumticos.

    El costo de adquisicin de energa del aire es mas bajo comparado a otros mtodos de trabajo en caso del vehculo: combustible VS. Kw / hora.

  • 2

    2. TRANSMISIN DE LAS FUERZAS NEUMTICAS. Comprende todo el proceso de circulacin del aire comprimido que se origina

    al aplicarse una fuerza al mbolo principal obligndolo a circular al aire y ponerle en

    contacto con todas las paredes del elemento que le sirve de transportacin que en

    este caso son las caeras. Lgicamente estudiaremos el principio de flujo de aire y

    las fuerzas a producirse, aprovechndose para originar fuerza mecnica.

    2.1. PRINCIPIO: Las molculas de un gas cerrado en un recinto permiten su compresin,

    ejercen entonces sobre las paredes del mismo una presin uniforme. Esta presin

    gaseosa es susceptible tambin de ser transmitida por mediacin de tuberas a otros

    recintos. Un mbolo mvil es desplazado por el efecto de esta presin (Fig. 1). El movimiento del mbolo depende de la diferencia de presiones y puede ser regulado

    por una vlvula.

    Fuerza F1 presin de gas Fuerzas de la F2 al F5 presin de pistn

    Fig. 1. Representacin de la transmisin neumtica de fuerzas

    Las instalaciones de frenos neumticos son principalmente adecuadas para

    camiones pesados. El aire comprimido requerible se encuentra en un depsito y se

    libera en el proceso de frenado. El conductor regula nicamente el flujo del aire

    comprimido segn el efecto de frenado necesario. Es posible de igual modo instalar

    un circuito de un remolque, conectando ambas instalaciones de frenos a fin de poder

    hacer uso de cada circuito y por ende de cada efecto de trenado.

  • 3

    3. CONSTITUCIN, ESQUEMA Y DESCRIPCIN DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO.

    A continuacin procederemos a enumerar los componentes del sistema,

    destacando dos circuitos de frenado del vehculo: circuito simple de frenado y el

    circuito de parqueo vehicular. El esquema 1 viene determinado para una rueda

    delantera y una posterior, en otras palabras para un solo lado del vehculo, se darn

    pues misin, constitucin, funcionamiento, disposicin de todos los componentes de

    este sistema de aire comprimido.

    3. 1. CONSTITUCIN Y DESCRIPCIN DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA:

    1.- Compresor de aire mecnico, 9.- Pulmn posterior de doble accin (tipo 30-30)

    2.- Regulador y filtro de aire, 10.- Vlvula de parqueo,

    3.- Deposito de aire principal, 11.- Manmetro,

    4.- Vlvula check, 12.- Vlvula principal de pedal (tipo E6),

    5.- Deposito de aire de reserva, 13.- Pulmn delantero (tipo T-20),

    6.- Vlvula de purga, 14.- Caeras de alta presin,

    7.- Vlvula Rel tipo R6 15.- Caeras de baja presin.

    8.- Vlvula repartidor QR1,

    Esquema 1. Sistema de frenos de aire comprimido.

  • 4

    SIMBOLOGA DESIGNACIN

    Compresor de aire

    Regulador de aire

    Filtro de aire

    Vlvula de rebose o check

    Depsito de aire

    Vlvula de purga

  • 5

    Vlvula Rel

    Vlvula repartidora

    Cilindro de doble accin (pulmn posterior)

    Vlvula de estacionamiento

    Manmetro

    Vlvula principal de pedal

  • 6

    Cilindro de una accin (pulmn delantero)

    Caeras de alta presin

    Caeras de baja presin

    Simbologa de los componentes del sistema de frenos de aire

  • 7

    4. CONSTITUCIN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA.

    A una instalacin de frenado por aire comprimido corresponden varios

    elementos alojados en diversos sitios del vehculo, y que estn unidos entre s por

    una red de conducciones, (Fig. 2)

    1.- Compresor de aire mecnico, 9.- Pulmn posterior de doble accin (tipo 30-30)

    2.- Regulador y filtro de aire, 10.- Vlvula de parqueo,

    3.- Deposito de aire principal, 11.- Manmetro,

    4.- Vlvula check, 12.- Vlvula principal de pedal (tipo E6),

    5.- Deposito de aire de reserva, 13.- Pulmn delantero (tipo T-20),

    6.- Vlvula de purga, 14.- Caeras de alta presin,

    7.- Vlvula Rel tipo R6 15.- Caeras de baja presin.

    Fig. 2 Elementos del sistema del freno de aire.

    4.1. COMPRESOR DE AIRE.

    Una bomba de mbolo, denominada tambin compresor de aire, origina la

    presin necesaria para el sistema de frenos de aire comprimido. El compresor tiene

    uno o dos mbolos, y es accionado el mismo motor del vehculo, por medio de una

    banda de transmisin. Se lo denomina tambin de simple efecto ya que aspira

    directamente el aire de la atmsfera.

  • 8

    La lubricacin se realiza por medio del aceite del motor a travs de un tubo de

    entrada al carter del mismo que engrasa el cigeal y cabeza de biela a presin,

    siendo el resto de los elementos lubricados por barboteo, retornando el aceite al

    carter del compresor que sale al motor a travs de la tapa de distribucin.

    4.1.1. Constitucin: El sistema esta constituido por bloque monocilndrico de fundicin de aluminio con amplias aletas de refrigeracin, por el que se desplaza el pistn capaz de

    proporcionar (segn el modelo), hasta 360 metros de aire por minuto, funcionando a

    1000 r.p.m. La culata es desmontable y lleva dos vlvulas, una de aspiracin y otra

    de presin, controladas automticamente por el movimiento alternativo del pistn,

    (Fig. 3).

    1. Vlvula de presin

    2. Vlvula de aspiracin

    3. Culata

    4. Embolo o pistn

    5. Biela

    6. Cilindro

    7. Rueda mando compresor

    8. Cigeal

    9. Retn de aceite

    10. Rodamiento de bolas

    11. Plano de acople.

    Fig. 3. Constitucin del compresor de aire.

  • 9

    4.1.2. Funcionamiento: El compresor recibe movimiento por medio de correas trapezoidales o bien

    directamente de la distribucin del motor, que lo hace girar continuamente mientras

    el motor est en funcionamiento, mandando as el aire comprimido al depsito hasta

    alcanzar la presin de regulacin tarada en la vlvula de descarga.

    Cuando se alcanza esta presin, la vlvula acta, dejando salir a la atmsfera

    el aire procedente del compresor, permitiendo, de esta forma, que el compresor

    funcione en vaco, es decir, sin carga.

    El descenso del pistn crea una depresin en el interior del cilindro. La vlvula de aspiracin se abre comprimiendo su resorte y el aire

    fresco es aspirado despus del paso por un filtro, la vlvula de

    compresin permanece aplicada sobre el asiento, (Fig. 4).

    Fig. 4. Aspiracin.

    La ascensin del pistn crea una sobrepresin, la vlvula de aspiracin cierra en tanto que la vlvula de compresin se abre. El

    aire es lanzado a presin hacia el depsito. Un sistema de

    regulacin automtica limita la presin mxima que no debe ser

    sobrepasada, (Fig. 5).

  • 10

    Fig. 5. Compresin.

    4.1.3. Diagrama de trabajo de un compresor de pistn. Se generaliza sobre el ciclo de trabajo tpico de un compresor y su

    rendimiento, al objeto de obtener del estudio del diagrama correspondiente.

    La potencia requerida para la compresin, pues no debemos olvidar que un

    compresor aspira aire a presin atmosfrica y lo comprime a una presin ms

    elevada, necesitando para ello la adicin de un motor que venza la resistencia que

    opone el aire a ser comprimido. En la Fig. 6, se representa el ciclo de trabajo real de un compresor. A la derecha de la misma se ve la forma de actuar de las vlvulas en

    las carreras de aspiracin e impulsin en un cilindro de simple efecto.

    El desplazamiento de un compresor es el volumen barrido en la unidad de

    tiempo se expresa Pa. El espacio muerto o volumen perjudicial del pistn y el fondo

    del cilindro y las lumbreras de las vlvulas, cuando el pistn esta en su punto muerto.

    Se expresa en tanto por cien del desplazamiento.

  • 11

    Fig. 6. A la izquierda ciclo real de trabajo, a la derecha carreras de aspiracin e impulsin en un cilindro.

    En la Fig. 7, representa un estudio comparativo entre los diagramas de trabajo real y el diagrama terico, el diagrama terico est configurado por los puntos 1-2-3-

    4, y los puntos 1-5-6-7 delimitan el diagrama real.

    El volumen perjudicial (espacio muerto) queda representado en el diagrama

    por el punto 6 que no coincide con el volumen cero. El 6 y 7 son indicativos de la

    expansin del aire contenido en el volumen perjudicial, desde que se cierra la

    lumbrera de la vlvula de descarga hasta que se abre la lumbrera de la vlvula de

    aspiracin.

    Fig. 7. Diagramas terico y real de trabajo en un compresor.

  • 12

    El contenido de las reas A, B, C, D, es motivado por:

    a. La refrigeracin que permite una aproximacin del ciclo a una

    transformacin isotrmica. Por falta de refrigeracin, o por un

    calentamiento excesivo a causa de rozamientos, dicha rea puede

    desaparecer.

    b. Trabajo necesario para efectuar la descarga del aire absorbido que esta

    dentro del cilindro.

    c. Trabajo que el volumen perjudicial no devuelve al expansionarse, y que

    es absorbido en la compresin.

    d. Trabajo perdido en el ciclo de aspiracin.

