Boccole S-Cam e Rulli: Usura, Ispezione e Contenuto del Kit

Le boccole S-cam sostengono ciascuna estremità dell'albero a camme del freno — una sulla staffa di supporto camma montata sull'assale, una nel ragno o testa del freno — mentre i rulli si trovano tra la testa della camma e le anime delle ganasce. Quando queste boccole si usurano, l'albero fluttua radialmente invece di ruotare centrato, quindi la testa della camma non solleva più entrambe le ganasce nello stesso istante: si ottiene gioco alla leva di registro, freni che trascinano o si rilasciano lentamente e guarnizioni che si usurano in modo conico o su un solo lato. Un kit di boccole S-cam ripristina quel supporto con boccole nuove, guarnizioni, rondelle e ferramenta di ritenzione, e un kit rulli abbinato sostituisce i rulli e le loro clip di fermo.

Cosa fanno realmente le boccole e i rulli

I freni ad aria sono pneumatici, non idraulici. La camera del freno converte la pressione dell'aria del sistema in una forza rettilinea sull'asta di spinta, l'asta fa ruotare la leva di registro, e la leva di registro ruota l'albero a camme. La testa a S della camma spinge quindi i due rulli delle ganasce a divaricarsi, premendo le ganasce contro il tamburo. Su un mezzo completamente carico i serbatoi si attestano intorno a 8,3 bar (120 psi), con il regolatore che interrompe l'alimentazione in una fascia di circa 8,3-9,3 bar (120-135 psi), quindi buona parte di quella pressione si trasforma in carico flettente su un lato di un albero a camme lungo e sottile. Per il layout meccanico alla base di tutto ciò, vedi la nostra panoramica sui freni a tamburo con sistema S-cam.

Le boccole sopportano quel carico laterale e mantengono la testa della camma centrata tra le ganasce. I rulli svolgono l'altra metà del lavoro: permettono alla testa della camma di scorrere sull'anima della ganascia con attrito volvente invece che radente. Un rullo che si è appiattito, brinellato o bloccato nel suo fermo trasforma l'interfaccia camma-ganascia in un contatto strisciante e a scatti — che si manifesta con uno sforzo elevato sull'asta di spinta, un'applicazione a scatti e un freno che non si rilascia in modo pulito.

Sintomi di boccole e rulli S-cam usurati

• Il freno continua a perdere la regolazione. Una leva di registro automatica insegue il gioco extra creato dal gioco dell'albero, poi lo restituisce non appena il carico si inverte.
• Usura irregolare o conica delle guarnizioni. Una ganascia su un'estremità dell'assale si usura notevolmente più in fretta, oppure una singola ganascia si usura di più a un'estremità.
• Trascinamento o rilascio lento. Il grippaggio in una boccola secca e corrosa mantiene la camma parzialmente ruotata dopo lo scarico della camera.
• Movimento visibile della testa della camma. Facendo leva sulla testa della camma con una barra, l'intero albero si solleva e ricade invece di ruotare soltanto.
• Grasso che fuoriesce dalle guarnizioni, o nessuno. Guarnizioni guaste fanno entrare acqua e sale stradale nella sede della boccola.
• Sferragliamento o colpi sui dossi da un'estremità dell'assale senza applicazione del freno.
• Corsa dell'asta di spinta irregolare confrontando sinistra e destra durante un controllo con cunei e applicazione del freno.

Tabella diagnostica

Come ispezionare

1. Blocca le ruote con i cunei, rilascia i freni di stazionamento solo quando è sicuro farlo, e lavora con l'estremità dell'assale supportata. Ricorda che i freni a molla si applicano meccanicamente quando la pressione scende nella fascia 1,4-3,1 bar (20-45 psi), quindi pianifica lo stato dell'aria prima di iniziare.
2. A tamburo smontato, afferra la testa della camma e fai leva radialmente con una barra. Qualsiasi sollevamento percepibile a mano è già superiore al gioco di progetto.
3. Per un valore numerico, posiziona un comparatore contro la testa della camma o il perno dell'albero e fai leva sull'albero. La maggior parte dei costruttori di assali scarta il gruppo quando il gioco radiale raggiunge circa 0,5-0,8 mm (0,020-0,030 in); usa il valore indicato nel manuale del costruttore dell'assale piuttosto che una regola empirica.
4. Controlla il gioco assiale. L'albero dovrebbe avere una piccola quantità di gioco longitudinale controllato dal distanziale e dall'anello elastico, non muoversi liberamente avanti e indietro.
5. Fai ruotare ogni rullo. Deve girare sotto la pressione del pollice e non mostrare piattezze, grippaggi né segni di surriscaldamento bluastri. Verifica che i fermi siano integri e che il rullo sia posizionato correttamente nell'anima della ganascia.
6. Ispeziona i lobi della testa della camma e le scanalature dell'albero. Lobi con facce festonate, usura delle scanalature o un albero usurato sotto misura in corrispondenza di un perno significano che l'albero a camme va sostituito insieme alle boccole.
7. Ricontrolla la corsa dell'asta di spinta su entrambi i lati dopo l'intervento e confrontala con i limiti di regolazione dei freni per la dimensione della camera montata.

