piesestivuitor.ro

Roata este considerată a fi cea mai mare invenţie a omenirii. Într-adevăr, în diversele tipuri ale ei, aceasta este indispensabilă în deplasarea şi mişcarea celor mai multe vehicule. Ţinerea sub control a energiei de mişcare a fost rezolvată şi la cele mai primitive „vehicule” cu un fel de dispozitive de frânare. Cu evoluţia vehiculelor, sistemele de frânare menite să ţină mişcarea sub control au devenit şi ele la rândul lor mai complexe.

Cele mai multe soluţii de frânare folosesc şi astăzi principiul fricțiunii mecanice. Dispozitivele primitive au creat efectul de încetinire prin presarea puternică a unui aşa-numit sabot la circumferinţa roţii. Dezvoltarea acestor dispozitive a devenit şi mai urgentă cu apariţia şi răspândirea vehiculelor motorizate și mașinile tot mai rapide trebuiau echipate cu dispozitive de frânare și mai eficiente. Oamenii au început să aplice soluţii foarte diverse deja la sfârşitul secolului 19 – începutul secolului 20. Existau dispozitive, ca de ex. frâna cu bandă, cu tambur extern, cu tambur intern, şi chiar şi în primele zile a existat deja frâna cu disc.

Frana cu banda

Este interesant de ştiut, că frâna cu disc a fost folosită prima dată pe automobile electrice şi a utilizat electromagneţi. Din păcate, nefiind dezvoltat tehnic, acesta nu s-a răspândit, cumpărătorii de automobile au preferat să comande autovehiculele cu frâne de tambur din cauza materialelor nepotrivite şi zgomotului scrâşnitor. La începuturi, piesele sistemelor de frânare erau din metale de diferite tipuri şi cu proprietăţi diferite. De exemplu frânau un tambur exterior fabricat dintr-un metal mai moale cu bandă ţesută din inox, sau un tambur exterior din oţel dur cu plăcuţe de frână mai moi. Această soluţie este folosită chiar şi în zilele de astăzi la vehiculele de pe căile ferate.

Apariţia autovehiculelor şi autoutilitarelor capabile de viteze mari a determinat inginerii să dezvolte sisteme de frânare mai eficiente.

Pentru multe dintre aceste experimente tehnice era respectivă nu era destul de matură. De exemplu, sistemul ABS a apărut deja în 1929, dar a fost condamnat să aştepte pentru mult timp. S-a început utilizarea ei în sistemele de frânare ale avioanelor şi acesta a ajutat să fie utilizat în general mai târziu.

Frână mecanică interioară cu tambur

În zilele de astăzi se folosesc deja sisteme de frânare foarte diversificate pe autovehicule şi vehicule utilitare, şi de aceea sistemele de frânare ale stivuitoarelor sunt şi ele variate. De la frânele tradiţionale hidromecanice până la cele electromagnetice, de la frânele cu bandă la cele cu discuri multiple care rulează în ulei.

Eficacitatea frânei este determinată de două componente. Mărimea suprafeţelor în fricţiune şi forţa de compresie a acestora. Bineînţeles este influenţat şi de alte detalii, ca de ex. calitatea materialului pieselor folosite la frână sau coeficientul de fricţiune. Designul diferitelor sisteme de frânare este definit de luarea în calcul şi aplicarea acestor factori.

De exemplu la frânele cu bandă sunt suprafeţe mari de fricţiune şi forţă de frânare mai mică, iar la frânele cu discuri pe suprafeţe de fricţiune mici se aplică forţă de frânare mai mare. Sistemele frâne multidisc reprezintă o combinaţie nouă a acestor elemente, pentru că prin numeroasele discuri se obţine suprafaţă de fricţiune mare şi nu este necesară utilizarea unei forţe de frânare mari pentru o eficacitate ridicată.

Frână hidromecanică interioară cu tambur

SISTEME DE FRÂNARE FOLOSITE LA STIVUITOARE

Designul technic al stivuitoarelor este definit de sarcinile de rezolvat şi procesul de lucru, iar configuraţia şi aplicaţia specială necesită moduri de frânare şi grade de eficacitate diferite. Din punctul de vedere al aplicaţiei putem vorbi despre frâna de serviciu şi frâna de parcare, existând şi frână de încetinire, dar acesta este folosit specific numai pe maşinile de manipulare a materialelor şi stivuitoare electrice şi hibride.

