Фрикционное изделие


 


Владельцы патента RU 2498125:

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

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.

 

Предлагаемое изобретение относится к различным фрикционным изделиям, а именно к содержащим и не содержащим металлический каркас тормозным колодкам и накладкам автомобилей, тракторов, мототехники, колодкам рельсового транспорта, накладкам сцеплений и муфт, различным фрикционным устройствам и т.д.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (тормозная колодка), включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные абразивные частицы, например микропорошок корунда (см. Б.А. Ширяев. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М., «Химия», 1982, с.6). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, дисперсные абразивные частицы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение фрикционных характеристик фрикционного элемента при значительных нагревах тонкого поверхностного слоя полимерного фрикционного материала в процессе эксплуатации, например при интенсивных торможениях.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (тормозная колодка), включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены различные дисперсные частицы (см. патент РФ №2364770, МПК F16D 69/02, 2007 г.). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент, дисперсные частицы» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является падение фрикционных характеристик фрикционного элемента в результате значительного нагрева тонкого поверхностного слоя полимерного композита при трибоконтакте, особенно в случае интенсивного торможения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик фрикционных изделий при эксплуатации путем стабилизации фрикционных характеристик фрикционного элемента при нагревах в процессе эксплуатации за счет увеличения количества участвующих в трибоконтакте абразивных частиц при значительных (более 400°С) нагревах поверхности фрикционного элемента.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы, в состав полимерного композиционного фрикционного элемента дополнительно введены дисперсные частицы из материала, способного при повышенной температуре окисляться с образованием абразивных частиц.

Существенные признаки заявляемого изобретения «в состав полимерного композиционного фрикционного элемента дополнительно введены дисперсные частицы из материала, способного при повышенной температуре окисляться с образованием абразивных частиц» являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, который, при необходимости, может быть армирован, например, путем фиксации на металлическом каркасе. Полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из полимерного композита на основе полимерной матрицы с различными наполнителями, включая волокнистые и дисперсные. Полимерный композит также может включать дисперсный абразивный наполнитель или наполнители. В качестве одного из дисперсных наполнителей композит содержит порошок из малокремнистого, среднекремнистого или высококремнистого ферросилиция (силицида железа).

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известным способом, например формованием из полимерной композиции, содержащей соответствующий порошок.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент. Полимерный композит, из которого изготовлен фрикционный элемент, содержит от 0,1% масс, до 5% масс, частиц из малокремнистого ферросилиция (содержание Si от 9% до 15%). Размер частиц не более 0,3÷0,5 мм.

Наличие во фрикционном элементе частиц ферросилиция, являющегося ферросплавом, обеспечивает необходимые фрикционные свойства изделия при низких температурах как за счет абразивности этих частиц, так и за счет других абразивных дисперсных наполнителей (если они имеются). При повышении в процессе эксплуатации температуры участвующего в трибоконтакте поверхностного (рабочего) слоя изделия до 400°С и более, содержащийся в ферросилиции кремний окисляется в SiO2. При этом образуются мелкие и мельчайшие (вплоть до наноразмерных) абразивные частицы кремнезема (кварцита), увеличивающие абразивные свойства рабочей поверхности полимерного композиционного фрикционного элемента. За счет образования дополнительных абразивных частиц компенсируется температурное снижение фрикционных характеристик фрикционного изделия. При снижении температуры дополнительно образовавшиеся абразивные частицы частично или полностью уносятся с рабочей поверхности с продуктами износа полимерного композиционного фрикционного элемента. В результате при изменениях температуры рабочей поверхности фрикционного изделия стабилизируются его фрикционные характеристики и повышается надежность изделия в процессе эксплуатации.

Фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы, отличающееся тем, что в состав полимерного фрикционного элемента дополнительно введены частицы из материала, способного при повышенной температуре окисляться с образованием абразивных частиц.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас, чугунное дугообразное тело.

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.

