Frenli motorun en sık yapılan bakım işlemi, elektromıknatıs ile hareketli disk arasındaki hava aralığının ölçülüp ayarlanmasıdır. Balata aşındıkça bu aralık büyür ve fren zamanla açılamaz duruma gelir.
Hava aralığının tanımı
Hava aralığı, bobinin bulunduğu sabit gövde ile yayların ittiği hareketli disk arasında kalan boşluktur. Fren kapalıyken bu boşluk vardır, çünkü hareketli disk balataya doğru itilmiştir. Bobin enerjilendiğinde manyetik alan hareketli diski kendine çeker ve boşluk kapanır. Manyetik çekim kuvveti, aralığın büyüklüğüne güçlü biçimde bağlıdır. Aralık büyüdükçe aynı bobin akımıyla üretilen çekim kuvveti hızla düşer.
Anma değeri ve üst sınır
Üretici, her fren boyutu için bir anma hava aralığı ve bir üst sınır verir. Küçük gövdelerde anma değeri 0,2 milimetre dolayındadır ve üst sınır 0,5 milimetreye kadar çıkar. Büyük gövdelerde anma değeri 0,3 ile 0,6 milimetre arasında, üst sınır 0,8 ile 1,0 milimetre arasında seyreder. Bu değerler fren gövdesinin etiketinde ya da kataloğunda verilir. Genel bir değer varsaymak yerine ilgili tablo okunur.
Aralığın balata aşınmasıyla büyümesi
Her fren kapanışında balata yüzeyinden ince bir tabaka aşınır. Balata inceldikçe hareketli disk daha ileri gider ve bobinden uzaklaşır. Aralık böylece kademeli olarak büyür. Üst sınıra ulaşıldığında manyetik çekim, yayların kuvvetini yenemez ve fren açılamaz. Motor o anda freni sürükleyerek dönmeye çalışır, akım yükselir ve balata hızla ısınır.
Frenin geç açılmasının belirtileri
Aralık büyümeye başladığında ilk belirti, kalkışın gecikmesidir. Motor enerjilendiğinde birkaç yüz milisaniye boyunca yükü sürükler. İkinci belirti, fren bölgesinden gelen sürtünme sesi ve yanık kokusudur. Üçüncü belirti, motorun boşta çektiği akımın beklenenin üzerine çıkmasıdır. Balata tozunun fren kapağı çevresinde birikmesi de aşınmanın hızlandığını gösterir.
Ölçüm yöntemi
Ölçüm, motorun enerjisi kesilip fren kapalı konumdayken yapılır. Sentil çakısı, bobin gövdesi ile hareketli disk arasındaki boşluğa sokulur. Ölçüm tek bir noktadan değil, bobini tutan cıvataların yanından üç ayrı noktadan alınır. Üç okumanın birbirine yakın olması, diskin paralel durduğunu gösterir. Bir nokta büyük ölçülüyorsa disk eğik oturmuştur ve balata düzgün aşınmamıştır.
Ayarın uygulanışı
Hava aralığı, bobin gövdesini taşıyan içi boş ayar cıvataları ile düzenlenir. Cıvatalar gevşetilip gövde balataya doğru yaklaştırılır ve aralık anma değerine indirilir. Ayar sırasında sentil çakısı boşlukta bırakılır ve cıvatalar çapraz sırayla sıkılır. Sıkma tamamlandıktan sonra çakı çekilir ve üç noktadan yeniden ölçüm alınır. Ayarın ardından fren birkaç kez enerjilendirilip serbest bıraktığı doğrulanır.
Fren torku ayarıyla karışmaması
Hava aralığı ile fren torku, ayrı düzeneklerle ayarlanan iki farklı büyüklüktür. Hava aralığı, gövdenin balataya olan uzaklığını belirler ve frenin açılma yeteneğini etkiler. Fren torku ise baskı yaylarının ön yüküyle belirlenir ve tutma kuvvetini etkiler. Aralığı küçültmek için yay ön yükünü değiştirmek, tork değerini bozar. İki ayar birbirinden bağımsız yapılır ve sırasıyla doğrulanır.
