Conceptos básicos de restauración y cambio de frenos
Lo siguiente fue publicado en el Air Brake Book de CCJ, 11.ª edición, patrocinado por SilverbackHD. El Libro de frenos de aire de CCJ es un recurso industrial complementario, cortesía de nuestra asociación con SilverbackHD, el Consejo de Tecnología y Mantenimiento y la Alianza de Seguridad de Vehículos Comerciales. Puede descargar el libro completo de frenos de aire aquí.
Las pastillas de freno deben reemplazarse antes de que se desgasten por completo, lo que resulta en un contacto de metal con metal entre la zapata de freno y el tambor de freno, lo que provoca fallas de componentes potencialmente catastróficas y costosos costos de reemplazo.
Reemplazar los revestimientos de manera oportuna también evitará la posibilidad de que se rompa la leva S.
Es ampliamente aceptado que las pastillas de freno desgastadas hasta un cuarto de pulgada de espesor necesitan ser reemplazadas. Se recomienda medir cuidadosamente el grosor del revestimiento, pero si realiza una inspección visual, busque que el grosor del revestimiento sea ligeramente superior a las cabezas de los remaches que lo fijan a la zapata de freno.
Pero no se limite a ponerse zapatos nuevos y volver a poner el vehículo en servicio. El tiempo de cambio de freno es una excelente oportunidad para afinar todo el sistema de frenos y garantizar una potencia de frenado segura y eficiente durante muchos kilómetros por venir.
Es fácil revisar los frenos de base cuando la rueda está fuera de un eje. Esté atento a deflexiones excesivas o piezas sueltas y rotas. También conviene buscar un desgaste excesivo de los componentes, sobre todo en las estrías de las levas, lo que puede provocar una pérdida de movimiento entre el ajustador automático del freno y la leva S.
Reemplace el árbol de levas y el ajustador de tensión si hay más de 0,020 pulgadas de movimiento libre entre el ajustador y la leva S. Este también es un buen momento para comprobar la holgura entre el pasador de horquilla flojo y su casquillo.
Una vez más, el espacio libre entre los dos componentes no debe exceder 0,020 pulgadas. Si es necesario quitar el ajustador de tensión, use un compuesto antiagarrotamiento en las estrías del árbol de levas para que sea más fácil quitarlo la próxima vez que se realice un trabajo de servicio.
Una vez retiradas, examine de cerca las zapatas de freno viejas antes de tirarlas al contenedor de muestras. Pueden decirle mucho sobre lo que sucede con los frenos de base en la carretera. ¿Hay algún revestimiento agrietado? Esa es una señal segura de problemas adicionales, muy probablemente una zapata fuera de arco, acumulación de óxido en la superficie de la zapata, remachado inadecuado o ciclo de trabajo.
El desgaste del revestimiento debe ser uniforme alrededor de la circunferencia de ambas zapatas de freno, desde el interior hacia el exterior. Los patrones de desgaste cónicos, donde ambas zapatas muestran un desgaste acelerado en la parte superior o inferior, o en el lado interior o exterior, son una indicación de que los herrajes periféricos del freno están desgastados. Como resultado, el freno no se puede ajustar correctamente. Idealmente, debería ver patrones de desgaste uniformes en todo el contorno de las pastillas de freno.
Los pasadores de anclaje, orificios y casquillos desgastados o los casquillos de leva S exteriores pueden permitir que la fuerza aplicada empuje las zapatas de freno hacia un lado. Esto no sólo resulta en un desgaste cónico del forro, sino que también puede causar abrasión en el borde exterior de las zapatas de freno. Esta condición también puede deberse a la deflexión del tambor en el lado abierto.
Por esos motivos, no se recomienda reutilizar los rodillos para zapatos y los pasadores de anclaje.
No confunda una conicidad diseñada con una causada por un desgaste desequilibrado de los frenos. Muchas zapatas de freno cuentan con un extremo de leva que es más grueso que el extremo del anclaje para permitir la optimización de la geometría en un esfuerzo por lograr un contacto total con el tambor.
Tampoco confunda el desgaste del revestimiento cónico con una cresta alta en el borde interior de los revestimientos. En realidad, esto es beneficioso, ya que evita que se grabe un labio en el tambor y facilita la extracción del tambor mientras mantiene el agua y los contaminantes fuera del conjunto del freno.
Si encuentra un desgaste desigual del forro entre los extremos delantero y trasero de un zapato, deberá verificar varios componentes para identificar la causa.
Dicho desgaste puede ser el resultado de un resorte de retorno débil, un casquillo de leva en S exterior desgastado, una zapata fuera de arco o un ciclo de trabajo de alta energía. Intentar ajustar un freno en cualquiera de estas condiciones provocará arrastre y una alta presión de contacto en un punto del forro, lo que provocará un rápido desgaste del forro y daños por calor en el tambor.
Si el desgaste de las pastillas es inaceptable, es hora de quitar las zapatas de freno desgastadas y reemplazarlas. También es un buen momento para reemplazar cualquier componente asociado y verificar si hay fugas para garantizar características de frenado seguras y confiables.
Al retirar los pasadores de anclaje, no caliente la araña ni intente sacarlos con un martillo. El calentamiento elimina el temple del metal y golpear una araña caliente provocará una distorsión permanente, un rendimiento reducido de los frenos y un desgaste anormal. Si los pasadores de anclaje no salen fácilmente, rocíelos con un aceite ligero y penetrante y déle tiempo para que actúe antes de sacarlos lo más suavemente posible. También puedes utilizar un extractor diseñado específicamente.
