FRENOS DE DISCOS MULTIPLES

I. OBJETIVOS

1. Reconocer los componentes del tipo de discos múltiples.2. Identificar el funcionamiento del tipo de freno de discos múltiples. 3. Diagnosticar fallas en el funcionamiento del tipo de frenos de discos múltiples.4. Realizar un correcto desmontaje, inspección, mantenimiento y montaje de frenos de

discos múltiples.

II. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

Carrito portaherramientas Trapo Lija Desengrasante Detergente

III. MODULOS

Modulo de frenos de discos múltiples.

IV. ATS

TAREA RIESGO MEDIDA PREVENTIVARetirar neumáticos. Caída de objetos,

atrapamientos.Trabajar en un área despejada y ordenada

Desmontaje de la bocamaza. Cortes, atrapamientos. Trabajar con criterio, usar guantes y zapatos de seguridad.

Retirar cadenas de transmisión.

Lesiones y aplastamiento Uso de EPPs como zapatos de seguridad

Desmontar los discos múltiples.

Lesiones y golpes Seguir un procedimiento de trabajo

V. EN EL SIGUIENTE GRAFICO INDIQUE LAS PARTES DEL FRENO DE DISCOS MÚLTIPLES.

1. Pistón de Estacionamiento/Secundario2. Pistón de Servicio/Retardo

3. Discos de Fricción

4. Platos de Acero

5. Muelles de Empuje

6. Entrada del Aceite de Enfriamiento

7. Salida del Aceite de Enfriamiento

VI. COMPROBACIONES DEL ESTADO DE LOS DISCOS Y PLATOS La primera comprobación de fue una inspección visual de los discos y los platos,

observamos que los discos que encontraban en mal estado debido a que habían parte del disco sin elemento friccionante.

Comprobación de la planitud de los discos y platos

DeformacionesPlatos Discos

1 mal mal2 mal bien3 bien mal4 bien mal

Medición del espesor de los discos y platos, esta medida la hacemos en cruz en loa platos y discos para poder tener una mejor perspectiva del estado de los componentes.

EspesorMedida 1 Medida 2 Medida 3 Medida 4

Plato 1 5.95 6.00 5.95 6.00Plato 2 6.00 6.00 6.00 6.00Plato 3 6.00 5.95 6.00 5.96Plato 4 5.95 6.00 5.95 6.05Disco 1 4.00 3.95 3.97 3.95Disco2 4.00 4.00 4.00 4.00Disco 3 4.00 4.00 3.97 4.00Disco 4 3.97 3.97 4.00 3.97

Medición de los diámetros externos de los platos, esta medición se hace en cruz, para tener mediciones mas precisas.

DiámetrosPlato 1 17.35 17.25 17.4 17.35Plato 2 17.4 17.25 17.35 17.35Plato 3 17.25 17.35 17.4 17.25Plato 4 17.35 17.25 17.35 17.35

Nota: Esta prueba se hace con ayuda de un bloque de mármol y con delgas midiendo su planitud, las delgas utilizadas para la comprobación de platos es de 0.1mm y las delgas para los discos son de 0.5mm

VII. DENTIFICACION DE COMPONENTES

Indicar la función de los principales componentes de los frenos de discos múltiples.

COMPONENTE FUNCIONBocamasa Sirve de protección a todo el conjunto de frenos

como los platos, discos, pistones, etc.Platos de frenos Es la parte fija, formado de acero cuya función

es transmitir presión a los discos.Discos de freno Son los elementos que contienen el material

friccionarte.

Pistón de accionamiento Cumple la función de comprimir los discos y los platos para realizar en frenado.

Resorte recuperador Su función es mantener presionados los discos múltiples.

Eje de rueda Su función es transmitir el giro a los neumáticos.

VIII. ANALISIS DEL TRABAJO

¿Qué problemas se presenta en los platos y discos por una mala calibración de la presión de accionamiento?

Cuando existe una mala calibración de la presión; dejando aire en la cámara del pistón.

Al momento de frenar el aire se va a comprimir, por lo cual la presión de aplicación de los frenos no será la suficiente como para lograr que exista la fricción necesaria entre los platas y los discos.

Otro de los problemas podría ser cavitaciones en los discos y platos produciendo implosiones y dañando los componentes

¿Cada cuanto tiempo debe ser cambiado los platos y discos?

Según el fabricante se recomienda realizar una evaluación de los discos y frenos a las 1000 horas de servicio, pero lo más recomendable seria realizar un análisis del aceite para poder analizar si al algún tipo de partícula corrosiva en el sistema

¿Por qué motivo podría ser desechado el pistón?

Por un uso en un ambiente inadecuado se pueden daños los sellos de los pistones, provocando fugas de aceite

X. OBSERVACIONES

En este laboratorio trabajamos con los frenos en un retroexcavadora 444 E el cual las siguientes características:

Características

Frenos de discos múltiples internos de Kevlar, bañados en aceite, de accionamiento hidráulico, en los ejes de entrada de los mandos finales.Totalmente estancos y sellados.Autoajustables.Los pedales de freno pueden inmovilizarse para circulación por carretera. Los frenos de estacionamiento/ secundarios son independientes del sistema de frenos de servicio.El freno de estacionamiento se aplica mecánicamente mediante una palanca de mano situada en la consola derecha.Los frenos cumplen las especificaciones de la norma ISO 3450:1996

XI. CONCLUSIONES

Es muy importante la selección del material de los que están hechos los discos puesto a que estos trabajando cubierto de aceite, por ese motivo poseen otras propiedades.

El sistema de frenos de discos múltiples son refrigerados por aceite, dado que estos están en constante rozamiento aumentando su temperatura.