    Las reas rayadas B, C, D expresan las diferencias de trabajo efectuado en

    cada etapa del ciclo, entre el diagrama terico y el diagrama real.

    4.1.4. Tipos de compresores (tipo TUFLO). Una placa de nombre est en el crter del cigeal de todos los compresores.

    Despliega el modelo, nmero de bendix y nmero de serie. Una placa de nombre es

    de fondo negro denota un nuevo compresor de equipo original, considerando que un

    placa de nombre con un fondo rojo designa que los compresores son de la marca, al

    hacer referencia a un uso del compresor particular, (Fig.8).

    TUFLO 400 1250 RPM 7

    TUFLO 600 1250RPM 14

    TUFLO 500 1250 RPM

  • 13

    TUFLO 750 1250 RPM

    TUFLO 1450L 1250 RPM

    BX2150 1250RPM

    Fig. 8. Tipos de compresores

    4.2. REGULADOR Y FILTRO DE AIRE. En el aire aspirado se encuentran materias extraas, que pueden perturbar el

    correcto funcionamiento de los dems equipos y por ello requieren ser eliminadas por

    medio de un filtro de aire.

    Luego el regulador de presin debe mantener la presin en el depsito de aire

    comprimido. Formado por un cuerpo separador donde se condensa el agua y el

    aceite que pueda arrastrar el aire del compresor por medio de un filtro por donde

    pasa el aire debidamente purificado antes de salir hacia el depsito.

    En la parte inferior del cuerpo separador va montada la vlvula reguladora de

    presin y en la parte superior, la tapa con un cuerpo de vlvulas por donde sale el

    aire al caldern a travs de la vlvula de retencin, este cuerpo superior de

    depurador va montada adems una vlvula de seguridad y el racor auxiliar de salida

    para aprovechar el aire en el inflado de los neumticos, (Fig. 9), (Fig. 15).

  • 14

    1. Base

    2. Filtro cambiable Wabco

    3. Orin

    4. Deflector

    5. Levantador de vlvula

    6. Vstago regulable

    7. Muelle recuperador

    8. Tapn regulador de rosca

    9. Guardapolvo

    10. Seguro

    11. Vlvula de inflado

    12. Racor

    13. Anillo

    14. Seguro

    15. Arandela de presin

    16. Muelle cnico

    17. Tornillo de ajuste

    18. Orin

    19. Vlvula de punta

    20. Arandela

    21. Muelle recuperador

    22. Arandela cnica

    23. Disco deslizante

    24. Cono

    25. Anillo de cono

    26. Gua de muelle

    27. Muelle recuperador

    28. Gua de muelle

    29. Taque de accionamiento

    30. Anillo

    31. Cuerpo frontal

    32. Tornillo de sujecin

    33. Tornillo calibrador

    34. Orin

    35. Disco deslizante

    36. Orin

    37. Asiento de vlvula 42. Seguro

    38. Vlvula cnica 43. Regulador manual.

    39. Muelle recuperador

    40. Arandela

    41. Cuerpo de alojamiento de la vlvula Fig. 9. Filtro y regulador de aire.

  • 15

    4.2.1. Funcionamiento: El aire comprimido procedente del compresor llega al cuerpo separador,

    donde es laminado por efecto del deflector 4 para activar su enfriamiento y

    condensar de agua y el aceite que pudiera arrastrar en la parte inferior del mismo. El

    aire purificado por el filtro 2 pasa por la vlvula de retencin 19 a la cmara del

    cuerpo saliendo al depsito desde esta cmara, por la vlvula 38, el aire pasa

    tambin a la cmara del filtro del regulador.

    Cuando la presin en el depsito principal alcanza la presin de regulacin

    tarada con el muelle 39 y el tornillo 43, y pasa el aire a travs del orificio el cuerpo, al

    empujar el pistn 38 hacia abajo queda libre la salida por donde sale toda la

    condensacin acumulada en la parte inferior del cuerpo separador 1. A partir de este

    momento el compresor trabaja en vaco, puesto que todo el aire que entra al

    separador es expulsado a la atmsfera por el orifico de fuga, establecindose

    adems una corriente de aire a presin que enfra la culata del compresor.

    La vlvula de retencin 6, sometida a la presin del deposito, hace que esta se

    cierre impidiendo el vaciado del mismo por retorno del aire al separador y si por

    cualquier causa la presin en el deposito sobrepasa a la regulacin, se levanta la

    vlvula de seguridad 17 tarada un poco por encima de ella, escapando el aire a la

    atmsfera hasta que la sobrepresin desaparezca. Cuando la presin d el depsito

    baja por debajo de 4 Kgf/cm, se cierra la vlvula de descarga, pasando el aire

    procedente del compresor a llenar nuevamente el depsito, a continuacin

    mostramos un dibujo sencillo de funcionamiento Fig. 10.

    1. Pistn

    2. Tornillo de seguridad

    3. Fuelle metlico

    4. Vlvula de mando

    5. Regulador de presin

    6. Vlvula de marcha de vaco.

    Fig.10. Regulador de presin.

  • 16

    4.2.2. Tipos de Filtros.

    FILTRO ESTNDAR, (Fig. 11) a) Filtro desecante Premium (un elemento filtrante semejante a

    la esponja, con su marca)

    b) Capacidad de absorcin de agua 100 por ciento superiores

    c) Cartucho de desecante de vida til prolongada

    d) Desecante con resistencia a la compresin mejorada

    e) Tolerancia a la contaminacin de aceite notablemente

    mejorada.

    FILTRO EXTENDIDO, (Fig. 11) a) 50 por ciento ms eficiente de desecante

    b) Viene con desecante Premium de las mismas caractersticas

    que el cartucho estndar

    c) Ideal para aplicaciones con arranques y paradas frecuentes y

    con largos ciclos de compresor.

    Filtro estndar Filtro extendido

    Fig. 11. Tipos de Filtros de aire comprimido.

  • 17

    Este contenedor metlico interno aloja al desecante, brindando proteccin

    contra las altas temperaturas que genera el compresor de aire. El contenedor

    tambin est diseado para permitir el flujo de aire a travs del cartucho sin prdida

    de desecante.

    4.2.3. Tipos y aplicaciones de filtros de aire.

    a) FILTROS DE AIRE SISTEMA SAVER 1200 Y 1800, (Fig. 12) Funcionan con sistemas de frenos normales.

    No requieren de depsitos adicionales.

    Disponible con opciones de vlvula de cierre turbo y desfogue por lnea de

    descarga.

    El Sistema Saver 1800 ofrece mayor capacidad de secado para aplicaciones de

    servicio ms pesado.

    b) FILTROS DE AIRE SISTEMA SAVER 1200P Y 1800P, (Fig. 12) Para usarse con tanque de purgado dedicado.

    Disponible con opciones de vlvula de cierre turbo y desfogue por lnea de

    descarga.

    Ideal para aplicaciones con arranques y paradas frecuentes y con largos ciclos de

    compresor.

    El Sistema Saver 1800P ofrece mayor capacidad de secado para aplicaciones de

    servicio ms pesado.

    Fig. 12. Tipos de filtros de aire comprimido

  • 18

    c) FILTRO DE AIRE DOBLE SISTEMA SAVER TWIN, (Fig. 13) Sistema de dos cartuchos secunciales que permite que uno de stos se regenere

    mientras que el otro se encarga de secar el aire, con 22.0 lbs. Diseado para

    compresores que funcionan casi continuamente y camiones con varios neumticos

    o sistemas de inflado de llantas centrales.

    Fig. 13. Filtro doble de aire

    4.2.4. Lubricador de aire. El aire antes de pasar por todo el sistema necesita ser lubricado ya que las vlvulas son muy delicadas entonces el lubricante es constante del tipo de la

    densidad que entrega una razn constante de aceite al flujo areo, en la siguiente

    figura vemos que los puertos del calibrador se encuentran en ambos lados del

    cuerpo regulador para su conveniencia, ambas humedades y el slido libre se quitan

    automticamente, la presin mxima que espera es de 150 P.S.I. a una temperatura

    entre 10 F a 125 F, (Fig. 14).

    Fig. 14. Lubricador de aire.

  • 19

    1. Vlvula

    2. Tapa de seguridad

    3. Carga del filtro

    4. Pistn de presin

    5. Tubo gua

    6. Tuerca y racor auxiliar.

    Fig. 15. Seccin del filtro de aire 4.3. DEPSITO DE AIRE.

    La mayora de los coches disponen para una rpida puesta a punto de la

    presin de aire requerida, de dos depsitos de aire comprimido, cada uno debe

    funcionar con una presin de aire mnima de 6 bares y una mxima de 12 bares

    dependiendo del sistema que abarcara: vlvulas, filtros, retenes, etc. La funcin de

    los depsitos de aire es:

    Equilibrar las pulsaciones de aire procedentes del compresor, Acumular aire comprimido, Actuar de distanciador entre los perodos de regulacin: carga vaco

    o carga parada,

    Refrigerar el aire, recoger el aceite y el agua condensada.

  • 20

    Ahora, los depsitos deben tener o cumplir con ciertas condiciones segn las

    normas de seguridad espaola y son:

    Vlvula de seguridad que permita la evacuacin total del caudal del compresor con sobrecarga que no exceda del 10 %,

    Manmetro, Grifo de purga o vlvula automtica en su fondo que permita la

    evacuacin del agua condensada y el aceite, (Fig. 19).

    Racores de toma del sistema de regulacin del compresor, Agujero de limpieza.

