Comparación entre freno de resorte y freno de imán permanente

Tanto los frenos de resorte como los frenos de imán permanente tienen su lugar. Pero Cuál es la correcta para la aplicación respectiva? Dado que a la hora de elegir hay que tener en cuenta aspectos muy diferentes, el usuario debe confiar en un asesoramiento competente. Entonces, por supuesto, es una ventaja que el fabricante de frenos que asesora tenga ambos principios operativos en su programa y asesore sin ningún interés propio. La aportación del fabricante de embragues y frenos Kendrion muestra que no todos los frenos son iguales.

contenido

• Distinción entre freno de parada y freno de trabajo
• Dos principios de acción: propiedades diferentes
  • Freno de imán permanente
  • Freno de presión de resorte Allrounder
• Nuevo freno de resorte con entrehierro reducido – declaración en vídeo
• Preguntas Frecuentes

Distinción entre freno de parada y freno de trabajo

Dependiendo de las condiciones de funcionamiento se distingue entre frenos de mantenimiento y de trabajo. El Freno de retención tiene la tarea de mantener paradas las cargas. El frenado del movimiento lo realiza el accionamiento. Sólo en caso de error, p. B. durante una parada de emergencia, el freno de parada realiza una función de frenado para detener el sistema y luego mantenerlo en reposo.

En contraste, el Freno de trabajo la tarea de destruir la energía cinética y luego mantener el sistema en reposo cuando está parado. Los ámbitos de aplicación típicos de los frenos de mantenimiento y de trabajo se encuentran en ascensores, transportadores aéreos y aerogeneradores, así como en robótica y construcción de máquinas.

El uso de frenos de trabajo está cada vez más en un segundo plano a medida que se utilizan los más modernos. Unidades y controladores afrontar la tarea de frenado de forma segura y también sin desgaste puede trabajar. Las aplicaciones en las que se utilizan frenos de trabajo se realizan con frenos de resorte porque los sistemas de fricción orgánica utilizados allí, similares a las pastillas de freno de los automóviles, son muy adecuados para proporcionar un alto nivel de trabajo general durante la vida útil.

Para la gran mayoría de las aplicaciones de frenos de retención se utilizan frenos de imán permanente y de resorte. Aquí el usuario tiene muchas opciones para elegir, como en tantas otras áreas. Él tiene que decidir cuál Principio de funcionamiento es el más adecuado para su aplicación. Ambos tienen propiedades características que los hacen ideales para diferentes áreas de aplicación.

Dos principios de acción: propiedades diferentes

Ambos tipos de frenos se cierran cuando se desactivan. es una cuestión de Frenos de seguridad: En caso de un corte de energía o una falla en el suministro de energía, como una rotura de línea, el sistema se mantiene de manera segura. Sin embargo, existen diferencias fundamentales más allá de eso. En el freno de resorte, que normalmente se instala en el lado del cojinete B de un motor eléctrico, los resortes presionan contra el disco del inducido del freno cuando está desenergizado.

El Revestimientos de fricción Entre este disco de inducido y la superficie de montaje del freno en la parte trasera del motor se sujeta el rotor, que está unido mediante un dentado con el eje del motor. Cuando se activa la bobina de freno, se crea un campo magnético que atrae el disco del inducido y libera así el rotor con los forros de fricción. El freno se suelta.

Cuando se trata del principio activo imán permanente Por el contrario, en estado sin tensión, el inducido o rotor es arrastrado contra el estator o el sistema de excitación por el campo magnético permanente. Cuando se activa, se crea un campo electromagnético que anula la fuerza de atracción de los imanes permanentes y, por lo tanto, libera la armadura del sistema de excitación a través de la fuerza de tracción de los resortes entre la armadura y el cubo de brida. El freno se suelta.

Por conexión de fuerza El freno de imán permanente no tiene juego entre el inducido, el cubo y los ejes. Sin embargo, se deben respetar unas condiciones de instalación definidas para garantizar un entrehierro definido en los motores.

Freno de imán permanente

A partir de estos dos principios activos con sus diferentes Emparejamientos de fricción, acero/acero en el freno de imán permanente y forros de fricción orgánicos/acero en el freno de resorte dan como resultado propiedades definidas y esenciales que resultan en campos de aplicación típicos para ambos tipos de frenos:

Los frenos de imán permanente (PE) son muy adecuados para servomotores, por ejemplo en la manipulación de tecnología y robótica. Aquí convencen sobre todo por sus dimensiones compactas y su peso comparativamente reducido. Gracias a los imanes permanentes, la densidad de potencia es el doble de lo habitual en los frenos de resorte (FD). Pero también hay otras razones por las que en la robótica la gente prefiere frenos ligeros, dinámicos y casi sin abrasión.

La ausencia de abrasión del freno de PE está garantizada por este modo de acción el freno está asegurado. El muelle libera completamente el ancla. Con el freno FD, el desgaste inicial se produce porque cuando aumenta la velocidad, primero debe acumularse un colchón de aire entre la pastilla y las superficies de fricción. Este desgaste puede deberse a la aceleración del disco de fricción, p. B. la aceleración debida a la gravedad cuando el accionamiento está dispuesto verticalmente o debida a fuerzas centrífugas cuando giran las palas del rotor de una turbina eólica. Normalmente sólo se ve afectado un revestimiento de fricción.

