Dispositivo di regolazione del gioco del camion: guida ai tipi, alle funzioni e alla manutenzione

Cosa fa realmente un regolatore del gioco del camion

Un camion regolatore del gioco è il collegamento meccanico tra l'asta di spinta della camera del freno pneumatico e l'albero a camme del freno. Quando il conducente aziona i freni, l'aria compressa spinge l'asta di spinta verso l'esterno e il regolatore del gioco converte quella forza lineare in coppia rotazionale che fa girare la camma a S, forzando le ganasce del freno contro il tamburo. Senza un regolatore del gioco correttamente funzionante, la corsa della camera del freno viene sprecata: le ganasce non entrano mai completamente in contatto con il tamburo, le distanze di arresto aumentano e il veicolo potrebbe non superare un'ispezione su strada sul posto.

Il termine "allentamento" si riferisce alla piccola quantità di gioco che deve esistere tra la guarnizione del freno e il tamburo quando i freni vengono rilasciati. Man mano che i rivestimenti si usurano, il gioco aumenta. Il lavoro del regolatore del gioco, sia eseguito manualmente da un tecnico o automaticamente da un meccanismo interno, è quello di mantenere tale gioco entro le specifiche in modo che la piena forza frenante sia disponibile ogni volta che il pedale si abbassa.

La corsa massima della camera del freno richiesta dalla legge in Nord America ai sensi delle normative FMCSA è definita dalla dimensione della camera: per una camera di tipo 30, tale limite è 2 pollici (51 mm). Superarlo e il veicolo viene messo fuori servizio. Un regolatore del gioco non regolato, grippato o usurato è uno dei motivi più comuni per cui i camion commerciali non superano le ispezioni stradali di livello I.

Regolatori del gioco manuali e automatici: differenze fondamentali

Oggi sui camion commerciali vengono utilizzate due categorie principali di leve di regolazione: le leve di regolazione manuali e le leve di regolazione automatiche (ASA). Ciascuno ha un principio operativo, un requisito di manutenzione e una storia normativa distinti.

Regolatori manuali del gioco

I regolatori manuali del gioco richiedono che un tecnico giri fisicamente un bullone di regolazione, in genere un raccordo esagonale da 9/16 pollici, per ruotare l'ingranaggio a vite senza fine all'interno del corpo del regolatore e modificare la posizione dell'albero a camme del freno. Non esiste un meccanismo di autocorrezione. Se l'autista o il team di manutenzione della flotta non rispetta un intervallo di ispezione programmato, la regolazione non rientra nelle specifiche man mano che il rivestimento si usura. Nelle operazioni con chilometraggio elevato, ciò può accadere entro una sola settimana di servizio.

Le unità manuali sono più semplici da produrre e meno costose per asse. Rimangono in servizio su rimorchi più vecchi e su alcune attrezzature specializzate, ma Le normative FMCSA richiedono regolatori automatici del gioco su tutti i veicoli con freni ad aria compressa di nuova produzione dal 20 ottobre 1994 , il che significa che la maggior parte della flotta attiva trasporta ASA da oltre 30 anni.

Regolatori automatici del gioco

Un regolatore automatico del gioco utilizza un meccanismo interno di frizione unidirezionale, un ingranaggio a vite senza fine e un braccio di controllo che rileva la corsa effettiva della camera durante ogni applicazione del freno. Quando la corsa supera la soglia impostata, il nottolino interno fa ruotare in modo incrementale la ruota elicoidale, facendo avanzare l'albero a camme e riducendo il gioco tra rivestimento e tamburo. Ciò avviene in modo continuo e automatico durante il normale funzionamento, senza alcun intervento da parte del tecnico.

Il punto critico che molti conducenti fraintendono: un ASA non elimina la necessità di ispezione. Elimina la necessità di regolazioni manuali di routine. Se un ASA si riaggiusta costantemente e non riesce ancora a mantenere la corsa entro i limiti, questo è un sintomo di un rivestimento usurato, una boccola dell'albero a camme grippata, un tamburo del freno incrinato o un regolatore difettoso, non un segno che il tecnico debba semplicemente girare di nuovo il bullone di regolazione.

Come controllare la regolazione del regolatore del gioco: il metodo della corsa dell'asta di spinta

Il metodo standard per verificare la regolazione del regolatore del gioco consiste nel misurare la corsa applicata della camera del freno. Ciò non richiede la rimozione di alcun componente: è una procedura di misurazione che qualsiasi tecnico qualificato o conducente con strumenti di base può eseguire.