    La forma generalmente es esfrica o cilndrica y su capacidad est calculada

    para que almacenen la suficiente cantidad de aire comprimido para accionar los

    frenos an en caso de fallo fortuito del compresor. El purgado se realiza con facilidad

    por la posicin apropiada del grifo, el agua es expulsada automticamente por la

    presin interna del aire, (Fig.17).

    1. Reserva

    2. Vlvula de purga

    3. Entrada

    4. Salida

    5. Soporte

    6. Racores

    7. Tuerca de sujecin

    Fig. 17. Deposito de aire.

  • 21

    4.4. VLVULA DE REBOSE (check). En los circuitos con ms de un depsito, estos se comunican a travs de una

    vlvula de seguridad o de rebose, permitiendo el paso de aire de un depsito al otro

    a partir de una presin determinada (segn el tarado de la vlvula). Cuando la

    presin en el depsito principal rebasa esa presin de regulacin (5,6 a 6 Kgf/cm).

    La vlvula se abre y permite el paso del aire al depsito auxiliar, llenndose

    conjuntamente como si fueran un solo depsito. Si la presin en el depsito principal

    por debajo de la presin indicada de regulacin en la vlvula, la presin en el

    depsito auxiliar abre la vlvula de retencin, pasando el aire al depsito de reserva

    al principal, (Fig. 18).

    1. Cuerpo de vlvula

    2. Soporte

    3. Tornillo de regulacin

    4. Cazoleta

    5. Muelle

    6. Prensa membrana

    7. Membrana

    8. mbolo de vlvula

    9. Muelle.

    Fig. 18. Vlvula de rebose.

    4.6. VLVULA DE PURGA.

    Esta vlvula tiene como finalidad evacuar hacia el exterior toda la humedad

    acumulada en el fondo del depsito, humedad que lleva consigo el aire absorbido por

    el sistema. El accionamiento de est vlvula es manual y va ubicada en la parte ms

    baja de los depsitos, (Fig. 19).

  • 22

    1. Anillo de retencin

    2. Muelle cnico

    3. Vlvula

    4. Vstago de la vlvula

    5. Cuerpo de la vlvula

    6. Argolla de accionamiento

    7. Anillo de retencin

    Fig.19. Vlvula de purga.

    4.6.1. Funcionamiento. La vlvula (2) se mantiene cerrada por la fuerza del muelle (1) y tambin la

    presin neumtica. Al tirar o empujar lateralmente el vstago (3), la vlvula (2) se

    abre y permite que el agua condensada en el interior del depsito salga al exterior.

    Soltando el vstago (3), la vlvula (2) se cierra automticamente, (Fig. 20).

    Fig. 20. Esquematizacin.

  • 23

    ADVERTENCIA:

    No se acerque a la parte delantera de la salida de descarga de la vlvula de

    eyeccin de humedad porque saldrn lanzados con fuerza humedad, sedimentos, y

    otras basuras cuando se completa el ciclo del compresor. Utilice proteccin para los

    ojos tal como gafas de seguridad al revisar la vlvula de eyeccin de humedad para

    evitar que las basuras que puedan salir lanzadas causen daos a los ojos, (Fig. 21)

    Fig. 21. Drenado del agua del depsito.

    4.7. VLVULA REL, (Fig. 22) Sirve para ms de 1 accionamiento de frenado esta vlvula va intercala entre

    los depsitos y los pulmones juntamente con la vlvula repartidora.

    4.7.1. Posicin de marcha. Cuando se desaplica el freno de estacionamiento, la cmara (a) es presurizada, el mbolo (7) se desplaza hacia abajo, cierra la salida de aire (6), y abre

    el paso de aire (5). De esta manera, fluye del empalme (1) hacia el empalme (2), y a

    su vez hacia los muelles acumuladores, que desaplican el freno de estacionamiento.

  • 24

    1. Tapa 11. Muelle de compresin

    2. Anillo obturador 12. Anillo obturador

    3. mbolo 13. Embolo

    4. Anillo obturador 14. Anillo de retencin

    5. Anillo obturador 15. Membrana

    6. Cuerpo de vlvula 16. Disco

    7. Tornillos 17. Silenciador

    8. Plato de la vlvula 18. Soporte

    9. Anillo obturador 19. Tornillos.

    10. Filtro Fig. 22. Constitucin

    4.7.2. Posicin de frenado (progresiva). A medida que se aplica el freno de estacionamiento de accionamiento manual,

    se disminuye parcialmente la presin que acta en la cmara (a), y la presin inferior

    que acta en el mbolo (7) predomina y lo desplaza hacia arriba hasta que cierre el

    pasaje de aire (5) y posteriormente abra la salida de aire (6) permitiendo el flujo de

    aire de los muelles acumuladores hacia la atmsfera por la desaireacin (3).

    Esta disminucin de presin ocurre hasta el punto de equilibrio de las

    presiones en los dos lados del mbolo (7) y mantengan el pasaje de aire en B, y la

    salida de aire (6) cerradas. As se pueden hacer frenados progresivos, pues la

    presin de salida que se obtiene en el empalme de salida (2) es progresiva, de

    acuerdo a la presin que actan en el empalme (4).

    Para un frenado, total se debe accionar totalmente la palanca del freno de

    estacionamiento, la cmara (A) se despresuriza y el mbolo (7) se desplaza hacia

  • 25

    arriba, adonde abre la salida de aire (6) y cierra el pasaje de aire (5). As los muelles

    se despresurizan y el aire fluye hacia la atmsfera por la desaireacin (3), (Fig. 23).

    Fig. 23. Esquematizacin.

    4.8. VLVULA REPARTIDORA (TIPO QR1) Est vlvula va situada en la bifurcacin de los frenos posteriores, permite, a

    travs de ella, el paso de aire a los cilindros de las ruedas, descargando la presin

    en los mismos cuando cesa la accin de frenado, (Fig. 24).

    1. Conjunto membrana vlvula

    2. Cazoleta apoyo muelle

    3. Cuerpo de la vlvula

    4. Muelle de la vlvula

    5. Junta para tapn

    6. Arandela de proteccin de la junta

    7. Tapn para cuerpo.

  • 26

    Fig. 24. Vlvula QR1.

    4.8.1. Constitucin de la vlvula. Est formada por un cuerpo de vlvula en cuyo interior se abre una membrana

    elstica que hace de vlvula de paso que se mantiene en su posicin de reposo por

    el muelle, (Fig. 25).

    Fig. 25. Vlvula QR1.

    4.8.2. Funcionamiento de la vlvula repartidora.

    Cuando se accionan los frenos, la presin de aire procedente de la vlvula de

    accionamiento que entra por A comprime el muelle dejando pasar el aire que sale por

    B a los cilindros de las ruedas. Cuando cesa el efecto de frenado, la vlvula se cierra

  • 27

    por la accin antagonista del muelle, al cesar la presin en la entrada A, y la presin

    de retorno procedente de los cilindros se desplaza la membrana dejando pasar toda

    la presin de aire mientras dure el proceso de accionamiento, (Fig. 26).

    Fig. 26. Posicin de frenado, entrada de aire hacia los cilindros.

    4.9. PULMN DE AIRE DE DOBLE ACCIN.

    La finalidad del pulmn posterior de doble accin es la de producir la fuerza de

    frenado en las ruedas del eje trasero en los vehculos con frenos de tambor y de

    disco. La parte de la membrana se destina al freno de servicio y la parte del

    acumulador de fuerza producida por el muelle del freno de estacionamiento. Cilindro

    de membrana del freno de rueda, estructura y funcionamiento, (Fig. 27)

  • 28

    1. mbolo A y C cmara de presin.

    2. Anillo obturador B y D orificio de paso.

    3. Muelle E y G cmara de muelle (servicio)

    4. Cilindro F asiento de la vlvula.

    5 . Tuerca de desaireacin H respiradero.

    6. Tapa b presin de frenado.

    7. Tornillo de desaireacin c presin de mando.

    8. Muelle de la vlvula

    9. mbolo

    10. Anillo obturador

    11. Empalme de la presin de frenado (13.02)

    12. Empalme de mando procedente de la vlvula rel (16.01)

    13. mbolo

    14. Membrana

    15. Muelle de retroceso

    16. Vstago con horquilla

    Fig. 27. Pulmn de doble accin posterior.

  • 29

    4.9.1. Posicin de marcha. La cmara (A) est despresurizada, y en contacto con la atmsfera por medio

    del empalme (11) y de la desaireacin de la vlvula de freno de servicio. La cmara

    (C) est presurizada por la vlvula del freno de estacionamiento y del empalme (12),

    que mantiene el mbolo (1) en su posicin oprimido contra la fuerza del muelle (3).

    4.9.2. Frenado de servicio. El aire comprimido procedente de la vlvula de freno de servicio (13.02)

    alcanza la cmara (A) por el empalme (11) y acta en la membrana (14), que

    produce una fuerza que se transmite al mbolo (13) y al vstago con horquilla (16),

    que se desplazan. Por medio de la palanca de freno (ajustador de holgura) articulada

    en la horquilla del cilindro, se produce y transmite la fuerza proporcionalmente a la

    presin de aplicacin en el freno de la rueda. La fuerza de actuacin disponible en la

    horquilla resulta de la presin de la cmara (A) y de la superficie til de la membrana

    (14), que tiene una variacin de acuerdo con el recorrido del cilindro.

    Cuando se interrumpe la aplicacin de presin en la cmara (A), el muelle

    (15) acta en el mbolo (13) y la membrana (14), y regresa a su posicin inicial. Por

    el orificio (H), el aire entra o sale de la cmara (G) durante el funcionamiento del

    cilindro, y no permite que se haga vaco ni contra presin.

