Disk frenler: Disk fren, iki fren balatası arasında sıkıştırılabilen, dönen bir diskten oluşur. BİSİK-LET'lerdeki kıskaç fren, bu türlere örnek gösterilebilir. Otomobillerdeki disk frenlerin çoğu, hidrolik olarak çalışır ve balatalar, diskin kullanılan alanının altıda biri ile dokuzda birini kaplar. Disklerde aşınma, tamburlara oranla daha az olduğundan, disk frenler, çok daha yüksek sıcaklıklarda, etkilerini yitirmeden kullanılabilir.
Günümüzde disk frenler, otomobillerin Ön tekerleklerinde kullanılmaktadır. Bunlar, belirli bir tekerlek büyüklüğü için, arka frenlerin iki katına yakın enerji yutabilir. Yüksek güçlü otomobillerde, bazen iki aksta da disk fren bulunur. Bazı TRAKTÖR'lerde de, balataları diskin bütün kullanılan alanına eşit büyüklükte, değişik bir disk fren türünden yararlanılır.
Alışılmış disk frenler, servo olarak çalışmaz. Gereken fren kuvvetini sağlamak için, yeterli yağ basıncı oluşturabilen büyük merkez silindirleriyle birlikte, çok büyük hidrolik pistonlar kullanma zorunluluğu doğar. Bu da genellikle, pedala aşırı güçle basmayı gerektireceğinden, sürücüye yardımcı olma amacıyla, disk frenli otomobillerin çoğunda frenler, SERVOMEKANİZMA'lı yapılır. Servomekanizma, enerjisini, atmosfer ile KARBÜRATÖR arasındaki basınç farkından alır.
Bütün otomobillerde, mekanik olarak çalışan, bir el freni bulunur. El freni, çoğunlukla arka, bazen de ön tekerleklere bağlanır. Tamburlu frenlerde, el freni ile ayak freninin balataları aynıdır. Disk frenlerde ise, el frenleri, ayrı balatalara bağlıdır.
Uçaklarda disk frenler kullanılır. İlke olarak oto-mobillerdekine benzeyen bu frenlerin biçimleri farklıdır.



Tren frenleri: Lokomotif ve vagonlarda kullanılan geleneksel fren, dıştan sıkıştırman, tamburlu frendir. Bunlarda, tekerleklerin çelik yüzeylerine, pabuçlar bastırılır. Lokomotifte, her tekerlekte iki, vagonlarda ise, her tekerlekte bir pabuç bulunur. Aynı amaçla kullanılacak modern disk frenler de geliştirilmektedir. Frenleri çalıştıran düzenek oldukça karışıktır. Çünkü, frenlerin aynı anda bütün tekerlekleri birden etkilemesi ve sistemin herhangi bir yerinde bir bozukluk olduğu zaman, bütün frenlerin kendiliğinden harekete geçmesi gerekir. Bu sisteme «otomatik kilitlenmen» sistem adı verilir.
Tren frenleri hidrolik değildir; genellikle basınçlı havayla çalışır. Basınçlı hava, makinistin denetimindeki bir KOMPRESÖR'le elde edilir ve bir boruyla trenin her yanına iletilir. Trene yolcu ve yük vagonları eklendiği zaman, bu borular da birbirine bağlanır.
Basınçlı hava, frenleri sıkıştıran piston ve silindiri doğrudan doğruya çalıştırmaz, üç yollu valfı olan bir silindirden ve bir hava deposundan geçer. Frenler kullanılmadığı zaman, depo (her fren için bir depo vardır), fren silindirine değil, basınçlı hava borusuna bağlıdır. Depodaki basınç da, borudaki yüksek basınca eşittir.
Fren yapıldığı zaman, borudaki basınç azalır ve silindirin içindeki yüksek basınç, pistonu yukarı doğru iter. Piston yükselince, depo ile fren silindiri arasındaki bağlantı borusu açılır ve depodaki hava, silindire dolarak freni çalıştırır.
Fren boşaltılmak istendiği zaman, borudan basınçlı hava gönderilerek, piston geri itilir. Bu işlem sonunda, silindirdeki boşaltma yolu açılır ve basınçlı hava dışarı atılarak, frenler eski durumuna döner. Aynı zamanda depo, bir sonraki fren işlemi için, basınçlı borudan gelen havayla dolar.
Basınçlı hava borusu patlarsa, ortaya çıkan basınç düşmesi, trendeki bütün frenleri çalıştırır. İmdat kolunun' çekilmesi de, aynı borudaki bir valfı açarak, borunun basıncının düşmesine yolaçar ve frenler otomatik olarak harekete geçer. Basınçlı hava veren kompresör, durur ya da bozulursa, frenler gene kendiliğinden çalışır.
Bu tür frenler, bulucusunun adıyla (Westinghou-se) tanınır. Bazı eski trenlerde, «vakum freni» adı verilen, bir başka fren türü de kullanılır. Vakum freni, Westinghouse frenine benzer, ama tersine çalışır. Üç yollu valf) ters yönde hareket eder. Basınçlı boruda değişmez bir düşük basınç vardır ve fren, boruya hava dolduğu zaman çalışır. Borunun kopması, imdat kolunun çekilmesi ve vakum pompasının bozulması da, boruya hava dolmasına yolaçacağmdan, freni çalıştırır. Vakumlu sistem, basınçlı tür kadar güvenlidir.

Fren yapımında kullanılan maddeler: Frenlerin sürtünen yüzeylerinin, yeterince SÜRTÜNME sağlayacak bir maddeden yapılması gerekir. Ayrıca bu parçalar, kullanma alanlarına uygun dayanıklılıkta olmalıdır. En iyi sonuçlar, hareketli parça metalden, hareketsiz parça da, daha çabuk aşınan ve kolayca değiştirilebilen, sürtünmesi yüksek bir metal alaşımından yapıldığı zaman alınmaktadır.
Genel amaçlarla kullanılan tamburlu ve disk frenlerde, metal yüzey için en ucuz ve her açıdan en uygun malzeme, dökme demirdir. Daha iyi ısı iletimi sağlama amacıyla, gövdesi hafif bir alaşımdan, .kaplaması ise dökme demirden tamburlar yapılıp (ama, bunlar daha pahalıdır) disklerin içine hava kanalları açılır.
Genel amaçlarla kullanılan balatalar, ASBEST lifi, metal tanecikleri ve metal olmayan bileşenlerden oluşan bir karışımdan yapılır. Bunlar ısıya dayanıklı, sentetik bir reçineyle birleştirilir. Tren frenlerinde, çoğunlukla dökme demirden, bazen de alaşımdan yapılmış pabuçlar, disk frenlerdeyse, yalnızca alaşım pabuçlar kullanılır. Uçak frenlerinde de, bir anda oluşan çok yüksek sıcaklıklara dayanan, sürtünmesi yüksek seramikler kullanılır.

Öteki fren türleri: Bazı elektrikli trenler ile tramvaylarda,, bir anahtar yardımıyla motorun bağlantısını değiştirerek, jeneratör olarak çalışmasını sağlayan ek frenler bulunur (elektrik motoru ile jeneratör, ilke olarak aynı aygıttır; yalnız, birincisi güç tüketerek iş görür,' ikincisiyse, iş alarak güç üretir). Jeneratörü çalıştırmaya harcanan kuvvet, aracı yavaşlatır. Üretilen elektrik,"daha sonra kullanılmak için bir akümülatörde toplanır. Bu sisteme «rejene-ratif frenleme» (üretken frenleme) adı verilir.
Uçakları havada yavaşlatmak için, «hava freni» kullanılır. Hava frenleri, kanatların üstünde ve altında dikey olarak açılarak, havanın düzgün akışını engelleyen ve uçağın aerodinamik biçimini bozan düzeneklerdir. Uçağın hareketini sağlayan enerji, aracı çevreleyen havada oluşan girdaplara harcanır ve araç yavaşlar.
İniş sırasında motorların «geri itme» gücü, tekerleklerdeki frenlere yardımcı olur. Pervaneli uçaklarda, pervaneler, havayı çekecek yerde, itecek yönde döndürülür; jet uçaklarındaysa, motordan geçen havayı, yeniden gidiş doğrultusuna çeviren kapaklar kullanılır. Böylece uçak, geri doğru itilir ve yavaşlar. Yüksek performanslı bazı uçaklarda da, iniş sırasında aracı yavaşlatan bir PARAŞÜT açılır.

Nüve Forum » kütüphane » Bilim ve Teknoloji » Araçlar ve Gereçler » Güvenlik Araçları