airbrakecompressor
Uno schema del freno a tamburo camion mostra il freno a camma S disposto attorno all'estremità della ruota: l'aria spinge in fuori l'asta del cilindro freno, l'asta muove il registro, il registro ruota l'albero camma, e la testa camma a forma di S all'estremità opposta allarga due ganasce verso l'esterno finché i ferodi non toccano l'interno del tamburo. Tutto il resto nel disegno — perni di ancoraggio, rulli della camma, molle di richiamo, la piastra, boccole e fermi — esiste per posizionare quelle ganasce, permettere loro di muoversi liberamente, e richiamarle indietro quando l'aria viene rilasciata.
Come orientarsi nello schema
Immaginare l'estremità della ruota con tamburo e mozzo rimossi, guardando verso l'interno. Si sta guardando una piastra piatta — la piastra portafreno, chiamata anche portafreno o piastra momento — imbullonata alla flangia della scatola dell'assale. Due ganasce curve si trovano su quella piastra, una di fronte all'altra, formando un cerchio appena interno a dove andrà il tamburo.
Ogni ganascia ha due estremità. A un'estremità entrambe le ganasce poggiano su perni di ancoraggio, dove ruotano e restano ferme. All'altra, entrambe le ganasce portano un rullo della camma, con la testa camma S tra i due rulli come un cuneo. Le molle di richiamo delle ganasce si tendono tra le ganasce e le mantengono raccolte verso l'interno contro la camma. Questa è l'intera geometria.
Legenda componente per componente
| Componente | Dove si trova nello schema | Cosa fa |
|---|---|---|
| Cilindro freno | Su una staffa sull'assale, accanto alla piastra | Converte la pressione dell'aria in forza lineare sull'asta |
| Asta di spinta e forcella | Tra cilindro e registro | Trasferisce la forza del cilindro; il perno della forcella è il punto di usura |
| Registro | Leva scanalata sull'estremità esterna dell'albero camma | Trasforma la spinta in rotazione e recupera l'usura del ferodo |
| Albero camma | Albero lungo in un tubo sulla scatola dell'assale | Trasmette la rotazione dal registro alla testa camma |
| Boccole e tenuta dell'albero camma | Una nella piastra, una nella staffa di supporto | Sostengono l'albero e trattengono il grasso, escludendo l'acqua |
| Testa camma S | Tra le estremità a rullo delle due ganasce | Allarga entrambe le ganasce ruotando |
| Rulli camma e fermi | Nelle estremità a forcella di ciascuna ganascia | Permettono al profilo della camma di scorrere con basso attrito |
| Ganasce freno (piastra e anima) | I due archi curvi in acciaio | Portano il ferodo e trasmettono la coppia ai perni di ancoraggio |
| Ferodi con rivetti o bulloni | Blocchi d'attrito sulla faccia esterna di ciascuna ganascia | Convertono il moto in calore |
| Perni di ancoraggio e boccole | Estremità delle ganasce opposta alla camma | Punto di perno fisso per ciascuna ganascia |
| Molle di richiamo | Tese tra le due anime delle ganasce | Staccano le ganasce dal tamburo al rilascio |
| Piastra (portafreno) | Piastra imbullonata alla flangia della scatola dell'assale | Sostiene i perni di ancoraggio e la boccola dell'albero camma; assorbe la coppia frenante |
| Tamburo freno | Si inserisce sull'intero gruppo al mozzo | Superficie d'attrito e dissipatore di calore |
| Paraspruzzi | Anello tra piastra e bordo del tamburo | Tiene lontani spruzzi stradali e detriti dai ferodi |
Cosa si muove durante una frenata
Seguire le frecce nello schema in quest'ordine:
- L'autista preme la valvola relè, e l'aria di servizio riempie il cilindro freno dietro il diaframma.
- Il diaframma spinge in fuori l'asta; la corsa cresce man mano che i ferodi si consumano, motivo per cui gli ispettori la misurano.
- L'asta muove il registro lungo un arco, ruotando l'albero camma — ben meno di un quarto di giro anche a piena frenata.
- La testa camma S ruota. Il suo profilo crescente spinge entrambi i rulli della camma verso l'esterno contemporaneamente.
- Ogni ganascia ruota sul proprio perno di ancoraggio, portando il ferodo verso l'esterno contro il tamburo. Entrambe le ganasce sono azionate dalla camma, il che distingue un freno a camma S da un freno auto duo-servo.
- L'attrito tra ferodo e tamburo resiste alla rotazione. Quella coppia si trasmette attraverso l'anima della ganascia al perno di ancoraggio, alla piastra e all'assale.