    4.9.3. Frenado auxiliar y de estacionamiento. Desaireando la presin de la cmara (C), por la vlvula de freno de

    estacionamiento (14.12) y del empalme (12), el mbolo (1) se desplaza por la accin

    del muelle (3) que acta en la membrana (14), el mbolo (13) y en el vstago con

    horquilla (16), que a su vez se desplazan y producen una fuerza de frenado

    proporcional a la desaireacin aplicada en la cmara (C). En caso de una

    desaireacin completa, la accin del muelle (3) es mxima, y caracteriza el frenado

    de estacionamiento.

    Para desaplicar el freno, se presuriza la cmara (C) por la vlvula de freno de

    mano (14.12) y del empalme (12), hasta que se alcance la presin de desaireacin

    especificada.

  • 30

    Compensacin de presin en la cmara acumuladora de fuerza elstica (E).

    Es necesario garantizar una comunicacin entre la cmara (E) y la atmsfera

    mientras el mbolo (1) se mueve hacia dentro y afuera de manera que no se permita

    el vaco o contra presin. En los cilindros de esta serie, el problema se resuelve, por

    intermedio de una vlvula integrada al mbolo (1), y que funciona de la siguiente

    manera:

    a) Aplicacin del freno de estacionamiento: Desaireando la presin de la cmara (C), el mbolo (1) se desplaza por la

    accin del muelle (3), entonces hay necesidad de admitir aire en la cmara (E) para

    que no haga vaco. La procedencia de este aire es de la cmara (A), que pasa por el

    ,orificio (B), acta en el mbolo (9) y como no tiene presin suficiente para empujar el

    muelle (8), penetra por el asiento de vlvula (F) que est abierto y por el orificio (D)

    de la cmara (E).

    Este aire es limpio, pues su procedencia es de la tubera que une el cilindro de

    freno combinado con la vlvula de freno de servicio.

    b) Desaplicacin del freno de estacionamiento: Anlogamente, cuando se presuriza la cmara (C) el mbolo (1) se desplaza

    contra la accin del muelle (3) y el aire de la cmara (E) fluye hacia la atmsfera de

    manera inversa a la que fue descripta en el tpico anterior.

    c) Aplicacin del freno de servicio: En la posicin de funcionamiento ms comn, la cmara (C) est

    despresurizada, empujando el mbolo (9) contra el tope y oprimiendo la obturacin

    (10). As el aire que penetra en la cmara (A) en un frenado de servicio no tiene

    acceso al orificio (B), que ocurre solamente cuando la presin de la cmara (C) se

    desairea, y que abre la obturacin (10).

    En este caso el aire fluye por el orificio (B), acta en el mbolo (9), supera la

    resistencia del muelle (8), cierra el asiento de vlvula (F), no tiene ms acceso al

    orificio (D) y consecuentemente, a la cmara (E).

  • 31

    4.9.4. Dispositivo de liberacin mecnico. En caso de falta de presin en el circuito del freno de estacionamiento, se

    puede interrumpir el estacionamiento del cilindro de manera mecnica. Para hacerlo,

    se suelta la tuerca (5), y consecuentemente el tornillo (7). Por la rosca del orificio

    central de la tapa (6), el tornillo (7) se apoya en el mbolo (1) lo trae contra la accin

    del muelle (3) y desairea los frenos.

    4.9.5. Disposicin.

    Fig. 28. Pulmn de doble accin.

  • 32

    4.9.6. Recorrido mximo de la cmara del pulmn.

    Recorrido mximo permitido en la cmara del freno, con frenos de leva

    Tamao de la cmara, rea efectiva

    (pulgadas cuadradas)

    Recorrido mximo permitido

    pulgadas (mm)

    12 1-1/2 (38)

    16 1-3/4 (44)

    20 1-3/4 (44)

    24 1-3/4 (44)

    24 (recorrido largo) 2 (51)

    30 2 (51)

    1. Ajuste los frenos siempre que el recorrido aplicado de la varilla de empuje de la cmara del freno iguale o exceda el recorrido mximo permitido que se muestra en la

    tabla anterior.

    1.1 Con los frenos liberados, mida la distancia desde la cara de la cmara de aire

    hasta la lnea central del pasador de horquilla (Ref. A). Tome nota de la distancia

    exacta llamndola medida A, (Fig. 29).

    A. Con los frenos liberados, mida esta distancia.

    B. Con los frenos aplicados, mida esta distancia.

    C. Cmara del freno

    D. Ajustador de tensin manual (tpico)

    E. Tornillo de ajuste. Fig. 29. Recorrido Mximo del pulmn.

  • 33

    NOTA: tabla del recorrido de la leva bajada del Internet (//hpt.Wabco.com//)

    1.2 Aplique los frenos de servicio y mantngalos aplicados con una presin de lnea

    plena de por lo menos 6 bares (80 lbs.). Mida la distancia desde la cara de la cmara

    del freno hasta la lnea central del pasador de la horquilla (Ref. B). Tome nota de la

    distancia exacta llamndola medida B, (Fig. 30).

    Fig. 30. Reglaje de la medida B de la horquilla del pulmn.

    1.3 Reste la medida A de la medida B para determinar el recorrido aplicado.

    2. Compare este valor con el valor mximo permitido del recorrido que se da en la Tabla. Si el recorrido aplicado es igual al recorrido mximo permitido o lo sobrepasa,

    ajuste los frenos.

    2.1 Limpie la cabeza hexagonal del tornillo de ajuste. Coloque una llave o una llave

    de dado encima de la cabeza hexagonal del tornillo de ajuste.

    2.2 Gire el tornillo de ajuste hasta que est apretado, y luego retrocdalo hasta que

    el tambor quede libre. Normalmente, habr que retroceder el tornillo de ajuste 2 3

    hilos de rosca.

  • 34

    NOTA: Revise el ajuste del freno con la rueda en el suelo. El revisar el ajuste del

    freno cuando la rueda est levantada del suelo puede dar un resultado que no sea

    fiable. Cualquier juego o desgaste en los rodamientos de la rueda har que el tambor

    est mal alineado cuando la rueda est levantada del suelo.

    2.3 Para determinar si el tambor del freno est libre, utilice una herramienta de acero

    para darle un golpe ligero al tambor. Se debera escuchar un sonido metlico claro.

    Si se oye un ruido sordo, el freno est rozando y es necesario ajustarlo ms.

    4.10. VLVULA DE ESTACIONAMIENTO.

    Est vlvula tiene por misin disponer de un freno independiente en el

    remolque para ser accionado en los momentos en que se precise, como son: en el

    caso de estacionamiento, cuando el remolque produce bandazos o en los descensos

    de los puertos. Con el mando manual, y segn el giro que se d a la manivela, se

    obtiene en los frenos del remolque una escala progresiva de presin a voluntad del

    conductor. La presin mxima se obtiene con un giro de 90 en la palanca que a su

    vez corresponde a la posicin de la (Fig. 31).

    Fig. 31. Vlvula de estacionamiento.

  • 35

    4.10.1. Funcionamiento. Al accionar la palanca 3 se ejerce una fuerza sobre la parte superior de los

    muelles 4 y 5 a travs de la leva 2. La fuerza de empuje en los muelles desplaza al

    mbolo 6 que cierra la comunicacin del conducto de salida de aire con la atmsfera

    a travs del interior del mbolo 6. Simultneamente, se abre la vlvula de admisin 8

    dejando pasar el aire procedente del caldern hacia la vlvula amplificadora de

    presin y, de est, a los frenos del remolque.

    Al levantar la palanca 3 a su posicin vertical, el mbolo 8 asciende por la

    accin de los resortes 4 y 5, poniendo en comunicacin el conducto de salida del aire

    con la atmsfera (zona A) por donde se descarga el aire de los frenos. A su vez, y

    por efecto del muelle 7 se cierra la vlvula de paso 8, cortando as el aire procedente

    del caldern.

    Fig. 32. Constitucin de la vlvula de mano.

  • 36

    A continuacin presentamos una serie de vlvulas de mano actuales que se

    utilizan dentro de nuestro medio cada una tiene sus ventajas, su posicin, y su

    accionamiento, va adjuntado las medidas que le corresponde a cada vlvula o a cada

    tipo, es una serie de vlvulas de control conectado, es un par de accionamientos de

    2 vlvulas de control, (Fig. 33).

    Vlvula de mano PP - 2 Vlvula de mano PP 3

    Vlvula de mano PP 5 Vlvula de mano PP - 7

  • 37

    Vlvula de mano MV 3 Vlvula de mano TW - 1

    Vlvula de mano TW 2 y TH 3 Vlvula de mano TW 4

    Fig. 33. Tipos de vlvulas de mano.

  • 38

    4.11. MANMETRO.

    Fig. 34.

    Este elemento esta destinado para medir la presin de aire comprimido que en

    el sistema existe en ese momento, en el sistema de frenos dentro del funcionamiento

    del vehculo abarca presiones de 8 bares (120 lbs. F), en que los frenos tienen una

    eficacia mxima. Presiones inferiores a esta funcionan si, pero con demora o con

    deficiencias en el proceso de frenado.

    Tenemos que algunos manmetros estn elaborados con un aceite llamado

    Glicerina que va en la cmara del reloj, esta sustancia sirve para la una clara lectura

    de la presin y para la refrigeracin del mismo manmetro.

