Fren, genel anlamıyla hareket halindeki herhangi bir şeyi yavaşlatmaya ya da durdurmaya veya hareketsiz olarak sabit tutmaya yarayan sisteme verilen addır.
Sağlıklı ve etkili bir frenleme için fren gücünün, harekete kaynaklık eden güçten daha yüksek olması gerekir. Fren sistemleri, çalışma prensibi itibariyle kavramalara paralellik arz eder. Öyle ki kavrama sistemleri dönen bir elemanı başka bir dönen elemana bağlar ve hızlarını eşitler. Fren sistemleri ise dönen bir elemanı sabit bir elemana bağlayarak devinimi durdurur ya da yavaşlatır. İki sistemde de benzer prensipler devrededir. Hareket ve hızla ilgili işlevlerinin yanı sıra bir ağılığı kaldırmak veya indirmek gibi çok temel ihtiyaçlar için de fren sistemlerinin varlığı hayati önem taşımaktadır.
Fren sistemleri
Makinalarda çeşitli fonksiyonlu frenleme sistemleri kullanılır. Mekanik, elektromanyetik ve hidrodinamik olarak tasnif edebileceğimiz fren sistemleri içerisinde mühendislik uygulamaları içerisinde en çok tercih edileni mekanik sistemlerdir. Bu sebeple mekanik fren sistemlerini ele alacağız. Genel olarak mekanik sistemleri şu dört başlık altında sıralayabiliriz:
- Pabuç frenler
- Disk frenler
- Bant frenler
- Konik frenler
Pabuç frenler
Pabuç frenler, tek veya çift pabuçlu olarak ikiye ayrılmaktadır. Isıyı çabuk dağıtan ve çabuk soğuyan özelliklerinden ötürü indirme ve kaldırma uygulamalarında çok sık tercih edilirler. Bu sistemde fren momenti kasnağa baskı yapan pabuçlarla vasıtasıyla oluşturulmaktadır.
Disk frenler
Disk fren, kaliper ile balatalar arasındaki diske baskı uygulayarak frenleme sağlayan bir sisteme sahiptir. Disk frenler diskin daha kolay bir şekilde soğuması nedeniyle kampana frenler ile kıyasla daha iyi bir performans sunmaktadır. Islak veya kuru ortamlarda sağlıklı çalışabilmesi sebebiyle de sıklıkla tercih edilen sistemleridir.
Bant frenler
Basit bir konstrüksiyona sahip olan bant frenler küçük frenleme momentlerinde kullanılırlar. Bant frenler bir tambur ile bir yüzünde sürtünme malzemesi bulunan çelik bir banttan teşkil edilirler. Sade yapıları, az yer kaplamaları ve büyük frenleme etkisi sağlamaları nedeniyle kullanılırlar. Ancak frenlenen mile yaptıkları baskıyla milin eğilmesine sebep olabilmeleri bir handikap yaratır. Bu sebeple de kullanımları giderek düşmüştür. Bant ucunun kumanda koluna bağlanış şekline göre; basit, diferansiyel ve integral bantlı frenler mevcuttur.
Konik frenler
Konik frenler, eşit büyüklükteki disk frenlerden daha büyük frenleme gücüne sahiptir. Bir miktar kaymaya izin veren düşük hızlı uygulamalarda (yıkama makinaları ve ekstraktörler) yaygın olarak kullanılır. Bunun yanında yarış arabaları gibi yüksek performans gereken uygulamalarda da kullanılabilirler.