Cosa include un kit di boccole S-cam

Il contenuto del kit varia in base alla famiglia dell'assale, ma un kit di boccole completo per un albero a camme copre normalmente:

• Due boccole — la boccola della staffa di supporto e la boccola del ragno/testa del freno. Possono essere in bronzo, nylon o rivestite in polimero a seconda del design dell'assale.
• Guarnizioni paragrasso per entrambe le estremità, che sono ciò che mantiene in vita le nuove boccole.
• Rondella di spinta e rondelle distanziali che fissano la posizione assiale.
• Anello elastico o anello di ritenzione per l'estremità dell'albero.
• A volte una boccola manicotto di installazione o un cacciapunte, e su alcuni design una rondella scanalata per la leva di registro.

Kit rulli

I kit rulli sono generalmente venduti per freno o per assale e contengono i due rulli della camma più le loro clip di fermo o i perni. Molti tecnici li ordinano insieme a un kit di molle di richiamo delle ganasce e alla ferramenta di ritenzione delle ganasce, poiché tutto viene smontato nella stessa operazione. Sostituisci i rulli in coppie abbinate su un freno — accoppiare un rullo nuovo con uno usurato reintroduce lo squilibrio di sollevamento che si voleva risolvere.

Regola pratica: se il tamburo è smontato e le ganasce sono fuori, rulli e boccole vanno ispezionati. Costano una frazione della manodopera necessaria per raggiungerli.

Note sulla sostituzione

Estrai le vecchie boccole con il cacciapunte corretto piuttosto che con uno scalpello — una sede rigata non terrà la nuova boccola centrata, e una boccola inclinata si usura in pochi mesi. Pulisci la sede da ruggine e grasso vecchio in modo che la boccola si assesti completamente. Monta le guarnizioni con il labbro orientato come indicato dal manuale; montate al contrario, pompano acqua dentro invece di tenerla fuori. Controlla i perni dell'albero a camme con un micrometro prima del rimontaggio, perché un albero usurato consumerà rapidamente una boccola nuova. Serra la staffa di supporto e la ferramenta della leva di registro ai valori OEM, e non riutilizzare mai un anello elastico allungato o corroso.

Dopo il montaggio, spurga il grasso attraverso entrambi i raccordi finché non compare grasso fresco alle guarnizioni, ma fermati lì — l'ingrassaggio eccessivo può spingere fuori una guarnizione o forzare il lubrificante verso le guarnizioni frenanti. Segui l'intervallo indicato nella documentazione di manutenzione dell'assale e consulta le nostre note sull'ingrassaggio di leve di registro e camme per la routine pratica. Infine, regola i freni, verifica che la corsa dell'asta di spinta sia uniforme sull'assale e conferma che i freni si rilascino completamente con il sistema caricato alla normale pressione di esercizio.

Sostituire o riutilizzare?

Il riutilizzo è difendibile solo quando il gioco radiale rientra nelle specifiche, le guarnizioni sono integre e trattengono il grasso, l'albero ruota liberamente a mano e i rulli sono rotondi e liberi. Qualsiasi altra cosa — gioco misurabile, sede secca o arrugginita, un punto piatto su un rullo, una guarnizione lacerata — impone la sostituzione. Boccole e rulli sono tra i componenti più economici del sistema frenante a tamburo, e il modo di guasto che causano è una frenata irregolare sull'assale, esattamente ciò che gli ispettori su strada e le contestazioni per fuori regolazione individuano.