Фрикционное изделие

Авторы патента:

F16D69/02 - структура накладок (химический состав см. в соответствующих классах)

Владельцы патента RU 2558520:

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

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным колодкам транспортных средств и различного оборудования. Фрикционное изделие содержит металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев. В слой полимерного композиционного фрикционного элемента, размещенный со стороны металлического каркаса, включены частицы сшитого бутадиен-нитрильного эластомера, содержащего гидроксосиликат магния. Достигается снижение возможности отслоения фрикционного элемента вблизи каркаса или по его поверхности.

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим зафиксированный на металлическом каркасе полимерный композиционный фрикционный элемент и эксплуатирующимся во фрикционных узлах автомобилей и различной техники (колодки дисковых и барабанных тормозов автомобилей, тракторов и др.)

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее металлический каркас и зафиксированный на металлическом каркасе полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, каждый из которых состоит из полимерной матрицы и наполнителя (наполнителей), при этом слой фрикционного элемента, контактирующий с металлическим каркасом, имеет массовое отношение матрицы к наполнителю (или наполнителям) большее, чем в слое, имеющем фрикционный контакт с контртелом при эксплуатации, то есть рабочем слое (см. патент RU 2117197, МПК F16D 69/00, 1996 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев, полимерная матрица и наполнители» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность отслоения фрикционного элемента от металлического каркаса в результате сочетания сдвиговой эксплуатационной нагрузки с нагревами и охлаждениями в процессе эксплуатации, особенно в случае попадания антигололедных реагентов на фрикционное изделие. Отслоение по каркасу и вблизи каркаса создает угрозу отказа тормозной системы и является недопустимым.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, состоящий из трех слоев, каждый из которых состоит из полимерной матрицы и наполнителей (или наполнителя), при этом соотношение между матрицей и наполнителями во всех слоях различное (см. патент RU 2283974, МПК F16D 69/02, 2006 г.). Существенные признаки прототипа «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, состоящий из слоев» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является возможность разрушения изделия из-за отслоения фрикционного элемента от металлического каркаса по каркасу или вблизи каркаса под действием сдвиговых нагрузок в процессе эксплуатации изделия, особенно в случаях значительных нагревов изделия при воздействии антигололедных реагентов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик изделия путем снижения возможности отслоения фрикционного элемента вблизи каркаса или по поверхности каркаса посредством снижения возможности трещинообразования в размещенном со стороны каркаса слое композиционного фрикционного элемента.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из слоев, полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух слоев, при этом в слое композиционного фрикционного элемента, размещенном со стороны металлического каркаса, размещены содержащие гидроксосиликат магния частицы сшитого бутадиен-нитрильного эластомера.

Существенные признаки заявляемого изобретения «фрикционный элемент выполнен из двух слоев, при этом в слое композиционного фрикционного элемента, размещенном со стороны металлического каркаса, размещены содержащие гидроксосиликат магния частицы сшитого бутадиен-нитрильного эластомера» являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие содержит металлический каркас, на котором зафиксирован (например, приформовкой или приклейкой) полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев. В качестве полимерной матрицы композитов, из которых выполнены слои, могут использоваться отвержденные смолы, вулканизованные каучуки, их смеси и другие полимеры. В качестве наполнителей могут использоваться различные дисперсные материалы, в том числе волокнистые. В слой полимерного композиционного фрикционного элемента, размещенный во фрикционном изделии со стороны металлического каркаса, дополнительно введены частицы сшитого бутадиен-нитрильного эластомера, содержащего гидроксосиликат магния.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например приформовыванием к каркасу слоев формовочной смеси.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля, содержащая плоский металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, состоящий из двух слоев. Слой из полимерного фрикционного композита ТИИР-236, размещенный со стороны металлического каркаса колодки, содержит частицы специального эластомера NBR, содержащего от 4% до 6% талька. Размер частиц от 0,09 мм до 0,11 мм.

Наличие в слое, размещенном со стороны каркаса изделия, эластичных частиц, способных к существенной деформации, смещениям под воздействием напряжений и нагрузок, способствует компенсации этих напряжений и препятствует микротрещинам, развитие которых останавливается по достижении ими эластичной частицы. В результате снижается возможность отслоения фрикционного элемента изделия в зоне его каркаса, что улучшает эксплуатационные характеристики и повышает безопасность фрикционного изделия.

Фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из слоев, отличающееся тем, что полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из двух слоев, при этом в слой полимерного композиционного фрикционного элемента, размещенный со стороны металлического каркаса, включены частицы сшитого бутадиен-нитрильного эластомера, содержащего гидроксосиликат магния.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, и может быть использовано в узлах трения тормозной колодки и железнодорожного колеса.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства // 2550781

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас из сваренных между собой широкой и узкой рамок, твердую вставку с выступами, вставленную в узкую рамку проволочного каркаса, и металлическую сетку или перфорированную металлическую полосу.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства // 2549597

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства // 2549502

Фрикционное изделие // 2549045

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным колодкам транспортных средств и различного оборудования. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями, приформованный к нему фрикционный элемент, противошумную металлическую пластину с отогнутыми элементами, полимерный демпфирующий слой, зафиксированный к поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент.

Колодка дискового тормоза // 2539268

Изобретение относится к машиностроению, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники, снабженных акустическими сигнализаторами о предельном износе.

Колодка дискового тормоза // 2539037

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к колодкам дисковых тормозов автомобилей и другой техники. Колодка дискового тормоза содержит плоский металлический каркас и зафиксированный на нем фрикционный элемент, при этом торцевая поверхность металлического каркаса выполнена с выступом.

Фрикционное изделие // 2536567

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным фрикционным изделиям, эксплуатирующимся в тормозных и фрикционных узлах. Фрикционное изделие содержит металлический каркас с отверстиями.

Фрикционное изделие // 2535808

Фрикционное изделие // 2535805

Тормозная колодка тягового подвижного состава // 2563519

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тягового подвижного состава, работающим в трибоконтакте не только с поверхностью катания колеса, но и с поверхностью гребня колеса. Тормозная колодка содержит стальной каркас и фрикционный элемент, включающий основную часть и профильную часть с ручьем. Основная и профильная части выполнены из полимерного композиционного фрикционного материал. Основная часть выполнена с двумя чугунными вставками из немагнитного чугуна. Вставки размещены радиально к рабочей поверхности основной части вне центральной и концевых частей колодки таким образом, что при эксплуатации колодки вставки контактируют с поверхностью катания колеса и не контактируют с гребнем колеса. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет повышения ее фрикционных характеристик, а также снижения перегрева колодки за счет применения парамагнитных материалов. 4 ил.

Композиционная тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, образующая в процессе трибоконтакта абразивные наночастицы // 2563526

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов и другого рельсового транспорта. Тормозная колодка, образующая в процессе трибоконтакта абразивные наночастицы, содержит металлический каркас, одно- или двухслойный композиционный фрикционный элемент и вставку или несколько вставок из металла. Вставка или вставки выполнены из кремнистого чугуна с содержанием кремния от 5,0 до 7,5%. Достигается повышение стабильности фрикционных характеристик колодки в процессе эксплуатации путем обеспечения, в момент существенного нагрева изделия, образования в зоне трибоконтакта рабочей поверхности колодки и поверхности катания колеса наноразмерных абразивных частиц, повышающих коэффициент трения.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства // 2564269

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов и другого рельсового транспорта. Тормозная колодка содержит полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе, выполненном в виде металлической полосы с усилительной пластиной. Массы металлической полосы, усилительной пластины и полимерного композиционного фрикционного элемента выбраны из соотношения: M 1 M 2 + M 3 = 0,29 ÷ 0,45 , где M1 - масса металлической полосы, M2 - масса полимерного композиционного фрикционного элемента, M3 - масса усилительной пластины. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик тормозной колодки за счет снижения неравномерности тепловых нагрузок путем сбалансирования масс элементов металлического каркаса и полимерного композиционного фрикционного элемента. 1 ил.

