¿Qué son los frenos de rieles y cuándo deben usarse?

Cómo seleccionar y aplicar los frenos de rieles

Los servomotores y motores paso a paso que impulsan los sistemas de movimiento lineal suelen incluir una función de frenado o, en el caso de los motores paso a paso, un par de retención que ayuda a evitar que el motor (y, por tanto, la carga) se mueva cuando se apaga. Pero en algunas aplicaciones se requiere un freno secundario, ya sea para proporcionar redundancia y cumplir los requisitos de seguridad o para sujetar la carga de forma precisa, sin que ésta se desplace o vacile, mientras se lleva a cabo un proceso externo. Para los sistemas que utilizan guías de rieles perfilados, los frenos de rieles son a menudo la mejor opción.

Los frenos de los rieles trabajan a través de fuerzas de resorte, medios fluidos, o una combinación de ambos, para enganchar y desenganchar las pastillas de fricción con los lados del riel perfilado. Por ejemplo, un diseño utiliza la fuerza del resorte para enganchar las pastillas de fricción y la fuerza neumática para liberarlas. Otro diseño utiliza la fuerza hidráulica tanto para el enganche como para el desenganche.

Los fabricantes ofrecen frenos de ferrocarril tanto en diseños normalmente abiertos (a veces denominados diseños activos), en los que el freno o la pinza están abiertos, o desactivados, hasta que se activan mediante una fuerza neumática, hidráulica o de otro tipo, como en diseños normalmente cerrados (también denominados diseños pasivos), en los que el freno o la pinza se activan hasta que se aplica una fuerza.

Para evitar el desgaste del riel perfilado, los frenos de rieles están diseñados para engancharse en las superficies no portadoras del perfil del riel. Y como las líneas de productos de ferrocarril de varios fabricantes - e incluso diferentes líneas de productos del mismo fabricante - tienen diferentes perfiles, los frenos de ferrocarril están diseñados en consecuencia. Es decir, cada freno está diseñado para adaptarse a una línea de productos de un fabricante específico.

Cuando se selecciona un freno de carril, el primer paso es seleccionar el modelo de freno correcto para el carril con el que se va a utilizar. Luego, de las opciones disponibles para ajustar un riel perfilado específico, elegir el freno que proporciona la fuerza de retención requerida. Recuerde que en algunos casos, la fuerza de sujeción debe incluir la carga y las fuerzas de procesamiento externas (como la perforación) que se aplicarán a la carga. También tenga en cuenta que si la carga está en una orientación vertical o inclinada, el freno deberá sostener la carga contra la fuerza de gravedad. El tiempo de parada también es un parámetro de selección importante, especialmente cuando el freno está destinado a ser utilizado en condiciones de parada de emergencia. Cuanto más rápido pueda el freno detener la carga, menor será la distancia recorrida y menor la probabilidad de que se produzcan daños.

Es importante señalar que los frenos de rieles no están diseñados para una parada repetida y dinámica. En su lugar, suelen estar pensados para una sujeción de precisión durante las paradas de procesos regulares, permitiendo que el freno se sacrifique en lugar de someter la carga o el equipo a las fuerzas de las cargas de choque. También pueden utilizarse como dispositivos de frenado redundantes o para paradas de emergencia poco frecuentes.