1. Bloccare le ruote e rilasciare il freno di stazionamento.
2. Segna l'asta di spinta sulla parte anteriore della camera del freno con un gesso o un pennarello.
3. Chiedi a un assistente di applicare una pressione del freno di servizio di circa 90 psi (o utilizzare uno strumento di applicazione dei freni).
4. Misurare la distanza percorsa dall'asta di spinta dal segno originale alla posizione applicata.
5. Confrontare la misurazione con la tabella dei limiti di corsa FMCSA per il tipo e la dimensione della camera specifica.
6. Rilasciare i freni e verificare che l'asta di spinta si ritiri completamente. Un'asta di spinta che non si ritrae completamente indica un freno che trascina o una molla di ritorno grippata: un problema separato ma ugualmente serio.

Limiti di corsa del tipo a camera comune come riferimento:

Identificare sempre il tipo di camera stampigliato sul corpo della camera prima di confrontare le misurazioni. L'utilizzo del limite di riferimento errato è un errore comune e costoso durante le ispezioni pre-viaggio.

Come regolare manualmente correttamente un regolatore del gioco

La regolazione manuale si applica principalmente ai veicoli dotati di regolatori del gioco manuali e alla reimpostazione della regolazione iniziale dopo l'installazione di un nuovo regolatore del gioco automatico. Non si tratta – e non è possibile affermarlo con sufficiente chiarezza – di una fase di manutenzione ordinaria per un ASA già in servizio. La regolazione manuale ripetuta di un ASA in servizio maschera un problema di fondo e costituisce una violazione della corretta pratica di manutenzione dei freni.

Procedura di regolazione per i regolatori del gioco manuali

1. Rilasciare il freno di stazionamento e bloccare saldamente le ruote.
2. Individuare il bullone di regolazione sul corpo del regolatore del gioco. Sulla maggior parte dei modelli nordamericani, è rivolto verso l'esterno per l'accessibilità.
3. Arretrare leggermente la regolazione ruotando il bullone in senso antiorario (allentandolo) per verificare che l'ingranaggio a vite senza fine non sia grippato.
4. Ruotare il bullone di regolazione in senso orario per far avanzare le ganasce del freno verso il tamburo finché non si avverte resistenza: le ganasce ora entrano in contatto con il tamburo.
5. Svitare il bullone di un quarto o mezzo giro in senso antiorario per creare il corretto gioco di funzionamento. La ruota dovrebbe girare liberamente a mano con una leggera resistenza.
6. Applicare e rilasciare i freni di servizio più volte e misurare nuovamente la corsa dell'asta di spinta per verificare che rientri nei limiti.
7. Verificare che la ruota giri liberamente dopo il rilascio del freno. In caso contrario, il freno sta trascinando: rallenta ulteriormente la regolazione.

L'obiettivo è un colpo di asta di spinta tra 3/4 pollici e il limite massimo applicabile per il tipo di camera. Una corsa troppo breve - inferiore a 3/4 di pollice - indica che le ganasce si avvicinano troppo al tamburo e possono causare resistenza ai freni, accumulo di calore e usura prematura del rivestimento.

Segni di un regolatore del gioco difettoso o fallito

Il fallimento del regolatore di allentamento non sempre si annuncia in modo drammatico. In molti casi il degrado è graduale e si manifesta prima come una violazione del controllo stradale piuttosto che come un'improvvisa perdita dei freni. Conoscere i segnali di allarme consente alle flotte di individuare i problemi prima che diventino violazioni di fuori servizio o peggio.

• Corsa eccessiva dell'asta: L'indicatore più diretto. Se le misurazioni della corsa si avvicinano o superano costantemente il limite legale nonostante l'ASA sia in servizio, è probabile che la frizione interna del regolatore si sia usurata oltre il suo intervallo funzionale.
• Resistenza e calore dei freni: Un ASA che è stato regolato eccessivamente (far avanzare le scarpe troppo verso il tamburo) provoca un contatto parziale continuo. L'estremità della ruota si surriscalda, il rivestimento si usura prematuramente e, nei casi più gravi, ne conseguono la rottura del tamburo o il guasto della guarnizione della ruota. Le temperature della superficie del tamburo superiori a 300°F (149°C) a riposo sono un forte indicatore di freni che trascinano.
• Veicolo in trazione durante la frenata: Se un lato dell'asse ha un regolatore del gioco non regolato e l'altro rientra nelle specifiche, la forza frenante non è uniforme. Il camion tira lateralmente con maggiore forza frenante. Questa condizione peggiora su superfici scivolose.
• Corrosione visibile o perno con testa grippato: Il collegamento tra la forcella dell'asta di spinta e il foro di regolazione dell'allentamento è una trappola per la corrosione. Un perno grippato impedisce all'asta di spinta di ruotare correttamente durante l'applicazione del freno, riducendo la corsa effettiva e la forza frenante.
• Sensazione allentata o trascurata nel corpo del regolatore: Afferrare manualmente il braccio di regolazione dell'allentamento (freni rilasciati, ruote bloccate). Il gioco dovrebbe essere minimo. Un gioco laterale o rotatorio eccessivo indica componenti interni usurati o una scanalatura allentata sull'albero a camme.
• Spurgo del grasso dalle guarnizioni: Un'eccessiva lubrificazione del raccordo del regolatore del gioco forza il grasso nel meccanismo interno e può danneggiare la frizione unidirezionale in un ASA. Al contrario, i regolatori affamati di grasso si corrodono internamente e si grippano.

