NORMA VENEZOLANA COVENIN automotriz. tambores y discos de frenos

Transcripción

1 NORMA VENEZOLANA COVENIN automotriz. tambores y discos de frenos ANTEPROYECTO 1A NVC 2938: OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma Venezolana establece los requisitos mínimos y métodos de ensayo que deben cumplir los tambores y discos de frenos para su uso en vehículos automotores. Esta norma Venezolana no incluye a los tambores y discos de frenos para su uso en motociclos de ningún tipo. 2 REFERENCIAS NORMATIVAS COVENIN 299:1989 Materiales metálicos. Ensayo de tracción. COVENIN 634:1989 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Brinell. 3 TERMINOS Y DEFINICIONES 3.1. Sistema de frenos Es el mecanismo de conversión energética que permite detener un vehículo automotor, regular su marcha o mantenerlo frenado en condiciones estáticas Pista de frenado Es el área en los tambores y discos de frenos mecanizados sobre la cual se ejerce la acción de frenado Tambor de freno Es el componente, en forma de campana, del sistema de frenos del vehículo automotor, sobre cuya pista de frenado curva e interior, se ejerce la acción de frenado Disco de freno Es el componente del sistema de frenos del vehículo automotor sobre cuyas pistas de frenado, planas y paralelas, se ejerce la acción de frenado Pesa de balanceo Es el componente de los tambores y discos de freno, cuya masa, permite corregir la excentricidad del centro de masas con respecto al eje de rotación, asegurando un desbalanceo final inferior al límite exigido Mecanizado Es el proceso mediante el cual una máquina herramienta elimina material por arranque de viruta, con la finalidad de llevar una superficie determinada a una dimensión y acabado previamente establecidos Tambores de freno con inserto Son aquellos tambores de freno en cuyo proceso de manufactura se usa como zona de fijación una lámina de acero estampado (ver figura la) Tambores de freno sin inserto Son aquellos tambores de freno cuya zona de fijación es parte integral de la fundición gris (ver figura

2 1b) Discos de freno con inserto Son aquellos discos de freno en cuyo proceso de manufactura se usa como zona de fijación, una lámina de acero estampado Discos de freno sin inserto Son aquellos discos de freno cuya zona de fijación es parte integral de la fundición gris Discos de freno ventilados con cubo Son aquellos discos de freno a los cuales se les ensambla en el proceso de manufactura las pistas de rodamiento, los espárragos de las ruedas y las pesas de balanceo. Poseen áreas de ventilación entre las pistas de frenado separadas por aletas (ver figura 1c) Discos de freno ventilados sin cubo Son aquellos discos de freno que sólo requieren de balanceo a través de pesas. Poseen áreas de ventilación entre las pistas de frenado separadas por aletas (ver figura 1d) Discos de freno no ventilados con cubo Son aquellos discos de freno a los cuales se les ensambla en el proceso de manufactura las pistas de rodamiento (ver figura 1e) Discos de freno no ventilados sin cubo Son aquellos discos de manufactura compacta, es decir, sin pistas de rodamiento, pesas de balanceo ni áreas de ventilación entre las pistas de frenado (ver figura 1f) Espesor mínimo de descarte para discos de freno Es la distancia mínima perpendicular entre las pistas de frenado que asegura un desempeño seguro del disco. Es un indicativo de la vida útil máxima del disco de freno. El uso de un disco de freno con un espesor inferior al límite de descarte, atenta contra el seguro desempeño del mismo y afecta el funcionamiento adecuado del sistema de frenos Diámetro máximo de descarte para tambores de freno Es el máximo diámetro al cual el tambor puede ser desgastado, o torneado, y continuar siendo seguro para su operación dentro del sistema de frenos. El uso de un tambor de freno en el cual alguna porción de su superficie de frenado exceda al diámetro máximo de descarte, atenta contra el seguro desempeño del mismo y afecta el funcionamiento adecuado del sistema de frenos. 4 CLASIFICACIÓN 4.1. Según el inserto Con inserto Sin inserto Según el tipo de ventilación y cubo Ventilados con cubo Ventilados sin cubo

