Strojírenství Stavba a provoz strojů Brzdy ST27 Ing. Michal Jelínek

Zdroje brzdy Příklad: Stránka pro uvedení dílčích témat

brzdy Slouží k zastavení nebo snížení rychlosti pohybu břemene, pojížděcího ústrojí nebo vozu zdvihacích zařízení, jeřábů, výtahů a dopravních prostředků (silničních a kolejových vozidel a letadel). Brzdy snižují pohybovou energii a mění ji na tepelnou. Obvykle zpomalujeme rotační pohyb vyvoláním brzdného momentu Mb, který působí proti hnacímu krouticímu momentu. Aby bylo zastavení pohybu bezpečné, musí platit: 𝐌 𝐛 ≥ 𝐌 𝐤

Mechanické brzdy Brzdného účinku se dosahuje silovým způsobem. Mezi vhodně uspořádanými plochami dochází k vzniku smykového tření. Podle funkce, kterou plní v konkrétním stroji, se dělí na brzdy spouštěcí a stavěcí. Podle směru přítlačné síly vůči brzděnému hřídeli se mechanické brzdy dělí na radiální a axiální.  

Radiální brzdy   U těchto brzd směřuje přítlačná síla do středu nebo od středu brzděného kotouče. Podle konstrukce se jedná o brzdy čelisťové nebo pásové. ČELISŤOVÉ BRZDY Používají se u jeřábů a u silničních a kolejových vozidel. Čelist nebo čelisti mohou být vzhledem k bubnu nebo kolu uloženy uvnitř (silniční vozidla) nebo vně (jeřáby a kolejová vozidla).

Čelisťové brzdy Pro malé výkony (ruční zdvihadla) Namáhá hřídel ohybem Obrázek 1: jednočelisťová brzda

čelisŤové brzdy Brzdová čelist S‘ – plocha pro odvod tepla Mt – třecí moment PZ – měrný ztrátový výkon (W/mm2) PDZ – měrný dovolený ztrátový výkon v – obvodová rychlost MB – brzdicí moment pD – dovolený tlak f – součinitel tření v brzdě Obrázek 2: Brzdová čelist

Čelisťové brzdy Brzda používaná u jeřábů V klidovém stavu je zabrzděná Obrázek 3: Dvoučelisťová brzda

Čelisťové brzdy DVOUČELISŤOVÁ BUBNOVÁ BRZDA Čelisti uvnitř bubnu Používá se u automobilů 𝐌 𝐤 ≥ 𝐌 𝐭   𝐅 𝐧 . f . d ≥ 𝐌 𝐤   𝐅 𝐩𝐢 ≥ 𝐌 𝐤 𝐚 𝐛 . 𝐟 . 𝐝   𝐌 𝐤 = 𝐅 𝐭 ′ . 𝐑 𝐝 . =𝐆 . 𝐟 𝐚 . 𝐑 𝐝 Ft´– třecí síla mezi koly a vozovkou Mt – třecí moment Fpi – síla od brzdového válečku fa – součinitel tření mezi koly a vozovkou Obrázek 4: Bubnová brzda

Pásové brzdy Používají se zejména u ručních zdvihadel s malými rychlostmi zdvihu, u jeřábů apod. Materiál bubnu je ocel nebo litina, brzdový pás může být ocelový nebo obložený. Výpočet vychází ze známých vztahů pro vláknové tření (Eulerovy vztahy). 𝑭 𝒔𝟏 = 𝑭 𝒔𝟐 . 𝒆 𝜶𝒇 e – Eulerovo číslo (základ přirozených logaritmů), přibližná hodnota je 2,7183 α – úhel opásání f – součinitel tření mezi bubnem a pásem FS1, FS2 – síly v pásu(FS1 >FS2)

Pásové brzdy jednoduchá pásová brzda Obrázek 5: Pásová brzda

Axiální brzdy KOTOUČOVĚ BRZDY U těchto brzd působí přítlačná síla ve směru osy brzděného kotouče. Podle konstrukce se jedná o brzdy kotoučové, lamelové, kuželové a samočinné. KOTOUČOVĚ BRZDY Používají se u automobilů, motocyklů, jízdních kol a menších letadel. Brzdí třecím kotoučem, a to jednou nebo oběma čelními plochami. Brzdové destičky jsou opatřeny třecím obložením, které má vysokou odolnost. Pracují na stejném principu jako kotoučové spojky s jakýmkoli ovládáním. Brzdicí část je spojena s rámem stroje a neotáčí se. Přívod ovládací energie je proto oproti spojce jednodušší.

Kotoučová brzda automobilu Kotoučové brzdy Kotoučová brzda automobilu Obrázek 6: Kotoučová brzda

Lamelové brzdy KUŽELOVÉ BRZDY Brzdicí kotouč nahrazují lamely. Konstrukce je podobná lamelovým spojkám. Zvětšuje se tak třecí plocha, aniž by docházelo k příliš velkému zvětšování průměru kotouče. Používají se u větších nebo rychlých, zejména vojenských letadel. KUŽELOVÉ BRZDY Jejich uspořádání je obdobné jako u hřídelových spojek. Část spojky je pevně spojena s konstrukcí a druhá s otáčejícím se hřídelem. Axiálním posuvem vůči sobě je pak dosaženo brzdicího efektu.

Samočinné brzdy Z hlediska principu činnosti a konstrukce se jedná o zvláštní druh brzd kuželových, kotoučových nebo lamelových. Jsou konstruovány tak, aby byl brzděný moment úměrný velikosti momentu vyvolaného břemenem. Používají se u kladkostrojů a navijáků jako spouštěcí brzdy.   1 – řetězovka 2 – šnek 3 – šnekové kolo 4 – řetězka pro řetěz břemene 5 – brzdový kužel Obrázek 7: Samočinná kuželová brzda

Seznam použité literatury KŘÍŽ, Rudolf a kol. Stavba a provoz strojů I: Části strojů. Praha: SNTL, 1977. L13-C2-V-43f/25559. MRÁZ, Libor. Stavba a provoz strojů I: Pracovní sešit pro II. ročník. Interní vydání pro SPŠ ZLÍN 2008