    4.12. VLVULA PRINCIPAL O DE PEDAL.

    La presin de frenado en el vehculo se gobierna por medio de una vlvula

    que acciona el conductor con su pie. Esta vlvula est conectada al primer depsito

    de aire comprimido y a todos los cilindros de las ruedas. Un perno transmite el

    movimiento del pedal, por mediacin de un fuerte muelle, al mbolo. Est construida

    para admitir una fuerza con el pie inferior a 30 Kgf.

  • 39

    4.12.1. Constitucin y funcionamiento. Est formada por un cuerpo de vlvulas 1 con un vstago de accionamiento y

    un muelle compensador 13, que regula la presin de salida a las canalizaciones. La

    presin de este muelle grada, por medio del mbolo la abertura de la vlvula.

    Estrangulando ms o menos la salida de aire de forma que la presin de salida es

    casi proporcional al esfuerzo aplicado en el pedal, (Fig. 35).

    1. Cuerpo de la vlvula

    2. Tapa de cuerpo

    3. Palanca de accionamiento

    4. Guardapolvo

    5. Buln de presin

    6. Tela filtrante

    7. Junta de mbolo

    8. mbolo

    9. Asiento de la vlvula

    10. Muelle de presin vlvula

    11. Vlvula

    12. Muelle de ajuste y retorno del mbolo

    13. Muelle de presin del mbolo

    14. Codo para entrada de aire

    15. Codo para salida de aire

    16. Tubo de vlvula.

    Fig. 35. Despiece de la vlvula principal

  • 40

    4.12.2. Posicin de marcha. En esta posicin el platillo de la vlvula 11 apoya sobre el asiento y cierra el

    acceso de aire a presin del depsito a los cilindros de frenos de aire de los cilindros

    de freno pasa a travs del tubo de la vlvula 16, al interior del mbolo 8 y de aqu al

    filtro de aire 6 incorporado en la parte superior de la carcasa de la vlvula en

    comunicacin con el aire exterior, (Fig. 36, Fig. 37).

    Fig. 36. Posicin de marcha. Fig. 37. Posicin de viaje. 4.12.3. Posicin de frenado parcial.

    El movimiento de giro de la palanca de accionamiento del freno 3, es

    transmitido al mbolo 8 por medio del buln de presin 5 y el muelle 13 venciendo la

    fuerza del muelle 10. Tan pronto como el tubo de la vlvula 16 se apoya en la vlvula

    11 queda interrumpida la comunicacin entre los cilindros de los frenos y el aire

    exterior. Si se contina presionando sobre la palanca del pedal del freno se separa

    ms el plato de la vlvula de su asiento correspondiente y entonces el aire a presin

    podr pasar directamente del depsito de aire a los cilindros de los frenos.

  • 41

    Pero al mismo tiempo llega el aire a presin por la rendija ente el tubo de la

    vlvula y la carcasa de la misma debajo del mbolo y empuja a este nuevamente

    hacia arriba. Con esto se tensa el resorte 13 que actu sobre el mbolo y su fuerza

    es transmitida a la palanca del pedal.

    Esta fuerza antagonista aumenta con la presin en los cilindros de los frenos,

    de tal forma que el conductor quede en todo momento notar la fuerza del frenado. El

    movimiento de retroceso del mbolo permanece hasta que el plato de la vlvula

    vuelve a apoyarse sobre su asiento (posicin de terminacin del frenado), (Fig. 38).

    Fig. 38. Posicin de frenado parcial.

    4.1.12.4. Posicin del Frenado total.

    La palanca de freno se pisa al fondo de modo que toda la presin del depsito

    pueda actuar sobre los cilindros de los frenos. Al levantar el pie de la palanca de

    freno se vuelve a cerrar la vlvula 11 y se interrumpe el enlace con el depsito de

    aire. El tubo 16 se separa del plato de la vlvula 11, el muelle 13 se destiende y el

    resorte 12 de recuperacin del mbolo traslada a ste a su posicin de partida, (Fig. 39).

  • 42

    Fig. 39. Posicin de frenado total.

    4.13. PULMN DELANTERO DE UNA ACCIN. Producir la fuerza de frenado para las ruedas delanteras de los vehculos con

    frenos de tambor y de discos. Cilindro de membrana del freno de rueda, estructura y

    funcionamiento, (Fig. 40).

    Fig. 40. Esquematizacin del pulmn delantero de una accin.

  • 43

    4.13.1. Posicin de frenado. El aire que viene de la vlvula del freno de servicio alcanza la cmara (A) por

    el empalme (1) y acta en la superficie de la membrana (8), esta produce una fuerza,

    transferida al mbolo (7) y al vstago con horquilla (3), desplazndolos. Por la

    palanca del freno (ajuste de holgura) que se articula en la horquilla, se produce la

    transmisin de la fuerza que es proporcional a la presin que se aplica al freno de la

    rueda, (Fig.41).

    4.13.2. Posicin de marcha Cuando se interrumpe la aplicacin de la presin en la cmara (A), el muelle

    (6) acta en el mbolo (7) y la membrana (8) regresa a su posicin inicial. Por el

    orificio (C), el aire atmosfrico entra o sale de la cmara (B) mientras funciona el

    cilindro y evita que se forme vaco o contrapresin, (Fig. 41).

    Fig. 41. Constitucin del pulmn delantero.

  • 44

    4.14. CAERAS. Son las encargadas de transportar el aire comprimido a cada uno de los

    eleven tos del sistema de frenos, hasta lograr el accionamiento mecnico en las

    zapatas contra el tambor, mediante los elementos que ya estudiamos con

    anterioridad. Las caeras en s manejan diferentes tipos o niveles de presin de aire

    comprimido, por ejemplo podemos hablar en forma general que las caeras que

    transportan aire de baja presin oscilan de 7 a 10 bares, mientras que las caeras

    que transportan aire de alta presin oscilan de 14 a 20 bares, (Fig. 42).

    Fig. 42. Caera flexible.

    A continuacin presentamos varios tipos de caeras utilizadas en los sistemas de

    aire a presin:

    BW-101-M TIPO que UNA MANGA es normal para todas las conexiones flexibles en el sistema del freno neumtico donde las

    condiciones no requieren manga ms grande. ellos normalmente son

    ms de us para los Frenos de Cmara Manga, o conexiones de

    Manga de Remolque. Identifique por dentro y fuera del dimetro y el

    marcar continuo por fuera la superficie.

    BW-127-M TIPO UNA MANGA es de construccin similar a BW-101-M TIPO UNA MANGA pero tiene ms grande dentro y fuera de los

    dimetros. se usa en casos especiales que requieren manga ms

    grande que el Tipo BW-101-M normal. Identifique por dentro y fuera

    de los dimetros continuos por fuera la superficie.

  • 45

    BW-127-M MANGA est disponible en una longitud del mxima de 50 pies, Se proporciona como sigue:

    BW-348-M TIPO la MANGA de B es de construccin similar a BW-304-M TIPO la MANGA de B pero tiene ms grande dentro y fuera de

    los dimetros. se usa en casos especiales que requieren manga ms

    grande que el tipo normal BW-101-M y BW-304-M manga.

    Identifique por dentro y fuera de los dimetros.

    4.14.1. Sistemas de Cdigos de las Caeras.

    H 425 08 1 2 3 Ejemplo.

    1. Toda la manga del tipo se designa con la carta H,

    2. La manga se asigna un nmero bajo a unos tres dgitos de 001 - 999, como

    por ejemplo: H069, H425.

    3. Los ltimos dos dgitos indican dentro del dimetro de la manga en

    decimosexto de una pulgada. en el ejemplo usado sobre 08 es igual a 8/16" o

    1/2".

    4.14.2. Extremos de la manga. Cada tipo de extremo de la manga se disea para encajar un cierto grupo

    de manga con limitar dimensiones y tolerancias.

    Rizo: 08 U 2 58

    1 2 3 4 Ejemplo.

  • 46

    1. Los primeros dos dedos indican tamao de la manga,

    2. Tipo de extremo de manga y material.

    3. El primer nmero indica el estilo de la conexin del extremo.

    4. Los ltimos dos dedos indican el tamao del conexin del extremo en

    decimosexto de una pulgada.

    Campo embargable:

    425 08 N 2 58 1 2 3 4 5 Ejemplo.

    1. Descripcin de manga bsica, las excepciones son la 247 serie y alerta -

    los extremos de este tipo. Los extremos se disean para el uso con una

    variedad de tipos de la manga.

    2. Tamao de la manga en decimosexto de una pulgada

    3. Tipo de extremo de manga y material,

    4. El primer nmero o la carta indica el estilo de la conexin del extremo.

    5. Los ltimos dos dedos indican el tamao de la conexin del extremo en

    decimosexto de una pulgada.

  • 47

    4.14.2.1. Tipos de caeras y cdigo del material.

    CODIDO DE LETRA TIPO DE UNION MATERIAL

    A

    B

    C

    D

    E

    H

    K

    M

    N

    P

    S

    T

    U

    Ondulado atacable

    Campo atacable

    Ondulado Campo attachable

    Ondulado Ondulado

    Con abrazadera

    Ondulado

    Campo attachable

    Ondulado Ondulado

    Campo attachable

    Ondulado

    Aluminio

    Latn

    Latn

    Acero

    Acero

    Latn

    Acero

    Acero

    Acero

    Latn

    Acero inoxidable

    Latn

    acero

    4.14.3. Preparacin de los ensambles de caera.

    Corte el tubo en ngulo recto con un cortador del tubo cerca de la conexin de la

    manga. Permita una rea recta adecuada el funcionamiento despus sujete la

    tubera con un escariador exterior interno, (Fig. 43).