3 4.2.3 No ventilados con cubo No ventilados sin cubo 5 REQUISITOS 5.1 Dimensionales Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores deberán cumplir con las características dimensionales y de acabado especificadas en los planos de diseño correspondientes, previo acuerdo cliente-proveedor. 5.2 Mecanizado Los tambores y discos de freno mecanizados para uso en vehículos automotores deberán ser manufacturados a partir de un proceso de mecanizado tal como está definido en el punto 3.6 de la presente norma. 5.3 Propiedades mecánicas Resistencia a la tracción Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, ensayados según la norma Venezolana COVENIN 299, deberán cumplir con la información técnica o especificaciones establecidas en los planos o documentos de diseño correspondientes, previo acuerdo Cliente- Proveedor. En el caso de que esta información no esté disponible, o no sea de dominio público, se deberá cumplir con los requisitos establecidos en la tabla Dureza Brinell Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, ensayados según la norma Venezolana COVENIN 634, deberán cumplir con la información técnica o especificaciones establecidas en los planos o documentos de diseño correspondientes, previo acuerdo Cliente- Proveedor. En el caso de que esta información no esté disponible, o no sea de dominio público, se deberá cumplir con los requisitos establecidos en la tabla 1. NOTA 1: En el Anexo A (Informativo) se observa una tabla comparativa entre distintos grados de fundición mencionadas en distintas normas internacionales 5.4 Balanceo dinámico o estático Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores ensayados según el punto 7.1 de la presente norma, deberán cumplir con la información técnica o especificaciones establecidas en los planos o documentos de diseño correspondientes, previo acuerdo Cliente-Proveedor. 5.5 Fatiga Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores ensayados según el punto 7.2 de la presente norma, deberán cumplir con las tolerancias y especificaciones establecidas en los planos o documentos de diseño correspondientes, previo acuerdo Cliente-Proveedor. NOTA 2: Este requisito se verificará solo en lotes de productos que representen nuevos diseños o modificaciones estructurales de alguno ya existente. 6 INSPECCIÓN Y RECEPCIÓN

4 Este capítulo está redactado con el criterio de ofrecer una guía al consumidor para determinar la calidad de lotes aislados a ser comercializados. A menos que exista un acuerdo previo Cliente-Proveedor, la inspección del producto debe cumplir con lo establecido a continuación. 6.1 Lote Es una cantidad específica de tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, de características similares fabricadas bajo condiciones de producción presumiblemente uniformes, que se someten a inspección como un conjunto unitario. 6.2 Tamaño de la muestra El tamaño de la muestra "n" será el número de tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, tomados al azar para ser ensayados según lo especificado en el capítulo 7 de la presente Norma, y, deberá estar de acuerdo con lo establecido en la tabla Todos los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, seleccionados según el punto de la presente norma, serán objeto de verificación dimensional. 6.3 Aceptación y rechazo El Lote será aceptado si de los "n" elementos muestreados según el punto 6.2 de la presente norma, la sumatoria de defectuosos es menor o igual al criterio de aceptación y rechazo indicado en la tabla 2, de lo contrario será rechazado Si el resultado de algún ensayo resultará insatisfactorio debido a fallas técnicas en la realización del mismo, ó a defectos en la muestra, deberá descartarse el resultado de la prueba, repitiéndose nuevamente el ensayo Reclamación Todo tambor y/o disco de freno para uso en vehículos automotores, aceptado por el Cliente y que durante su utilización evidencie fallas, o que aparentemente no estuviera de acuerdo con lo establecido en la presente norma, deberá ser apartado adecuadamente, manteniéndose la identificación del lote de fabricación almacenada, de manera que no se alteren sus características El plazo máximo para la presentación de la reclamación debe ser establecido por acuerdo previo entre Cliente-Proveedor Si se comprueba que el tambor y/o disco de freno para uso en vehículos automotores, no cumple con las exigencias de esta norma se tendrá el derecho a rechazarlo. Tabla 2. Criterios de aceptación y rechazo Criterios de Aceptación y Rechazo Tamaño del lote Tamaño de la muestra (N) (n) Aceptación Rechazo 0 < N < < N < < N < < N < < N < < N < < N < MÉTODOS DE ENSAYO

