Comment sélectionner et appliquer les freins ferroviaires

Les servomoteurs et les moteurs pas à pas qui entraînent les systèmes de mouvement linéaire intègrent souvent une fonction de freinage, ou, dans le cas des moteurs pas à pas, un couple de retenue qui empêche le moteur (et donc la charge) de se déplacer lorsqu'il est hors tension. Cependant, dans certaines applications, un frein secondaire est nécessaire : soit pour assurer la redondance et répondre aux exigences de sécurité, soit pour maintenir la charge avec précision, sans oscillations ni hésitations, pendant le déroulement d'un processus externe. Pour les systèmes utilisant des rails de guidage profilés, les freins sur rails constituent souvent la meilleure solution.

Les freins ferroviaires fonctionnent grâce à la force de ressorts, à un fluide hydraulique ou à une combinaison des deux, pour engager et désengager des plaquettes de friction contre les flancs du rail profilé. Par exemple, un modèle utilise la force d'un ressort pour engager les plaquettes et la force pneumatique pour les désengager. Un autre modèle utilise la force hydraulique pour les deux opérations.

Les fabricants proposent des freins de rail à la fois en versions normalement ouvertes (parfois appelées versions actives), où le frein ou la pince est ouvert ou désengagé jusqu'à son activation par une force pneumatique, hydraulique ou autre, et en versions normalement fermées (également appelées versions passives), où le frein ou la pince est engagé jusqu'à ce qu'une force soit appliquée.

Pour éviter l'usure du rail profilé, les freins de rail sont conçus pour agir sur les surfaces non porteuses du profil. Comme les gammes de rails de différents fabricants — et même les différentes gammes d'un même fabricant — présentent des profils variés, les freins de rail sont conçus en conséquence. Autrement dit, chaque frein est conçu pour une gamme de produits spécifique d'un fabricant spécifique.

Lors du choix d'un frein de rail, la première étape consiste à sélectionner le modèle adapté au rail sur lequel il sera utilisé. Ensuite, parmi les options disponibles pour un profil de rail spécifique, choisissez le frein fournissant la force de maintien requise. N'oubliez pas que, dans certains cas, cette force doit inclure la charge et les forces de traitement externes (comme le perçage) appliquées à celle-ci. De plus, si la charge est verticale ou inclinée, le frein devra la maintenir malgré la gravité. Le temps d'arrêt est également un critère de sélection important, notamment pour les arrêts d'urgence. Plus le frein immobilise rapidement la charge, plus la distance parcourue est courte et plus le risque de dommages est faible.

Il est important de noter que les freins sur rails ne sont pas conçus pour des arrêts dynamiques et répétés. Ils sont plutôt destinés à un maintien précis lors des arrêts réguliers des processus, permettant ainsi de se décharger du frein plutôt que de soumettre la charge ou l'équipement à des chocs. Ils peuvent également servir de dispositifs de freinage redondants ou pour des arrêts d'urgence ponctuels.