    Fig. 43. Corte de la caera.

  • 48

    Apriete nuez despacio con tirn manteniendo el tubo con otra mano, cuando la manga agarra, cuando el tubo ya no puede

    voltearse detenga, ste es el punto de asimiento de anillo. apriete

    nuez un 1 a 1 1/16 giros adicionales ms all del punto de asiento

    de anillo, (Fig. 44).

    Fig. 44. Acoplamiento de la nuez o tuerca de sujecin.

    Despus de que la manga y el nuez se ha prefijado en la tubera, el ensamble est lista para la instalacin, (Fig. 45).

    Fig. 45. Extremo de caera lista.

  • 49

    4.14.4. Tipos de acoples ms usados.

    Conector del hilo recto masculino

    Caera masculina el 90 codo rgido

    Pieza giratoria masculina invertida 90 codo

    Pieza giratoria en T masculina invertida

    Caera masculina (corta)

    Conector masculino con guardia primaveral

  • 50

    5. CIRCUITOS DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO

    5.1. CIRCUITO SIMPLE.

    Circuito de frenado principal

    Como primera instancia estudiaremos el funcionamiento del sistema de frenos

    simple, (Esquema 1), el aire absorbido por el compresor (1) directamente a la unidad de control de aire (2)que esta conformada por: filtro, regulador y por ltimo el

    lubricador el mismo que contiene aceite de menor viscosidad SAE 10. el aire sigue

    su trayectoria llegando al depsito de aire I, (3) este tiene 4 salidas que son: al otro

    depsito II, (5) a la vlvula de purga de aplicacin manual, (6) a la vlvula relay (7)

    y por ltimo a la vlvula principal. (12) Una vlvula check (4) separa los dos

    depsitos este segundo tanque tiene 3 salidas que son: a la segunda vlvula relay,

    vlvula de purga 2, y la ltima va hacia la segunda entrada de la vlvula principal.

    En el momento que se acciona el pedal por parte del conductor del vehculo, el

    aire pasa al servicio de la segunda vlvula relay esta pues funciona dejando pasar el

    aire del segundo depsito a la segunda vlvula repartidora, esta deja pasar el aire al

    servicio del pulmn posterior (9) se acciona e diafragma principal moviendo la

    palanca de empuje y esta a la palanca de desplazamiento de las zapatas mediante la

    leva. Ese momento de aplicacin del pedal tambin pasa el aire al pulmn delantero

    (13) originando el accionamiento de la palanca de desplazamiento de la zapatas

    delanteras mediante la leva.

    Circuito de parqueo.

    Del primer depsito antes de llegar el aire a la vlvula principal se desva tambin a un manmetro (11) y a una vlvula manual de parqueo (10) esta en el

    momento que se le acciona deja pasar el aire al servicio de la primera vlvula relay

    (7) y de esta a la vlvula repartidora I, (8) accionando la emergencia del pulmn

    posterior movindose internamente el diafragma llevando al desplazamiento de la

  • 51

    palanca que lleva al giro de la leva de las zapatas posteriores produciendo el frenado

    instantneo.(Esquema 1)

    Esquema 1. Circuito de frenos de aire comprimido simple.

  • 52

    5.2 CIRCUITO DOBLE.

    La seguridad en el funcionamiento de una instalacin neumtica de frenado puede perfeccionarse de diversas formas. La ms sencilla es mediante su divisin

    en dos circuitos de frenado, en ella, cada circuito de frenado tiene un depsito de

    aire comprimido propio y una vlvula de frenado tambin propia. La presin en

    ambos circuitos puede conocerse mediante dos manmetros, (Fig. 46).

    1. Compresor 8. Llave de cierre

    2. Botella de carga 9. Acoplamiento de tubo flexible

    3. Regulador de presin 10. Cilindro de la rueda

    4. Bomba protectora de hielo 11. Medidor de presin I

    5. Vlvula de seguridad 12. Vlvula de pedal

    6. Depsito de aire I 13. Medidor de presin II

    7. Depsito de aire II 14. Vlvula de freno.

    Fig. 46. Instalacin de circuito doble.

  • 53

    La vlvula de frenado tiene entonces dos vlvulas anlogas, actuantes

    independientes entre s, ambas son accionadas simultneamente por el movimiento

    de la placa del pedal. Con ello fluye el aire comprimido desde los depsitos a los

    cilindros de las ruedas previamente evacuados, (Fig. 47), adems entre los depsitos se encuentra una vlvula de seguridad, en caso de fallo de un circuito de

    frenado, se cierra una vlvula y el compresor de aire suministra entonces el aire solo

    al otro depsito del otro circuito. La vlvula se abre nuevamente y una vez alcanzada

    la presin establecida. El aire en exceso escapa a travs de la vlvula, (Fig. 48).

    5.3. CIRCUITOS HIDRONEUMTICOS.

    Es la combinacin de la instalacin neumtica con la instalacin hidrulica, el aire comprimido acta en ellas, a travs de un dispositivo reforzador del frenado,

    sobre el cilindro principal.

  • 54

    El coche, en caso de fallo del aire a presin, puede ser todava frenado

    mediante el esfuerzo muscular. Adems se le puede anexionar un remolque

    equipado con frenos de aire comprimido, (Fig. 49).

    El dispositivo reforzador de frenado consiste en esencia en un cilindro de freno

    accionado por el aire a presin con una vlvula adjunta. Una palanca establece la

    conexin al vstago del mbolo, la palanca desplaza el mbolo en el cilindro principal

    y gobierna as mismo tiempo la vlvula de frenado. Al actuar el pedal de frenado, la

    palanca de la vlvula gira sobre su centro de rotacin en el vstago del mbolo. El

    tubo de vlvula se desplaza y abre simultneamente la vlvula de admisin. El aire

    comprimido penetra en el cilindro de freno y refuerza la presin sobre el mbolo,

    (Fig. 49).

    1. Compresor 8. Depsito de aire II

    2. Botella de carga 9. Vlvula de entrada

    3. Regulador de presin 10. Llave de cierre

    4. Medidor de presin 11. Acoplamiento

    5. Bomba protectora de hielo 12. Refuerzo del freno

    6. Vlvula de freno 13. Cilindro principal

    7. Depsito de aire I 14. Cilindro de la rueda.

  • 55

    Fig. 49. Reforzador del freno en posicin de frenado.

    5.4. INSTALACIONES EN FUNCIN DE LA CARGA.

    Los ejes de un tren de remolques estn frecuentemente cargados en forma

    irregular y sus ruedas no soportan por tanto una presin uniforme. Pero como los

    esfuerzos de frenado se rigen por la presin mnima de las ruedas, no siempre el

    frenado adquiere su plena eficacia y algunas veces el coche no resulta frenado a

    tiempo. Muchos camiones poseen por este motivo equipos adicionales, que ajustan

    la presin de frenado a las respectivas cargas sobre los ejes, y perfeccionan as

    esencialmente la seguridad del vehculo, en una instalacin de frenado en funcin de

    la carga, sobre cada eje se encuentra un dispositivo que se denomina transmisor de

    presin, (Fig. 50). Este dispositivo soporta la presin del eje por medio de una conduccin de presin al regulador del esfuerzo de frenado, que est inserto en la

    red normal de distribucin, e influencia consecuentemente la presin de frenado. La

    distancia del eje al chasis vara con la carga, una palanca transmite este movimiento

    al mbolo del transmisor de presin, a pequea carga el mbolo se desplaza hacia

    abajo y se abre la vlvula de admisin.

  • 56

    Del depsito de aire comprimido fluye entonces el aire a presin al cilindro de

    ajuste del regulador del esfuerzo de frenado. La vlvula se cierra y desplaza hacia

    arriba. El proceso tiene lugar en forma inversa en la carga del eje. El regulador del

    esfuerzo de frenado tiene un mbolo que lleva una pieza basculante y que es

    repelido por muelle graduable, la pieza basculante transmite su movimiento a la

    vlvula del regulador y establece por su relacin de transmisin el equilibrio.

    1. Dador de presin 5. Regulador

    2. Regulador de la fuerza del freno 6. Dador

    3. Cilindro principal de freno 7. Accionadores

    4. Vlvula de freno 8. Depsito de aire

    Fig. 50. Freno dependiente de la carga.

  • 57

    5.5. CIRCUITO CON DOBLE RELE.

    Este sistema de frenos esta constituido por los elementos primordiales para

    efectuar el proceso de frenado en las ruedas, posee adems 4 pulmones de doble

    accin para el efecto de frenado comn mediante el pedal del conductor y para el

    efecto de parking mediante el accionamiento de la vlvula de control. Estos modelos

    son los participes de los vehculos de modelo 96 que tenemos en servicio en la

    actualidad en nuestro medio, a continuacin presentamos el circuito y su

    constitucin, (Fig. 51).

