Páková brzda s kuličkou: konstrukce, princip a použití

Páková brzda s kuličkou je ručně ovládaný mechanismus, v němž páčka přenáší sílu na brzdové táhlo nebo lanko. V motocyklové praxi se označení používá například pro páčku brzdy s kuličkou určenou pro motocykly JAWA 550, 555, 05, 20, 21 a 23.

Samotná páčka je pouze ovládacím prvkem; vlastní brzdný účinek vzniká až přenesením síly na brzdu kola. U starších jízdních kol a veteránů se používala také historická přední přítlačná brzda, jejíž gumový špalík se přitlačoval shora na plášť předního kola.

Co znamená páková brzda s kuličkou

Páková brzda s kuličkou označuje brzdovou páčku zakončenou kulovým prvkem nebo opatřenou kuličkou na konci ovládací části. Kulička zlepšuje kontakt prstu s páčkou, omezuje ostré hrany a současně pomáhá zabránit sklouznutí prstu při ovládání.

V katalogovém označení se objevuje například název „páčka brzdy s kuličkou - LEVÁ“, přičemž konkrétní provedení je určeno pro levou stranu řídítek. U historických motocyklů je proto nutné rozlišit levou a pravou páčku a ověřit, zda odpovídá konstrukci řídítek, uložení páky a způsobu vedení brzdového lanka.

Princip pákového převodu

Páka umožňuje zesílit sílu vyvozenou rukou změnou poměru ramen. Síla působící na delší rameno páčky vytváří moment, který se přenáší na kratší rameno a následně na lanko, táhlo nebo další část brzdového mechanismu.

Výsledný brzdný účinek závisí nejen na samotné páčce, ale také na správném nastavení ovládacího prvku, volném chodu lanka, stavu brzdových čelistí nebo špalků a na tření mezi brzdným prvkem a brzděnou plochou.

Přenos síly v brzdovém mechanismu

Síla, kterou působí stlačený vzduch na píst v brzdovém válci je zesílena mechanickým převodem (obr. 1 síla Fm) a rozvedena ke kolům brzděných dvojkolí Fz, kde přitlačuje litinové špalíky na jízdní plochu kol .

Po přitlačení silou Fz vzniká mezi brzdovým špalíkem a jízdní plochou kola třecí síla Fb, která působí proti otáčení kola. Moment způsobený třecí silou brzdových špalíků působí následně díky adhezi ve styku kolo - kolejnice jako síla Fa orientovaná proti pohybu vozidla.

Silou Fa při brzdění působí kolejnice na kolo, je to reakce kolejnice na brzdnou sílu, která se zánikem pohybu kola společně s třecí silou mizí.

Mechanická část špalíkové brzdy

Špalíková brzda svým výkonem tepelně zatěžuje kola, proto je použitelná pouze do rychlosti 160 km/h. Brzdná síla špalíkové brzdy Fb = Fz · f je závislá na síle na zdrž Fz a na velikosti součinitele tření mezi jízdní plochou kola a brzdovým špalíkem f, která klesá s zvyšující se rychlostí.

Aby byla zachována účinnost špalíkové brzdy i ve vyšších rychlostech, musí být při zvyšování rychlosti ve vhodný okamžik zvýšen přítlak na brzdové špalíky, proto je špalíková brzda pro vyšší rychlosti konstruována jako brzda dvoustupňová (princip vysvětlen v článku o podvozku Görlitz).

Mechanickou část špalíkové brzdy můžeme rozdělit na tři základní části:

• mechanický převod u brzdového válce
• pákoví a tyčoví pojezdu
• mechanismus ruční brzdy

Mechanický převod

Mechanický převod (obr. 3), zavěšený pomocí vodítek na spodku vozu poblíž brzdového válce 1, slouží k zesílení síly z brzdového válce. Pákový převod tvoří dvě převodnice 2 normalizovaných délek od 620 do 960 mm vzájemně vázané spojnicí.

