NTE INEN 2484: Vehículos automotores. Revestimiento para frenos. Método de ensayo para determinar la calidad de los materiales de fricción

2009·1 MB·Spanish

by  Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN)

Republic of Ecuador
≠ EDICT OF GOVERNMENT ±
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this legal document is hereby made available on a noncommercial basis, as it
is the right of all humans to know and speak the laws that govern them.
NTE INEN 2484 (2009) (Spanish): Vehículos
automotores. Revestimiento para frenos.
Método de ensayo para determinar la calidad
de los materiales de fricción

INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN

Quito - Ecuador

NORMA TÉCNICA ECUATORIANA NTE INEN 2 484:2009

VEHÍCULOS AUTOMOTORES. REVESTIMIENTO PARA
FRENOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA
CALIDAD DE LOS MATERIALES DE FRICCIÓN.

Primera Edición

ROAD VEHICLES. BRAKE LlNING. QUALlTY CONTROL TEST PROCEDURE.

First Edition

DESCRIPTORES: Ingeniería automotriz, sistemas para vehículos automotores, sistemas de frenos, materiales de fricción, ensayos.
MC 08.12-301
CDU: 620.178.16:62-592
CIIU: 3843
ICS: 43.040.40
CDU: 621.113.597.2: 620.176.2 CIIU: 3843
ICS: 43.040.40; 19.100.00 MC 08.12-301

Norma Técnica VEHÍCULOS AUTOMOTORES. REVESTIMIENTO PARA NTE INEN
Ecuatoriana FRENOS. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA 2 484:2009
Voluntaria CALIDAD DE LOS MATERIALES DE FRICCIÓN. 2009-06

1. OBJETO
n
ó
ci 1.1 El objeto de esta norma es establecer un procedimiento uniforme para asegurar e informar las
c
u características de fricción y desgaste de los materiales de fricción en frenos.
d
o
r
p
e
r
a la 2. ALCANCE
d
bi
hi 2.2 Esta norma aplica al control de la calidad en planta de los materiales de fricción y para el
o
r aseguramiento de la calidad al recibir pedidos por parte de los compradores de los materiales de
P
– fricción en frenos.
r
o
d
ua
c
E 3. DEFINICIONES
o-
uit
Q 3.1 Para efectos de esta norma se aplican las definiciones dadas en la NTE INEN –ISO 611.
–
o
r
g
a
m 4. EQUIPOS Y MATERIALES DE ENSAYO
Al
y
29 4.1 La máquina de ensayo para determinar el coeficiente de fricción debe estar equipada con medios
E8- que permitan lo siguiente (Ver Figuras 1 y 2) :
o
n
re a) Medir la temperatura del tambor.
o
M
o
z b) Calentar el tambor.
ri
e
u
q
a c) Controlar la tasa de calentamiento del tambor.
B
–
99 d) Enfriar el tambor solamente desde la parte de atrás.
9
3
1-
0 e) Controlar la tasa de enfriamiento.
7-
1
a
sill f) Medir la fuerza de fricción.
a
C
– g) Medir la velocidad de rotación del tambor.
N
E
N
ón, I h ) Poseer un tambor de freno con las características indicadas en la Figura 2.
aci i) Permitir la regulación de la presión que se aplica sobre la probeta.
z
ali
m j) Permitir la aplicación de la presión en forma intermitente.
r
o
N
de k) Permitir la regulación de la velocidad.
no
a
ri l) Poseer un registrador de temperaturas.
o
at
u
c m) Medir la temperatura, la velocidad y la fuerza de fricción dentro de una tolerancia de ± 2 % de la
E
o escala total.
nstitut n) El calentamiento del tambor debe ser ajustado y mantenido durante el ensayo de la siguiente
I
manera: Con el tambor rotando a 411 r/min, enfriar desde 149 °C a 93 °C con la refrigeración de
aire encendida. Luego enfriar a 82 °C con la refrigeración de aire desconectada. Encender los
calentadores a 82 °C y comenzar a tomar el tiempo. Calentar por 10 min, hasta que la temperatura
del tambor alcance 221°C ± 14 °C .

