freno de carril

Un freno de carril es un dispositivo de frenado montado en un vehículo ferroviario o en un equipo montado sobre rieles que aplica fuerza de frenado presionando una pastilla de fricción o un electroimán directamente contra la cabeza del carril. A diferencia de los frenos de rueda, que actúan sobre la llanta o el disco de la rueda, los frenos de carril se agarran a la superficie superior del propio carril de rodadura, creando un bloqueo mecánico entre el vehículo y la vía.

La aplicación industrial más común son los frenos de carril electromagnéticos utilizados en grúas aéreas, grúas pórtico y grúas apiladoras. Cuando se corta la energía o se envía una señal de control, un solenoide libera una armadura accionada por resorte que se sujeta firmemente contra el carril con presiones que suelen oscilar entre 5.000 y 15.000 newtons, según la clase de carga. Este diseño proporciona una sujeción a prueba de fallos: si se pierde la energía hidráulica o eléctrica, la gravedad por sí sola mantiene la carga suspendida hasta que se restablece la energía y el imán se vuelve a energizar.

Los frenos de carril manuales o mecánicos aparecen en equipos más pequeños basados en vías y en ferrocarriles históricos. Una palanca de freno o un volante acciona una leva o cuña que presiona las zapatas o pastillas de freno hacia abajo sobre el carril. La fricción entre la pastilla y el acero genera la fuerza de frenado. El material del carril es importante: las superficies de carril limpias y secas proporcionan coeficientes de fricción de alrededor de 0,3 a 0,4, pero el óxido, el aceite o la humedad reducen significativamente el agarre.

Por qué el carril en lugar de la rueda

Los frenos de carril funcionan bien en entornos industriales pesados porque son independientes del estado de la rueda. Un freno de rueda falla si la llanta de la rueda está desgastada, mojada o vidriada; un freno de carril responde de la misma manera independientemente. En grúas que manejan cargas en ambientes húmedos o sucios, esta independencia es valiosa. El propio carril se convierte en parte del sistema de frenado, y debido a que los carriles están diseñados para soportar cargas, toleran la presión concentrada de una pastilla de freno sin dañarse.

El mantenimiento implica la inspección periódica del desgaste de las pastillas de freno, la integridad de la bobina del imán en las versiones electromagnéticas y la limpieza de la superficie del carril. Las pastillas deben reemplazarse antes de que se desgasten hasta la placa de respaldo. Los carriles deben mantenerse libres de grasa pesada y acumulación de óxido, lo que reduce el contacto y aumenta las distancias de frenado. En climas fríos o instalaciones exteriores, la escarcha y la corrosión son los principales enemigos de un frenado fiable.