- L'energia cinetica esce come calore attraverso il tamburo. Su una lunga discesa, la temperatura del tamburo, più che lo sforzo sul pedale, diventa il fattore limitante.
Cosa si muove al rilascio
Il rilascio è puramente meccanico. Quando l'aria si scarica, la molla di richiamo del cilindro ritira l'asta e le molle di richiamo delle ganasce le riportano indietro contro la camma. Niente spinge le ganasce via dal tamburo — vengono tirate. Se una molla di richiamo è allungata o rotta, un perno di ancoraggio è arrugginito nella boccola, oppure l'albero camma è bloccato in una boccola asciutta, le ganasce restano a leggero contatto e si ottiene un tamburo caldo, odore di bruciato e tiraggio verso un lato. Verificare i freni che non si rilasciano partendo da questi tre elementi prima di dare la colpa a una valvola.
Ganasce, ferodi e dimensioni tamburo
La maggior parte dei freni per camion pesanti nordamericani ha diametro 16,5 pollici. Gli assi sterzanti montano tipicamente una ganascia larga 7 pollici; gli assi motori e i rimorchi usano solitamente 8-5/8 pollici. Un freno da 15 pollici si trova ancora su alcuni rimorchi e assali per uso specifico. Quando si legge uno schema per ordinare i ricambi, i dati necessari sono diametro tamburo, larghezza ganascia, e se i ferodi sono rivettati o imbullonati.
Lo spessore del ferodo conta quanto il tipo di mescola. Le flotte ordinano normalmente kit ganasce e ferodi abbinati in modo che entrambe le estremità ruota su un assale condividano lo stesso codice d'attrito — mescolare codici lato per lato è una causa classica di tiraggio in frenata brusca. Alcune specifiche d'assale richiedono materiale d'attrito diverso sulla ganascia anteriore e posteriore, motivo per cui uno schema può mostrare due codici ricambio per ganasce che sembrano identiche. Mescole e limiti d'usura sono trattati nella guida a ganasce e ferodi freno camion.
I tamburi riportano un diametro massimo fuso o stampigliato, comunemente 3 mm oltre il nominale. Tornire fino al limite proprio del tamburo, mai a un valore ricordato da un altro lavoro.
Punti di usura che lo schema segnala silenziosamente
| Componente | Sintomo sul camion | Cosa si trova allo smontaggio |
|---|---|---|
| Boccole albero camma | Usura irregolare del ferodo, testa camma inclinata | Gioco radiale visibile facendo leva sulla testa camma |
| Rulli camma | Corsa lunga che rientra dopo alcune frenate | Punti piatti, rulli bluastri, fermi asciutti |
| Perni di ancoraggio e boccole | Trascinamento, usura conica del ferodo | Perni bloccati dalla ruggine, ganascia che non oscilla liberamente |
| Molle di richiamo | Tamburo caldo con il pedale rilasciato | Spire allungate, ganci rotti |
| Perno della forcella e fori del registro | Gioco morto, corsa più lunga del previsto | Fori ovalizzati, accoppiamento del perno allentato |
Le due violazioni riscontrate più comunemente in un controllo su strada per questa estremità ruota sono lo spessore del ferodo e la corsa dell'asta. I limiti di corsa dipendono dal tipo e dalla dimensione del cilindro — un tipo 30 standard a morsetto e un tipo 30 a corsa lunga non condividono lo stesso limite — quindi identificare il tipo stampigliato sull'alloggiamento e misurare rispetto al limite di quel cilindro.
Dove si colloca questo freno nel sistema più ampio
Il freno di servizio è solo gli ultimi centimetri di un lungo percorso pneumatico: compressore, regolatore, essiccatore d'aria, serbatoi, valvola pedale, valvola relè, e infine il cilindro nello schema sopra. Su un impianto sano il regolatore stacca il compressore intorno a 8,3-9,3 bar e lo riattacca intorno a 6,9-7,6 bar, un impianto a carica piena si assesta vicino a 8,3 bar, e l'allarme bassa pressione si accende a circa 4,1 bar. Un freno meccanicamente perfetto frenerà comunque male se la pressione di alimentazione è bassa o una valvola relè è lenta, e nessun intervento sulle valvole ripara un albero camma bloccato. Usare lo schema per decidere in quale metà del sistema ci si trova, poi lavorare su quella metà. La panoramica sui freni a camma S spiega come la forza frenante cambi con dimensione del cilindro, lunghezza del registro e diametro del tamburo — i tre valori che determinano la forza frenante a ogni ruota.
Regola pratica: se entrambe le ganasce sono consumate uniformemente e il tamburo è pulito, guardare a monte, all'alimentazione dell'aria. Se una ganascia, una ruota o un assale si distingue, il guasto è meccanico ed è presente in questo schema.
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