(Continúa)
DESCRIPTORES: Ingeniería automotriz, sistemas para vehículos automotores, sistemas de frenos, materiales de fricción,
ensayos.
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o) El enfriamiento del tambor debe ser ajustado y mantenido durante el ensayo de la siguiente
manera: Con el tambor rotando a 411 r/min, y después de haber calentado el tambor con los
elementos de calentamiento hasta 371°C, apagar los calentadores y encender la refrigeración de
aire. Enfriar a 343 °C y comenzar a tomar el tiempo. Enfriar por 10 min, hasta que la temperatura
del tambor sea de 93 °C ± 14 °C.

p) Medir el desgaste sin desmontar el material que se ensaya con una tolerancia de 0,01 mm.

q) EL tambor debe ser usado solo entre los diámetros internos de 277 mm a 280 mm y debe tener
tres termocuplas localizadas cada una a las siguientes profundidades 2,55, 3,05 y 3,55 desde el
diámetro de 277 mm.

r) La termocupla debe ser montada en la posición indicada en la tabla 1:

TABLA 1. Posición de la termocupla

φφφφ Interior del tambor Localización en el tambor

(277-278) mm 1
278-279) mm 2
279-280) mm 3

4.2 Otros equipos y materiales

a) Balanza con una exactitud de 0, 001 g.

b) Vernier o tornillo micrométrico con una exactitud de 0,01 mm.

c) Papel abrasivo de grano grueso, medio y fino.

(Continúa)
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1) Celda de carga.
2) Registrador de presión (Fuerza de fricción).
3) Reguladores de presión, Filtro. Manómetro.
4) Válvula de aire de solenoide.
5) Cilindro de aire.
6) Medidor del tiempo del ciclo.
7) Calentadores de tambor auxiliares.

FIGURA 1. Diagrama esquemático de la máquina de prueba para los materiales de fricción

(Continúa)

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FIGURA 2. Tambor de freno de la máquina de ensayo

5. CONDICIONES DEL ENSAYO

5.1 Todos los ensayos deben ser realizados sin interrupción.

5.2 Velocidad del tambor. Todas las velocidades del tambor medida en r/min están basadas en su
diámetro nominal de 278,5 mm con la carga aplicada a la probeta.

6. PROCEDIMIENTO

6.1 Material de ensayo. Consiste en una muestra de material de fricción.

6.1.1 Tomar un segmento del centro del material de fricción de una zona aproximadamente
equidistante de los extremos, de sección cuadrada de 25,6 mm a 25,7 mm de lado (660mm2)

6.1.2 Conformar la superficie de trabajo al radio del tambor de la máquina de ensayo. La superficie
opuesta a la de ensayo debe ser plana.

6.1.3 En el conformado de la superficie de trabajo se debe eliminar al menos 0.3 mm pero no más de
0,5 mm. Para materiales de fricción directamente sacados de moldes, remover 1,0/1,2 mm para
asegurarse que la resina impregnada en la superficie sea totalmente removida.

(Continúa)

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6.1.4 El espesor de la muestra incluyendo la lámina de montaje debe ser aproximadamente de 6,0
mm, medido en el centro de la probeta. El exceso de material debe ser removido desde el lado
opuesto de la cara de trabajo de la probeta. Cuando el espesor del material de fricción sea menor de 5
mm se debe quitar la mínima cantidad que sea posible para producir la planitud de la cara opuesta a
la del ensayo.

6.1.5 La superficie de trabajo de la probeta no debe ser manipulada y debe permanecer libre de
materiales extraños.

6.2 Preparación de la superficie del tambor

6.2.1 Tambor nuevo o rectificado. Después de rectificar la superficie del tambor sobre la máquina
de prueba, remover las marcas de esmeril con papel abrasivo, efectuar el pulido final de la superficie
con lija de grano No. 320 y luego limpiar el tambor con aire seco limpio o con una tela limpia o
equivalente. Completar la preparación de la superficie, aplicándole a una probeta de referencia una
fuerza de 440 N contra el tambor y girar éste a una velocidad de 6 m/s (411 r/min), sin sobrepasar una
temperatura de 93 °C, hasta que el coeficiente de fricción se haya estabilizado.

6.2.2 Antes de cada prueba pulir la superficie del tambor con papel abrasivo fino y luego limpiar el
tambor con aire seco limpio o con una tela limpia o equivalente.

6.3 Acondicionamiento de la probeta de ensayo. Asentar la probeta aplicándole una fuerza de 440
N contra el tambor y girar ésta a una velocidad de 308 r/min, a una temperatura máxima del tambor
de 93 °C, durante 20 min para obtener al menos el 9 5% de contacto.

6.4 Medición inicial del espesor y de la masa del material

6.4.1 La medida del espesor del material de ensayo tomar en tres sitios diferentes, en el centro y en
cada borde del material a ensayar, a lo largo de un eje paralelo al eje del tambor y anotar el promedio
aritmético y el espesor inicial. Determinar la masa con una precisión de 0,001 g.

6.4.2 Asentar nuevamente la probeta aplicándole una fuerza de 220 N contra el tambor y girar ésta a
una velocidad de 205 r/min) durante 5 min.

6.4.3 Antes de aplicar la presión, la luz entre el material a ensayar y el tambor debe ser de 0,3 mm a
0,40 mm.

6.5 Medida inicial de desgaste. Con el tambor inmóvil, a una temperatura de 88 °C a 99 ºC y a una
fuerza contra el tambor de 660 N, medir el espesor del material y anotar la lectura.

