FES CUAUTITL\u00c1N DEPARTAMENTO DE INGENIER\u00cdA Mtro FELIPE D\u00cdAZ DEL CASTILLO R 189

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FES-CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. - 189 - ) ( fc d a F F C fF d F a F M n a n n a o - = + - = Donde a F es la fuerza impulsora en libras, y d es la distancia mostrada. Por sumas de fuerzas horizontales y verticales podemos obtener las componentes de la reacción del punto en O. a n Y n X F F R fF R - = = Figura 11.12. Freno de bloque de zapata corta El freno como esta dibujado es autoenergizado porque la fuerza de fricción ayuda al fuerza impulsora (reduce el valor de la fuerza impulsora necesaria para un par de frenaje dado). Resulta obvio que si d= fc, no se nenecita de fuerza impulsora y si d<fc, la fuerza impulsora a F es negativa, lo cual indica que el freno es autoenergizado y que se requerirá de una fuerza para desconectar el freno una vez que este ha sido conectado. El efecto autoenergizado es útil, pero en general el efecto de auto trabado es indeseable. El procedimiento usual para diseñar el freno es que d sea al menos 25 o 50
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FES-CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. - 190 - % mayor que fc. Con esto se asegurara un uso adecuado del efecto de autoenergizado mientras que previene el autotrabado. 11.5.6. Freno de bloque de zapata externa larga. Debido a que la mayor parte de los frenos de zapata tienen ángulos de contacto de 90º o más, es lógico que se requiera de un análisis más exacto. La zapata no es rígida, se deformará, y este efecto sumado al de la carga aplicada será lo que probablemente cause que la distribución de la presión sea diferente a la opuesta. Se representa un freno de zapata externa larga en contacto con el tambor. La presión en un ángulo arbitrario O es proporcional a c sen 0, pero ya que c es una constante, la presión varia directamente con sen 0, esto en forma de ecuación queda θ θα α sen csen p Op=ksen θ done k es una constante de proporcionalidad, y p es la presión a un ángulo arbitrario θ , si max p es la presión máxima admisible determinada por las propiedades del material del revestimiento del freno, entonces max max θ θ sen P sen p k = = θ θ sen sen p p max max = E sta ecuación da la distribución de la presión para ángulo particular θ . Obviamente para valores pequeños de θ la presión desarrollada será muy pequeña y por tanto, el freno por lo general se diseña para o 10 1 θ . La presión máxima se obtiene para θ = o 90 y si 2 θ es mayor, disminuye la magnitud de la presión. Como resultado de lo anterior se pagara muy poca capacidad de frenaje cuando 2 θ sea mucho mayor a o 120
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FES-CUAUTITLÁN DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA Mtro. FELIPE DÍAZ DEL CASTILLO R. - 191 - Figura 11.13. Freno de zapata externa larga 11.5.7. Frenos de zapata larga interna. La fuerza de impulsión para el tambor girando en sentido contrario a las manecillas del reloj esta dado por a M M F Ff Fn a - = Si la dirección de la rotación cambia, la ecuación es a M M F Fn Fn a = Como se menciono anteriormente, el ángulo de contacto de las zapatas de tambor no son mayores a o 120 . Como consecuencia de esto la mayor parte de los frenos internos son del tipo de zapata doble.
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