Forcella e Asta di Spinta del Cilindro Freno: Lunghezza, Angolo e Usura

La forcella del cilindro freno è il raccordo forcato in acciaio che si avvita sull'estremità dell'asta di spinta del cilindro e si imperna sul braccio della leva a slack. Trasforma la spinta rettilinea del diaframma azionato ad aria nella rotazione della leva a slack, che fa ruotare l'albero a camme a S e spinge le ganasce contro il tamburo. Se la posizione della forcella, la lunghezza dell'asta o le condizioni del perno sono errate, si perde corsa, si perde forza e alla fine si fallisce un'ispezione.

La regola di impostazione più importante: l'asta di spinta dovrebbe formare un angolo il più vicino possibile a 90 gradi con il braccio della leva a slack a piena azionatura del freno - non a freni rilasciati. È lì che il vantaggio meccanico raggiunge il massimo, ed è lì che serve.

Cosa fanno la forcella e l'asta di spinta

Questo è un collegamento puramente pneumatico, senza alcun fluido idraulico. La pressione dell'aria agisce su un diaframma sostenuto da una piastra di pressione, e quella piastra spinge l'asta di spinta fuori dal cilindro. La forcella si trova sull'estremità filettata dell'asta, e un perno attraverso il giogo della forcella la collega a un foro nel braccio della leva a slack. Man mano che l'asta si estende, il braccio oscilla e l'albero a camme ruota.

Tre elementi dipendono da questa geometria:

• Braccio di leva effettivo - la distanza perpendicolare dall'asse dell'albero a camme alla linea d'azione dell'asta di spinta; raggiunge il massimo quando l'asta è perpendicolare al braccio.
• Corsa disponibile - la distanza che l'asta percorre prima che il diaframma raggiunga il fondo corsa. Il gioco in un collegamento usurato la riduce.
• Ritorno - la molla di richiamo del cilindro deve riportare tutto indietro. Un'asta bloccata o disallineata è una causa comune di rilascio lento di un cilindro freno.

Dimensionamento filettatura forcella e perno

Le forcelle non sono universali. La filettatura tagliata sull'asta di spinta determina la forcella, e il diametro del perno e la larghezza del giogo devono essere adatti al braccio della leva a slack. Le combinazioni che si incontrano più spesso:

Verificare la filettatura sul catalogo del produttore del cilindro o sul codice ricambio OE anziché a occhio - una forcella 1/2"-20 avviata su un'asta M16x1,5 sembrerà filettarsi per un giro o due, per poi spanare. La gamma di componenti impianto frenante per veicoli commerciali di VADEN Original elenca cilindri e componenti correlati per riferimento OE, mantenendo coerenti le dimensioni di filettatura, perno e giogo.

Impostare la lunghezza corretta dell'asta di spinta

La lunghezza è impostata dalla misura in cui la forcella è avvitata sull'asta. Due requisiti sono in competizione, e un'impostazione corretta li soddisfa entrambi:

1. A riposo - con i freni rilasciati e l'impianto a piena carica (circa 120 psi; il disinserimento del regolatore normalmente rientra nella banda 120-135 psi), l'asta di spinta dovrebbe essere praticamente tutta rientrata. Un'asta parzialmente estesa a riposo ha già consumato parte del budget di corsa.
2. In azionatura - a piena azionatura l'asta dovrebbe stare a, o molto vicino a, 90 gradi rispetto al braccio della leva a slack.

Sul veicolo:

1. Bloccare le ruote, portare l'impianto a piena pressione e rilasciare i freni di stazionamento. Mettere in sicurezza la molla di stazionamento su un cilindro combinato.
2. Allentare la leva a slack, quindi avvitare la forcella finché i fori del perno nella forcella e nel braccio a slack non si allineano con l'asta completamente rientrata.
3. Da qui, la maggior parte dei produttori richiede di svitare leggermente la forcella - tipicamente nell'ordine di mezzo giro a un giro - così il collegamento non tiene l'asta estesa. Usare il valore pubblicato, non una regola empirica.
4. Montare il perno della forcella e il fermo, quindi serrare il controdado a fondo contro il corpo della forcella così l'impostazione non possa spostarsi.
5. Regolare il freno, o lasciare che una leva a slack automatica recuperi il gioco in più azionamenti completi, quindi misurare la corsa in azionatura con la pressione del serbatoio nella consueta banda di misurazione 90-100 psi.