  • 58

    A Presin de frenado

    B Presin de servicio

    C Presin de comando

    DE Grupo generador de energa 1.01 Compresor de aire

    2.01 Regulador de presin

    4.03 Vlvula protectora de cuatro y seis circuitos

    5.01 Depsitos de aire comprimido

    6.02 Vlvula de desage automtica

    6.13 Vlvula APU (reguladora de presin y filtro de aire)

    8.02 Vlvula de retencin

    38.02 Empalmes de comprobacin

    DS Grupo acumulador de energa 5.01 Depsitos de aire comprimido

    6.01 Separador de agua de accionamiento manual

    KO Grupo de luces indicadoras, manmetros e interruptores de presin

    9.01 Luces indicadoras

    10.01 Interruptores de presin

    10.02 Interruptores de presin

    11.02 Manmetro doble

    BV Grupo de vlvulas de accionamiento 8.02 Vlvula de retencin

    13.02 Vlvula de pedal del freno de servicio

    14.01 Vlvula manual del freno de estacionamiento

    14.12 Vlvula manual del freno de estacionamiento

    15.01 Vlvula manual del freno auxiliar del remolque

    16.01 Vlvula rel del freno de estacionamiento

    16.01 Vlvula rel del freno de servicio de los ejes traseros

    1 Grupo del primer eje (eje delantero) 20.02 Cilindro neumtico de membrana

    38.02 Empalme de comprobacin

  • 59

    2 Grupo del segundo eje 22.01 Cilindro combinado (Tristn)

    38.02 Empalme de comprobacin

    3 Grupo del tercer eje 22.01 Cilindro combinado (Tristn)

    38.02 Empalme de comprobacin

    MA Grupo de parada del motor 20.04 Cilindro de parada del motor

    33.01 Vlvula electro neumtica

    MB Grupo de accionamiento del freno motor 20.05 Cilindro de accionamiento del freno motor

    33.01 Vlvula electro neumtica

    AS Grupo de mando del freno del remolque 18.01 Vlvula distribuidora de mando del freno del remolque

    28.01 Vlvula vi direccional

    35.02 Cabeza de acoplamiento Emergencia (roja)

  • 60

    5.5. Circuito de remolque con un solo rel.

    Aqu tenemos un circuito que representa el sistema de frenos de un remolque,

    notamos que la diferencia del circuito anterior tenemos simplemente 2 pulmones

    posteriores de doble accin por lo cual solo es necesario poner una vlvula rel, (Fig. 52).

    a Presin de frenado b Presin de servicio

    c Presin de comando

    DE Grupo generador de energa 1.01 Compresor de aire

    4.03 Vlvula protectora de cuatro circuitos

    5.01 Depsito de aire comprimido

    6.13 Vlvula APU (regulador de presin y filtro de aire)

  • 61

    DS Grupo de acumulador de energa 5.01 Depsito de aire comprimido

    5.02 Depsito de aire comprimido de dos compartimientos

    KO Grupo de luces indicadoras, manmetros e interruptores de presin 9.01 Luces indicadoras

    10. 01 Interruptores de presin

    11.02 Manmetro doble

    BV Grupo de vlvulas de accionamiento 13.02 Vlvula de pedal del freno de servicio

    14.01 Vlvula manual del freno de estacionamiento

    16.01 Vlvula rel

    33.01 Vlvula eletroneumtica

    45.01 Vlvula eleroneumtica (suspensor)

    1 Grupo del primer eje (eje delantero) 20.02 Cilindro neumtico de membrana

    38.02 Purgador de aire

    2 Grupo del segundo eje 22.01 Cilindro combinado (Tristn)

    26.07 Regulador automtico de la fuerza de carga

    ALB 38.02 Empalme de comprobacin

    MB Grupo de accionamiento del freno motor 20.05 Cilindro de accionamiento del freno motor

    33.01 Vlvula electro neumtica del freno motor

    MA Grupo de parada del motor 20.04 Cilindro de parada del motor

    33.01 Vlvula electro neumtica de parada del Alimentacin de accesorios

    A Suspensor

    Fig. 52. Circuito de un remolque bsico

  • 62

    CALCULOS DE FRENADO Acerca del proceso de frenado el trabajo en todo vehculo tiene su movimiento

    con una determinada energa o fuerza viva, por efecto del frenado, se transforma en

    otra energa inofensiva. El rozamiento de las zapatas en un tambor de freno,

    transforman la energa de movimiento en energa calorfica. Partiendo de la masa y

    la velocidad del automvil.

    Trabajo del freno = (masa x velocidad) / 2 o bien Wk = (m/2) x v2

    Ejemplo 1: Un automvil con un peso de 800 Kp y llevando una velocidad de 72 km/h, se frena a

    completo reposo, Qu trabajo supone para el freno?

    m = G/g = 800kp / 9,81m/s2 = 81,55 kps2/m G= 800 kp

    g = 9,81m/s2

    v = 72km/h

    Wk = (m/2) x v2

    = (81,55kps2/m x 20m/s x 20m/s) / 2 v= 72/3,6

    = 16310kpm v= 20 m/s

    Los frenos estn insuficientemente refrigerados. Los tambores de frenos se

    tuercen entonces e influencian el efecto de frenado. Se presentan las llamadas

    perdidas transitorias de eficiencia Fig.

    Fig. Consecuencias del sobrecalentamiento

  • 63

    Demora en el frenado Depende de la accin y del funcionamiento del freno. La demora o retardo, se

    puede calcular partiendo de la disminucin de velocidad y del tiempo para ello

    necesario.

    Representacin en la demora del frenado

    Demora del frenado = disminucin de la velocidad / tiempo de frenado

    O bien a = (v1 v2) / t de donde a = v / t y (si v2 = 0)

    Y v = a x t t = v / a

    Ejemplo 2: Un automvil con una velocidad de 90km/h llega a completa detencin por accin

    plena de los frenos, tras 5 segundos. Cul es la demora de frenado?

    V2 = 0

    a = v / t = 25m/s / 5s = 5m/s2 V1 = 90km/h = 90/3,6 V1 = 25m/s

    t = 5s

  • 64

    Recorrido del frenado Una longitud de frenado depende del tiempo de reaccin y del propio tiempo

    de frenado, el tiempo de reaccin es la diferencia en tiempo existente entre el

    momento de reconocer un obstculo y el momento de actuacin del pedal de freno.

    Una conduccin atenta se obtienen tiempos menores.

    El mximo efecto del frenado se consigue a plena accin de las zapatas del

    freno. Sobre la carretera se reconocen entonces las huellas del frenado. La longitud

    de este tramo depende de la demora media de frenado y de la velocidad del

    vehiculo.

    Recorrido del frenado = velocidad2 / (2 x demora de frenado)

    O bien s1 = v2 / 2

    Representacin de los caminos de frenado

    Recorrido de reaccin = velocidad x tiempo transcurrido

    O bien s2 = v x t

    Recorrido hasta detencin = recorrido de frenado + recorrido de reaccin

    O bien s = s1 + s2

  • 65

    Ejemplo 3: Un automvil posee una demora de frenado de 4 m /s2 Cul ser el recorrido hasta

    la detencin, con una velocidad de marcha de 90km/h y un tiempo de reaccin de

    0,5s?

    S1 = v2/(2a) = (25m/s x 25m/s) / (2 x 4m/s2) = 78m a = 4m/s2

    S2 = v x t = 25m/s x 0,5s = 12,5m t = 0,5 s

    S = s1 + s2 = 78m + 12,5m = 90,5m v = 90km/h / 3,6 v= 25m/s

    Fuerzas de frenado En las instalaciones neumticas los esfuerzos son transmitidas directamente

    por aire comprimido, la presin por tensin es funcin entonces de la presin del

    mbolo y de la reaccin de multiplicacin de la palanca. La presin del embolo puede

    ser calculada partiendo de la presin de servicio y de la superficie del mismo, la

    presin de servicio en los sistemas de distribucin de una conduccin entre 4,8 y 5,3

    kp/cm2, y el los de dos conducciones entre 6,2 y 7,35 kp/cm2.

  • 66

    Presin del embolo = presin de servicio x superficie del embolo

    O bien F2 = F1 x A

    Presin por tensin = presin del embolo x relacin de multiplicacin de la palanca

    O bien Fs = F2 (a / b)

    Ejemplo 4: El embolo de una instalacin neumtica tiene un dimetro de 100mm y acta a una

    presin de servicio 5kp /cm2. Qu presin por tensin se logra con las longitudes de

    brazos de palanca de b = 40 mm y a = 160mm?

    a = 160mm

    F2 = F1 x A = 5kp/cm2 x 78,54cm2 = 392, 7kp b = 40mm

    d = 100mm

    Fs = F2 (a / b) = 392,7kp (160mm/40mm) = 1571 kp A = (d2 x )/4 A = 78,54cm2

    F1 = 5kp/cm2

  • 67

    CAPITULO 2 DISEO Y CONSTRUCCIN DEL BANCO

    1. INTRODUCCIN. Este banco de funcionamiento y de enseanza mvil est equipado con piezas

    de construccin originales de un sistema de frenos neumticos con depsito de

    reserva para su correcto funcionamiento. Con el montaje de las piezas de

    construccin individuales, es decir de piezas originales utilizadas en automviles, es

    posible en el futuro proporcionar a curiosos o fanticos el conocimiento sobre la

    tcnica de frenado de una forma sencilla y clara.

    El sistema de frenos de aire comprimido puede ser accionado a travs de un grupo

    alimentador de aire comprimido propio o a travs de una instalacin de aire

    comprimido central (min. 6 bar). Un compresor elctrico porttil proporciona el aire

    para el sistema absorbido de la atmsfera, ya que el utilizado propiamente en el

    vehculo funciona con la refrigeracin y lubricacin de agua y aceite del motor mismo

    del vehculo respectivamente. Por eso se recurri al compresor porttil como

    generador de aire evitando el problema de adaptacin de los sistemas de

    refrigeracin y lubricacin.

    Todas las medidas del diseo de construccin del banco son pensadas de

    acuerdo al tamao de la persona, para una mejor movilizacin, visualizacin, y

    aplicacin del proceso de frenado del banco por parte del practicante. La disposicin

    misma de todos los componentes del sistema en el tablero de sujecin de los

    circuitos estn ubicados de acuerdo a la ergonoma, es pues la ms sencilla y simple

    evitando dentro de las conexiones topes o desniveles de caeras y elementos

    funcionales.

