Нао фрикционное изделие, не содержащее меди



 


Владельцы патента RU 2503859:

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

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.

 

Заявляемое изобретение относится к фрикционным изделиям из неасбестовых органических нестальных материалов, не содержащих меди, 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 и прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (тормозная колодка) из не содержащего металлической меди НАО фрикционного материала, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент (см. Л.Смитс и др. Снижение цены и повышение эксплуатационных свойств за счет преобразования полуметаллических накладок дискового тормоза в неасбестовые органические (НАО) накладки. Труды 6-го международного симпозиума по фрикционным материалам ЯРОФРИ-2006, Ярославль, сентябрь 2006 г., с.86÷92). Существенные признаки аналога и прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога и прототипа является снижение износостойкости и эксплуатационных характеристик фрикционного элемента, а также дребезжания и вибрации при значительных нагревах полимерного фрикционного материала в процессе эксплуатации, например, при интенсивных торможениях, из-за налипания материала на поверхность металлического контртела вследствие адгезионного переноса частиц полимерного фрикционного материала.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик фрикционных изделий при эксплуатации путем снижения размера частиц переноса и соответствующего снижения размера частиц износа, за счет введения в состав полимерного композиционного материала частиц, препятствующих накоплению частиц переноса на поверхности металлического контртела и их агломерации в достаточно крупные частицы износа (объем которых обычно в 125 раз больше объема частиц переноса).

Для достижения указанного технического результата в не содержащем меди НАО фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы, в состав полимерного композиционного фрикционного элемента дополнительно введены абразивные дисперсные частицы, линейные размеры которых выбраны из соотношения: , где А - линейный размер абразивных частиц; В - линейный размер частиц переноса.

Существенные признаки заявляемого изобретения «в состав полимерного композиционного фрикционного элемента дополнительно введены абразивные дисперсные частицы, линейные размеры которых выбраны из соотношения: , где А - линейный размер абразивных частиц; В - линейный размер частиц переноса» 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 включает дисперсный абразивный наполнитель (или наполнители), например абразивный микропорошок. При этом полимерный фрикционный композит не содержит частиц меди или ее сплавов, а также частиц стали и железа. Объем частиц износа для таких композитов обычно составляет около 125 размеров частиц переноса В, которые аккумулируются на контртеле в результате адгезионного переноса. Линейные размеры частиц переноса при этом примерно в 50 раз меньше размера частиц в равновесном состоянии в результате аккумуляции, то есть размера частиц износа. Абразивные частицы А, введенные в состав полимерного фрикционного композита, имеют линейные размеры до 10 раз больше, чем частицы переноса В.

Соотношение между размерами этих частиц , где А - размеры частиц переноса; В - размеры абразивных частиц.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известным способом, например формованием из полимерной композиции, содержащей соответствующие порошки.

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 2 до 5 мас.% частиц микрошлифпорошка электрокорунда с размером зерна от 1 до 10 мкм (в среднем 4,5±0,8 мкм).

Отсутствие во фрикционном элементе частиц меди не позволяет образовать на поверхности контртела сервовитную пленку в результате избирательного переноса. Обычно такая пленка формирует на поверхности трибоконтакта третье тело, в котором происходит разрыв фрикционных связей, что существенно снижает скорость изнашивания и препятствует налипанию на поверхность контртела фрикционного материала. Такие налипания изменяют коэффициент трения и вызывают колебания тормозного момента. При толщине налипаний более 10 мкм возникает так называемое «горячее» дребезжание. Частицы стали (стального волокна) и железа также препятствуют адгезионному переносу. Отсутствие в композите частиц стали и железа (требование Северо-Американского рынка), а также частиц меди и ее сплавов (требование Европейского рынка), компенсируется введением абразивных частиц заявляемого размера, которые способствуют удалению частиц адгезионного переноса без ухудшения износостойкости и фрикционных характеристик изделия. При этом удается избежать налипания частиц переноса, что улучшает эксплуатационные характеристики изделия.

Не содержащее меди НАО фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы, отличающееся тем, что в состав полимерного композиционного фрикционного элемента дополнительно введены абразивные дисперсные частицы, линейные размеры которых выбраны из соотношения:
,
где А - линейный размер абразивных частиц; В - линейный размер частиц переноса.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.
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.

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.
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.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит металлический каркас с восемью выемками по наружному контуру каркаса и восемью отверстиями, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки. На поверхностях трения фрикционных накладок выполнено по двенадцать канавок. Отверстия и выемки чередуются по окружности диска. На одной из накладок четыре канавки размещены в зонах отверстий, а остальные - вне зон выемок и отверстий каркаса. На другой накладке четыре канавки размещены в зонах выемок каркаса, четыре канавки размещены в зонах отверстий каркаса, а остальные канавки размещены вне зон выемок и отверстий каркаса. Достигается снижение возможности трещинообразования и разрушения накладок, что повышает прочность диска и его стойкость к центробежным нагрузкам.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Колодка содержит стальной каркас, имеющий скобу и направляющие, приваренные к наружной поверхности, и дугообразное тело, состоящее их отдельных фрикционных элементов, закрепленных на стальном каркасе. Элементы выполнены из фрикционного материала. 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 с буртом, куда входят прижимные пластины стального каркаса. На одной из боковых поверхностей фрикционного элемента имеется выступ, а на другой - впадина. 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. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит металлический каркас с восемью выемками по наружному контуру каркаса и восемью отверстиями, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки. На поверхностях трения фрикционных накладок выполнено по двенадцать канавок. Отверстия и выемки каркаса чередуются по окружности диска. На одной из накладок четыре канавки размещены в зонах выемок каркаса, а остальные канавки размещены вне зон выемок и отверстий каркаса. На другой накладке четыре канавки размещены в зонах отверстий каркаса, а остальные канавки размещены вне зон отверстий и выемок каркаса. Достигается снижение возможности трещинообразования и разрушения накладок, что повышает прочность диска и его стойкость к центробежным нагрузкам.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит металлический каркас с восемью выемками по наружному контуру каркаса и восемью отверстиями, на котором зафиксированы композиционные фрикционные накладки. На поверхностях трения фрикционных накладок выполнено по двенадцать канавок. Отверстия и выемки каркаса чередуются по окружности диска. На одной из накладок четыре канавки размещены в зонах выемок, а остальные - вне зон выемок и отверстий каркаса. На другой накладке четыре канавки размещены в зонах выемок каркаса, четыре канавки размещены в зонах отверстий каркаса, а остальные канавки размещены вне зон выемок и отверстий каркаса. Достигается снижение возможности трещинообразования и разрушения накладок, что повышает прочность диска и его стойкость к центробежным нагрузкам.
Наверх