Фрикционное изделие


 


Владельцы патента RU 2445526:

Открытое акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (ОАО "ТИИР") (RU)

Изобретение относится к области фрикционных изделий, эксплуатирующихся во фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования. Фрикционное изделие содержит полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе с помощью адгезионного слоя. Поверхность каркаса предварительно обрабатывается на дробеметной установке металлическим песком, а затем покрывается слоем адгезионной полимерной композиции. Использование стального песка с содержанием кремния 12÷22% и размером частиц 0,3÷0,8 мм увеличивает шероховатость поверхности каркаса. Достигается снижение возможности отслоения полимерного композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса при эксплуатации изделия.

 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим полимерный композиционный фрикционный элемент, совмещенный с металлическим каркасом и эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования (колодки дисковых и барабанных тормозов автомобилей, тракторов и др.).

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, содержащий демпфирующий слой, контактирующий с металлическим каркасом (см. Искусство тишины. Журнал «За рулем», №4, апрель 2005 г., с.179). Существенные признаки аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является повышенная возможность отслоения композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса в процессе эксплуатации изделия из-за отсутствия специального адгезионного слоя на поверхности металлического каркаса, контактирующей с композиционным фрикционным элементом.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (колодка дискового тормоза), содержащее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе, при этом поверхность каркаса, контактирующая с фрикционным элементом, выполнена шероховатой, причем рельеф шероховатостей поверхности образован непересекающимися линиями впадин и выступов, чередующихся в направлении продольной оси колодки (см. патент РФ №2086444, МПК6 В61Н 7/02, 1997). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе, поверхность каркаса, контактирующая с фрикционным элементом, выполнена шероховатой» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность отслоения композиционного фрикционного элемента от каркаса при эксплуатации изделия в условиях воздействия на изделие переменных термических и механических нагрузок, а также воздействия воды и химических противогололедных реагентов из-за недостаточной очистки и неоптимальной шероховатости поверхности каркаса в результате абразивной обработки крупнозернистыми абразивными инструментами.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе с помощью адгезионного слоя, при этом поверхность каркаса со стороны фрикционного элемента, покрытая адгезионным слоем, выполнена шероховатой в результате обработки (очистки) чугунной или стальной дробью с высоким содержанием углерода (см. ТИИР: наука и практика. Журнал «Автомобиль и сервис», №8, август 2010 г., с. 40÷41). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе с помощью адгезионного слоя, поверхность каркаса со стороны фрикционного элемента, покрытая адгезионным слоем, выполнена шероховатой» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является возможность отслоения композиционного фрикционного элемента от каркаса изделия в условиях воздействия на изделие переменных термических и механических нагрузок, а также воздействия воды и химических противогололедных реагентов из-за наличия на поверхности каркаса, обработанной (очищенной) чугунной или углеродистой стальной дробью, вкраплений мельчайших частичек чугуна или углеродистой стали. В результате каркас приобретает способность к обильной поверхностной коррозии и не обеспечивает при эксплуатации необходимой адгезионной стойкости, следствием чего и являются недопустимые отслоения фрикционного элемента от каркаса.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик изделия путем снижения возможности отслоения полимерного композиционного фрикционного элемента от металлического каркаса при эксплуатации изделия.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе с помощью адгезионного слоя, поверхность каркаса, покрытая адгезионным слоем, выполнена шероховатой в результате обработки (очистки) стальным песком с содержанием кремния 12÷22% и размером частиц песка 0,3÷0,8 мм, при этом высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности выбрана из соотношения: Rz=0,01÷0,1d, где Rz - высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности, d - размер частиц песка.

Существенные признаки заявляемого изобретения «поверхность каркаса выполнена шероховатой в результате обработки стальным песком с содержанием кремния 12÷22% и размером частиц песка 0,3÷0,8 мм, при этом высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности выбрана из соотношения: Rz=0,01÷0,1d, где Rz - высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности, d - размер частиц песка» являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие содержит металлический (стальной) каркас, совмещенный (например, путем приформовывания или приклеивания) с полимерным композиционным фрикционным элементом. В качестве полимерной основы (матрицы) композита могут использоваться отвержденные смолы, вулканизованные каучуки или их смеси. В качестве наполнителей могут использоваться волокнистые материалы (минеральные волокна, стальные волокна, полиарамидные волокна и др., а также их смеси). Также в состав наполнителей могут входить различные дисперсные материалы (технический углерод, барит и др., а также их смеси). Поверхность металлического каркаса со стороны композиционного фрикционного элемента покрыта адгезионным слоем (клеевым слоем). В качестве материала адгезионного слоя могут использоваться различные клеи, например, на основе смол, каучуков и др. При этом поверхность каркаса со стороны фрикционного элемента выполнена шероховатой. Для обеспечения необходимой шероховатости поверхности каркаса эта поверхность очищена (обработана) струей остроугольных частиц (зерен) стального песка, царапающих поверхность. При этом продукты разрушения частиц песка шаржируют поверхность каркаса. В качестве стального песка может быть использован металлический песок из низкоуглеродистой стали с содержанием кремния 14÷20% (добавка ферросилиция).

Изготавливаться заявляемое изделие может известными методами, например приформовыванием к металлическому каркасу формовочной смеси. При этом поверхность металлического каркаса, к которой приформовывается полимерный фрикционный элемент, предварительно обрабатывается на дробеметной установке металлическим песком, а затем покрывается слоем адгезионной полимерной композиции.

