Mathcad - frenos3
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7/26/2019 Mathcad - frenos3
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a ) Calculo de la seccion del cilindro maestro
dm 2.54cm
Sm dm
2
4
Sm 5.067 cm2
drd 2.875cm
Sd drd
2
4
Sd 6.492 cm2
drt 2.22cm
St drt
2
4
St 3.871 cm2
b )Volumen del fluido desplazado para una carrera total de las zapatas de 2mm
por cilindro receptor delantero
e1 0.2cm
Vd e1 2 Sd
Vd 2.597 cm3
por cilindro receptor trasero
Vt
e1
2 St
Vt 1.548 cm3
o sea el total
VT 2 Vd Vt
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VT 8.29 cm3
c ) Carrera del piston del cilindro maestro aadiendo 1 mm para el juego de reglaje o sea
VT
Sm1.636 cm
e2 0.1cm
VT
Sm
e2 1.736 cm
Carrera correspondiente al pedal de freno
VT
Sm
e2
260
44 10.259 cm
d ) Empuje sobre el cilindro maestro
Fc 50 k gdaN
1
10
Fc260
44 295.455 kg
Em 295.455kg
Presion en los conductosEm
Sm
58.309kg
cm2
Pcon 58.309kg
cm2
e ) Superficie de frenado
Mv 1300
Vv 130
A 900
S Mv
Vv
3
2
A
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S 2.141 103
lS
4 25.4
l 6.708
f ) Calculo del frenado
Fuerzas que actuan sobre los pistones receptores
Fd Pcon Sd
Fd 378.531 kg
Ft Pcon St
Ft 225.7 kg
Fuerza de frenado en los tambores
Td Fd 1.74
Td 658.644 kg
Tt Ft 1.74
Tt 392.718 kg
Fuerza de frenado en el suelo
Em 295.455 kg
Dt 254
Fsd Td 2Dt
2 Em
Fsd 566.23
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Fst Tt 2Dt
2 Em
Fst 337.616
FsT Fsd Fst
FsT 903.846
aFsT 10
Mv
a 6.953
g ) Reparto de frenadohg 0.55
b 2.445
Mv
10a
hg
b 203.319
Wd 550 203.318
Wd 753.318
Wt 750 203.318
Wt 546.682
Coeficiente de adherencia
Cad
Fsd 10
Wd
Cad
7.516
Cat Fst10
Wt
Cat 6.176
Si remplazamos los frenos de tambor por frenos de disco conservando el pedal y el cilindro maestro se
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tiene los siguientes calculos
Diametro de los discos 250 mm
Superficie de cada pastilla 30 cm^2
Radio del centro de gravedad del revestimiento 104 mm
Coeficiente de rozamiento del revestimiento 0.3
presion maxima admisible en las pastillas 50 bares
Resultantes de las fuerzas aplicadas en los centros de gravedad de las pastillas
Rdd Td127
104
Rdd 804.305 kg
Rdt Tt127
104
Rdt 479.569 kg
Cargas correspondientes sobre las pastillas ( 2 por disco)
Pd
Rdd
2 0.3
Pd 1.341 103
kg
Pt
Rdt
2 0.3
Pt 799.282 kg
Presiones sobre las pastillas
Ppd
Pd
30
Ppd 44.684 kg
Ppt
Pt
30
Ppt 26.643 kg
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Pistones receptores
Cid
Pd
58.3
Cid 22.993 kg
dd Cid4
dd 5.411 kg0.5
Cit
Pt
58.3
Cit 13.71 kg
dt Cit4
dt 4.178 kg0.5
El calor disipado durante el frenado sera
para un camion con masa de 13.5 toneladas , a una velocidad de 36 Km/h y una pendiente
descendente del 10 %
v 10
La fuerza de frenado en el suelo se representa por:
M 13500
n1 10
f 0.015
F M g f M gn1
100
F 1.125 104
m s 2
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Que corresponde a una energia disipada por segundo de
F v 1.125 105
m s 2
y a un desprendimiento de calor
F v
4250 26.478m s
2 calorias
Supongamos que los tambores son de fundicion y pesan 31.3 Kg
Siendo el calor especifico de la fundicion de 0.115 , la cantidad de calor necesaria para elevar 1 C la
temperatura de los 4 tambores es.
m 31.3
cv 0.115
caloriasm 4 cv 14.398
Calculemos el tiempo que sera necesario para que la temperatura de los tambores alcance 100 C (
partiendo de 20 C)
Qa m 4 cv 180
Qa 2.592 103
calorias
El tiempo necesario para alcanzar 200 C
Qa
F v
4250
97.879 m 1 s2 segundos
Recorrido efectuado durante este tiempo
97.879 10 978.79 metros
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