Sostituzione del regolatore di gioco: quando e come

Non esiste un intervallo di chilometraggio universale per la sostituzione automatica del regolatore del gioco perché la durata dipende fortemente dall'ambiente operativo, dalla frequenza di lubrificazione, dall'esposizione al sale stradale e dalla cronologia delle modifiche del rivestimento. Tuttavia, diverse condizioni rendono la sostituzione obbligatoria anziché facoltativa.

Sostituire il regolatore del gioco quando:

• L'unità non riesce a mantenere la corsa entro i limiti legali nonostante un sistema frenante noto (buone guarnizioni, buon tamburo, albero a camme funzionante).
• I componenti interni sono visibilmente corrosi, incrinati o bloccati in modo irreparabile con la lubrificazione.
• Il corpo del regolatore presenta crepe, scanalature strappate o danni da impatto causati da detriti stradali.
• Le guarnizioni dei freni vengono sostituite e l'ASA è in servizio da più di 500.000 miglia senza sostituzione: alcune flotte sostituiscono gli ASA ogni secondo riallineamento come politica standard.
• Il foro del perno con cerniera è allungato o usurato, compromettendo la geometria del collegamento asta di comando-braccio.

Passaggi di installazione per un nuovo regolatore automatico del gioco

1. Verificare che l'ASA sostitutivo corrisponda all'originale in termini di lunghezza del braccio, numero di scanalature e diametro del foro della forcella. La lunghezza del braccio influisce direttamente sul vantaggio meccanico — l'utilizzo della lunghezza sbagliata modifica la coppia frenante erogata, anche se la corsa di regolazione sembra corretta.
2. Ispezionare le scanalature dell'albero a camme, le boccole e il montaggio della crociera prima di installare il nuovo regolatore. Una boccola dell'albero a camme usurata consente alla camma di spostarsi lateralmente sotto carico, causando un contatto irregolare del rivestimento.
3. Lubrificare leggermente le scanalature dell'albero a camme prima di premere il regolatore in posizione.
4. Installare il perno con testa con una nuova coppiglia: non riutilizzare mai una coppiglia.
5. Eseguire la regolazione manuale iniziale del set secondo le specifiche del produttore. La maggior parte degli ASA richiedono un giro completo del bullone di regolazione per posizionare il meccanismo interno prima che si attivi la funzione automatica.
6. Applicare e rilasciare i freni di servizio 10 volte dalla pressione massima del sistema per consentire all'ASA di eseguire il ciclo e impostare la sua posizione interna.
7. Misurare la corsa dell'asta di spinta. Se rimane fuori specifica dopo 10 applicazioni dei freni, ricontrollare l'intero gruppo freno prima di condannare il nuovo regolatore.
8. Ingrassare il raccordo finché non appare grasso fresco sulle guarnizioni del regolatore, in genere da 2 a 4 pompate di una pistola per ingrassaggio standard al momento dell'installazione.

Lubrificazione: l'aspetto più trascurato della manutenzione del regolatore del gioco

Il grasso non è un optional per la longevità del regolatore del gioco: è la difesa principale contro la corrosione interna che uccide prematuramente i regolatori. Sia i regolatori del gioco manuali che quelli automatici sono dotati di ingrassatori (raccordi Zerk) che devono essere sottoposti a manutenzione secondo un programma definito.

La raccomandazione standard della maggior parte dei produttori OEM è di lubrificare i raccordi di regolazione del gioco ogni 25.000 miglia o ad ogni servizio PM, a seconda di quale evento si verifica per primo . Nei cicli di lavoro gravosi (autocisterne che operano su strade invernali cosparse di sale, autocarri con cassone ribaltabile in ambienti abrasivi, veicoli per la raccolta dei rifiuti con frequenti arresti e partenze) tale intervallo dovrebbe essere ridotto a 10.000-15.000 miglia.

Utilizzare solo grasso per telai NLGI Grado 1 o Grado 2 che soddisfi la classificazione ASTM D4950 GC-LB o le raccomandazioni specifiche del produttore del telaio. Non utilizzare grasso al litio complesso in applicazioni in cui l'OEM specifica il solfonato di calcio o un'altra sostanza chimica: i grassi incompatibili possono causare separazione interna e accelerare l'usura anziché prevenirla.

Durante l'ingrassaggio, pompare lentamente finché non appare grasso fresco nella guarnizione o nel punto di spurgo. Le forze di pompaggio eccessivo lubrificano le guarnizioni interne e entrano nel meccanismo della frizione di un ASA, il che può disabilitare la funzione di autoregolazione. Per la maggior parte dei progetti sono sufficienti da due a tre pompe con una pistola per ingrassaggio manuale. Se il raccordo non accetta grasso, il foro interno è riempito con grasso vecchio indurito oppure il raccordo è ostruito. Non forzare ulteriore pressione: rimuovere il raccordo, liberare la porta e lubrificare nuovamente.

Lunghezza del braccio del regolatore del gioco e coppia frenante: perché la geometria è importante

La lunghezza del braccio di un regolatore del gioco viene misurata dal centro del foro dell'albero a camme al centro del foro del perno con testa. Questa dimensione è fondamentale perché definisce il vantaggio meccanico: il rapporto tra la forza lineare dalla camera del freno e la coppia rotazionale applicata all'albero a camme.

Le lunghezze standard dei bracci per i camion nordamericani vanno da Da 5-1/2 pollici a 6-3/8 pollici , dove 5-1/2 pollici è il più comune sugli assali motori e 6 pollici su alcune applicazioni con assali sterzanti e rimorchi. La relazione tra lunghezza del braccio e coppia è diretta: un braccio più lungo produce una coppia di rotazione maggiore dalla stessa forza dell'asta di spinta, ma richiede una corsa maggiore dell'asta di spinta per ottenere lo stesso angolo di rotazione della camma. Questo è il motivo per cui mescolare le lunghezze dei bracci su un asse, anche di mezzo pollice, crea un problema di bilanciamento dei freni.

Quando la lunghezza originale del braccio del regolatore del gioco non è nota, ad esempio quando un'unità è stata sostituita sul campo senza documentazione, la pratica più sicura è misurare il regolatore rimanente sul lato opposto dell'asse e abbinarlo esattamente. Non impostare automaticamente la dimensione più comune senza confermarla sul lato opposto.

Errori comuni commessi dalle flotte con i regolatori automatici del gioco

Il passaggio dai regolatori del gioco manuali a quelli automatici ha introdotto una nuova categoria di errori di manutenzione: errori che derivano da un'incomprensione del funzionamento degli ASA. Questi sono costantemente citati nelle violazioni di fuori servizio legate ai freni e nelle indagini post-incidente.

• Riaggiustamento manuale di un ASA in servizio: Questo è l'errore più comune. Ruotando il bullone di regolazione su un ASA funzionante si fa avanzare la camma, ma la successiva applicazione del freno fa sì che l'ASA si auto-regola nuovamente, spesso con conseguente eccessiva regolazione e resistenza del freno. Se l'ASA non è regolato, identifica il motivo, non limitarti a riportarlo alle specifiche con una chiave inglese.
• Saltare la procedura ciclica post-installazione: Installare un ASA e inviare immediatamente il carrello all'ispezione senza azionare più volte i freni significa che il regolatore non ha completato l'autoimpostazione iniziale. Le misurazioni della corsa effettuate prima del ciclismo spesso appaiono fuori specifica anche quando l'unità è perfettamente funzionante.
• Installazione di un ASA senza sostituire le boccole dell'albero a camme usurate: Una boccola con 0,020 pollici di usura laterale consente alla camma di spostarsi in frenata, producendo un contatto incoerente del pattino e misurazioni irregolari della corsa. Un nuovo ASA non può correggere questo problema a monte.
• Trascurando di ispezionare il braccio di controllo: La maggior parte degli ASA utilizza un braccio di controllo che poggia su un punto di riferimento fisso sulla crociera dell'asse o sulla crociera del freno per rilevare la corsa della camera. Se questo braccio è piegato, mancante o posizionato in modo errato, l'ASA non è in grado di rilevare la corsa effettiva e si regolerà in modo eccessivo o insufficiente.
• Utilizzo del pezzo di ricambio sbagliato: Non tutti gli ASA sono intercambiabili. Il numero di scanalature, le dimensioni della scanalatura (grossolana o fine), la lunghezza del braccio e il diametro del foro della forcella devono corrispondere. L'installazione di un ASA con un numero di scanalature diverso rispetto all'albero a camme originale causerà il mancato innesto dell'unità o la rimozione delle scanalature entro le prime centinaia di miglia.