Конкретным примером заявляемого изделия является полимерное композиционное фрикционное изделие, содержащее плоский металлический каркас (колодка дискового тормоза легковых автомобилей) и фрикционный элемент из полимерного композита. Металлический каркас со стороны фрикционного элемента обработан стальным песком из стального высококремнистого полуфабриката с содержанием кремния 14÷20% и размером частиц 0,5 мм. Содержание углерода в полуфабрикате не более 0,5%. Скорость песчаной струи 40÷80 м/сек.

Использование высококремнистого металлического песка увеличивает шероховатость поверхности каркаса и снижает чистоту на 2-3 класса, при этом существенно возрастает коррозийная стойкость поверхности как за счет ее шаржирования мельчайшими частичками песка, образующимися при раскалывании песчинок во время обработки, так и за счет царапания поверхности частицами песка, снимающего небольшие слои металла вместе с дефектами поверхности. В результате повышается адгезия адгезионного слоя к металлическому каркасу, а также повышается адгезионная стойкость адгезионного слоя в условиях эксплуатации изделия, особенно в условиях воздействия воды и химических противогололедных реагентов.

Фрикционное изделие, содержащее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе с помощью адгезионного слоя, отличающееся тем, что поверхность каркаса, покрытая адгезионным слоем, выполнена шероховатой в результате обработки (очистки) стальным песком с содержанием кремния 12÷22% и размером частиц 0,3÷0,8 мм, при этом высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности выбрана из соотношения: Rz=0,01÷0,1d, где Rz - высота неровностей профиля рельефа шероховатой поверхности, d - размер частиц песка.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным колодкам и фрикционным изделиям для различных машин и оборудования. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к изготовлению деталей из композиционного материала: волокнистого субстрата, уплотненного углеродной или керамической матрицей, которые могут быть использованы при изготовлении тормозных дисков, в частности, для авиационных тормозов.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным колодкам и фрикционным изделиям для различных машин и оборудования. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным устройствам рельсового подвижного состава. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам и фрикционным изделиям железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным колодкам. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным изделиям, эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. .
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам испытания фрикционных изделий

Изобретение относится к области фрикционных изделий, эксплуатирующихся в железнодорожном транспорте
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способу изготовления тормозных колодок подвижного железнодорожного состава
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным изделиям, содержащим армирующий металлический каркас, например колодкам дисковых тормозов автомобилей, фрикционным изделиям для различных машин и оборудования

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным накладкам, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования, где фрикционный контакт происходит в среде масла

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах, где сила трения направлена по дуге окружности, по которой осуществляется относительное перемещение контртела и фрикционного изделия

Изобретение относится к области изготовления заготовок из композиционных углерод-углеродных материалов и предназначено для изготовления фрикционных элементов тормозных дисков для авиационной техники и наземного транспорта. Способ включает резку углеродного волокна на отрезки заданного размера с подачей на рабочий орган устройства для резки напряжения от источника постоянного тока, дозированную подачу отрезков углеродного волокна одновременно со связующим в формообразующую часть камеры смешения с заземленным дном, смешивание и формовку заготовки из полученной смеси. Способ осуществляют на установке, содержащей устройство для резки углеродного волокна, питатель для подачи связующего и камеру смешения, при этом рабочий орган устройства для резки содержит, по меньшей мере, один нож и соединен с источником постоянного тока, а камера смешения содержит формообразующую часть, дно которой заземлено. Изобретение позволяет формировать заготовки фрикционных элементов тормозов с высокими механическими и эксплуатационными свойствами за счет максимально возможного разделения жгутов углеродного волокна на монофиламенты и ориентации их в заготовке по направлению, перпендикулярному поверхности трения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас, чугунное дугообразное тело. Дугообразное тело состоит из основного участка тела колодки, снабженного вставками, выполненными цилиндрической формы и размещенными группами, и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем, снабженного вставками, заложенными в ряд в тело колодки. Колодка имеет дополнительный металлический каркас, на котором закреплены цилиндрические вставки основного участка тела колодки и гребневые вставки профильного участка. Цилиндрические вставки основного участка тела колодки выполнены из композиционного фрикционного материала с коэффициентом трения выше коэффициента трения основы. Гребневые вставки профильного участка выполнены в виде профильных элементов и установлены в ручье колодки в плоскости, находящейся в контакте с гребневой поверхностью бандажа колеса, взаимодействующего с боковой поверхностью рельса. Вставки выполнены из антифрикционного композиционного материала с коэффициентом трения ниже коэффициента трения материала основы и абразивностью ниже абразивности материала основы и материала вставок, размещенных в основном участке тела колодки. Достигается снижение уровня шумового загрязнения в процессе торможения, снижение износа гребня колеса и боковой поверхности рельса, увеличение межремонтного периода обслуживания локомотивов и мотовозов, связанного с заменой изношенных колесных пар, а также повышение стабильности и надежности функционирования тормозных систем. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области фрикционных изделий, в частности к тормозным колодкам и накладкам автомобилей, тракторов, мототехники, колодкам рельсового транспорта, накладкам сцеплений и муфт и различным фрикционным устройствам. Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент. В состав полимерного композиционного фрикционного элемента введены дисперсные частицы и частицы из материала, способного при повышенной температуре окисляться с образованием абразивных частиц. Достигается повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик фрикционных изделий при эксплуатации.
Наверх