Guía del diafragma de la cámara de freno: materiales, tipos, señales de falla, abastecimiento

Respuesta corta: un diafragma de la cámara de freno es el disco de goma reforzado con tela sujeto entre las dos mitades de una cámara de freno de aire. La presión del aire lo flexiona, la varilla de empuje se mueve y se aplica el freno. Es la única parte dentro de la cámara diseñada para moverse y decide si un camión se detiene en línea recta o arrastra un tambor caliente por la carretera.

Debido a que ese disco es a la vez un límite de presión y un sello móvil, tiene que permanecer flexible a -40 °C, resistir el aceite y el agua del compresor y repetir la misma carrera para cientos de miles de aplicaciones. Esta guía cubre en qué se diferencian las cámaras de diafragma simple y doble, dónde fallan los diafragmas de bajo costo y qué debe confirmar antes de realizar el pedido.

Qué hace realmente el diafragma de la cámara de freno

Un diafragma convierte la presión del aire en fuerza de varilla de empuje, y el número de tipo de cámara le indica aproximadamente cuánta fuerza hay disponible. Una cámara Tipo 30 tiene aproximadamente 30 pulgadas cuadradas de área efectiva de diafragma; un Tipo 24 tiene alrededor de 24. A 100 psi, ese espacio vale varios cientos de libras en la varilla de empuje, razón por la cual los tipos de cámara de mezcla en un eje son un riesgo real de manejo.

Dentro de una cámara de servicio, el diafragma está sujeto entre una caja con brida y una placa sin presión. El aire ingresa al puerto de servicio, empuja el diafragma hacia afuera y la varilla de empuje se mueve. Cuando el aire se agota, un resorte de retorno empuja todo hacia atrás.

Tres deberes definen un buen diafragma:

• Sello: mantenga la presión en el cordón de la abrazadera sin derramar.
• Carrera: ofrece un recorrido repetible en todo el rango de la varilla de empuje.
• Recuperar: volver a su asiento inmediatamente para que se suelten los frenos sin arrastrar.

Diafragma simple versus doble: combinación del diseño con el eje

Una cámara de un solo diafragma se encarga únicamente del frenado de servicio. Una cámara de doble diafragma apila una sección de servicio y una sección de freno de resorte en una carcasa, de modo que la misma unidad pueda aplicar los frenos de servicio y mantener el vehículo estacionado, o detenerlo si se pierde presión de aire.

Muchos tractores utilizan cámaras de un solo diafragma en el eje de dirección y unidades de doble diafragma en los ejes motriz y del remolque, pero las especificaciones varían. Confirme por el estampado de la cámara o la hoja de construcción en lugar de por la forma de la carcasa.

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Materiales y construcción: donde fallan los diafragmas de bajo costo

Un diafragma duradero es un compuesto de caucho adherido a dos o más capas de tejido. Cuando una pieza barata falla prematuramente, la causa suele ser el compuesto y el número de capas, no la forma.

• Refuerzo: dos capas de nailon o poliéster soportan la carga y evitan que la goma se hinche. El material de tejido suelto o de una sola capa se estira y acorta silenciosamente el recorrido de la varilla de empuje.
• Compuesto: las mezclas de nitrilo resisten el aceite del compresor; Las mezclas de EPDM y neopreno resisten el ozono y la intemperie. Un compuesto que es barato en un trabajo suele ser débil en el otro.
• Temperatura: las cámaras estándar suelen tener una temperatura nominal de entre -40 °C y aproximadamente 80 °C continuos. El calor de un freno de arrastre o de un escape cercano empuja la goma más allá de ese rango y la endurece.
• Geometría del talón: el talón exterior debe asentarse en la ranura de la carcasa. Medio milímetro demasiado grueso y no se atascará; demasiado delgado y gotea en la articulación.
• Dureza: la mayoría de los diafragmas de servicio se sitúan entre 55 y 70 Shore A. Los compuestos más blandos se extruyen hacia el puerto; los más duros dejan de sellar en climas fríos.

La humedad es el asesino más silencioso. El agua arrastrada desde el compresor se congela en el talón en una mañana fría y rasga la tela en la primera aplicación del freno. Los diseños de carcasas selladas y semiselladas reducen la cantidad de agua que llega al caucho.

