"Band Brake"

الفرامل بالحزام هي آلية كبح بسيطة نسبيًا لكنها فعالة للغاية. تتضمن مبادئها الأساسية شريطًا فولاذيًا مرنًا مبطّنًا بمواد احتكاك يلتف حول ويشد على أسطوانة فرامل دوارة (أو عجلة)، مستخدمًا الاحتكاك لإيقاف أو تباطؤ دورانه.

يمكنك تصورها كشد حزام حول تروس دوّارة—كلما زاد تشديد الحزام، تقليل دوران التوربين حتى يتوقف في النهاية.

المكونات الأساسية ومبدأ العمل:

أسطوانة الفرامل: مركبة على العمود الدوار الذي يحتاج إلى الكبح، وتدور مع العمود.
شريط الفرامل: شريط فولاذي مرن مع بطانات احتكاك مقاومة للاهتراء (مشابهة لوسادات الفرامل) مرفقة بسطحه الداخلي.
المشغّل: جهاز مثل رافعة، أو أسطوانة هيدروليكية، أو أسطوانة هوائية تشد أو تحرر كلا الطرفين من شريط الفرامل.
عند الحاجة إلى الكبح، يشد المشغّل شريط الفرامل، مما يجعلها تلتف بإحكام حول أسطوانة الفرامل. يتكوّن احتكاك كبير بين بطانة الاحتكاك وسطح الأسطوانة، محولًا الطاقة الحركية الدورانية إلى طاقة حرارية لتحقيق التباطؤ أو الإغلاق.

الميزات المميزة والتقييم المهني:

ميزة 1: تأثير التمكين الذاتي: هذه هي أهم ميزة لفرامل الحزام. مع دوران أسطوانة الفرامل، تميل إلى «تشديد» شريط الفرامل أكثر، مضخِّمة قوة الكبح المطبقة. هذا يسمح بتوليد عزم كبح كبير بجهد تشغيلي بسيط. لهذا السبب تُستخدم فرامل الحزام للحفظ الثابت أو الكبح الطارئ في العديد من التطبيقات الثقيلة.

ميزة 2: بناء بسيط، تكلفة منخفضة: مقارنة بفرامل القرص أو الأسطوانة المعقدة، يحتوي على مكونات أقل وهو بسيط نسبيًا في التصنيع والصيانة.

عيب 1: حساسية اتجاهية: غالبًا ما يكون تأثير التمكين الذاتي بارزًا فقط في اتجاه واحد من الدوران. تقل فاعلية الكبح بشكل كبير أثناء الدوران العكسي. هذا يجعلها غير مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أداء كبح متساوي في كلا الاتجاهين.

عيب 2: تبديد الحرارة الضعيف: يقيّد السطح الكبير لشريط الفرامل الملفوف حول الأسطوانة تدفق الهواء، مما يعيق تبديد الحرارة أثناء الكبح. وبناءً عليه، فهو غير مناسب للتطبيقات التي تتطلب كبحًا ديناميكيًا عالي الطاقة ومتكرر، حيث يمكن لفقدان الحرارة أن يؤدي إلى فشل الفرامل.

عيب 3: التآكل غير المتكافئ: توزيع الضغط عبر شريط الفرامل ليس موحدًا تمامًا، مما قد يسبب التآكل غير المتكافئ لبطانات الاحتكاك.

فرامل الحزام ليست حلاً «عالميًا» أو «عالي الأداء». باستخدام تأثيرها القوي في التمكين الذاتي وبنيتها البسيطة، فهي تستخدم كفرامل وقوف ثابتة لا غنى عنها (Parking Brake) أو كفرامل أمان طارئة (Emergency Brake) في معدات مثل الحبال المُكَنِّنة، الرافعات، الحبال، ونواقل الحزام. ومع ذلك، للتطبيقات الديناميكية التي تتطلب تحكمًا دقيقًا، وكبحًا ثنائي الاتجاه، وتبديد حرارة فعال—مثل المحركات السيرفو والمصاعد—تظل فرامل القرص الخيار الأفضل.