Freno neumático
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Freno neumático o de aire. Es un tipo de freno cuyo accionamiento se realiza mediante aire comprimido. Se utiliza principalmente en trenes, camiones, autobuses y maquinaria pesada.
Sumario
Historia
La mas reciente evidencia que se tiene acerca de la existencia de la rueda se remonta casi seis mil años. Y sin embargo aun no se sabe cuando ni como surgió la necesidad del impedimento del avance de aquellos vehículos primitivos.
El primer freno que puede haber existido tal vez haya sido alguna especie de ancla o algún dispositivo sostenido en el chasis que pudiera haber sido enterrado en la tierra, mientras este se movía. Cuando la bicicleta apareció hace varios siglos, la única manera de desacelerar era presionando el zapato sobre la rueda aunque era muy peligroso y provocaba cierto desbalance en el.
En 1783 Kirkpatrick Macmillan, un herrero escocés invento el freno de cuchara que consistía en una palanca que presionaba un bloque de madera contra la llanta (actualmente la banda de hierro).
Posteriormente, una mejoría enorme en el poder de frenado apareció, los frenos de tambor de expansión interna, atribuido al francés Louis Renault. Inicialmente los tambores eran de acero estampado, lo que aumentaba el ruido de la frenada que generalmente no era muy agradable.
Los tambores de hierro fundido aparecieron poco después y en 1919 un diseño hispano - sueco introdujo un aluminio refinado con líneas de hierro.
Los frenos de tambor hicieron un buen trabajo, sin embargo la disipación de calor era un gran problema debido a rozamiento entre los materiales y los sistemas de refrigeración no eran lo suficientemente avanzados como para mantener factible este diseño de frenos, y conforme las velocidades de los automóviles fueron aumentando se hacia menos viable la idea.
Alrededor de 1890 entran los frenos de disco, aunque sea poco creíble una de las primeras versiones de estos frenos fueron usados en las llantas delanteras de un carro eléctrico diseñado por Elmer Ambrose Sperry en 1998, en donde una electroimán fuerza a un dispositivo protector contra el rotor. El primer diseño que se conoce que disponía de frenos de disco es el Crosley 49', después aparecieron en los frenos de aviones. En 1950 los franceses e ingleses introdujeron en grandes cantidades los frenos de disco en las producciones de sus automóviles comerciales.
En 1961 apareció el servofreno, como ayuda al esfuerzo que ejerce el conductor sobre el pedal; y en 1965, Volvo añadió una válvula limitadora de presión. En 1963, Mercedes comenzó a instalar de serie sistemas de frenos con 3 circuitos.
En la carrera por disipar mejor el calor, en 1966 Porsche lanzó el disco autoventilado. En 1985 comenzó a ofrecerse de serie (Mercedes Clase S y Ford Scorpio, los primeros) el ABS, en lo que fueron los inicios de la aplicación de la electrónica a los sistemas de frenado.
Abierto ya el camino, la llegada de más sistemas electrónicos a los frenos fue cuestión de tiempo: en 1986 llegó el control de tracción (ASD y ASR) que funciona en conexión con el ABS; en 1994, el ESP; en 1996, y posteriormente la asistencia a la frenada.
Freno neumático o de aire
Principio de funcionamiento
Este sistema emplea el aire comprimido para accionar el conjunto de zapatas de cada tambor o campanas.
Es utilizado, por lo general, en vehículos pesados.
- - Camiones.
- - Buses.
Elementos del sistema
- - Compresor. Al accionarse, suministra el aire a presión al depósito para su almacenamiento. El dispositivo que evita que la presión del aire aumente en forma excesiva es el gobernador (regulador), que permite la salida del aire.
- -Bomba. La bomba del freno hidráulico es el elemento del sistema que tiene por función impulsar el líquido a través del circuito hidráulico con la presión y la cantidad necesaria para accionar el sistema de freno, de acuerdo con las condiciones de marcha del vehículo.
¿Cómo funciona?
Al accionar el freno, la válvula deja pasar el aire comprimido del depósito hacia las cámaras de freno de las campanas, las cuales, mediante levas de accionamiento, desplazan las zapatas y forros contra el tambor en su interior. Al soltar el pedal, la válvula corta el paso del aire a presión y permite a la vez que salga el aire acumulado en las tuberías y cámaras de freno. La acción de la bomba depende de la presión ejercida por el conductor sobre el pedal de freno.
Revisión del sistema de frenos
La revisión del sistema de frenos debe incluir:
- - Desmonte de las cuatro ruedas.
- - Revisión visual del desgaste de las pastillas o bandas.
- - Cambio de pastillas si hay desgaste excesivo.
- - Revisión y cambio del líquido de frenos.
La neumática
Es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases ideales.
Circuitos neumáticos
Hay dos tipos de circuitos neumáticos.
- -Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por
fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados.
- - Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.
Estos circuitos a su vez se pueden dividir en cuatro tipos de sub - sistemas neumáticos:
- - Sistema manual
- - Sistemas semiautomáticos
- - Sistemas automáticos
- - Sistemas lógicos
Uso del aire comprimido
El uso del aire comprimido es muy común en la industria, su uso tiene la ventaja sobre los sistemas hidráulicos de ser más rápido, aunque es menos preciso en el posicionamiento de los mecanismos y no permite fuerzas grandes.
Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y generalmente,también de temperatura.
Fuentes
Textos:
- - Como funcionan las cosas. Pagina: 296 y 297.
