Saltar la navegación

4.1. Frenos

Son acoplamientos de fricción cuya misión es controlar la velocidad angular de los árboles por medio de rozamiento. Según del modo de actuar de los frenos se pueden distinguir cuatro tipos:

  • de zapatas
  • cónicos
  • de cinta
  • de disco 

Actividad

ZAPATAS

Las zapatas pueden ser exteriores (usados en grúas, o bicicletas) e interiores (empleados en vehículos) en las que éstas van fijadas por medio de bulones a un sistema de palancas que ejercen la fuerza sobre el brazo, presionando sobre el tambor, recuperando su posición de reposo por medio de muelles o resortes cuando se deja de actuar sobre el elemento de freno.

Imagen 02. Fuente propia.  Imagen 03.forocoches. ©

Actividad

CÓNICOS

Son muy parecidos a los acoplamientos móviles, se diferencian de ellos en que ahora el objetivo es regular la velocidad del árbol y no el acoplamiento entre dos árboles.

La acción de frenada puede ser efectuada por desplazamiento axial del árbol contra el cubo de freno o por aproximación del freno a la polea montada sobre el árbol.

Al igual que en el caso anterior, la recuperación a la posición de reposo se efectúa por medio de muelles.

Imagen 04.Fuente Propia.

Actividad

DE CINTA

Se basan en provocar rozamiento entre una banda metálica que desliza sobre un cubo montado sobre el árbol, cuya velocidad deseamos regular, al aplicar fuerza sobre la palanca, aumenta la presión sobre el cubo y produce la frenada.
Se suele emplear para el control de los árboles en los aparejos de los barcos pesqueros.
 
 
Imagen 05. Fuente propia.

Actividad

DE DISCO

Su acción consiste en provocar el rozamiento entre un disco montado sobre el árbol a regular y ser presionado en sus flancos por dos zapatas (ferodos).
 
El control del mecanismo se suele producir por medios hidráulicos (líquido de frenos) aplicando la fuerza sobre un pedal, ésta se transmite mediante una cadena cinemática a un émbolo y a través de conductos hidráulicos a los actuadores que presionan las zapatas sobre el disco. Son los más empleados en los vehículos ligeros.
 
Imagen 06. sabelotodo.org. ©
Imagen 07. btt.com.ar. ©

Actividad

ELÉCTRICO

Lo constituye un disco de material metálico conductor (aluminio o cobre), que gira entre los dos polos de un electroimán fijo, cuando se hace pasar corriente por la bobina del electroimán, se inducen corrientes parásitas en el disco que intenta arrastrar al electroimán, pero al ser éste fijo y no poder desplazarse, provoca una disminución de la velocidad de giro del disco y por lo tanto del árbol.
 
Este sistema suele instalarse en camiones y transporte pesado, como equipo de frenado paralelo, para reforzar éste durante trayectos de descensos prolongados.

Objetivos

Sabías que...

En la actualidad prácticamente todos los automóviles tienen instalados frenos ABS antibloqueo, que es un sistema controlado electrónicamente, de modo que al actuar sobre el pedal de freno, la zapata no presiona permanentemente sobre el tambor, sino que se produce un frenado, como si se pisase y soltase sucesiva y rápidamente el pedal durante muchas veces consecutivas.

Con esto se consigue que los frenos no queden bloqueados, por lo que se tiene un mayor control del vehículo, conservando el control de la dirección, lo que permite mayor maniobrabilidad, y se evita el deslizamiento de la rueda sobre el firme.

En este vídeo de YOUTUBE, puedes comprobar la eficacia de este sistema ABS.

Cuestionario

Cuestionario: Evaluación de la Unidad - Frenos y Mecanismos de Control

Asignatura: Tecnología e Ingeniería (1º Bachillerato)

Instrucciones: Lee atentamente cada pregunta y selecciona la única opción correcta.


Pregunta 1. Objetivo del Frenado:
¿Cuál es el objetivo principal de un sistema de frenado?
A. Mantener constante la velocidad de giro entre dos ejes acoplados.
B. Transformar la energía potencial en energía cinética.
C. Disminuir o detener el movimiento de un mecanismo, transformando la energía cinética en calor (energía térmica).
D. Aumentar la velocidad del mecanismo de manera controlada.

Pregunta 2. Freno de Tambor:
En un freno de tambor, ¿qué componente realiza la acción de frenado al expandirse y presionar contra la superficie interior del tambor?
A. Las zapatas (mordazas).
B. La banda de freno.
C. La pinza (caliper).
D. El disco de freno (rotor).

Pregunta 3. Inconveniente del Freno de Tambor:
Uno de los principales inconvenientes de los frenos de tambor en comparación con los de disco es:
A. Una menor disipación del calor, lo que provoca el fenómeno de ‘fading’ (pérdida de eficacia) en frenadas largas.
B. La necesidad de una mayor fuerza para conseguir la misma frenada.
C. Su dificultad para ser activados por un sistema hidráulico.
D. El exceso de ruido en condiciones de baja humedad.

Pregunta 4. Freno de Disco:
En un freno de disco, ¿cómo se llama al conjunto que sujeta y acciona las pastillas para presionar el disco?
A. La pinza (o ‘caliper’).
B. El cilindro maestro.
C. El tambor.
D. El rotor.

Pregunta 5. Ventaja del Freno de Disco:
Una de las ventajas principales de los frenos de disco sobre los de tambor es su:
A. Capacidad de mejor y más rápida disipación del calor, reduciendo el ‘fading’.
B. Mayor sencillez de montaje y menor coste de fabricación.
C. Menor necesidad de fuerza en el pedal para iniciar la frenada.
D. Mayor protección de los elementos de fricción contra el agua y el polvo.

Pregunta 6. Freno de Banda:
¿Qué tipo de freno utiliza una cinta flexible (o banda) que se enrolla o se aprieta contra una superficie cilíndrica giratoria para generar fricción?
A. Freno de banda.
B. Freno de tambor.
C. Freno de pinza y disco.
D. Freno de mordaza.

Pregunta 7. Materiales de Fricción:
En los frenos que utilizan la fricción, ¿qué propiedad es esencial en el material de fricción?
A. Ser altamente conductor eléctrico para evitar chispas.
B. Tener una alta densidad y bajo punto de fusión.
C. Un alto coeficiente de fricción y resistencia a las altas temperaturas.
D. Ser muy blando para no desgastar el disco o tambor.

Pregunta 8. ‘Fading’:
El fenómeno conocido como ‘fading’ se produce cuando:
A. Se produce una pérdida de eficacia de frenado debido al sobrecalentamiento excesivo y continuado.
B. El material de fricción está completamente desgastado.
C. Se introduce aire en el circuito hidráulico.
D. El disco o tambor se rompe debido a un impacto súbito.

Pregunta 9. Frenos Electromagnéticos:
¿En qué consiste el principio de los frenos electromagnéticos más comunes en vehículos pesados o trenes?
A. Creando un campo magnético que induce corrientes de Foucault en un disco metálico, generando un par de frenado sin contacto.
B. Activando un sistema hidráulico mediante un motor eléctrico.
C. Usando un solenoide para presionar zapatas contra un tambor metálico.
D. Generando calor mediante una resistencia.

Pregunta 10. Elemento de Transmisión:
¿Qué componente transmite la fuerza o presión hidráulica/cable de tracción hasta el mecanismo de frenado?
A. Las pastillas o las zapatas.
B. El disco o el tambor.
C. El circuito hidráulico/cable de accionamiento.
D. La junta de estanqueidad.

Creado con eXeLearning (Ventana nueva)