Sisteme de frânare pe stivuitoarele cu furci echipate cu motoare de ardere internă

Frâna de serviciu
– frână mecanică cu tambur (este ales rareori)
– frână hidromecanică cu tambur
– frână multidisc scufundată în ulei

Pe stivuitoarele contrabalansate frâna de serviciu frânează de obicei roţile motrice. Designul frânei aplicate este definit de trenul de rulare. Frâna de tambur interior este folosit la stivuitoarele cu trenuri de rulare hidrodinamice (powershift) şi la stivuitoarele electrice contrabalansate cu scaun pentru şofer. Acestea pot fi frâne simple hidromecanice sau servofrâne, ambele destinate stivuitoarelor. Servofrânele stivuitoarelor sunt acţionate pe maşinile mai mici cu cilindri principali de frână simple şi câteodată de vacuum sau de presiunea uleiului. Sistemele de frână pneumatice sunt folosite în mod caracteristic pe stivuitoarele mari. La aceste sisteme se pot observa două grupuri principale. Acestea sunt sistemul de frânare pneumatic simplu, unde cilindri de frână exteriori (cu piston sau cu membrană) acţionează mecanic pe plăcuţele de frână prin braţe de conectare şi sistemul de frânare pneumatic combinat, unde cilindrul de frână principal este acţionat de un cilindru adiţional. Parte indispensabilă a stivuitoarelor cu frânare pneumatică este frâna de siguranţă.  Acesta ţine stivuitorul blocat până când se acumulează presiunea de serviciu a frânei pneumatice. Presiunea aerului comprimă arcurile dintr-un aşa-numit acumulator de forţă cu arc şi la acţionarea frânei de staţionare a stivuitorului eliberăm presiunea din acumulator şi forţa arcurilor eliberate frânează stivuitorul mecanic prin tije sau cu cablu bowden.

Frâna multidisc scufundat în ulei este folosit de obicei la angrenajele cu hidrotransformator. În ultimul timp acesta se răspândeşte şi pe stivuitoarele hidrodinamice şi electrice. La stivuitoarele cu hidrotransformator frâna este acţionată şi ajustată în general de comanda trenului de antrenare, dar poate fi utilizat şi pentru frânare de urgenţă cu apăsarea pedalei.

Frână multidisc (cu lamele) cu cilindru de frână la stivuitoarele electrice

În mod normal, discurile sunt comprimate de forţa unui arc şi acesta ţine frâna blocată. În timpul mersului, comanda trenului de antrenare eliberează frâna prin valva frânei. Prin acţionarea frânei de staţionare eliberăm presiunea, şi eliberând forţa arcului acesta comprimă discurile de frânare. La trenurile de antrenare ale stivuitoarelor hidrodinamice şi electrice, respectiv la cele hibride frâna multidisc în ulei este acţionată de şofer prin pedala de frână, ca frâna cu tambur. Acest sistem de frânare începe să se răspândească mai mult în ultima vreme datorită nevoii scăzute de mentenanţă.

Tipurile frânelor de staţionare folosite la stivuitoare
– frână mecanică interioară cu tambur
– frână mecanică cu disc
– frână mecanică cu bandă
– frână multidisc în ulei acţionată mecanic

Soluţiile de design la frânele de staţionare ale stivuitoarelor sunt foarte diverse. Tipul cel mai răspândit acţionează asupra frânei cu tambur interioare de serviciu prin cale mecanică, cu bowden sau tije, şi este fixat prin clichetul pe levierul de acţionare sau pedală.

A doua soluţie aplicată cel mai des este montarea unei frâne interioare cu tambur acţionate mecanic, disc sau bandă pe arborele de intrare al diferenţialului.