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 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. .
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 железнодорожного транспорта, в частности к способу изготовления тормозных колодок подвижного железнодорожного состава. .

Изобретение относится к области фрикционных изделий, эксплуатирующихся в железнодорожном транспорте. .
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам испытания фрикционных изделий. .
Изобретение относится к области фрикционных изделий, эксплуатирующихся во фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, стальной проволочный каркас, твердую чугунную вставку, покрытую электрохимическим способом бронзовым сплавом, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент. Стальной проволочный каркас представляет собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки, по периметру колодки, две замкнутые рамки. Внутренние части двух замкнутых рамок взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропускания чеки. Колодка с тыльной ее стороны содержит стальную сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент. Чугунная вставка с бронзовым сплавом в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки, и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны. Верхняя нерабочая часть вставки вставлена в проволочный каркас и защемлена в нем. Все металлические детали колодки находятся в непосредственном контакте. Достигается увеличение надежности конструкции колодки и увеличение ее ресурса при эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования тягового подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас и дугообразное тело, состоящее из основного участка тела колодки и профильного участка тела колодки с выполненным в нем ручьем. Дугообразное тело колодки состоит из отдельных элементов, закрепленных на стальном каркасе. Элементы, образующие основной участок тела колодки, выполнены из фрикционного материала, а элементы, образующие профильный участок тела колодки, выполнены из антифрикционного материала. Фрикционный материал имеет в 1,5-10 раз больше коэффициент трения и в 1,5-3,5 большую абразивную стойкость, чем у антифрикционного материала. Фрикционные элементы, образующие основной участок тела колодки, имеют различную высоту. Фрикционные элементы с большей высотой расположены на краях стального каркаса. Достигается повышение эффективности торможения локомотивов и мотовозов, 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. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области фрикционных колодок из спеченного материала, предназначенных для дисковых тормозов железнодорожных вагонов. Фрикционная колодка содержит опорную плиту, соединительный элемент и ряд накладок из фрикционного материала, расположенных над опорной плитой. Соединительный элемент снабжен держателем колодки, расположенным под опорной плитой. Каждая накладка содержит вставку, при этом накладка и вставка выполнены из различных порошковых смесей. Вставка имеет более высокий коэффициент теплового расширения и более высокую сжимаемость по сравнению с накладкой. Поверхность, занимаемая вставкой, составляет от 19% до 26% от общей площади одной накладки. Достигается обеспечение равномерного распределения давления по поверхности контакта накладок и диска при каждом торможении. 15 з.п. ф-лы, 55 ил.

