11.3 Embragatges, frens i altres mecanismes

Els frens són mecanismes que serveixen per aturar el moviment.

Els embragatges són mecanismes que serveixen per comunicar-lo.

Embragatges

Un embragatge és un mecanisme que permet connectar i desconnectar a voluntat o automàticament un dispositiu, normalment un arbre, conductor o motriu, amb un altre que és el conduït.

Embragatges de fricció

Transmeten el moviment a través d’una superfície que per forces de fricció connecta el dispositiu motriu amb el conduït.

Embragatges de dents

En aquests tipus d’embragatges la connexió es fa a través de rodes dentades encarades frontalment.

El seu ús queda restringit a màquines en què la velocitat angular i les inèrcies no siguin gaire grans.

Poden transmetre esforços més elevats.

Frens

Els frens són dispositius que permeten desaccelerar i, per tant, reduir fins a aturar-lo, un mecanisme o una màquina.

Frens de sabates o de tambor

Dues peces anomenades sabates, recobertes de ferodo,són accionades per una lleva que les separa, obligant-les a fer pressió contra la part interior d’un tambor solidari amb l’arbre o eix que es vol frenar.

No disipa bé la calor per la qual cosa s'escalfen molt.

Se solen posar a les rodes del darrere dels cotxes

Frens de disc

L’arbre o element que s’ha de frenar duu un disc solidari, sobre el qual exerceixen una forta pressió dues pastilles recobertes de ferodo col·locades en una mordassa.

Les pastilles s’accionen normalment a través d’un èmbol hidràulic, de manera similar a com ho fan les dels frens de tambor.

Són els més eficients i els més emprats en vehicles automòbils de tota mena.

Frens elèctrics

Els frens electromagnètics es fan servir per frenar, sense arribar a l’aturada, grans càrregues durant temps prolongats, com ara camions, autocars o qualsevol altre vehicle pesant, per exemple en baixades llargues, ja que la utilització dels frens de disc o de sabates suposaria un escalfament perillós de les peces del dispositiu.

Dissipen calor en la frenada

El funcionament d’aquests dispositius és el següent:

Es col·loca un disc metàl·lic (de coure o d’alumini) a l’arbre de transmissió del vehicle que cal frenar.

Davant del disc se situen electroimants, que quan es connecten generen un potent camp magnètic que indueix corrents paràsits al disc en moviment davant seu, provocant una forta atracció entre el disc i els electroimants que estan fixos, la qual cosa obliga el disc a minorar la seva velocitat i, per tant, la velocitat del vehicle, ja que està connectat a la seva transmissió.

Es fa servir als ferrocarrils amb tracció elèctrica i als cotxes elèctrics que fans servir el motor mateix com a fre elèctric (fent-lo actuar com un generador-dinamo). D’aquesta manera, l’energia de frenada no es perd per dissipació de calor, sinó que és retornada a la línia en forma d’electricitat perquè pugui ser aprofitada per un altre tren que hi circuli.

Freno regenerativoUn freno regenerativo o kers es un dispositivo que permite reducir

la velocidad de un vehículo transformando parte de su energía cinética en energía eléctrica. Esta energía eléctrica es almacenada para un uso futuro.