Balata değişimi
Balata kalınlığı, üreticinin verdiği alt sınıra indiğinde ayar yerine değişim yapılır. Aşınmış bir balatayı ayar cıvatasıyla telafi etmeye çalışmak, aralığı kapatsa bile tutma yüzeyini geri getirmez. Değişim sırasında fren diski, kama yuvası ve mil ucu temizlenir. Yeni balatanın yüzeyi yağdan arındırılır, çünkü yağ sürtünme katsayısını düşürür. Değişimden sonra hava aralığı yeniden ayarlanır ve fren torku denetlenir.
Ayardan sonra fren torkunun doğrulanması
Hava aralığı yeniden ayarlandığında yay ön yükü değişmemiş olsa bile tork ölçülmelidir. Balata kalınlığındaki azalma, yayların çalışma boyunu bir miktar uzatmıştır. Uzayan yay, ilk kurulumdaki kuvvetin altında bir baskı üretir. Tork ölçümü, mile bir moment kolu bağlanıp frenin kaymaya başladığı değerin okunmasıyla yapılır. Ölçülen değer, katalogdaki tork ile karşılaştırılır.
Aralık kapanmışsa
Ölçülen hava aralığının anma değerinin altına inmesi de bir arızadır. Böyle bir ayarda hareketli disk balataya tam oturmaz ve fren torku düşer. Nedeni çoğunlukla yanlış yapılmış bir ayar ya da yerine tam oturmamış bir gövdedir. Aralık kapandığında fren sürekli yarı açık kalır ve balata sürtünerek ısınır. Ölçüm bu yüzden yalnızca üst sınıra değil alt sınıra karşı da yapılır. Anma değerinden sapmanın yönü, arızanın kaynağını da işaret eder. Aralık büyümüşse balata aşınmıştır, küçülmüşse gövde yanlış konumlanmıştır.
Ayar aralığının belirlenmesi
Ayarın ne sıklıkla yapılacağı, saatteki fren kapanış sayısına ve tutulan yükün momentine bağlıdır. Sık duran bir vinçte aralık birkaç ayda üst sınıra ulaşabilir. Nadiren duran bir konveyörde aynı süre bir yılı aşar. İlk aylarda aralık ölçülüp büyüme hızı kaydedilir ve bakım aralığı bu eğilime göre belirlenir. Kayıt tutulmadan bu hız tahmin edilemez.
Ayar sırasında güvenlik
Ayar, motorun ve frenin beslemesi kesilip pano üzerinde kilitlendikten sonra yapılır. Tutulan yük askıdaysa, fren açılmadan önce yük mekanik olarak desteklenir. Elle boşaltma kolu bulunan frenlerde kolun kilitli olmadığı doğrulanır. Fren gövdesi bakımdan hemen sonra sıcak olabilir ve soğuması beklenir. Ayar tamamlanmadan enerji verilmesi, yükün denetimsiz hareketine yol açar.
Ortam koşullarının etkisi
Toz, balata yüzeyinde aşındırıcı bir üçüncü cisim olarak etki eder ve aşınmayı hızlandırır. Nem ise duruş sonrasında disk yüzeyinde ince bir pas tabakası bırakır. Tozlu ve nemli ortamlarda frene ek koruma kapağı takılır. Kapak, fren bölgesinin havalanmasını tümüyle engellemeyecek biçimde seçilir. Sıkışan ısı, balatanın sürtünme katsayısını düşürüp fren torkunu azaltır.
Ayarın frenli motor bütünüyle bağı
Hava aralığı ayarı, frenin açılma yeteneğini korur. Frenin tutma kuvveti ise fren torku seçimiyle belirlenir ve frenli elektrik motorunun yapısında açıklanmıştır. Doğrultucu bağlantısı, frenin açılma ve kapanma süresini etkilediğinden ayarla birlikte denetlenir. Motorun bu grup içindeki yeri özel amaçlı sanayi motorları yaklaşımıyla değerlendirilir.
Hava aralığı, frenli motorda sessizce büyüyen ve bir gün freni açılamaz kılan tek boyuttur. Üç noktadan ölçüm, anma değerine ayar ve düzenli kayıt, bu bakımı tahminden çıkarıp ölçüme dayandırır.