Frână cu bandă construită în cutia de viteze la stivuitoarele Daewoo

Se adoptă soluţii din ce în ce mai noi şi în acest domeniu. De exemplu la stivuitoarele Daewoo se folosește o frână cu bandă în interiorul cutiei de viteze hidrodinamice, la stivuitoarele Balkancar la arborele de ieşire al cutiei de viteze este conectat o roată dinţată, axul acestei roţi se extinde din cutia de viteze şi stivuitorul este frânat la staţionare cu o frână uscată cu bandă montat pe acest ax. Sau de ex. pe modelele mai noi ale stivuitoarelor Hyundai, sarcina de frânare este rezolvată cu frâna multidisc în ulei montată pe arborele de intrare al diferenţialului. Aceste sisteme au avantajul că este de ajuns şi un mecanism de dimensiuni mai mici, deoarece îşi exercită efortul prin raportul diferenţialului, și coeficientul de eficacitate este independentă de starea frânei de serviciu.

Frâna de staţionare multidisc al unui stivuitor Hyundai, montată între diferenţial şi cutia de viteze.

Este un principiu de siguranţă de bază importantă şi în cazul sistemelor de frânare ale stivuitoarelor, ca frâna de serviciu şi frâna de staţionare să funcţioneze cu resurse de energie separate.

MENTENANŢA SISTEMELOR DE FRÂNARE ALE STIVUITOARELOR ŞI CEL MAI FRECVENTE DEFECTE ALE ACESTORA

Frână interioară cu tambur

Mentenanţă
– necesită ajustare ulterioară din cauza uzurii, dar mulţi fabricanţi au rezolvat deja această problemă cu un mecanism de ajustare automat
– plăcuţele de frână trebuie schimbate din cauza fricţiunii uscate
– lichidul de frână trebuie schimbat la fiecare 2000 de ore de funcţionare

Cele mai frecvente greşeli
– plăcuţele se ard, „devin sticloase” sau se desprind
– din cauza scurgerii cilindrilor de frână la roţi suprafețele de frecare devin uleioase, făcând frânele ineficiente
– uleiul trenului de rulare trece prin simeringuri şi ajunge în tamburul frânei
– cilindrul principal al frânei nu poate să producă presiunea de frână din cauza uzurii sau ruperii pistonului și (sau) a manșonului
– arcurile care fixează sau retrag plăcuţele de frână se rup, frâna „se blocează”
– mecanismul automat de reglare se uzează sau mecanismul de acţionare se defectează, astfel încât distanţa dintre plăcuțele de frână și tambur crește, pedala de frână prinde foarte jos, forţa de frânare dispare
– saboţii tamburului de frână se uzează, dezvoltă caneluri

Repararea frânelor interioare cu tambur ale stivuitoarelor
– schimbăm saboţii prin lipire (mai devreme se rezolva prin nituire)
– cilindrii de frâne defecte putem salva în cel mai bun caz prin înlocuirea pieselor din cauciuc, în acest caz este recomandată honuirea alezajului cilindrului
– dacă acesta nu ar fi de ajuns, schimbăm cilindri de frâne defecte şi curăţăm suprafeţele de fricţiune murdare ale frânei cu spray de curăţare frâne sau cu un alt degresant; din păcate, în multe cazuri, acest lucru nu este suficient, pentru că murdăria de pe plăcuțele de frână intră în structura materialului şi sub presiune iese din nou între suprafeţele de fricţiune
– procedăm similar şi în cazul ajungerii materialului lubrifiant în frâna cu tambur, înlocuim garniturile defecte și degresăm foarte bine suprafețele
– piesele mecanice, de ex. arcurile şi piesele de legătură sunt uşor de înlocuit, dar piesele desprinse pot crea caneluri pe tambur sau să desprindă saboţii
– reparăm cilindrul principal al frânei la fel ca şi cilindrul de frână a roţii
– după deschiderea circuitului lichidului de frână şi înlocuirea pieselor de schimb, circuitul hidraulic al frânei trebuie aerisit
– putem repara tamburul frânei prin rectificarea suprafeţei, lipind saboţi mai groşi pentru compensarea creşterii diametrului interior, ca plăcuţele de frână să poată urmări suprafaţa interioară a tamburului şi să fie în contact cu toată suprafaţa de fricţiune.

Pentru repararea frânei stivuitorul trebuie ridicat şi aşezat în siguranță pe un suport! Roţile din spate trebuie asigurate cu o pană!