Spojnice převodnic 3 slouží k rozvodu brzdící síly na obě strany brzdového válce. Jedna převodnice je upevněna k pístnici válce, druhá je ukotvena k pevnému dnu válce, aby reakce na brzdnou sílu nezatěžovala šroubový spoj brzdového válce se spodkem vozu.

Pokud jsou v konstrukci vozu použity dva brzdové válce (především osobní vozy), je použita pouze jedna převodnice, spojnice převodnic je nahrazena táhlem, které váže otočný bod převodnice ke spodku vozu.

Regulační tyč stavěče zdrží 5 je při jednostranném rozvodu síly rovněž vázána ke ke spodku vozu. Mezi mechanickým převodem a brzdovým zařízením pojezdu je řazený stavěč odlehlosti zdrží, 4 který udržuje optimální vzdálenost brzdových špalíků od jízdní plochy kol, která se mění jednak opotřebením kol i špalíků, ale i se zatížením vozu.

Pákoví a tyčoví pojezdu

Síla zesílená mechanickým převodem je táhlem (obr. 4 poz. 1) vedena k převodnicím (obr. 4 poz. 2), vzájemně ve střední části vázaným spojnicí převodnic (obr. 4 poz. 3). Převodnice, zavěšené pomocí závěsů převodnic (obr. 4 poz. 4) na spodek vozu, mají na spodní straně vázány rozpory zdrží (obr. 4 poz. 5).

Převodnice umístěná nejdále od brzdového válce je svou horní stranou buď pomocí táhla nebo přímo vázána k rámu vozu pomocí kotevníku (obr. 4 poz. 8). Některé konstrukce kotevníků umožňují přesazením svorníku do vzdálenějšího otvoru zkrátit táhloví, aby byla při osoustružení kol na nový opravárenský rozměr dodržena správná odlehlost brzdových špalíků od jízdní plochy kol (stavěč zdrží má jen omezenou regulační délku).

Pákoví a táhloví pojezdu má vždy převod 1 : 1. Na obr. 4 je pákoví a tyčoví rámového vozidla, tyčoví a pákoví podvozkových vozidel připomíná dva za sebou spojené brzdové mechanismy rámových vozidel, vzájemně spojené obkročným táhlem, které svým rozdvojením obchází uložení skříně vozu na podvozek.

Závěsy převodnic, zdrží a kotevník jsou u podvozkových vozidel vázány k rámu podvozku. Jednotlivá konstrukční řešení mechanismu brzdy podvozkových vozidel najdete v kapitole o pojezdech podvozkových vozidel.

Rozpora zdrží (obr. 4 poz. 5) slouží jako vahadlo pro rozvod síly mezi zdrže na téže straně kol jednoho dvojkolí, udržuje stálou vzdálenost zdrží na jedné straně kol a zachycuje příčné síly vznikající přítlakem špalíků na jízdní plochu kol, která není válcová.

Proti pádu do kolejiště při uvolnění závěsů jsou rozpory jištěny záchytkami (obr. 4 poz. 9) z pásové oceli upevněnými ke spodku vozu.

Brzdová zdrž a brzdový špalík

Brzdová zdrž se skládá z botky (obr. 5 poz. 2) a brzdového špalíku (obr. 5 poz. 1). Existuje několik typů brzdových zdrží:

• celistvá zdrž - sloučena funkce botky a špalíku
• jednošpalíková zdrž - obr. 5
• dvoušpalíková zdrž
• dvojčitá zdrž

Botka zdrže, konstruovaná buď jako svařenec z oceli nebo odlitek z temperované litiny s pouzdřenými otvory, je zavěšena na rámu vozu nebo podvozku a upevněna na brzdové rozpoře.

Závěs brzdové zdrže (obr. 5 poz. 3) převádí brzdící síly (obr. 1 síla Fb) vyvozené zdržemi do konstrukce rámu vozu nebo podvozku a svou konstrukcí způsobuje odlehnutí brzdových špalíků od kol pouze působením tíhy zdrží.

Špalík je k botce připevněn pomocí klínu (obr. 5 poz. 5), který je zasunut do obdélníkového otvoru na zadní straně špalíku (obr. 6).