5 7.1 Balanceo dinámico o estático Principio El objetivo de este ensayo es el de compensar el desequilibrio de la masa en el cuerpo de los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, para que en su funcionamiento normal no se produzcan fuerzas excitatrices (vibraciones) sobre el vehículo Equipos de ensayo Máquina balanceadora con capacidad para determinar el valor de la masa desbalanceada y su posición angular sobre el elemento a balancear Contrapesos Balanza analítica con apreciación de + 0,1 g Preparación de la muestra La muestra a ensayar consiste del número de tambores o discos de freno para uso en vehículos automotores que conforman la muestra indicada en el punto de la presente norma Condiciones de ensayo Al realizar este ensayo, se deben tomar en cuenta las instrucciones y condiciones especificadas para el uso de la máquina balanceadora descrita en el punto de la presente norma, para no afectar así la precisión y mantener las condiciones de seguridad del operario Procedimiento Instalar sobre el eje de la máquina balanceadora la muestra a ensayar de acuerdo a su diseño, en la posición relativa con respecto al mecanismo detector de la máquina Fijar en la máquina balanceadora, la velocidad de rotación y el grado de apreciación de las lecturas, en función del peso y disposición de la muestra a ensayar según las especificaciones del fabricante y previo acuerdo cliente-proveedor; o siguiendo las recomendaciones dadas por el diseño de la máquina balanceadora Encender la máquina balanceadora y tomar las lecturas de desbalanceo y localización angular registradas Detener la máquina y fijar sobre la muestra a ensayar el peso correctivo indicado en el punto anterior añadiendo para ello el contrapeso apropiado en el lugar establecido por la lectura de la máquina Optar por eliminar masa de la muestra a ensayar en una posición diametralmente opuesta a la indicada en el punto de la presente norma, si lo indicado en dicho punto es físicamente imposible Colocar los contrapesos sobre la muestra a ensayar en los lugares indicados en los planos de diseño correspondientes, hasta la cantidad especificada en los mismos Completar la masa requerida en caso de no contar con el contrapeso adecuado, con una cantidad de material de aporte, previamente tarado en la balanza indicada en el punto de la presente Norma Repetir los puntos al de la presente norma, hasta comprobar que el desbalanceo remanente que se registre, este dentro de la tolerancia especificada en el punto 5.4 de la presente norma.

6 7.1.6 Informe El informe debe contener como mínimo la siguiente información: Nombre del ensayo Norma venezolana utilizada en el ensayo Identificación de la muestra Número de determinaciones realizadas por variable Número de determinaciones fuera de especificaciones por variable Resultados finales del ensayo y comparación de los mismos con los exigidos por la norma Nombre del operario y fecha de realización del ensayo Condiciones ambientales durante el ensayo Observaciones 7.2 Fatiga Principio El objetivo de este ensayo es el de determinar los máximos esfuerzos de flexión en las áreas más críticas de los discos de freno para vehículos automotores, tales como: Diámetro de alojamiento de los anillos, cubo del disco y paredes de anclaje de los pernos; con la finalidad de asegurar la confiabilidad y durabilidad de la pieza sometida a condiciones de simulación de su funcionalidad durante su vida útil Equipos de ensayo Máquina para ensayo de fatiga (ver figura 2) Vernier con apreciación de + 0,1 mm Reloj comparador con apreciación de + 0,01 mm Goniómetro con apreciación de + 0,01 mm Torquímetro Cronómetro Preparación de la muestra La muestra a ensayar consiste del número de discos de freno para uso en vehículos automotores que conforman la muestra indicada en el punto de la presente norma Procedimiento Instalar la muestra a ensayar en la máquina descrita en el punto de la presente Norma Registrar los siguientes datos antes de iniciar el ensayo: a) Denominación de la pieza. b) Número de parte de la pieza. c) Modelo y aplicación. d) Fecha de colada. e) Código del mecanizado.

7 Registrar también los siguientes datos referentes al ensayo: a) Radio aplicado. b) Carga aplicada. c) Angulo aplicado. d) Desplazamiento de la carga. e) Revoluciones por minuto (rpm) de la máquina. f) Revoluciones por minuto (rpm) requeridas para el ensayo. g) Proyección (Off-set) Realizar el montaje y engrase de los rodamientos y estoperas de la máquina según las especificaciones de la muestra a ensayar Instalar la muestra a ensayar en la punta del eje del dispositivo de ensayo tal como muestra y en la figura 2, posición Fijar el adaptador del dispositivo de ensayo sobre la muestra a ensayar, mediante el uso de las tuercas de fijación correspondientes ejecutándose el apriete que corresponda con el torquímetro, como se muestra en la figura 2, posición Fijar el conjunto ensamblado según lo indicado en los puntos y al cabezal de la máquina de ensayo, como se muestra en la figura 2, posición Fijar el brazo del cilindro hidráulico del equipo de ensayo en la posición (agujero) que le corresponde según el ángulo especificado Verificar el ajuste especificado en el punto con el goniómetro como se muestra en la figura 2, posición Llevar a cero (0) el tacómetro, como se muestra en la figura 2, posición Instalar el reloj comparador en la máquina de ensayo para medir el desplazamiento de la carga una vez finalizado el ensayo Accionar los siguientes mecanismos, en este orden: a) Motor de la máquina de ensayo. b) Bomba. c) Interruptor hacia la posición de carga Regular la presión de carga especificada según la siguiente relación matemática: P= F/A donde: P = Presión de la carga (Pa) F = Fuerza aplicada (Kgf) A = Área del pistón del cilindro hidráulico (Cm 2 )

