Diseño de una pinza de freno radial de desgaste homogéneo

Abstract

[CASTELLÀ] El sistema de frenos de un vehículo es de vital importancia, ya que es el encargado de detener el vehículo. A medida que va pasando el tiempo se van investigando mejoras en las pinzas de freno para que sean más fiables. Por ese motivo el actual proyecto tratará de diseñar unas pinzas de freno delanteras para un tipo de motocicletas única y exclusivamente para circuito cerrado llamadas Minimotard.

Como mejora, se realizará un diseño y estudio de fuerzas para obtener unas pinzas de freno con pistones de diferentes diámetros, este motivo viene dado para que las pastillas se desgasten de forma uniforme.

Para ello se calcularán desde un principio unas ecuaciones estáticas que se compararán con unas ecuaciones dinámicas, éstas determinarán que fuerza realiza el neumático delantero con un coeficiente de rodadura del neumático igual a uno, que facilitará el cálculo de la fuerza de mordiente que deberá realizar la pinza de freno para detener el vehículo en cuestión. Se calcularán los diferentes diámetros, ayudándonos de un estudio que realizarán varias personas en la leva de freno, y aprobaremos el valor menor, más tarde se usará para determinar que fuerza en la leva de freno puede realizar un piloto y se determinará el tiempo y el espacio de frenada en la motocicleta.

En cuanto a los diámetros de los pistones de la pinza de freno se deberá prestar atención a los que hay en la empresa, comenzando por el menor que en el caso del proyecto es de 22,5mm y con las ecuaciones descritas anteriormente calcular el siguiente diámetro de pistón que vencerá a la fuerza de fricción de la pastilla contra el cuerpo de la pinza de freno, más la correspondiente fuerza de frenada que ha de realizar el vehículo.

Finalmente se han obtenido unos resultados tales que, la fuerza en la maneta es de 127,53 N, la máxima fuerza de frenado en la parte delantera es del orden de 2150,75 N y el cálculo de un pistón mayor del que partíamos es de 24,69mm. De este modo, se escogerá uno de 25mm de diámetro, ya que es al ser ligeramente mayor aseguraremos que realiza su función y es más fácil de encontrar en el mercado.

[ANGLÈS] The system of brakes of a vehicle is absolutely important because it is the ones which stop off. Whenever technology and studies are improving day by day, the investigation of brake caliper are also being developed. This fact produces a more reliable mechanism. For this reason, this project tries to design front brake caliper for an unique type of motorbike. Those calipers will exclusively use in a closed circuit. They are called “Minimotard”.

In order to improve the system, it will make a design and study of strengths to obtain them of different diameters. This objective is carried out in order to cause the uniform-wearing down of them.

At the begging, some static equations will be calculated and compared with some dynamic equations. Those last ones will determinate which strength will do the front pneumatic with a coefficient of tread equal to one which facilitates the calculation of the strength of mordant that the brake caliper will make in order to stop the vehicle.

The different diameters will be calculated and the lower value will be selected. Later, it will be used for determinate which strength of brake cam can make a motorbike pilot, adding information about time and space of stopping. Regarding the diameter of piston of the brake caliper, it will have to pay attention which ones there are in the company.

Our study starts with the lower value diameter, 22,5mm and with the equations previously described; it will be possible to calculate the diameter of the piston which will overcome to the friction coefficient of the brake pads against the body of the brake caliper plus the brake strength which carry out the vehicle.

To sum up, the results shows that the strenght of the handle indicates 127,53 N and the máximum strenght of brake in the front part of motorbike is on the order of 2150,75N. The calculation of a larger piston that we started it was 24.69mm and although one of 25mm in diameter will be chosen because it is slightly larger, and it will be ensured that it performs its function and it is easier to find in the market.