Frânele de serviciu multidisc în ulei pentru stivuitoare

Mentenanţă
– nevoia de mentenanţă este scăzută, acesta constând din verificarea nivelului uleiului de frână şi schimbarea conform numărului de ore de utilizare, sau posibil şi reajustarea tijelor cilindrului de frână principal acţionat mecanic

Cele mai dese defecte
– apare o scurgere la pistonul frânei care comprimă discurile şi presiunea de frânare scade sau dispare, se defectează valva de frână
– stratul protector al discurilor se uzează sau se rup bucăţi din ele şi scade eficacitatea de frânare, sau frâna „muşcă”
– cilindrul frânei exterioare al sistemelor de frânare la stivuitoarele hidromecanice se defectează şi nu mai comprimă discurile, arcurile de comprimare sau de eliberare se rup

Uleiul de frână folosit în general nu este identic cu uleiurile de frână tradiţionale, ci se foloseşte ulei de angrenaj. Cauza acestuia este că lichidul de frână poate să scurgă din cilindrul de frână la roată în interiorul tamburului şi lubrifiantul acestuia nu poate să se amestece cu lichidul de frână tradiţional. De aceea este important să fim atenţi la abţibildurile de la rezervorul lichidului de frână.

Cele mai dese defecte ale frânelor de staţionare ale stivuitoarelor şi repararea acestora

 Modul de funcţionare cel mai des aplicat la frâna de staţionare a stivuitoarelor cu frână interior cu tambur obişnuit este adăugarea la plăcuţele frânei de serviciu a unui mecanism complementar şi strângerea plăcuţelor la peretele tamburului prin tije sau bowden, independent de cilindrul hidraulic. Dezavantajul acestuia este, că defectele obişnuite ale frânei de serviciu vor afecta şi fiabilitatea frânei de staţionare.

Mentenanţa frânelor de staţionare interioare cu tambur ale stivuitoarelor, cu acţionare pe frâna interioară cu tambur
– reajustare sau, la nevoie, lubrifierea mecanismului de conectare

Cele mai frecvente defecte
– bowdenul de legătură se întinde sau se rupe
– mecanica din interiorul tamburului se uzează, se rupe
– mecanismul clichetului barei frânei de mână se uzează, se rupe
– reparaţia acestora poate fi rezolvată numai prin schimbarea pieselor

Mentenanţa frânelor interioare cu tambur şi a frânelor uscate cu disc care constituie o unitate separată, montate pe arborele de intrare a diferenţialului sau pe arborele de ieşire a cutiei de viteze
– ţinerea curată a plăcuţelor de frână, reajustarea acestora
– lubrifierea tijelor sau a bowdenului, reajustarea acestora

Cele mai frecvente defecte
– uzura, ruperea, desprinderea plăcuţelor de frână
– contaminarea suprafeţelor de fricţiune cu ulei
– uzura, crăparea tamburului sau a discului de frână
– uzura, ruperea bowdenului sau a tijelor mecanismului de acţionare

Reparare

Similar reparaţiilor sistemelor care acţionează asupra frânelor de serviciu obişnuite pe stivuitoare şi aici, în afară de curăţare şi ajustare, la nevoie, reparaţia înseamnă înlocuirea pieselor.

Mentenanţa şi defectele frânelor de staţionare multidisc a stivuitoarelor
– La sistemele unde nu constituie unitate separată în sistemul de frânare a stivuitorului, ci acţionează asupra frânei de serviciu, mentenanţa înseamnă lubrifierea şi reajustarea mecanismului de acţionare mecanic.
– Mentenanţa frânelor de staţionare construite a fi unităţi separate este acelaşi ca şi mentenanţa frânei de serviciu la aceleaşi stivuitoare. Sunt asemănătoare atât defectele lor, cât şi reparaţiile acestora.

Sistemul de frânare perfect funcţional este o condiţie foarte importantă pentru evitarea accidentelor şi siguranţa în lucru!