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Señales de falla: cómo se ve un diafragma desgastado

Un diafragma rara vez falla sin previo aviso. Silbidos, liberación lenta y una varilla de empuje que no regresa por completo son las primeras señales y aparecen mucho antes de que una rueda se bloquee o un freno de resorte deje de sostenerse.

• Una fuga constante en la cámara con el freno de estacionamiento liberado o aplicado.
• Frenos que se sueltan lentamente o un camión que se arrastra después de pisar el pedal.
• Carrera de la varilla de empuje fuera del límite para ese tipo de cámara.
• Aceite oscuro o lodo saliendo del puerto de servicio, lo que significa que el aceite del compresor ha llegado a la goma.
• Goma agrietada, brillante o endurecida alrededor del talón de la abrazadera.
• Una rueda se calienta después de un viaje corto sin frenar bruscamente.

Una revisión con agua y jabón alrededor de la banda de sujeción, siguiendo la misma rutina que una inspección estándar de fugas de aire , separa un diafragma con fugas de un conector suelto en unos minutos.

Especificación y abastecimiento: la lista de verificación antes de realizar el pedido

Ordene por especificación, no por apariencia. Dos cámaras con el mismo patrón de pernos pueden aceptar diafragmas diferentes, y una pieza que se aprieta pero que realiza movimientos cortos desgastará el ajustador de tensión junto con ella misma.

Las referencias cruzadas son más rápidas cuando un proveedor organiza su gama por comportamiento de liberación y método de sellado en lugar de una lista plana de modelos, como Gama de cámaras de freno DD S-cam lo hace.

Prácticas de instalación y mantenimiento que prolongan la vida útil del diafragma

La mayoría de las primeras fallas del diafragma se deben a la contaminación o la instalación, no al caucho. Los hábitos siguientes eliminan ambas causas.

1. Drene los tanques de aire según lo programado y dé servicio al secador de aire; El aceite y el agua causan la mayor parte de la hinchazón y el endurecimiento.
2. Enjaule completamente el resorte antes de retirar cualquier cámara de doble diafragma.
3. Coloque una nueva banda de sujeción con cada diafragma; una banda deformada gotea por muy buena que sea la goma.
4. Mantenga el diafragma plano y limpio antes de sujetarlo, porque la arena en la ranura del talón es una vía de fuga permanente.
5. Apriete los pernos de la abrazadera de manera uniforme en un patrón cruzado, luego vuelva a verificar el juego libre y la carrera de la varilla de empuje.
6. Reemplace las cámaras en los pares de ejes cuando ambos tengan el mismo kilometraje, para que el frenado se mantenga equilibrado.

Si la carcasa está picada, las caras de la abrazadera están deformadas o el resorte de retorno está débil, monte una cámara completa en lugar de otro diafragma. Un diafragma nuevo dentro de una carcasa corroída vuelve a tener fugas al cabo de unos meses.

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Preguntas frecuentes

¿Cuánto dura el diafragma de la cámara de freno?

De tres a cinco años es típico en un sistema de aire seco y con buen mantenimiento, y mucho menos cuando se descuida el secador de aire. Ningún intervalo calendario reemplaza la inspección, porque el caucho también envejece mientras el camión está estacionado. Verifique la carrera de la varilla de empuje y busque fugas en cada ajuste del freno.

¿Puedo reemplazar solo el diafragma o necesito una cámara completa?

Reemplazar el diafragma solo está bien cuando la carcasa, la banda de sujeción, la varilla de empuje y el resorte están en buen estado. Si la carcasa está picada, las caras de la abrazadera están deformadas o el resorte ha perdido tensión, reemplace la cámara completa. El trabajo es similar y el resultado dura mucho más.

¿Qué causa que un diafragma falle prematuramente?

Transferencia de aceite del compresor, humedad congelada en el talón, exceso de carrera debido a un ajustador de tensión mal ajustado y calor debido a un freno de arrastre. Los fallos de instalación vienen en segundo lugar: una banda de sujeción doblada, un torque de perno desigual o un diafragma torcido acortan la vida útil.

¿Cómo distingo una cámara simple de una de doble diafragma?

Cuente las conexiones aéreas. Una cámara de servicio de diafragma único tiene un puerto de servicio; una cámara de doble diafragma tiene un segundo puerto que alimenta la sección del freno de resorte y una carcasa notablemente más profunda. El estampado de la cámara o la hoja de construcción es la respuesta confiable.