Materiály a rozměry špalíků

Litinové brzdové špalíky jsou podle použitého materiálu rozděleny na několik typů viz tab. 1.

Brzdové špalíky jsou dále označovány podle provedení a své délky (obr. 5 rozměr L). Jednošpalíkové zdrže jsou osazovány špalíky délky 320 mm, dvoušpalíkové a dvojčité mají upevněny špalíky délky 250 mm.

Litinové brzdové špalíky mají uvnitř ocelovou ochranou vložku, která při zlomení litinového těla špalíku udrží špalík v celku.

Ruční brzda

Ruční brzda slouží k zajištění stojících vozidel proti samovolnému pohybu, nebo při posunu s doprovodem, kde posunovač stojící na plošině (obr. 7), reguluje klikou ruční brzdy rychlost samostatné skupiny vagónů odražených posunující lokomotivou, nebo spuštěných ze svážného pahrbku.

Pořádací brzda není vybavena plošinou na čele vozu, ale je ovládaná ručním kolem z boku vozu zaměstnancem stojícím mimo vůz v úrovni koleje. Ruční kolo pořádací brzdy může být umístěno na podélníku vozu nebo na bočnici podvozku.

Mechanismus ruční brzdy (obr. 7) tvoří klika 1 nasazená na hřídeli vřetene s lichoběžníkovým závitem se stoupáním 16 mm (obr. 7 poz. 2). Čtvercová matice 3 na vřeteni unáší táhla 4 připojená k úhlové páce 5.

Od úhlové páky je buď přímo nebo přes další pákový převod vedeno táhlo k převodnici u brzdového válce. Vřeteno ruční brzdy může být orientováno vodorovně s připojeným kuželovým převodem viz obr. 8.

Pro dostatečné zesílení lidské síly, kterou je ruční brzda utahována je hodnota jejího převodu přibližně 1400.

Páková brzda s kuličkou u historických motocyklů

U historických motocyklů představuje páková brzda s kuličkou jednoduchý mechanický ovladač, který musí odpovídat konkrétnímu typu stroje. Důležité je správné uchycení na řídítkách, poloha páčky, napojení brzdového lanka a dostatečný rozsah pohybu.

U provedení pro motocykly JAWA 550, 555, 05, 20, 21 a 23 se uvádí levá leštěná hliníková páčka brzdy s kuličkou. U podobných historických dílů je vhodné věnovat pozornost nejen vzhledu, ale především shodě uchycení, délce páky a kompatibilitě s původním brzdovým mechanismem.

Historická přítlačná brzda jízdního kola

Historická přední přítlačná brzda používaná na starých jízdních kolech a veteránech pracuje odlišně od brzdy působící na ráfek. Kompletní sada se skládá z brzdové páky a táhla zakončeného gumovým špalkem, který se přitláčí shora na plášť (pneumatiku) předního kola.

U tohoto řešení vzniká brzdný účinek přímým tlakem gumového špalku na pneumatiku. Stav špalku, správné nastavení táhla a poloha vůči plášti mají zásadní vliv na funkci brzdy.

Kontrola funkce pákové brzdy

Před uvedením brzdy do provozu je nutné ověřit, zda se páčka pohybuje plynule, zda se po uvolnění vrací do výchozí polohy a zda se ovládací lanko nebo táhlo nepohybuje s nadměrným odporem.

Současně je třeba zkontrolovat upevnění páčky, stav kuličky, případné praskliny v tělese, stav čepu, spojení s lankem a správnou polohu brzdového prvku vůči kolu, ráfku, plášti nebo jiné brzdné ploše.

U špalíkové brzdy je nutné sledovat také opotřebení kol a špalíků, protože jejich změna ovlivňuje odlehlost brzdových špalíků od jízdní plochy kol. U historických motocyklů a jízdních kol musí páčka vytvářet dostatečný zdvih pro úplné přitlačení brzdného prvku, ale zároveň nesmí při běžném ovládání narážet do řídítek.

tags: #packa #brzdy #s #kulickou