Sisteme de frânare folosite pe stivuitoarele electrice şi hibride

Stivuitoarele electrice cu scaun pentru şofer mai vechi şi mai simple au fost echipate în general cu frână interioară cu tambur, şi de aceea nu necesită descriere. Stivuitoarele cu scaun pentru şofer, cu propulsie hibridă şi propulsie electrică modernă sunt echipate cu diverse sisteme de frânare cu acţionare hidromecanică numai pentru siguranţă, pentru că încetinirea stivuitorului este reglată de sistemul de control al mersului, prin motorul de propulsie. Bineînțeles, oprirea completă sau frânarea de urgenţă poate fi realizată numai prin folosirea frânei cu disc. Deci funcţionarea sistemului de frânare este la fel de importantă ca şi în cazul sistemelor de frânare tradiţionale ale stivuitoarelor. Funcţionarea, mentenanţa, defectele şi reparaţiile sunt la fel ca şi la sistemele de frânare multidisc ale stivuitoarelor cu motoare cu ardere internă. Frânele de staţionare au o construcţie similară, mentenanţa şi reparaţiile fiind identice şi ele.

Frâna cu disc construit pe motorul de propulsie al stivuitorului Caterpillar

Există şi alte soluţii, de ex. frâna uscată cu bandă sau cu disc montat pe motorul de propulsie. Este interesant, că la primele frâne cu bandă de pe stivuitoare, în mod normal banda a fost strânsă în jurul tamburului exterior de forţa unui arc, şi acesta era eliberată de şofer cu o pedală sau cu un levier. Motivul acestei construcţii a fost, că în zilele de atunci şoferul încă stătea pe stivuitor, şi frânarea de urgenţă trebuia asigurată pentru cazul în care şoferul ar fi căzut din poziţie. Acestea aveau acţionare mecanică la început, dar în sistemele de frânare pe stivuitoarele moderne au acţionare electromagnetică. Acesta este acţionată de controlul de mers, şi frâna de staţionare acţionează asupra acestuia.

Mentenanţa frânelor cu bandă uscată sau cu disc la stivuitoare
– reajustarea bandei de frânare sau a discului
– ajustarea şi lubrifierea tijelor şi a bowdenului
– setarea spaţiului de aer la electromagneţi

Defectele cele mai frecvente
– saboţii expuşi fricţiunii se uzează şi se desprind
– tijele se uzează, bowdenul se întinde sau se rupe
– electromagnetul se defectează
– sistemul electronic de control se defectează

Repararea
– înlocuirea saboţilor
– schimbarea pieselor uzate, rupte
– schimbarea electromagnetului defect
– găsirea defectului cu dispozitiv de diagnostică

Sisteme de frânare pe transpalete

Transpaletele au în general o frână cu disc uscat montat pe motorul de propulsie. Acestea funcționau la începuturi prin tijele conectate la levierul de ghidaj. Comanda acestora este realizată până în zilele de astăzi prin levierul de ghidaj. Designul este astfel conceput pentru că în mod normal stivuitorul este blocat cu frână, deci acesta este modul de frână de serviciu, şi dacă utilizatorul împinge maneta în jos, adică o pune în funcţiune, frâna se eliberează. Acesta este realizat de un electromagnet care eliberează sau strânge discul de frână.

Mentenanţa, problemele şi reparaţiile acestora sunt identice ca şi la sistemele de frânare ale stivuitoarelor electrice descrise în capitolul anterior.

Sistemele de frânare ale stivuitoarelor cu catarg telescopic şi stivuitoare pentru culoare înguste

Numărul roţilor frânate diferă, câteodată numai roata motrică este frânată cu frâna electrică uscată cu disc sau frâna cu bandă deja menţionată, dar câteodată acesta este completat cu frâne de tambur hidromecanice interioare, montate în roţile de sarcină. Această caracteristică defineşte mentenanţa, defectele şi reparaţiile fiind identice.

Cel mai important lucru la frâne, de orice tip şi montat pe orice tip de stivuitor, este siguranţa acestora. De aceea, verificarea continuă şi mentenanţa acestora nu pot fi neglijate. Dacă frâna stivuitorului se defectează, reparţia acestuia nu poate fi amânată. Stivuitorul cu sistemul de frână defectat trebuie scos din lucru imediat şi trebuie reparat într-un service specializat!