- Freno de tambor con zapatas
exteriores contráctiles - Cálculo y
desarrollo del sistema de freno con zapatas exteriores
contráctiles - Materiales
de fricción
FRENO DE TAMBOR CON
ZAPATAS EXTERIORES CONTRÁCTILES.
Estos tipos de embragues tienen elementos de
fricción externos, accionados por los siguientes
mecanismos de operación:
- De solenoide o bobina eléctrica
- De palanca, eslabonamiento o palanquilla de
codo - De eslabonamiento con carga de resorte
- De accionamiento hidráulico o
neumático
En nuestro caso, utilizaremos un accionamiento
hidráulico, cuyos cálculos no forman parte de
nuestro diseño.
Comenzamos con realizar un diagrama de
cuerpo libre de nuestro sistema de
freno:
Una vez realizado el diagrama, procedemos a realizar los
cálculos de momentos de las fuerzas de fricción y
las fuerzas normales, para luego poder
determinar la fuerza de
trabajo, la
cual debe ser lo bastante grande como para equilibrar ambos
momentos.
Las ecuaciones
para determinar los momentos son las siguientes:
Mf =
=
=
=
(1.1)
Mn =
=
= (1.2)
Una vez obtenidos los respectivos momentos, determinamos
la fuerza de trabajo mediante la siguiente
expresión:
F = Mn + Mf
(1.3)
C
El momento T aplicado al tambor por la zapata, es la
suma de las fuerzas de fricción
f dN multiplicada por el radio de
aquel:
T = =
= (1.4)
Las reacciones horizontal y vertical en el centro de la
articulación, se obtienen mediante las siguientes
ecuaciones:
Rx = ∫ dN cosθ +
∫ f dN senθ –
Fx
=
(1.5)
Ry = ∫ f dN
cosθ – ∫ dN
senθ +
Fy
= (1.6)
Las ecuaciones anteriores pueden simplificarse para
facilitar su cálculo.
Por consiguiente:
Rx = (1.7)
Ry = (1.8)
Donde
A = =
B = =
D =
NOTA: Todas las ecuaciones anteriores son
validas solamente si la rotación es en sentido horario, en
caso contrario, se invierte en cada ecuación el signo del
termino de fricción.
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