Litton: Campana de freno y zapatas en detalle

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La campana de freno es un tambor de fundición de hierro gris unido a la rueda. En su interior contiene al conjunto plato de freno.

Durante la frenada, la presión hidráulica o neumática hace articular las zapatas de freno comprimiéndolas contra la campana de freno, generando así la fricción que permite disminuir la rotación de las ruedas hasta detenerlas.

El neumático, la rueda y la campana son pie-zas que giran juntas, mientras que el plato de freno está unido al chasis.

Los frenos de tambor presentan la ventaja de proteger el sistema contra el agua, barro, etc., haciéndolos idóneos para condiciones climatológicas de nieve o lluvia, y en caminos o carreteras secundarias.

Actualmente, los frenos de tambor se siguen utilizando en los vehículos de gama baja, sobre todo en las ruedas traseras, debido a su menor costo sobre los frenos a disco. También son utilizados en vehículos de gran tonelaje, con sistemas de freno neumático, como camiones y buses, por la gran superficie de fricción que presentan, mucho mayor al de una pastilla de freno a disco.

Con el tiempo comenzaron a dejarse de fabricar automóviles con frenos de tambor en el eje delantero. Se reemplazó por el freno a disco y actualmente todos los vehículos los incorporaron, al menos, en el eje delantero, debido a que los frenos de tambor con zapa-tas internas tienen poca capacidad para disipar el calor generado por la fricción, lo que hace que se sobrecalienten fácilmente, deformando el tambor y haciendo necesario presionar con más fuerza para obtener una frenada aceptable.

ZAPATA DE FRENO

Las zapatas de freno están compuestas por un segmento de fricción (la parte externa de la zapata) y un soporte metálico (o placa) generalmente fabricado de chapa de acero estampado, fundición de hierro, o de aleación de aluminio inyectado. El material de fricción (o cinta de freno) se adhiere a la zapata metálica mediante remaches o bulones, a través de agujeros que permiten el paso de los pernos remaches. Existen también zapatas con cintas de freno pegadas por medio de un adhesivo térmico similar al usado en las pastillas de freno. Este conjunto es llamado comúnmente 'patín de freno'.

ACCIÓN DE LAS ZAPATAS DE FRENO

Cuando se aplica presión al pedal del freno, se activa un mecanismo hidráulico o mecánico que fuerza las zapatas hacia adentro contra el tambor de freno, que está montado en el eje de la rueda. Las zapatas de freno se expanden hacia adentro contra la superficie interna del tambor de freno, creando fricción para detener o reducir la velocidad del vehículo.

En la zapata secundaria la fuerza de arrastre es contraria a la fuerza realizada para accionarla (FA) por lo que ambas fuerzas tienden a anularse. En la zapata primaria, ambas fuerzas tie-nen el mismo sentido por lo que tienden a unirse.

ACCIÓN DE LAS ZAPATAS EN PLATOS DE FRENO
SISTEMA DUO-FRENO

Las zapatas de freno en este tipo de freno tienen las siguientes características:

> Se articulan a través de un perno llamado 'perno de anclaje'.

> Se accionan en un punto cercano a la articulación.

> Están unidas entre sí por un perno o 'tornillo de ajuste' que permite un ajuste manual y/o automático.

En los modelos con sistema dúo-servo de freno, cuando el freno es accionado, la campana o tambor de freno intenta arrastrar a las zapatas junto con él. La fuerza debida al arrastre es transmitida a la zapata secundaria por la vincu-lación mecánica entre las zapatas, provocando que la zapata secundaria realice un esfuerzo mayor y, consecuentemente, se desgaste más que la zapata primaria.

ACCIÓN DE LAS ZAPATAS EN SISTEMAS DE FRENOS NEUMÁTICOS

La mayoría de los vehículos pesados están equipados con sistemas de freno neumático. Un compresor vinculado al motor del vehículo genera el aire comprimido, el cuál a través de un circuito de válvulas, logra accionar los elementos de freno y articular las zapatas mediante un eje con una leva excéntrica en forma de 'S' en unos de sus extremos, como se puede apreciar en el dibujo. Al accionar el freno, el eje gira y su leva provo-ca la expansión de las zapatas hacia las campanas de freno.

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