La válvula de modulación del relé de aire hidráulico es una opción para el frenado del remolque

La agricultura ha cambiado dramáticamente desde los «buenos viejos tiempos». A medida que las granjas corporativas se convirtieron en la norma, las granjas familiares se desvanecieron. La forma en que se realizan las tareas también ha cambiado, ya que muchos agricultores ya no necesitan observar su trabajo mientras siembran, fumigan, cosechan o labran. En cambio, los tractores ahora están equipados con GPS y otras tecnologías que pueden aumentar la productividad agrícola.

La agricultura se ha movido hacia el futuro, pero parece haber quedado atrás un problema fundamental de seguridad. A medida que la tecnología mejora, miles de agricultores todavía se encuentran a menudo en situaciones peligrosas, arrastrando un remolque pesado con un sistema de frenos inadecuado o, en muchos casos, sin frenos.

En general, el tema del frenado del remolque solo se considera un problema cuando se trata de altas velocidades, como el riesgo de una navaja cuando un semirremolque transporta carga en la carretera. Sin embargo, mientras el tractor no pueda resistir la inercia del remolque pesado, pueden ocurrir accidentes independientemente de la velocidad, las condiciones del camino u otras rutas de viaje. Los tractores de baja velocidad que arrastran camiones de grano pesado o tanques de lodo son susceptibles a las fuerzas que causan estos accidentes.

números reales para peligro real

Muchos granjeros se adaptan a la falta de frenos de remolque al idear formas innovadoras de detener sus remolques. Una alternativa interesante al «frenado» del remolque es soltar el embrague y reducir la velocidad del tractor a medida que el remolque se hunde en el suelo. En una situación de parada de emergencia, el operador simplemente baja la cuchara del tractor, con la esperanza de que la acción detenga todo.

Si bien muchos agricultores pueden compartir historias en las que el pensamiento rápido salvó el día, las estadísticas muestran que los peligros no siempre se pueden evitar. Según el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), los vuelcos de tractores matan a 132 personas cada año. Un análisis de los datos de NIOSH de 1992 a 2005 mostró que 1412 trabajadores agrícolas murieron cuando los tractores se volcaron. Por supuesto, hay muchas razones para todos estos vuelcos, pero el objetivo de este artículo es arrojar luz sobre la importancia de los sistemas de frenado de remolques en las aplicaciones de remolque de tractores agrícolas.

regulaciones gubernamentales
En los Estados Unidos, cualquier remolque con una clasificación de peso bruto vehicular de 3000 libras o más debe estar equipado con frenos suficientes para controlar el movimiento del remolque y brindar frenado de ruptura. Los frenos también deben ser suficientes para detener el remolque, sostenerlo y permitir que el conductor del vehículo remolcador aplique los frenos desde la cabina.

Hay una excepción, para vehículos o herramientas de ganado. Se aplica una excepción a la regla de las 3,000 libras a cualquier vehículo utilizado exclusivamente para fines agrícolas. Estos vehículos no necesitan frenar hasta que cumplan con diferentes estándares, y este segundo conjunto de pautas de reproducción varía de un estado a otro.

eurofreno
En Europa existe un conjunto diferente de estándares de frenado de remolques, y los tractores agrícolas tienden a ser mucho más comunes en las carreteras que en los Estados Unidos. A diferencia de los vehículos de excepción de ganado en las pautas de los EE. UU., las regulaciones europeas generalmente tratan los vehículos agrícolas como cualquier otro vehículo. Como regla general, algunos expertos simplemente recomiendan que cualquier remolque que pese más de 5 toneladas métricas (11,000 libras) cuando está cargado debe estar equipado con frenos de servicio, estacionamiento y liberación.

Los tractores agrícolas en el Reino Unido no pueden viajar legalmente a más de 20 mph a menos que estén completamente suspendidos y equipados con sistemas de frenos antibloqueo. En la práctica, sin embargo, los tractores que no cumplen con estas especificaciones a menudo superan esta velocidad. Como resultado, los legisladores europeos están comenzando a exigir un mayor rendimiento de frenado tanto para tractores como para remolques. Específicamente, una nueva regulación en el Reino Unido requiere que todos los remolques agrícolas fabricados después de 2008 tengan una eficiencia de frenado del 50%.

al frenar
Explorar la física básica de las condiciones que se encuentran comúnmente en el frenado de un remolque puede brindar una imagen clara de cuán peligrosa puede ser una situación al intentar detenerse. Ya sea una camioneta tirando de un bote o un tractor tirando de un camión de granos, la mayoría de los remolques giran en un punto en la parte trasera del tractor. En términos generales, un diseño de enganche único tiene sentido para remolcar un remolque;Siempre que el tractor sea lo suficientemente grande, se puede remolcar cualquier cosa.

Pero para los remolques sin frenos, la alineación de un solo punto puede permitir demasiada libertad de movimiento cuando el tractor está tratando de detenerse. Piensa en tirar del cochecito de un niño. Ahora piensa en dar la vuelta y tratar de empujar el mismo vagón con tu lengua, y lo difícil que es maniobrarlo.