Criteri di ispezione CVSA e condizioni di fuori servizio

La Commercial Vehicle Safety Alliance (CVSA) pubblica i criteri annuali di fuori servizio che gli ispettori utilizzano durante le ispezioni stradali di livello I, II e III. La regolazione dei freni, in particolare la corsa dell'asta di spinta, è una delle condizioni di fuori servizio più frequentemente citate sui veicoli commerciali nel Nord America.

Secondo i dati CVSA provenienti da recenti cicli di ispezione, le violazioni del sistema frenante rappresentano costantemente oltre il 40% di tutti gli ordini di fuori servizio dei veicoli , con la regolazione del freno (relativa al dispositivo di regolazione del gioco) che costituisce una parte significativa del totale. Durante l'annuale Brake Safety Week della CVSA, che si tiene generalmente a fine agosto, gli ispettori si concentrano specificamente sulla regolazione dei freni come controllo principale.

Un veicolo viene messo fuori servizio per la regolazione dei freni quando:

• La corsa applicata di qualsiasi camera del freno è pari o superiore al massimo specificato per quel tipo e dimensione di camera.
• Il regolatore del gioco è incrinato, rotto o mancante.
• Il perno con testa è mancante, gravemente usurato o non trattenuto correttamente.
• Il regolatore del gioco sull'albero a camme è allentato oppure l'albero a camme ha un gioco assiale eccessivo.

Dal punto di vista delle operazioni della flotta, un singolo ordine di fuori servizio comporta perdita di entrate, fermo del conducente, costi di traino se applicabili e un punteggio sul punteggio SMS (Safety Measurement System) del vettore che influisce sulla classifica percentile CSA per 24 mesi. Il costo di una mancata ispezione del regolatore del gioco supera normalmente i 2.000-5.000 dollari quando si calcola l'impatto operativo totale, molto più del costo del regolatore stesso.

Selezione del regolatore del gioco per tipo di applicazione

Non tutti i dispositivi di regolazione del gioco sono adatti a tutte le applicazioni di autocarri o rimorchi. Le condizioni operative, la configurazione dell'asse e il tipo di camera del freno influenzano tutti la corretta selezione. La seguente suddivisione copre gli scenari più comuni.

Applicazioni dell'asse motore

Gli assali motori sui trattori di Classe 8 utilizzano generalmente camere dei freni di Tipo 30 o Tipo 24 abbinate ad ASA con braccio da 5-1/2 pollici. Le elevate richieste di coppia degli assali tandem caricati e lo stress termico dei pendii di montagna rendono qui particolarmente importante il rispetto degli intervalli di lubrificazione. Sono disponibili ASA con carrozzeria sigillata con intervalli di lubrificazione prolungati (fino a 100.000 miglia su alcune unità premium) e sempre più preferiti dalle flotte a lungo raggio che cercano di ridurre gli eventi di manutenzione su strada.

Applicazioni dell'asse sterzante

Gli assi sterzanti presentano sfide di imballaggio uniche perché il regolatore del gioco deve liberare il fuso a snodo per tutta la corsa dello sterzo. Alcuni modelli di assali sterzanti utilizzano un corpo del regolatore del gioco più corto e sfalsato per evitare il contatto con lo snodo al massimo bloccaggio. La sostituzione di un regolatore del gioco dell'asse sterzante con un'unità assale motore standard, anche con una lunghezza del braccio corrispondente, può provocare interferenze che danneggiano sia il regolatore che la geometria dello sterzo.

Applicazioni per assali per rimorchi

I rimorchi ricevono un'attenzione di manutenzione meno frequente rispetto ai trattori, il che rende la selezione della qualità ASA particolarmente importante. I rimorchi parcheggiati in un deposito all'aperto sono soggetti a corrosione, ingresso di umidità e periodi prolungati tra le ispezioni. Gli ASA per rimorchi premium con componenti interni in acciaio inossidabile e design delle guarnizioni migliori offrono una durata operativa significativamente più lunga in queste condizioni. Un rimorchio con tre regolatori del gioco fuori regolazione può superare un'ispezione visiva superficiale ed essere ancora gravemente non conforme alla misurazione della corsa - qualcosa che solo la misurazione pratica rivela.