Che cos'è un freno a solenoide?
Il termine freno a solenoide si riferisce a un gruppo di meccanismi di frenatura che si basano su un solenoide elettrico per la loro attuazione. Il meccanismo di frenatura di solito è costituito da due o più ganasce dei freni che vengono spinte contro l'elemento rotante da collegamenti a solenoide. I freni a solenoide sono in genere utilizzati per rallentare e arrestare le attrezzature rotanti, inclusi tamburi per argano, vasche per lavacristalli domestiche e ruote del veicolo. Esistono due tipi base di impianti di frenatura a solenoide: uno che esercita la pressione di frenatura quando viene applicata l'alimentazione e l'altro quando viene interrotta. I freni a solenoide possono essere utilizzati da soli o in combinazione con freni meccanici.
Un solenoide elettrico è costituito da una bobina di filo avvolto attorno a un nucleo cavo con all'interno uno stantuffo di metallo caricato a molla. Quando una corrente elettrica passa attraverso la bobina, crea un campo elettromagnetico che attira lo stantuffo nel nucleo. Quando la corrente viene interrotta, la molla spinge di nuovo lo stantuffo. Questa conversione della forza elettromagnetica in movimento lineare è la base del funzionamento di un freno a solenoide. Tipicamente lo stantuffo agisce attraverso una serie di collegamenti che muovono una serie di ganasce da freno contro qualsiasi cosa debba essere rallentata o fermata.
Questi set di scarpe variano notevolmente nel design in base all'applicazione. Verricelli a tamburo come quelli utilizzati nelle operazioni di estrazione sotterranea utilizzano una serie di ganasce dei freni semicircolari che vengono premute contro il collare di frenatura sul tamburo. Altri freni a solenoide tirano un disco piatto rivestito con materiale per freni contro una flangia simile per arrestare la rotazione. I sistemi di collegamento impiegati differiscono anche con alcuni meccanismi di freno a solenoide che non utilizzano collegamenti fisici. Questi sistemi si basano invece su un collare caricato a molla che viene tirato contro una guarnizione del freno sulla faccia del solenoide.
Il funzionamento complessivo dei freni a solenoide rientra in due categorie di base: accensione e spegnimento. I freni all'accensione si basano sull'azionamento del solenoide per esercitare forze frenanti. I sistemi di spegnimento esercitano la forza frenante quando si interrompe l'alimentazione e si rilasciano solo quando viene applicata energia al solenoide. I sistemi di spegnimento vengono spesso utilizzati su paranchi di estrazione verticale che trasportano personale come misura di sicurezza contro le interruzioni di corrente.
I freni a solenoide sono spesso inclusi come supporto di sicurezza per i sistemi di frenatura meccanica. Una di queste applicazioni è il blocco del freno di retromarcia sui rimorchi. Questi sistemi utilizzano il segnale luminoso di backup per attivare un solenoide che disinnesta i freni del rimorchio durante la retromarcia. Molti veicoli dispongono anche di sistemi di frenatura a solenoide che bloccano i freni fino a quando il motore è in funzione. Ciò impedisce ai veicoli pesanti fermi e incustoditi di iniziare a rotolare inavvertitamente.