Se la geometria non riesce a essere corretta - l'asta si trova a un angolo chiaramente errato in azionatura, o si esaurisce la filettatura - la causa è di solito il cilindro sbagliato, il foro sbagliato nel braccio a slack, o un braccio di lunghezza errata. Spostare la forcella non risolverà un braccio di lunghezza errata. Vedere la guida alla regolazione della leva a slack per come la lunghezza del braccio interagisce con la corsa.

Perni forcella usurati: la causa nascosta di corsa eccessiva

Il perno scorre nei due fori del giogo della forcella e nel foro del braccio a slack. Sotto ripetute inversioni di carico, con sporcizia e umidità nel giunto, il perno si usura assumendo una forma a clessidra e i fori si allungano ovalizzandosi. Ogni millesimo di usura diventa moto perso - l'asta si muove prima che si muova la camma. L'usura in tre punti si somma fino a produrre gioco sufficiente a spingere un freno al limite oltre il suo limite di regolazione, anche con una leva a slack in buone condizioni.

Se un freno registra corsa lunga ma la leva a slack risulta regolare correttamente, estrarre il perno della forcella e ispezionarlo prima di condannare qualsiasi altra cosa.

Controlli di ispezione

• Condizione del perno - farlo rotolare su una superficie piana. Conicità visibile, un appiattimento o una strozzatura significano che va sostituito.
• Forma del foro - un foro rotondo diventato ovale è un componente da sostituire, non da alesare o saldare a bordo strada.
• Gioco libero - con i freni rilasciati, fare leva a mano sul braccio a slack in direzione di azionatura. Il movimento prima che la camma giri è moto perso nel collegamento.
• Fermo - copiglie e clip sono monouso, e uno mancante può far cadere completamente il collegamento.
• Asta e cuffia - un'asta piegata indica un urto o un bloccaggio, quindi sostituire il cilindro anziché raddrizzarla. Una cuffia spaccata lascia entrare acqua e sale, e l'asta si gripa.

Sostituzione di forcella e perno

Non lavorare mai sotto un cilindro con una molla di potenza non messa in sicurezza e non trattenuta.

1. Bloccare le ruote, mettere in sicurezza il veicolo e seguire la procedura corretta per mettere in sicurezza il cilindro a molla di stazionamento prima di intervenire sul collegamento.
2. Rimuovere il fermo e sfilare il vecchio perno. I perni corrosi possono richiedere olio penetrante; non martellare sul braccio a slack stesso.
3. Allentare il controdado e svitare la forcella, contando i filetti esposti come riferimento.
4. Spazzolare e ispezionare la filettatura dell'asta di spinta. Filettature danneggiate significano sostituzione del cilindro, non ripassatura della filettatura.
5. Montare il nuovo controdado e la nuova forcella, impostando la lunghezza secondo la procedura sopra, quindi installare il nuovo perno, nuove boccole se il disegno le prevede, e un nuovo fermo. Molti disegni richiedono solo un leggero velo di lubrificante, poiché il grasso abbondante trattiene gli abrasivi.
6. Serrare il controdado contro la forcella alla coppia indicata dal produttore. È ciò che mantiene l'impostazione della lunghezza.
7. Regolare il freno, misurare la corsa in azionatura e confermare che rientri nel limite per quel tipo e misura di cilindro. Ripetere sulla ruota opposta così l'asse resta equilibrato.

Sintomi che riportano al collegamento

Forcella, perno e controdado sono i componenti più spesso riutilizzati perché sembravano in buono stato. Sostituirli insieme al cilindro, impostare correttamente la lunghezza, puntare a 90 gradi in azionatura e verificare con una misurazione della corsa prima che le ruote girino.