Изобретение относится к области фрикционных изделий из неасбестовых органических материалов, не содержащих меди, в частности к тормозным колодкам и накладкам автомобилей, тракторов и различных фрикционных устройств. Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого дополнительно введены абразивные дисперсные частицы. Достигается повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик фрикционных изделий при эксплуатации, за счет удаления частиц адгезионного переноса без ухудшения износостойкости и фрикционных характеристик изделия, а также исключения налипания частиц переноса.
Изобретения относятся к области машиностроения. Способ заключается в добавлении к имеющему открытую пористость несущему материалу с высокой удельной поверхностью связующего средства. Затем несущий материал и связующее средство перемешивают до тех пор, пока несущий материал не будет в значительной степени смочен связующим средство. После чего добавляют функциональное вещество, которое частично принимается несущим материалом. Фрикционный материал включает несущий материал с высокой открытой пористостью, который смочен связующим средством и на который наносится или в который введено функциональное вещество. Тормозная колодка содержит фрикционный материал, изготовленный способом добавления функционального вещества, которое частично принимается несущим материалом. Тормозная колодка содержит фрикционный материал с несущим материалом с высокой открытой пористостью, на который наносится или в который введено функциональное вещество. Достигается уменьшение шума тормозов, а также улучшение комфорта. 4 н. и 17 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему фрикционный элемент, снабженный выступами, размещенными внутри отверстий. Полимерный демпфирующий слой и противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами зафиксированы в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента. Полимерный демпфирующий слой фиксируется на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент. Отогнутые элементы противошумной металлической пластины выполняются в виде кольцевых бортов и фиксируются в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента без фиксации к металлическому каркасу. Достигаются повышение шумопоглощающей способности изделия, упрощение фиксации противошумной пластины и уменьшение сложности изготовления противошумной пластины. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями и приформованный к нему фрикционный элемент, снабженный выступами, размещенными внутри отверстий. Полимерный демпфирующий слой и противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами зафиксированы в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента. Полимерный демпфирующий слой фиксируется на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент. Отогнутые элементы противошумной металлической пластины выполняются в виде бортов и фиксируются в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента без фиксации к металлическому каркасу. Высота частей выступов фрикционного элемента, размещенных внутри бортов, меньше толщины металлического каркаса. Высота частей выступов фрикционного элемента, размещенных между бортами и стенками отверстий в каркасе, больше высоты частей выступов фрикционного элемента, размещенных внутри бортов, но не больше толщины металлического каркаса. Достигается повышение шумопоглощающей способности изделия, упрощение фиксации противошумной пластины и уменьшение сложности изготовления противошумной пластины. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями, приформованный к нему фрикционный элемент, полимерный демпфирующий слой и противошумную металлическую пластину с отогнутыми элементами. Фрикционный элемент снабжен выступами, размещенными внутри отверстий. Отогнутые элементы зафиксированы в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента. Полимерный демпфирующий слой зафиксирован на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент. Поверхность демпфирующего слоя, обращенная к противошумной металлической пластине, выполнена с выступами и впадинами. Отогнутые элементы противошумной металлической пластины выполнены в виде бортов и зафиксированы в отверстиях металлического каркаса к выступам фрикционного элемента без фиксации к металлическому каркасу. Высота бортов меньше толщины металлического каркаса. Достигается повышение шумопоглощающей способности изделия за счет оптимального размещения шумопоглощающего слоя, упрощение фиксации противошумной пластины и уменьшение сложности изготовления противошумной пластины. 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изготовления тормозных колодок, например колодок дисковых тормозов, снабженных защитными элементами. Способ включает подготовку каркаса, содержащего одно или несколько сквозных отверстий. На подготовленный каркас наносят демпфирующий слой, поверх которого размещают металлическую пластину, снабженную отогнутыми элементами в виде бортов или борта. Борта или борт размещают в отверстиях или отверстии каркаса. Формование фрикционной накладки на каркасе осуществляют с одновременной заформовкой бортов или борта металлической пластины во фрикционную накладку. Достигается упрощение изготовления тормозной колодки с противошумной защитой посредством формирования противошумной защиты непосредственно в процессе изготовления колодки без организации отдельных технологических процессов по изготовлению защиты и ее установки на колодке.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Колодка содержит стальной каркас и дугообразное тело, состоящее их отдельных фрикционных элементов, закрепленных на стальном каркасе. Элементы выполнены из фрикционного материала. Стальной каркас имеет скобу и направляющие, приваренные к наружной поверхности, Направляющие и стальной каркас имеют прижимные пластины, которые удерживают фрикционные элементы на стальном каркасе. Фрикционный элемент колодки выполнен в форме призматоида, основания которого имеют форму трапеции. В основаниях имеются впадины, куда входят прижимные пластины стального каркаса. Вставленные в стальной каркас фрикционные элементы закреплены путем обжима боковых прижимных пластин каркаса, два крайних дополнительно прижаты прижимными пластинами направляющих каркаса. Фрикционные элементы колодки выполнены из материала на основе железа. Достигается повышение безопасности движения железнодорожных вагонов за счет устранения дефектного слоя, образующегося на поверхности катания вагонного колеса, улучшения теплоотвода из зоны контакта колодки и колеса, повышения износостойкости тормозной колодки, повышения технологичности изготовления колодки и снижения периода приработки в системе «колесо - тормозная колодка». 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх