Has instalado el freno, ajustado la holgura y cableado los controles. Pero, ¿realmente mantiene el par nominal? En aplicaciones críticas de elevación (polipastos, ascensores) y retención (transportadores, aerogeneradores), la confianza no es suficiente. Necesitas pruebas.
Este artículo describe los métodos prácticos para verificar el par del freno en el sitio, desde pruebas de carga estática simples hasta verificaciones funcionales dinámicas. Cubrimos procedimientos aplicables a frenos de tambor YWZ13, frenos de disco de seguridad SH y frenos electromagnéticos SE.
Diagrama de una configuración de prueba de par estático: célula de carga en un brazo de palanca conectado al eje del freno.
1) Por qué el par nominal no es igual al par real
Una placa de identificación del freno puede decir “2000 N·m,” pero el par de retención real depende de:
- Asentamiento: Los revestimientos nuevos solo contactan entre el 50 y el 60 % de la superficie. El par es menor hasta que se asientan.
- Ajuste de resorte: Si la longitud del resorte está mal ajustada (demasiado larga), la fuerza de sujeción es baja.
- Condición de fricción: El aceite, grasa o óxido en el disco/banda reduce el coeficiente de fricción ($\mu$).
- Temperatura: Los frenos calientes se desvanecen. Los frenos fríos pueden agarrar.
2) Método A: Prueba de carga estática (la prueba de “peso muerto”)
Este es el estándar para grúas y polipastos. Evalúa la capacidad del freno para mantener una carga estacionaria.
Procedimiento
- Aplicar el freno: Asegúrese de que el freno esté completamente cerrado (resortes comprimidos).
- Aplicar carga de prueba:
- Polipastos: Levantar el 125 % de la carga nominal (SWL) ligeramente del suelo. Mantener durante 10 minutos.
- Winches/Transportadores: Aplicar par mediante el motor (si es capaz) o una palanca con pesos.
- Medir deslizamiento: Marcar la rueda/disco del freno y un punto fijo. Si la marca se mueve, el freno falló.
- Seguridad: Mantener la carga cerca del suelo. Tener un freno de respaldo o bloqueo listo.
3) Método B: Prueba de deslizamiento dinámico (La prueba de “Conducción del motor”)
Esta prueba evalúa el par máximo de arranque del freno. Es más segura que levantar pesos porque la carga la genera el motor contra el freno.
Procedimiento
- Bloquear la salida: (Opcional) Si se prueba el freno del motor, bloquear el eje de salida de la caja de cambios mecánicamente (si es seguro).
- Aplicar el freno: Mantener el freno cerrado.
- Aumentar el par del motor: Utilizar el VFD para aumentar lentamente el par del motor contra el freno cerrado.
- Monitorizar corriente/par motor: Observar la retroalimentación de par del VFD.
- Detectar deslizamiento: Anotar el valor de par donde el eje del freno comienza a girar (deslizamiento).
- Resultado: Si el deslizamiento ocurre a < 150–200 % del par del motor nominal (dependiendo del tamaño del freno), el freno es débil.
Advertencia: No ejecute esta prueba por más de unos segundos. Deslizar un freno cerrado genera calor masivo rápidamente. Enfriar entre intentos.
4) Método C: Prueba de distancia de parada (Verificación funcional)
Para accionamientos de viaje y transportadores, el par de retención importa menos que energía de parada.
Procedimiento
- Operar a velocidad máxima: Operar la máquina a velocidad normal con carga normal.
- E-Stop: Activar una parada de emergencia (cortar la energía al freno inmediatamente).
- Medir distancia/tiempo: Registrar el tiempo o distancia hasta detenerse por completo.
- Comparar: ¿Está dentro del límite de seguridad? (por ejemplo, < 3 metros). Si la distancia de parada aumenta con el tiempo, el par del freno se está desgastando o los revestimientos están desgastados.
5) Solución de problemas de bajo par
| Causa relacionada con el aceite (común) | Causa probable | Corregir |
|---|---|---|
| Deslizamiento a < 80 % del Rating | Aceite/Grasa en la superficie de fricción. | Limpiar el disco/banda con solvente. Reemplazar revestimientos contaminados (absorben aceite). |
| Deslizamiento a 80–90 % del Rating | Los revestimientos nuevos no están asentados. | Realizar ciclos de pulido (detenciones suaves por arrastre) para mejorar el área de contacto. |
| El par se desvanece cuando está caliente | Material de revestimiento incorrecto (grado de baja temperatura) o arrastre. | Verificar si hay arrastre (recorrido del propulsor). Actualizar a revestimientos de mayor temperatura. |
| El par fluctúa | Superficie vidriada o presión de resorte desigual. | Lijar la superficie de fricción para eliminar el recubrimiento de vidrio. Verificar ajustes de resorte. |
6) Documentación: El certificado de par
Para proyectos críticos, proporcionamos un certificado de prueba de par en fábrica. Esto documenta que el freno con número de serie específico mantuvo su par nominal en nuestro banco de pruebas antes del envío. Sin embargo, aún se recomienda verificar en el sitio para tener en cuenta las variables de instalación.
¿Necesita un procedimiento o certificado de prueba de par?
Si necesitas un procedimiento formal de prueba de par del freno para tu equipo de mantenimiento o un freno de reemplazo con una clasificación de par certificada, contáctanos. Podemos apoyar tu proceso de puesta en marcha.