8 Registrar la hora de inicio del ensayo, en caso de presentarse alguna anormalidad, se debe detener el ensayo, anotar la hora, número de ciclos y observaciones Finalizar el ensayo cuando se cumpla con los ciclos especificados en el plano de diseño respectivo, previo acuerdo cliente-proveedor Comprobar que la muestra a ensayar no presenta ningún tipo de fisura o grieta y que cumpla con el requisito establecido en el punto 5.5 de la presente norma Informe El informe debe contener la información descrita en el punto de la presente norma. 8 MARCAJE, ETIQUETAJE Y EMBALAJE 8.1 Marcaje Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, deberán llevar marcada la siguiente información, en una zona donde no se interfiera con la funcionalidad de la pieza o su durabilidad: Marca o Logo o nombre registrado del fabricante o importador Fecha o código de fabricación o lote que permita su trazabilidad Número de parte Espesor mínimo de descarte para el caso de los discos de freno Diámetro máximo de descarte para el caso de los tambores de freno 8.2 Etiquetaje Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, deberán llevar una etiqueta dispuesta en su embalaje, con la siguiente información: La leyenda Hecho en la República Bolivariana de Venezuela, o lugar de origen Número de parte Recomendaciones de montaje en español NOTA 3: Cualquier información adicional aplicable al cumplimiento de la normativa legal vigente que rige sobre la materia, será incluida en la etiqueta en función a lo establecido en dicha normativa. 8.3 Embalaje Los tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores, deberán embalarse de forma adecuada de manera que no sufran deterioros durante su almacenamiento, manipulación y transporte, que puedan afectar su instalación y/o normal funcionamiento.

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10 Tabla 1. Propiedades mecánicas de la fundición gris usada en la fabricación de tambores y discos de freno para uso en vehículos automotores Propiedad mecánica Grados de fundición gris FG100 FG120 FG125 FG150 FG175 FG200 FG210 FG225 FG250 FG275 FG280 FG300 FG325 FG350 Verificación según Norma Venezolana Covenin Resistencia a la tracción (mínima) MPa Dureza Brinell (1) HB HB HB 634 (1) Condiciones del ensayo: Kg / 10 mm / s

11 COVENIN 2938:2013 COVENIN 2938:1992 VENEZUELA VENEZUELA INTERNACIONAL Anexo A. Informativo. Referencias cruzadas aproximadas entre distintas normas internacionales ISO 185:2004 ISO 185:1988 EN 1561 ASTM A48 SAE J431:2000 INTERNACIONA L SAE J431 (anterior) JIS G5501 GB 9439 EUROPA USA USA USA JAPÓN CHINA FG 100 ISO 185/JL/ EN-GJL FC100 HT100 FG 125 FG 120 G9H12 G1800 FG 150 ISO 185/JL/ EN-GJL FC150 HT150 FG 200 ISO 185/JL/ EN-GJL G10H18 FC200 HT200 FG 210 FG 225 ISO 185/JL/ G10H21 G11H18 G3000 FG 250 FG 250 ISO 185/JL/ EN-GJL G11H20 G3500 FC250 HT250 G12H21 G4000 FG 275 FG 280 ISO 185/JL/ G13H19 G4000 FG 300 ISO 185/JL/ EN-GJL G13H22 FC300 HT300 FG 350 ISO 185/JL/ EN-GJL G13H24 FC350 HT350 ISO 185/JL/HBW155 H145 EN-GJL-HB155 H10 ISO 185/JL/HBW175 H175 EN-GJL-HB175 H11 H175 H13 ISO 185/JL/HBW195 EN-GJL-HB195 H195 H14 ISO 185/JL/HBW215 ISO 185/JL/HBW235 ISO 185/JL/HBW255 H175 H195 H215 H195 H215 H235 H215 H235 H255 EN-GJL-HB215 H16 EN-GJL-HB235 H18 EN-GJL-HB255 H20

12 BIBLIOGRAFÍA SAE J431 Automotive Gray Iron Castings. Diciembre ISO 185 Gray Cast Irons Classification. Second Edition ASTM A 48/A 48M Standard Specification for Gray Iron Castings

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14 Figura 2. Esquema referencial dispositivo de ensayo de fatiga