Esto es básicamente lo que sucede cuando un remolque que no frena empuja contra un tractor que frena. Cuando se aplica este empuje, el movimiento del remolque ejerce una fuerza hacia abajo en el punto de pivote donde se conectan el tractor y el remolque. Si se aplica suficiente presión al punto de pivote en la parte trasera del tractor, las ruedas delanteras del tractor pueden ser empujadas hacia arriba, lo que podría causar la pérdida de control del tractor y el remolque. Además, la inercia del remolque pesado detrás del tractor puede simplemente seguir empujando en línea recta, superando al tractor.

Administrar física
Los requisitos de frenado se pueden calcular mediante fórmulas que tienen en cuenta la velocidad, la masa, el radio de rodadura y las condiciones de la superficie. Cuando considera la fuerza de frenado requerida para multiplicar la velocidad, puede comprender que las velocidades más altas requieren fuerzas de frenado más altas, independientemente de la masa total del vehículo.

Con mucho, la forma más fácil y segura de controlar la parada de un remolque es usar un freno de remolque del tamaño adecuado. Es un concepto simple, pero vale la pena repetirlo: si el remolque no está equipado con frenos, su inercia hará que se mueva más rápido que el vehículo que está frenando. Al habilitar los frenos del remolque mientras se aplican los frenos del tractor ∏, el remolque puede igualar la velocidad del tractor y reducirán la velocidad juntos. Esto elimina la acción de empuje del remolque sobre el tractor y permite que el remolque mantenga múltiples puntos de contacto de fricción con el suelo en lugar de un solo punto de pivote con el tractor.

Método de frenado del remolque

Si bien el concepto de reducir simultáneamente la velocidad del tractor y el remolque a la misma velocidad puede parecer simple, pueden surgir desafíos cuando se trata de sincronizar los dos. Para tractores con frenos hidráulicos, la modulación hidráulica ofrece una solución. Este método simplemente toma el suministro hidráulico del sistema hidráulico estándar de dos líneas del tractor y envía el flujo directamente al remolque para activar sus frenos hidráulicos.

Otra solución son los frenos eléctricos, donde el conductor regula la potencia que ingresa al sistema de frenos del remolque. Sin embargo, este enfoque dificulta lograr un equilibrio cuando el remolque y el tractor toman cada uno su parte justa de la fuerza de frenado. El remolque puede hacer la mayor parte del remolque, o el tractor puede hacer la mayor parte del frenado. Si bien es mejor jalar el remolque en el tractor, esta condición puede acelerar el desgaste del sistema de frenos del remolque. Los intentos de encontrar el equilibrio a menudo dan como resultado un viaje desigual.

Otra opción es el freno de aire. De hecho, algunos fabricantes de tractores quieren usar aire comprimido para estandarizar la salida de los frenos del remolque. La salida de aire es estándar en Europa, y este enfoque tiene importantes implicaciones técnicas y económicas. Sin embargo, el sistema de frenos de aire requiere un tanque de combustible grande y otros componentes para accionar los frenos de disco o de tambor en el remolque. Esto reduce significativamente la relación potencia-espacio y aumenta el peso del remolque. Además, las restricciones de tamaño en el remolque o el eje pueden incluso prohibir el uso de un sistema de frenos de aire grande.

Si el fabricante estandariza el freno de aire del remolque, el sistema hidráulico del tractor puede ser Válvula de control de relé líquido-neumático . La válvula funciona al detectar la presión hidráulica entrante cuando el operador presiona el pedal del freno del tractor. Esta presión luego se convierte en presión de aire regulada y se transmite al sistema de frenos de aire del remolque. Esto permite que el sistema de aire comprimido del tractor regule la presión de aire al remolque.

Así como las señales hidráulicas se pueden convertir en aire, los fabricantes de componentes han desarrollado unidades que convierten las señales de aire en hidráulicas en situaciones en las que los frenos hidráulicos pueden proporcionar una mejor solución de frenado para los remolques.

se trata de seguridad

Los agricultores encontrarán varias situaciones en las que no se requieren frenos de remolque. Pero para garantizar la seguridad de todos los involucrados en las operaciones agrícolas, es importante tener un sano respeto por la física involucrada en detener la maquinaria pesada de manera segura. Considere detenidamente las condiciones que puede encontrar el equipo para determinar las necesidades de frenado adecuadas.

La implementación de cualquier sistema de frenado del remolque no garantiza la eliminación de todos los accidentes relacionados con el remolque. Pero es un paso hacia un ambiente de trabajo más seguro, por lo que todos, desde agricultores familiares hasta gerentes de empresas de 60,000 acres y trabajadores contratados, apreciarán cada día que regresan a casa sanos y salvos.

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Este artículo apareció en la edición de junio de 2011 titulada «Física de frenado con un remolque».

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