El ARC estándar controla electrónicamente el frenado en las pendientes

El ARC se desactiva cuando el operador conecta los frenos o el acelerador

XII. ANEXOS

Los frenos Caterpillar de discos múltiples, refrigerados por aceite a presión están refrigerados continuamente proporcionando una capacidad de frenado y de retardo y una resistencia a la fatiga, excepcionales. El Control Automático del Retardador y la Ayuda Automática Electrónica a la Tracción utilizan los frenos traseros refrigerados por aceite para aumentar las prestaciones de la maquina y aumentar su productividad.

8. Pistón de Estacionamiento/Secundario9. Pistón de Servicio/Retardo

10. Discos de Fricción

11. Platos de Acero

12. Muelles de Empuje

13. Entrada del Aceite de Enfriamiento

14. Salida del Aceite de Enfriamiento

Los frenos de discos refrigerados por aceite están diseñados y fabricados para funcionar con total seguridad, sin necesidad de ajustes, proporcionando mejor rendimiento y mayor duración que los sistemas de zapata y de discos secos.

Una película de aceite evita el contacto directo de los discos. Esto absorbe las fuerzas de frenado, mantiene el aceite lubricante y disipa el calor, alargando la duración del sistema.

El diseño de doble pistón, patentado por Caterpillar combina los frenos secundario y de estacionamiento y las funciones del retardador.

El pistón principal es accionado hidráulicamente proporcionando las funciones de retardo y de freno de servicio.

El pistón secundario se aplica por muelle y se mantiene en la posición de desactivado por la presión hidráulica.

En caso de que la presión del sistema hidráulico descienda por debajo de un determinado nivel, el pistón secundario que se aplica por muelle aplicará automáticamente los frenos.

El sistema del retardador tiene una potencia de 1864 kW (2500 HP) en servicio intermitente y de 895 kW (1200 HP) en servicio continuo.

Durante el retardo, el motor trabaja en contra de la compresión y se corta la entrada de combustible, aumentando el rendimiento de la máquina. Las fuerzas de retardo son

absorbidas por las ruedas por lo que no se producen en el eje motriz tensiones asociadas con el sistema de retardo.

Frenos delanteros

Frenos delanteros de discos refrigerados por aceite (opción). Proporcionan mayor capacidad de frenado y control de la máquina cuando se trabaja sobre suelos resbaladizos y deslizantes. Los frenos delanteros son de serie, la opción consiste en colocar refrigeración.

El frenado se distribuye entre los dos ejes aumentando la tracción. Cuando los transportes cuesta abajo son largos, la reconstrucción de los frenos se hace menos frecuente.

CONTROL AUTOMÁTICO DE RETARDO (ARC)

El ARC controla electrónicamente el frenado en pendiente para mantener el motor a aproximadamente 1.900 rpm (ajustables en incrementos de 10 de 1.850 - 1.950 rpm). El ARC se desactiva cuando el operador conecta los frenos o el acelerador.

Ventajas del ARC

• Protección contra el exceso de velocidad del motor Activa automáticamente el ARC cuando la velocidad del motor excede los niveles prefijados de fábrica, sean cuales sean las entradas del operador, para evitar excesos de velocidad del motor potencialmente dañinos.

• Facilidad de operación El ARC aumenta la facilidad de operación, resultando en una mayor confianza del operador con menos fatiga.

• Velocidades más rápidas El ARC permite al operador mantener unas velocidades óptimas del motor para efectuar acarreos cuesta abajo más rápidos y lograr una mayor productividad.

• Control superior La modulación automática del freno ofrece una marcha más suave y un mayor control en condiciones resbaladizas, permitiendo al operador que se concentre en la conducción.

• Eficiencia de combustible Durante las aplicaciones de retardo, el ECM del motor no inyecta combustible en los cilindros disminuyendo más el consumo de combustible.

Retardo en las cuatro esquinas

El retardo en las cuatro esquinas con una división de porcentaje 60/40 (trasero/delantero) en el esfuerzo de frenado proporciona un control superior en condiciones resbaladizas. El par de frenado equilibrado de la parte delantera a la parte trasera proporciona un rendimiento de

frenado excepcional y reduce al mínimo el bloqueo de las ruedas, especialmente durante el retardo.

Ventajas de la eficiencia de operación del ARC

• Sistema de Control de Tracción (TCS) (optativo) El TCS optativo supervisa y controla electrónicamente el patinaje de las ruedas traseras para aumentar la tracción en terrenos en malas condiciones. Si el patinaje supera un límite fijado, los frenos de disco enfriados por aceite se conectan para disminuir la velocidad de la rueda que gira. El par se transfiere así automáticamente a la rueda para mejorar la tracción.

• Acción del diferencial La acción normal del diferencial permite una capacidad de maniobras y un control superiores en condiciones de patinaje.

• Retroceso del sistema Si fallan los sensores, la acción normal del diferencial sigue estando disponible para mantener la dirección y el control.

Control de Frenado Integrado (IBC) (optativo)

El IBC combina el Control Automático de Retardo (ARC) y el Sistema de Control de Tracción (TCS) en un sistema de control de frenado integrado para lograr una eficiencia, un rendimiento y una fiabilidad óptimos.

Cat Data Link

Todos los módulos de control se comunican por medio del Cat Data Link y funcionan juntos como un sistema integrado para aumentar al máximo la eficiencia de la producción y prolongar la duración de los componentes.

Diagrama del sistema ARC y del TS

Esquema del sistema de Frenos de un Camión Minero 777F

Esquema hidráulico del sistema de frenos del camión 777F