poleas de freno - Miguel Abad SA

poleas de freno
REV. 5
CAT. TÉCNICO
Las poleas de freno de MIGUEL ABAD son construídas atendiendo a las solicitaciones típicas de frenado de grúas de servicio severo, tanto en traslaciones como en izaje de cargas.
Para esto el material utilizado es una aleación de fundición de Grafito esferoidal (nodular) semiperlítica,
que le confiere a la polea propiedades excelentes para satisfacer el tipo de servicio mencionado.
Ventajas de la fundición nodular:
Su composición química base es comparable a una fundición gris, en ésta el grafito precipita en forma
de laminillas, en la fundición nodular mediante procesos metalúrgicos el grafito precipita en nódulos
o esferolitos.
En una fundición nodular, por la acción de un inoculante (FeSiMgCe) el grafito precipita en forma
de esferoides eliminándose dichas discontinuidades, resultando un material de alta resistencia a la
tracción, gran ductilidad y elevada resistencia a la fatiga.
Estas propiedades la colocan en una posición muy estimada ya que resume en sí propiedades comparables a la fundición gris (colabilidad, resistencia al desgaste, a la corrosión, facilidad de maquinado)
con las del acero fundido (resistencia a la tracción, fuerte resistencia al impacto, muy buena ductilidad).
La fundición nodular admite tratamientos térmicos superficiales para endurecimiento, tales como nitrurado, cromo duro, galvanizado, etc.
Ofrece además una mejor resistencia al desgaste, reaccionando bien a los tratamientos térmicos.
Micrografías:
Al efectuarse cortes sobre la banda de rodadura se puede observar la estructura correspondiente a una
fundición nodular de matriz perlítica con ferrita rodeando los esferoide de grafito como se aprecia en
las siguientes figuras:
Tel. ++54 11 4002 3000 | Fax ++54 11 4002 3002 | e-mail: abad@miguelabad.com.ar | www. miguelabad.com.ar
Timbó 2880 | Parque Industrial Almirante Brown | Burzaco (1852) | Buenos Aires, Argentina
poleas de freno
REV. 5
CAT. TÉCNICO
Esquema comparativo entre fundición nodular, aceros y fundición gris:
Propiedades mecánicas de la fundición nodular semi-perlítica
Resistencia a la tracción
56 Kg/mm2
Límite de elasticidad
42 Kg/mm2
Alargamiento de rotura
6%
Dureza Brinell (HB)
197/255
Módulo de elasticidad
17200 Kg/mm2
Resistencia a la compresión
100 Kg/mm2
Límite de aplastamiento 0.2%
42 Kg/mm2
Resistencia a la flexión
90 Kg/mm2
Resistencia a la flexión rotativa alternativa
+25 Kg/mm2
Expansión térmica (entre 20 y 400ºC)
12.5 x 10 -6/°C
Densidad
7.1 gr/cm3
Conductividad térmica (entre 100 y 500ºC)
35.6 a 35.0 W/m x °C
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CAT. TÉCNICO
Composición química:
Fundición nodular s/norma ASTM A536 para el grado 80-55-05, o ASTM A536 Gr 65-45-12.
Su composición química especifica:
C
Si
Mn
P
S
3.200 a 4.100%
1.800 a 3.100%
0.100 a 1.000%
0.015 a 0.100%
0.005 a 0.035%
Balanceo dinámico:
Se realiza un balanceo dinámico a 1200 r.p.m., obteniéndose el equilibrado solamente por eliminación
del material por amolados en sectores que no afecten la funcionalidad de la pieza, evitándose por
todos los medios dejar cantos vivos que impliquen zonas de concentración de tensiones, ni realizar
agujereados, teniendo siempre en cuenta que la reducción de sección, que se produce, no exceda el
5% de la medida nominal.
La propiedad más ponderada:
• Muy buena resistencia al shock térmico: reemplaza con ventajas a la fundición gris o al
acero para la construcción de poleas debido a los permanentes cambios de temperatura
que se produce en la banda de frenado. Esta elevación brusca produce fisuras superficiales dentro del espesor "e" (ver croquis al final) si el material que se utiliza no es el
adecuado.
Si tenemos en cuenta que el 90% de la energía cinética durante el frenado se transforma
en calor absorbido por la polea, no debemos perder de vista la eficacia que nos ofrece la
fundición nodular para soportar solicitaciones térmicas sucesivas.
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CAT. TÉCNICO
poleas de freno
Elección del tamaño de la campana de freno teniendo en cuenta la energía convertida en calor:
Se debe considerar al elegir el freno que la regulación del par se puede efectuar desde el 50 al 100%
del par máximo. La energía convertida en calor por fricción entre los ferodos durante la detención está
dada por la fórmula:
E = 1.5 n2 (PD2) 10-6
E: energía (HP. seg.)
P: peso de la polea mecanizada (Kg)
D: diámetro de la polea (m)
PD2 : factor de inercia del sistema (Kg.m2)
n: velocidad de la campana en el momento de iniciarse la detención (r.p.m.).
Con el valor determinado por la fórmula se va a la tabla siguiente y se verifica que para el Nº de maniobras por hora necesario esté por debajo de lo indicado. Caso contrario se impondrá la adopción del
freno de mayor tamaño al seleccionado por el par.
MANIOBRAS POR HORA
Tamaño
1
2
3
4
6
10
20
30
40
50
60
Parada de
Emergencia
5”
85
78
75
67
65
59
48
38
29
22
16
110
8”
180
155
148
140
134
119
92
72
56
42
30
234
10”
275
240
230
220
205
185
148
120
94
72
52
360
13”
610
530
508
460
440
400
328
260
200
148
100
800
16”
1500
1300
1230
1130
1040
860
650
500
370
250
152
1970
19”
2670
2320
2180
2000
1700
1350
920
680
500
360
225
3500
23”
4350
3820
3640
3300
2880
2240
1460
1040
740
500
330
5700
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