Una vez que lo hayas sacado, limpia la araña con un solvente y un cepillo de alambre, e inspecciona si hay soldaduras rotas o grietas en las áreas del árbol de levas y del pasador de anclaje. Verifique que los pernos de seguridad de la araña estén apretados y asegúrese de que la araña no esté doblada.
Los orificios de los pasadores de anclaje deben estar paralelos a la línea central del eje. De lo contrario, las zapatas no se deslizarán correctamente en el tambor, lo que provocará un desgaste cónico.
Si los botines viejos están cubiertos de aceite o grasa, es necesario identificar y corregir la causa antes de ponerse zapatos nuevos. El problema casi siempre es una fuga en el sello de aceite, demasiada grasa en un cojinete de rueda o en un casquillo del árbol de levas o por un manejo descuidado. Si hay algo de grasa o aceite en el revestimiento viejo (un área que no supera el 10 por ciento del área total del revestimiento), entonces la mancha se puede limpiar con un solvente para limpieza de frenos (no con gasolina u otro sustituto). Sin embargo, esta no es la opción más segura, ya que podría provocar un desequilibrio en los frenos si se hace incorrectamente.
Verifique el desgaste de las superficies de los cojinetes de las levas antes de instalar las nuevas zapatas de freno. Reemplace cualquier leva si el desgaste excede 0,010 pulgadas. Puede reutilizar una leva que esté dentro de la tolerancia pero que tenga ranuras profundas causadas por los sellos; sin embargo, generalmente se recomienda que no haya más de 0.030 pulgadas de juego radial total, ya que en ese punto es posible que el labio del sello ya no sea efectivo para mantener los contaminantes afuera y causará desgaste acelerado de cojinetes y levas. El propio cojinete de leva debe reemplazarse cada vez que se revestin los frenos.
Examine cuidadosamente la leva S y los rodillos en busca de puntos planos e irregularidades. Una superficie irregular en estas piezas provocará ruido en los frenos y provocará un “agarre” del freno y tiempos de liberación más lentos. Lo mejor es reemplazar la S-cam si tiene alguna duda sobre su estado. Los resortes de retorno son económicos y casi no hay excusa para reutilizarlos. Si es necesario, asegúrese de que no estén estirados, rotos o corroídos. Asegúrese de lubricar el cojinete y los sellos de la leva, y los orificios y bujes del pasador de anclaje al volver a ensamblar.
Ahora está listo para instalar nuevas zapatas de freno.
Primero, asegúrese de que el forro esté ajustado y siga el contorno del zapato nuevo. Siempre verifique las dimensiones del zapato de repuesto; no asuma que está bien solo porque tiene un forro nuevo.
La mayoría de los expertos enfatizan la importancia de utilizar forros de repuesto y componentes de frenos de marcas conocidas. Hoy en día se puede conseguir una serie de piezas falsificadas y "parecidas" del extranjero, a menudo a precios de descuento. Pero rara vez cumplen con los estándares de las piezas originales y su instalación y uso pueden resultar peligrosos. Peor aún, pueden representar una tremenda responsabilidad para su flota si un jurado determina que usted o sus técnicos instalaron con conocimiento piezas falsificadas o de calidad inferior en un vehículo comercial involucrado en un accidente.
Inspeccione el tambor de freno antes de volver a colocarlo sobre los frenos de base. No importa qué tan bueno haya sido el trabajo de cambio de revestimiento que haya realizado, los forros deben tener un tambor redondo y liso contra el cual rozar, o los frenos no funcionarán correctamente. Algunas rayaduras y abrasiones leves están bien siempre y cuando no hayan cortado más de 0,010 pulgadas en el tambor.
Un tambor con controles de calor superficial debe inspeccionarse periódicamente, ya que los controles pueden desgastarse con el tiempo. Si es obvio que están empeorando, desecha el bidón. No hace falta decir que cualquier grieta en el espesor del tambor significa que éste debe desecharse.
El calor generado en situaciones de frenado intenso (descendente) puede distorsionar los tambores rápidamente, por lo que es importante verificar y asegurarse de que la circunferencia del tambor esté dentro de la tolerancia.
Utilice un indicador de cuadrante para medir el diámetro de un tambor montado en el centro de la trayectoria de fricción. Tome otra medida a 90 grados de la primera, nuevamente en el centro del camino de fricción. Si las dos medidas no están dentro de 0,010 pulgadas entre sí, el tambor se puede cortar o girar un orificio para perno y volver a verificar. Si el tambor está muy deformado, se debe desechar. Si se debe cortar (girar) un tambor es un tema de debate. Al girar un tambor se elimina metal valioso y se reduce la eficacia del tambor. Si desea un rendimiento máximo, reemplace los tambores cuando el desgaste se acerque a 0,080 pulgadas.
La clave para un buen cambio de revestimiento es recordar que los frenos son un sistema de componentes que trabajan juntos para realizar el trabajo. Por esa razón, es de vital importancia reemplazar los revestimientos por juegos de ejes en lugar de extremos de rueda individuales para evitar diferencias de rendimiento. Si alguna parte del sistema no está bien, los frenos no están bien y el vehículo no es seguro. Los sellos de las ruedas, los cojinetes, los ejes o cualquier otra cosa que toque durante un trabajo de freno deben tratarse con el mismo respeto que los componentes del freno. Acerque todo lo más posible a su estado original y no se arrepentirá. Cuesta más por adelantado, pero un trabajo minucioso se amortizará con una vida útil más larga y un funcionamiento sin problemas.