Brzda

Brzda je technické zařízení sloužící k zastavení nebo zpomalení pohybujícího se předmětu nebo pro jeho udržení v klidu. Kinetická energie je při brzdění zpravidla přeměňována v jiný druh energie, část energie se při brzdění vždy přemění v teplo. Brzdy mají velký význam především u dopravních prostředků. Oblast jejich použití je ovšem mnohem širší, s brzdami se lze setkat i u nejrůznějších strojních zařízení.

Typy brzd

Podle konstrukce brzdné části

Mechanické brzdy

Brzdy působí mechanicky na pohyblivou část vozidla nebo stroje (na kolo, nápravu, převodové mechanismy atd.).

Inzerce

• Špalíková brzda – brzdové špalky působí na jízdní plochu kola. Do začátku 20. století nejběžnější typ. Dodnes se užívá u železnice.
• Bubnová brzda – brzdové elementy působí na vnitřní povrch válcové plochy tělesa (bubnu) spojeného s brzděnou součástí. Používána během 20. století v automobilech, dnes na ústupu
• Kotoučová brzda – brzdové čelisti svírají kotouč nasazený na brzděném hřídeli. Jedná se o moderní, široce používanou brzdu
• Pásová brzda – brzdové elementy jsou připevněny k pásu, který obepíná brzděné kolo. Tato brzda se používá spíše u pevných zařízení – strojovny lanových drah, jeřáby. Dříve se používala i jako parkovací brzda motorových vozidel při umístění na kardanově hřídeli.
• Západková brzda – západka zabrání pohybu – použitelná pouze jako zajišťovací nebo jako mechanická pojistka – například na napínacích kladkách pro případ náhlého odlehčení

Neadhezní brzdy na vozidle

Brzdy umístěné na dopravním prostředku působící mechanicky přímo na dopravní cestu takovým způsobem, aby nebyly omezeny velikostí dostupné adheze (smykem kol). Typické jsou především pro kolejové dopravní prostředky.

• Kolejnicová brzda – trámec brzdy je magnetickou silou přitažen ke kolejnici, na kterou pak působí třecí silou. Tato brzda se používá jako nouzová, respektive jako doplňková pro zvýšení celkové brzdné síly vozidla nad limit daný součinitelem adheze. Trámec obsahuje elektromagnety nebo permanentní magnety. Ve druhém případě lze tuto brzdu použít i jako zajišťovací.
• Kleštinová brzda – kleštiny se silou pružin zachytí jízdní dráhy. Užívá se u lanových drah a výtahů jako bezpečnostní pro případ uvolnění lana. Samo odlehčení způsobí přilehnutí kleštin, případný pohyb ve směru dolů je ještě více přitlačí k jízdní dráze
• Ozubnicová brzda – na dráze vybavené ozubnicí mohou být i tažená vozidla vybavena třecí brzdou působící na ozubené kolo
• Vířivá brzda – trámec brzdy není v kontaktu s kolejnicí, k brzdění se využívá vířivých proudů v kolejnici
• Brzdění nohou nebo předmětem o vozovku – jezdec, zpravidla na jednostopém vozidle, v případě nedostatečného účinku jiných brzd, brzdí třením dolní končetiny o vozovku

Na podobném principu jsou založeny kotvy u plavidel, k jejichž účinku může být využito třecí síly na dně, hydraulických sil vyvolaných obtékáním kotvy i pevného mechanického zachycení hrotů kotvy.

Brzdy na dopravní cestě

• Kolejová brzda – brzda je součástí kolejiště, avšak působí na projíždějící vozidla – užívá se při posunu na seřaďovacích nádražích a na horské dráze.

Brzdy na jiných vnějších zařízeních

• U dopravních prostředků nebo strojních zařízeních poháněných lany, řetězy nebo jinými mechanickými převody síly může být brzda umístěna na různých těchto součástech.

Pneumatické a hydraulické brzdy

Brzdy využívající stlačování plynů

Elektrodynamická brzda

Elektrodynamická brzda mění kinetickou energii v elektrickou, která se vrací do sítě (tzv. rekuperace) anebo maří v brzdovém odporníku. Podobně jako u motorové brzdy je k brzdění využíváno motoru.

Podle ovládání

• Sklopný nebo zašlapávací pedál: hloubka sešlápnutí pedálu zpravidla ovlivňuje intenzitu brzdného účinku. Sklopné pedály se používají běžně pro provozní brzdy u silničních motorových vozidel a některých typů drážních vozidel, zejména tramvají.
• Tlačítko: v minulosti se používala například u výtahů pro příjem signálu k nouzovému zastavení. Tlačítko obvykle neslouží k přenosu brzdné síly, ale jen k přenosu impulsu. V některých případech může brzdný účinek vyvolat naopak puštění dosud drženého tlačítka (například při ovládání tramvají ze zadní plošiny).
• Páka, používá se například u některých novějších tramvají. Ovládání brzdy může být integrováno s ovládáním jízdy (pohonu), tatáž páka při naklonění jedním směrem vyvolává akceleraci, při naklonění druhým směrem brzdný účinek. U větších vozidel a zařízení slouží ovládací páka jen k přenosu impulsu, u menších (například jízdní kolo) přenáší přímo brzdnou sílu.
• Tažná rukojeť je známa zejména jako ovládání záchranné brzdy u osobních železničních vozů.
• Brzda může být ovládána kolem, které je obdobné kormidelnickému kolu či volantu. Převod umožňuje jemnější odstupňování brzdného účinku. Používá se například jako posunovací brzda u železničních vozů.

Ovládací prvky brzdy mohou být pružinou či pružinami tlačeny do některé polohy, popřípadě mohou umožňovat aretaci v některých polohách (zajišťovací brzda zejména v poloze zabrzděno, ostatní brzdy zpravidla v poloze odbrzděno). Ovládání záchranné brzdy bývá někdy chráněno plombou nebo průhledným krytem (např. sklíčkem), které při použití je třeba odstranit.

Automatické brzdy mohou být spuštěny bez přímého zásahu řidiče nebo jiného obsluhujícího pracovníka. Impulsem ke spuštění může být:

• Dosažení cíle dopravy (například v koncovém místě dráhy)
• Překročení maximální nebo provozní rychlosti
• Přerušení řídicích elektrických obvodů nebo pneumatického potrubí (například při přetržení vlaku)
• Přerušení dodávky trakčního napětí
• Detekce osoby nebo předmětu na nežádoucím místě (fotobuňkou, termodetektorem, mechanicky atd.), případně detekce jiné závady
• Detekce selhání jiného typu brzdy (např. zaúčinkování pneumatické brzdy při selhání elektrodynamické brzdy).

Je-li brzda ovladatelná elektronickým systémem, může umožňovat různé kombinace přímého i automatického ovládání.

• Páková brzda
• Lanková brzda
• Hydraulická brzda
• Samočinná tlaková brzda
• Sací brzda
• Heberleinova brzda – průběžná brzda ovládaná lanem
• Přímočinná brzda – zpravidla působí pouze na vozidle, ze kterého je ovládána – neúčinkuje při přerušení spojení mezi vozidly
• Samočinná brzda – zaúčinkuje samostatně při přerušení spojení mezi vozidly soupravy

Související články