Análisis del comportamiento térmico mediante simulación de materiales alternativos de fricción aplicado a las zapatas en frenos de tambor de expansión interna de vehículos livianos.

Abstract

El proyecto tiene como principal objetivo analizar el comportamiento de materiales alternativos al asbesto, en los forros de las zapatas del freno de tambor de expansión interna de vehículos ligeros, con el empleo de procedimientos de análisis y cálculo termoestructural, que permita caracterizarlos y obtener las variables asociadas al contacto de tambor y zapata en el frenado. Los materiales alternativos escogidos fueron el Kevlar 49 aramid fiber y el Bioglass ceramic. El procedimiento ejecutado consistió en generar el modelo tridimensional CAD del conjunto zapata, forro, tambor, basados en sus características geométricas. Seguidamente se establecieron los procedimientos de estimación de las variables asociadas al cálculo del contacto de tambor y zapata en el frenado, estimándose las variables térmicas asociadas al sistema. Finalmente se efectuaron estudios comparativos entre los resultados analíticos convencionales y los obtenidos mediante herramientas de ingeniería asistida por computador CAE, sobre la influencia del cambio de material de los forros de zapata, en la temperatura generada por el contacto entre zapata y tambor. Se determinó que no existe desde el punto de vista de cambio de temperatura impedimentos para la sustitución del forro de amianto sea con Kevlar o con Bioglass.