Sistema De Frenado

INTRODUCCTION

El sistema de frenos está diseñado para que a través del funcionamiento de sus componentes se pueda detener el vehículo a voluntad del conductor. La base del funcionamiento del sistema principal de frenos es la transmisión de fuerza a través de un fluido que amplía la presión ejercida por el conductor, para conseguir detener el coche con el mínimo esfuerzo posible. El sistema de frenos en un vehículo tiene la misión de reducir la velocidad, hasta llegar a detenerlo si fuera preciso. El efecto de frenado consiste en absorber la energía cinética producida por el vehículo en movimiento, energía que es transformada en calor por el rozamiento mutuo entre los elementos de frenado, tales como zapatas de freno y tambor, pastillas de freno con su disco, etc., y disipado a la atmósfera. En la acción de frenado intervienen otras fuerzas, además del sistema de frenos. De ellas destacan los rozamientos de los órganos de la transmisión, la resistencia opuesta por el aire al desplazamiento del vehículo y el mismo motor cuando actúa como freno por girar más rápido las ruedas que el propio motor.

Sistema de frenado

El sistema de frenos está diseñado para que a través del funcionamiento de sus componentes se pueda detener el vehículo a voluntad del conductor. La base del funcionamiento del sistema principal de frenos es la transmisión de fuerza a través de un fluido que amplía la presión ejercida por el conductor, para conseguir detener el coche con el mínimo esfuerzo posible.

Las características de construcción de los sistemas de frenado se han de diseñar para conseguir el mínimo de deceleración establecido en las normas.

El sistema de frenos se constituye por dos sistemas:

1.- El sistema que se encarga de frenar el vehículo durante su funcionamiento normal (funcionamiento hidráulico).

2.-El sistema auxiliar o de emergencia que se utilizará en caso de inmovilización o de fallo del sistema principal (funcionamiento mecánico).

Definiciones Sobre Los Sistemas De Freno

El sistema de medidas utilizando es el convertido por la U.I.C (Unión Internacional De Ferrocarriles, según el siguiente cuadro.

Como medidas de presiones se utilizan, normalmente, las siguientes unidades con sus equivalencias:

Clasificación De Los Sistemas De Frenado Ferroviario

Freno continuo

Freno directo

Freno automático o indirecto:

Por aire comprimido

Por vacío

Freno de reserva

Además, las normas de la UIC establecen que los sistemas de freno deben satisfacer las siguientes características:

Moderabilidad: Cualidad del equipo de freno, tal que tanto el Apriete como el afloje se apliquen de forma gradual y escalonada.

Inagotabilidad: Cualidad del equipo de freno que permite a este frenar y aflojar repetida y consecutivamente sin que la presión de freno quede por debajo de su valor máximo prescrito.

Sensibilidad: Cualidad del equipo de freno que le permite discernir entre lo que son órdenes de freno y lo que son fugas del circuito neumático. Ante las que no reaccionara frenando.

A continuación se definen los tipos de frenos contemplados

Evidentemente y, salvo en casos muy concretos, siempre se empleara el freno continuo dentro de este último tendremos:

FRENO DIRECTO

Es el sistema de frenado en el que hay una tubería que recorre todo el tren y, en cada vagón, se acopla, directamente a dicha tubería, su cilindro o cilindros de freno. En este tipo de frenado, si se corta el tren no se frena ningún vehículo y, además, los que estuviesen frenados, se aflojan, existiendo peligro de deriva.

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FRENO INDIRECTO O AUTOMÁTICO, POR AIRE COMPRIMIDO

Es el concepto opuesto al de FRENO DIRECTO. En él, se dispone también de una tubería que recorre todo el tren, tubería de freno automático (TFA) que se llena de aire a una presión determinada para que se aflojen los frenos, y disminuyendo esa presión, dichos frenos se aplican. Para conseguir estos efectos cada vagón lleva una válvula distribuidora (distribuidor de freno), y un depósito auxiliar o de reserva que es donde se acumula la energía en forma de aire comprimido para ejecutar la orden de freno.

Para su estudio vamos a verlo las tres posiciones básicas del distribuidor:

posición de aflojamiento y carga del depósito auxiliar;

posición de inicio de frenado, y

posición neutra.

POSICION DE AFLOJAMIENTO Y CARGA

En esta posición, aumenta la presión en la T.F.A. y, por lo tanto, en la cámara A venciendo la fuerza que ejerce el muelle m2 hacia abajo. La parte central, móvil, de la válvula se desplaza hacia arriba haciendo que el cilindro de freno y la cámara B se evacuen a la atmósfera a través del orificio de aflojamiento. Al mismo tiempo, el depósito auxiliar se carga a costa de la T.F.A. a través de la cámara A y la válvula de retención que, en ese sentido de circulación (marcado por la punta de la flecha), permite el paso del aire hacia dicho depósito auxiliar. Y en esa posición permanece mientras siga aumentando la presión de la T.F.A. e incluso aunque llegue a su presión normal máxima (5 kp/cm² ). En este caso el aflojamiento del cilindro de freno es total.

POSICION DE INICIO DE FRENADO

Al disminuir la presión en la T.F.A. hasta un determinado nivel (normalmente con freno aflojado está a 5 kp/cm²), por ejemplo a 4.5, prevalece la fuerza del muelle m2 y hace que el conjunto móvil del distribuidor se desplace hacia abajo. Este desplazamiento cierra el orificio de aflojamiento y el asiento de válvula entre C y B.

POSICION NEUTRA

La presión del aire que ha pasado al cilindro de freno también está en la cámara B y ejerce una fuerza hacia arriba haciendo que se desplace en ese sentido el conjunto móvil del distribuidor. Cuando esa fuerza contrarreste a la pérdida de presión en la T.F.A. el distribuidor ni admite más aire en el cilindro de freno ni permite su evacuación a la atmósfera por el orificio de aflojamiento, con lo que tenemos la posición neutra del distribuidor.

El aire comienza a pasar del depósito auxiliar al cilindro de freno.

En esta figura, se muestra una variante del dispositivo descrito. La figura representa un distribuidor que funciona exactamente igual que los descritos anteriormente con la salvedad de que se le incluye un depósito de control en sustitución del muelle m2 y, además, una válvula de aflojamiento manual (cadenilla de aflojamiento).

FRENO INDIRECTO O AUTOMÁTICO,

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