Cuando se utiliza, el freno PE se comporta como un freno de parada puro. Función de parada de emergencia diferente del freno FD. Debido a su diseño, el freno PE está libre de par residual. Sólo hay abrasión durante las paradas de emergencia. Cuando se acciona, el resorte libera completamente la armadura. El freno FD, por el contrario, tiene un par de arranque, lo que provoca un cierto desgaste en cada arranque. El desgaste mencionado anteriormente causado por las fuerzas de aceleración complica aún más las cosas. A menudo, este desgaste adicional no se puede determinar con precisión, ya que normalmente sólo se ve afectado un lado del disco de fricción.

El freno de ascensor silencioso como un susurro asegura ascensores y escaleras mecánicas

Otra diferencia radica en el comportamiento rango de temperatura. Los frenos de PE son muy estables a la temperatura y tienen un par elevado garantizado en todo el rango de temperatura. Las cosas son diferentes con los frenos FD. En este caso, la estabilidad de la temperatura está influenciada esencialmente por la composición del forro de fricción orgánico. Se puede comparar esto con un neumático de automóvil, que también está desarrollado para diferentes condiciones de funcionamiento. Así como un neumático de Fórmula 1 no se puede utilizar en invierno, algunos forros de fricción orgánicos no se pueden utilizar en los frenos.

Con un alto coeficiente de fricción, el revestimiento tiene buena adherencia. pares altos, pero la cubierta se desgasta muy rápidamente. Para las pastillas de frenos FD esto significa: las pastillas con altos coeficientes de fricción muestran una mayor caída en todo el rango de temperatura y, a veces, solo tienen la mitad del par a 120° o -40°C. En general se puede decir que los frenos FD alcanzan un par muy bueno, pero no son tan estables en cuanto a temperatura, o que el coeficiente de fricción es comparativamente menor que el de una pastilla estable en temperatura. Sin embargo, cabe destacar que dentro de un rango de temperatura determinado, el par del freno FD se puede ajustar con mucha precisión al par especificado por el cliente en el proceso de diseño.

Freno de presión de resorte Allrounder

Accionamientos de elevación y desplazamiento con energía de frenado elevada y par de frenado definido, es decir, deceleración controlada durante una parada de emergencia, no pueden ser controlados por PE. Además, existen numerosas aplicaciones en las que no se requieren altas dinámicas ni densidad de potencia. Grúas, transportadores aéreos y puertas enrollables son ejemplos típicos de ello.

El freno debe frenar si llega lo peor Parada de emergencia Si es necesario, proporcione valores elevados de desaceleración en cada frenada y mantenga el peso de forma fiable. El tiempo de conmutación y la densidad de potencia sólo juegan un papel menor. Los forros de fricción orgánicos de los frenos de resorte no suponen ningún problema para un alto trabajo de frenado y, en caso necesario, también pueden utilizarse como freno de trabajo.

Ademas eso es momento de inercia Debido al peso comparativamente reducido del disco de fricción, éste es menor que en los frenos de imanes permanentes. Además, estas aplicaciones suelen utilizar motores estándar IEC en los que se pueden instalar fácil y rápidamente frenos de resorte. El freno, cuya estructura es menos compleja que los frenos de imanes permanentes, suele ser fácilmente accesible.

Cualquiera que tenga una solución rentable en una aplicación Motor estándar estándar Por lo tanto, normalmente puede utilizar un freno de resorte. Para el área de aplicación respectiva, p.e. B. para un rango de temperatura de funcionamiento específico, se puede seleccionar un forro de fricción optimizado para la aplicación.

El freno FD Con la selección correcta del forro de fricción orgánico y el diseño de los resortes, se puede ajustar fácilmente al par deseado con una tolerancia relativamente pequeña. Si el rango de temperatura es todavía comparativamente pequeño, el par se puede mantener bien dentro de este rango. Además, el desarrollo no se ha detenido con los frenos de resorte: con los nuevos frenos Kobra de Kendrion, se puede lograr un 80 % más de par o tres veces la vida útil en comparación con las soluciones disponibles actualmente en el mercado. Al reducir la potencia de control, el consumo de energía se reduce en un tercio. Se genera menos calor, lo que reduce el envejecimiento de los componentes.

Nuevo freno de resorte con entrehierro reducido

05.02.2014 | Jörg Heilmann, jefe de ventas de Kendrion GmbH, Villingen Schwenningen, presenta un nuevo freno de resorte en la jornada de prensa especializada en Karlsruhe. El entrehierro se redujo a 0,02 mm.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es la diferencia entre frenos de resorte y frenos de resorte?

Aunque suenan similares y a menudo pueden confundirse, los frenos de resorte y los frenos de resorte son no es el mísmo. Con el freno aplicado por resorte, el resorte proporciona un efecto de frenado cuando está desenergizado, mientras que con el freno aplicado por resorte, el resorte mantiene el freno abierto cuando está desenergizado y se requiere energía para cerrar el freno o se describe con más detalle como sigue:

• Vacaciones de primavera: En un freno de resorte, la fuerza de frenado es generada por el resorte, que presiona las pastillas de freno contra el elemento a frenar. Este tipo de freno suele ser un freno "a prueba de fallos", lo que significa que se activa cuando se desactiva. Esto significa que el freno cambia automáticamente al estado de frenado en caso de un corte de energía o una interrupción en el suministro de energía.
• Freno de presión de resorte: Un freno de resorte funciona exactamente de manera opuesta a un freno de resorte. Este freno utiliza la fuerza del resorte para alejar las pastillas de freno del disco de freno o del elemento de freno, permitiendo el movimiento. El freno se activa aplicando energía, es decir, se abre cuando no hay corriente.