Los frenos y embragues constituyen una parte fundamental del diseño de elementos de máquinas, es común ver estos dispositivos en cualquier tipo de automóviles. Son también componentes fundamentales en máquinas-herramientas, mecanismos móviles, aparatos elevadores, turbinas, etc.
- Freno: Un freno es un dispositivo que se usa para llevar al reposo un sistema en movimiento, para bajar su velocidad o para controlar su velocidad hasta un cierto valor en condiciones cambiantes.
- Embrague: Son acoplamientos temporales, utilizados para solidarizar dos piezas que se encuentran en ejes coaxiales, para transmitir a una de ellas el movimiento de rotación de la otra a voluntad.
Embragues y frenos por fricción
Son los de uso común. Dos o más superficies son oprimidas entre sí mediante una fuerza perpendicular o normal, para crear un par de torsión por fricción.
Tipos de frenos
Frenos de tambor con banda: Son posiblemente el dispositivo de frenado más sencillo de concebir. Se utilizan en aparatos elevadores, máquinas excavadoras, en montacargas y otra maquinaria.
Frenos de tambor con zapatas internas expandibles: Se utilizan en automóviles, maquinaria textil, excavadoras y máquinas herramientas.
Transmiten un torque elevado, a bajas velocidades y requieren fuerzas de conexión y desconexión intensas
Tipos de embragues
Embrague cónico: El embrague cónico es uno de los tipos de embrague más antiguo, tan sólo se emplea en aplicaciones sencillas, es simple y eficaz.
Una desventaja que presenta es que tiende a bloquearse.
Embrague de disco: En muchas aplicaciones los embragues de disco han desplazado a los cónicos, debido a que presentan una gran superficie de fricción en un espacio reducido, además la superficie disipadora de calor es más efectiva.
Embragues unidireccionales: Operan automáticamente con base en la velocidad relativa entre los dos elementos. Actúan sobre la circunferencia y permiten la rotación relativa sólo en una dirección.
Algunas aplicaciones son:
- En grúas para impedir que la carga se caiga si, por ejemplo, se interrumpe la potencia en el eje.
- Otra aplicación común de estos embragues es la masa trasera de una bicicleta.
- Transportadores inclinados.
- Ventiladores.
- Bombas.
Embragues y frenos magnéticos
Partículas Magnéticas
El espacio o entre hierro entre superficies está lleno de un fino polvo ferroso. Al energizarse la bobina, las partículas de polvo forman cadenas a lo largo de las líneas de flujo del campo magnético, acoplando el disco a la carcasa, sin deslizamiento.
Histéresis Magnética
No tienen un contacto mecánico entre los elementos en rotación y, por lo tanto, al desacoplarse tiene una fricción cero. El rotor es arrastrado (o frenado) por el campo magnético establecido por la bobina de campo.
Ventajas de los embragues y frenos magnéticos
- Permiten un control preciso del torque.
- Respuesta rápida.
- Vida útil bastante prolongada.
- Son silenciosos y suaves
Aplicaciones:
Estos dispositivos se utilizan para controlar el par de torsión en ejes, en aplicaciones como máquinas bobinadoras, donde deba aplicarse una fuerza constante a una trama o hilo de material, conforme se va embobinando
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