6.6 Corridas de ensayos

6.6.1 Primera corrida de la línea base. Con el tambor girando a una velocidad de 411 r/min, aplicar
sobre la probeta una fuerza de 660 N durante 10 s, quitar la presión y hacer funcionar durante 20 s,
repetir este ciclo 20 veces. Iniciar el ensayo a una temperatura de 82 °C a 93 °C, mantener la
temperatura máximo a 104 °C durante todo el ensayo usando la refrigeración del aire. Apagar la
refrigeración del aire después de la aplicación número 20. Dejar enfriar el tambor hasta una
temperatura de 82ºC.

6.6.2 Primera corrida de desvanecimiento. Ensayar la probeta aplicándole una fuerza de 660 N contra
el tambor y girar ésta a una velocidad de 411 r/min, con el calentador encendido iniciar el ensayo a
93 °C y continuar durante 10 min o hasta obtener una temperatura de 288°C, lo que ocurra primero.
Se deben tomar lecturas simultáneas de la fuerza de fricción y de la temperatura del tambor a
intervalos de 28 °C, comenzando a 93 °C, registrar el tiempo que se requiere para alcanzar 288°C.

6.6.3 Primera corrida de recuperación. Finalizado el ensayo anterior, desconectar inmediatamente el
calentador y ajustar el medio refrigerante, efectuar un contacto con el tambor por un período de 10 s
a una fuerza de 660 N y a una velocidad de 411 r/min a 260 °C, 204 °C, 149 °C y 93 °C durante el
enfriamiento.

6.6.4 Segunda medida de desgaste. Repetir lo indicado en el numeral 6.5.

(Continúa)

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6.6.5 Ensayo de desgaste. Ensayar la probeta durante 20 s a una fuerza de 660 N y a una velocidad
de 411 r/min contra el tambor, quitar la presión durante 10 s, repetir este ciclo 100 veces. Se inicia el
ensayo a una temperatura del tambor de 193 °C a 204 °C, y mantener durante todo el ensayo una
temperatura entre 193 °C a 216 °C con el uso del re frigerante de aire.

6.6.6 Tercera medida del desgaste. Finalizado el ensayo anterior, bajar la temperatura entre 88 °C a
99 °C y repetir lo indicado en el numeral 6.5. Permitir que el tambor se enfríe a una temperatura de
82ºC.

6.6.7 Segunda corrida de desvanecimiento. Ensayar la probeta aplicándole una fuerza de 660 N
contra el tambor y girar ésta a una velocidad de 411 r/min, con el calentador encendido iniciar el
ensayo a 93 °C y continuar durante 10 min o hasta obtener 343 °C, lo que ocurra primero. Tomar
lecturas simultáneas de la fuerza de fricción y de la temperatura del tambor a intervalos de 28 °C,
comenzando a 93 °C , registrar el tiempo que se requiere para alcanzar 343 °C.

6.6.8 Segunda corrida de recuperación. Finalizado el ensayo anterior, desconectar inmediatamente el
calentador y ajustar el medio refrigerante, efectuar un contacto con el tambor por un período de 10 s
a una fuerza de 660 N y a una velocidad de 411 r/min a 316 °C, 260 °C, 204 °C, 149 °C y 93 °C
durante el enfriamiento.

6.6.9 Segunda corrida de la línea base. Repetir lo indicado en el numeral 6.6.1

6.6.10 Medida final del desgaste. Repetir lo indicado en el numeral 6.5

6.6.11 Medida final del espesor y masa. Repetir lo indicado en el numeral 6.4.

7. SELECCIÓN DEL VALOR DE COEFICIENTE DE FRICCIÓN

7.1 Durante los ensayos con aplicación de cargas intermitentes, los valores del coeficiente de fricción
se toman al final de la aplicación.

8. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

8.1 La representación gráfica de los datos de las pruebas se presentan en un formulario (Ver anexo
A).

8.2 Calcular el coeficiente de fricción aplicando la fórmula siguiente:

µ=f
F

En donde:

µ = coeficiente de fricción
f = fuerza de fricción, kgf
F= carga aplicada al material de ensayo, kgf

8.3 Coeficiente de fricción normal. Se determina de la segunda corrida de desvanecimiento como se
indica en el numeral 6.6.7.

8.4 Coeficiente de fricción en caliente. Se determina de las curvas de la primera corrida de
recuperación, de la segunda corrida de desvanecimiento y la segunda de recuperación como se indica
en el numeral 6.6.8.

(Continúa)

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ANEXO A

HOJA DE DATOS DE LA PRUEBA DE DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE FRICCIÓN

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