    Dentro de este captulo manejaremos unidades en milmetros en todo lo que tiene que ver en los diseos de construccin y adaptacin de todos los soportes de

    los componentes.

  • 68

    2. CONSTITUCIN Y ESQUEMA DEL SISTEMA DE FRENOS DE AIRE COMPRIMIDO.

    1.- Compresor de aire mecnico, 9.- Pulmn posterior de doble accin (tipo 30-30)

    2.- Regulador y filtro de aire, 10.- Vlvula de parqueo,

    3.- Deposito de aire principal, 11.- Manmetro,

    4.- Vlvula check, 12.- Vlvula principal de pedal (tipo E6),

    5.- Deposito de aire de reserva, 13.- Pulmn delantero (tipo T-20),

    6.- Vlvula de purga, 14.- Caeras de alta presin,

    7.- Vlvula Rel tipo R6 15.- Caeras de baja presin.

    8.- Vlvula repartidor QR1,

    Esquema 1. Sistema de frenos de aire comprimido.

  • 69

    3. DISEO DEL ARMAZN METLICO. El material bsico para la elaboracin del armazn es de tubo rectangular

    metlico de las medidas 51 x 25.4 (2 x 1) negro, el armazn en s consta de 5

    componentes los cuales son desarmables y tiene las siguientes medidas:

    2 Costados de forma triangular de 800. de base x 2000. de alto, en los que van sujetas las ruedas, (Fig. 1).

    Fig. 1. Soportes laterales del armazn.

    Travesaos de 1500 de longitud y de 1000 con placas de acero de sujecin lateral (Fig. 2), (Fig. 3). En los que sirven de gua para los 4 ganchos que van fijos en el tablero.

  • 70

    Fig. 2. Travesao.

    Fig. 3. Travesao inferior.

    Las ruedas de nylon 2 posteriores fijas y 2 frontales giratorias de 2 , cabe destacar que las ruedas frontales poseen un freno manual para la estabilidad

    del armazn, (Fig. 4). El material exclusivo de fabricacin de los rodantes es de Nylon negro.

    Fig. 4. Ruedas de desplazamiento del armazn.

    8 pernos de cabeza convexa de 3/8 x 3 Tablero, de madera prensada para un mejor trabajo de sujecin de todos los

    elementos del sistema de frenos de aire comprimido. Si nos podemos fijar

    encima de los travesaos va el tablero de madera de 1660 x 1220 (Fig.5) de

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    un espesor de 20 con 4 sujetadores metlicos que se podria decir que van

    ubicados en cada esquina del tablero en la parte posterior que sirven como

    especie de ganchos con los travesaos todo esto para el sencillo desmontaje

    del tablero, (Fig. 6).

    Fig. 5. Tablero.

    Fig. 6. Ganchos de sujecin del tablero.

  • 72

    4. ADAPTACIN DE LOS ELEMENTOS. 4.1. PULMONES DE AIRE.

    La ubicacin del pulmn delantero en el tablero es en la parte inferior izquierda

    simulando el accionamiento de las ruedas delanteras, mientras que el pulmn

    posterior en la parte inferior derecha simulando el accionamiento de las ruedas

    posteriores. La sujecin de los mismos contra el tablero son por medio de soportes

    de acero en L con sus respectivos agujeros de acople y de fijacin, (Fig. 7).

    Fig. 7. Soportes de sujecin de los pulmones de freno.

    Lgicamente que la ubicacin de los centros de los agujeros varan de

    acuerdo a los dos pernos de sujecin y del perno de accionamiento que va unido al

    diafragma de cada pulmn los mismos que fueron reducidos su longitud para una

    mejor aplicacin de la palanca giratoria que acciona la leva de freno.

    4.2. TAMBORES Y ZAPATAS DE LAS RUEDAS. Primeramente se diseo las zapatas de una forma sencilla para un frenado

    progresivo contra el tambor, el elemento frenante es propio, de aplicacin de trabajo

  • 73

    automotriz dentro del medio, cada par de zapatas tiene sus puntos de giro en la

    parte inferior de cada uno, as mismo posee un resorte de reubicacin para el nuevo

    proceso de frenado, (Fig. 8).

    Fig. 8. Zapatas de accionamiento. Los tambores son diseados de cilindro de espesor de 2 mm. Con un dimetro

    de 200 mm. En los cuales van soldadas unas cruces simulando la parte frontal del

    tambor, el hecho de que tomen est forma es la observar el accionamiento de los

    frenos. Cabe destacar que el freno posterior tiene un motor elctrico y una polea de

    aluminio que va en el tambor posterior para simular el giro que da la rueda, (Fig. 9).

  • 74

    Fig. 9. Accionamiento del tambor posterior.

    4.3. CINTAS DE SUJECIN DE LOS DEPSITOS DE AIRE. Para la estabilizacin de los dos depsitos de aire en el tablero se diseo

    cintas de sujecin, un par para cada tanque, cada una con un perno de sujecin,

    (Fig. 10).

    Fig. 10. Cintas de sujecin de los depsitos.

  • 75

    4.4. SOPORTES DE VLVULAS REPARTIDORAS (QR 1). Mas que soportes vendran hacer unas alzas para alcanzar el nivel de

    conexin con las salidas de las vlvulas R6 (Fig. 11), de igual forma sujetan a las vlvulas QR 1 contra el tablero, no as las vlvulas R6, el regulador lubricador de

    aire, van sujetos directamente con pernos contra el tablero.

    Fig. 11. Soportes de las vlvulas QR 1.

    4.5. MANDOS DE ACCIONAMIENTO DE LAS ZAPATAS. Las palancas son elaboradas de acero de 25.4, que toman una forma de brazo

    articulado para que del extremo superior acople la horquilla de salida del vstago de

    los pulmones de aire, (Fig. 12) en el extremo inferior va incorporado la leva de accionamiento de los extremos de las zapatas, la misma que va en la mitad de las

    mismas, estas zapatas estn en reposo o en posicin de descanso mediante un

    resorte de recuperacin.

    4.6. SOPORTE POSTERIOR DEL PULMN DE DOBLE ACCIN Para la mejor sujecin del pulmn de doble accin que va ubicado en la parte

    inferior derecha del tablero, tenemos una platina que para su fijacin se vale del

    perno de ajuste del cuerpo central del pulmn, ya que en el momento de aplicar la

    parada de emergencia o de parqueo del vehculo en este caso aplicada en el tablero,

    en ese momento es que puede levantarse todo el pulmn de la superficie en la que

    se apoya, entonces esta platina evita este efecto durante el proceso de frenado, (Fig. 13).

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    Fig. 12. Mando de freno

    Fig. 13. Soporte del pulmn posterior.

  • 77

    4.7. BANCO DEL COMPRESOR DE AIRE. Reiteramos que el compresor utilizado en la prctica de la tesis que es la

    maqueta didctica es un compresor de generacin elctrica (110V.) Ya que nos

    seria de mucha dificultad adaptar un mecnico propio de camiones, por se

    necesitara implementar sistemas de refrigeracin, y el de lubricacin para el correcto

    funcionamiento del compresor, el cual no es la finalidad de la maqueta. Entonces

    este compresor adquirido se le hizo una adaptacin de un banco en la que se fija,

    reemplazando al mismo tiempo al tanque de aire que posee, mandando el aire

    generado actualmente a los depsitos de aire de la maqueta, (Fig. 14)

    Fig. 14. Banco de apoyo del compresor de aire.

    4.8. MARCO DEL TABLERO. Este marco metlico elaborado de ngulo de de pulg. Es para proteger los 4

    lados que tiene el tablero, siendo la principal razn de su fabricacin, lgicamente

    ayuda muchsimo para la esttica del trabajo que realiza la maqueta, (Fig. 15), las medidas internas son las siguientes: largo de 1660. y de ancho es de 1220.

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    Fig. 15. Marco del tablero.

    4.9. UBICACIN DE LOS ELEMENTOS EN EL TABLERO. Aqu podemos observar la posicin de todos los elementos del sistema de aire

    comprimido, cabe destacar que es la ubicacin ms sencilla para evitar

    complicaciones o cruces de caeras, (Fig. 16)

    Fig. 16. Ubicacin de los elementos del sistema de aire.

  • 79

    4. 10. CONEXIN DEL INDICADOR DE FRENO. La conexin est constituida por un trompo de freno ubicado por debajo del

    pedal de accionamiento de la vlvula principal de pedal, de modo que al accionar la

    misma, la superficie inferior del pedal toca al pulsante del trompo dejando pasar

    corriente (12 V.), al indicador ubicado en la parte superior derecha del tablero, esta

    seal luminosa nos hace saber que se esta llevando a cabo el proceso de frenado

    del vehculo, (Fig. 17).

    Fig. 17. Conexin del indicador de freno.

    5. CONEXIN DEL SISTEMA. La interconexin de los elementos que conforman el sistema de frenado

    principal y el de parqueo, tiene como medio la caera de cobre de como

    generalizacin en su mayora, excepto las tomas de entrada y salida de aire de la

    vlvula de parqueo que esta elaborada de .Cabe destacar tambin que en los

    puntos en donde hay que conectar elementos que tienen desnivel considerable sobre

    el tablero, nos da un gasto econmico en vano en codos o acoples, se ha recurrido

    en colocar caera plstica de . Ejemplo la salida lateral de cada depsito de aire

    hacia las vlvulas relay, la salida de aire de la unidad