Una frizione sprag è un tipo di cuscinetto a rotolamento che ruota liberamente in una direzione e si blocca in posizione quando viene ruotato nella direzione opposta. Questa frizione utilizza rulli sprag caricati a molla che consentono a un elemento di ruotare liberamente attorno all’altro fino a quando la direzione non viene invertita. Una frizione sprag viene spesso utilizzata nella trasmissione del cambio automatica di un autoveicolo. Inoltre è impiegato in vari tipi di applicazioni di elicotteri, motocicli e paranchi. Le frizioni Sprag sono talvolta utilizzate come dispositivi di arresto in alcuni tipi di sistemi di trasporto.
Una frizione sprag ha l’aspetto generale di un cuscinetto a rulli, ma funziona solo come una in una sola direzione. Se ruotato nella direzione opposta, funziona come una frizione piuttosto che come un cuscinetto. Quando viene applicata la coppia inversa, i rulli di sprag situati tra i due elementi si inclinano leggermente per bloccarsi in posizione e arrestare istantaneamente la rotazione del secondo elemento. I rulli di sprag in questo dispositivo sono caricati a molla per evitare che si verifichino contraccolpi durante le operazioni della frizione.
Le case automobilistiche a volte utilizzano una frizione Sprag nelle trasmissioni automatiche per fornire un cambio di marcia regolare quando un veicolo è sotto carico. In questa applicazione, viene impiegata una frizione separata per preparare la trasmissione per il cambio di marcia impedendole di ruotare più velocemente della marcia che è attualmente impegnata. Durante questo processo, la coppia viene rilasciata dalla frizione sprag per consentire alla trasmissione di ruotare in modo controllato ma a ruota libera. Per completare il cambio di marcia, la marcia più alta viene quindi innestata facendo in modo che lo sprag si converta nella sua frizione o modalità di guida quando viene applicata la coppia. L’intero processo viene quindi ripetuto per ogni cambio di marcia successivo.
Questi dispositivi vengono talvolta utilizzati per trasferire la coppia dal motore di un elicottero al suo rotore principale. In caso di avaria del motore, questo tipo di frizione consentirà al rotore di entrare in auto-rotazione continuando a girare più velocemente di quanto il motore stia girando. Molti tipi di motociclette utilizzano anche una frizione Sprag come meccanismo di trasmissione principale tra il motore e la ruota posteriore. L’uso di questo tipo di frizione consente alla ruota posteriore di mantenere la trazione con il fondo stradale durante le manovre di marcia rapida. Le frizioni Sprag sono anche utilizzate come backstop in molti tipi di apparecchiature di sollevamento industriali per evitare che il loro carico cada se si verifica un guasto meccanico catastrofico.
Una frizione Sprag entra anche in gioco come meccanismo di arretramento nei trasportatori inclinati. I trasportatori caricati che operano in una posizione inclinata tentano spesso di correre all’indietro quando il meccanismo di azionamento è fermo. In questa applicazione, l’elemento esterno si attacca al trasportatore per mezzo di un braccio di reazione. L’elemento interno della frizione ruota quindi liberamente con il movimento in avanti del trasportatore. Se il trasportatore tenta di spostarsi all’indietro, i rulli di sprag vengono innestati e il movimento viene interrotto.