fuerza de frenado

La fuerza de frenado , también conocida como potencia de frenado , es una medida de la fuerza que aplican los frenos de un vehículo para desacelerarlo. Es uno de los componentes principales para determinar la distancia de frenado de un vehículo. ^{[ 1 ]}

Los frenos convierten la energía cinética de un vehículo en calor a lo largo de la distancia recorrida por dicho vehículo. Por lo tanto, podemos calcular la fuerza de frenado de un vehículo mediante la fórmula: ^{[ 1 ]}

${\displaystyle F_{b}={mv_{i}^{2} \over 2d}}$

dónde:

• ${\displaystyle F_{b}}$es la fuerza de frenado

• ${\displaystyle m}$es la masa del vehículo

• ${\displaystyle v_{i}}$es la velocidad inicial del vehículo cuando se aplicaron los frenos

• ${\displaystyle d}$es la distancia recorrida por el vehículo desde que se aplicaron los frenos hasta que se detuvo.

En el caso de los ferrocarriles, es importante que el personal conozca la fuerza de frenado de un tren para que disponga de la potencia de frenado suficiente para detenerlo dentro de la distancia requerida desde una velocidad determinada. En términos sencillos, la fuerza de frenado de un tren debe ser proporcional a la suma de las fuerzas de frenado que pueden ejercer todos los vagones del tren en relación con su peso, excluyendo problemas que puedan surgir como el bloqueo y el deslizamiento de las ruedas durante el frenado.

Los vagones de carga modernos suelen tener frenos accionables desde la locomotora ; a estos se les denomina a veces vagones equipados . Los vagones más antiguos generalmente no contaban con frenos accionables desde la locomotora; a estos se les denomina a veces vagones sin frenos . Estos vagones sin frenos solían tener furgones auxiliares acoplados para proporcionar una fuerza de frenado adicional y funcionaban con un campo de frenado reducido.

Si bien los primeros trenes de pasajeros podían tener frenos que eran accionados por un frenador que viajaba, por ejemplo, en uno de cada dos vagones, los vehículos de pasajeros modernos tienen frenos que se aplican a todos los vagones.

En la práctica moderna, existen ciertos casos en los que operar a velocidades más altas puede resultar insuficiente la fuerza de frenado para detener el tren dentro de la distancia requerida. Algunos casos se deben a que la relación fuerza de frenado/peso de una locomotora, que suele pesar entre 80 y 120 toneladas, es a menudo menor que la de un vehículo de pasajeros de unas 40 toneladas; y puede ser que las locomotoras que circulan solas requieran que se les acoplen varios vagones para que el tren pueda circular a su velocidad máxima permitida con una relación fuerza de frenado/peso adecuada. Otro problema que puede surgir es cuando una locomotora arrastra un conjunto de vagones, normalmente una unidad múltiple , y no puede accionar los frenos de la unidad. En este caso, se pueden acoplar vehículos de frenado adicionales o el tren puede necesitar circular a velocidad reducida.

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