Тормозная колодка // 2568818

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам рельсового транспорта. Тормозная колодка состоит из взаимно соединенных каркаса и фрикционного элемента. Каркас содержит крепящую пластину, к которой с тыльной стороны присоединены боковые бобышки и центральная бобышка с центральным отверстием. Крепящая пластина каркаса оснащена пленкой на основе меди и диффузионно соединена с фрикционным элементом. По первому варианту фрикционный элемент в месте рабочей поверхности оснащен притирочным слоем, изготовленным из металлокерамического материала толщиной 1-5 мм, причем коэффициент трения притирочного слоя составляет 20-80% твердости фрикционного элемента. По второму варианту каркас с тыльной стороны оснащен антивибрационным набором, состоящим как минимум из четырех антивибрационных сегментов, размещенных в местах контакта или частей контакта каркаса с площадью соприкосновения тормозного башмака. Достигается повышение долговечности, сопротивляемость влиянию высоких температур и воздействию климатических влияний. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Колодка тормозная составная (композиционная со вставками) для железнодорожного транспортного средства // 2569207

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к колодкам тормозным композиционным, предназначенным для железнодорожного подвижного состава. Колодка тормозная выполнена однослойной и содержит по крайней мере одну твердую вставку, проволочный каркас и металлическую спинку в виде двух консолей с каждой стороны по длине твердой вставки. Твердая вставка защемлена в проволочном каркасе. Толщина металла, из которого изготовлены консоли, составляет от 0,7 до 1,3 диаметра проволоки, из которой изготовлен проволочный каркас, ширина консолей составляет от 0,7 до 0,8 ширины проволочного каркаса, а длина консоли составляет от 0,4 до 0,6 длины скобы. Достигается улучшение эксплуатационных характеристик колодки путем снижения возможности растрескивания при эксплуатации полимерных участков спинки колодки за счет обеспечения соответствия размеров консолей и проволочного каркаса.

Фрикционный материал для изготовления тормозного устройства, тормозная колодка и способ ее изготовления // 2570515

Группа изобретений относится к области машиностроения. Фрикционный материал содержит связующее, волокно, смазывающее вещество, абразив, наполнитель, металлические волокна, титанаты и медь. Смазывающее вещество по первому и третьему вариантам содержит сульфид металла, сульфид неметалла, триоксид сурьмы, фталоцианин, порошок олова и порошок цинка. По первому варианту фрикционный материал включает порошок каучука. По второму варианту смазывающее вещество является смесью трисульфида сурьмы и сульфида металла, отличного от трисульфида сурьмы. По третьему варианту наполнитель включает порошок каучука. Тормозная колодка содержит опорный диск и фрикционную накладку, изготовленную из фрикционного материала. Способ изготовления тормозной колодки включает стадии смешения связующего, волокна, наполнителя, смазывающего вещества и абразивного материала с образованием гомогенной смеси, прессование гомогенной смеси, совместное прессование фрикционной накладки и опорного диска и их спекание. Достигается улучшение эксплуатационных свойств колодки. 7 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 10 табл.

Колодка тормозная // 2575971

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к тормозным колодкам дисковых тормозов, эксплуатирующихся во фрикционных узлах мототехники. Колодка тормозная содержит металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из двух слоев. Каждый из слоев состоит из полимерной матрицы и наполнителя/наполнителей. Слой полимерного композиционного фрикционного элемента, размещенный со стороны металлического каркаса, имеет массовое соотношение матрицы к наполнителю/наполнителям большее, чем в рабочем слое полимерного композиционного фрикционного элемента. Достигается снижение теплопроводности тормозной колодки по отношению к тормозному цилиндру, а также повышение стойкости изделия к тепловой усталости при резких нагревах и охлаждениях изделия в процессе эксплуатации за счет повышения плавности изменения теплопроводности изделия по слоям от рабочего слоя фрикционного элемента к металлическому каркасу.

Упругая фрикционная накладка и тормозная колодка, снабженная такой накладкой // 2577408

Группа изобретений относится к области машиностроения, в частности к фрикционным накладкам тормозных колодок. Фрикционная накладка предназначена для размещения на тормозной колодке. Тормозная колодка содержит основание и фрикционный материал. Основание и фрикционный материал образуют при их сопряжении плоскость. Основание содержит фиксирующее основание, сопряжение зацеплением на расстоянии от фиксирующего основания в направлении, параллельном первой плоскости, и сужение. На фиксирующем основании закреплен фрикционный материал. Сужение расположено параллельно первой плоскости и образует упругую ламель между фиксирующим основанием и сопряжением зацеплением для обеспечения фиксирующему основанию возможности перемещения и поворота во всех направлениях. Тормозная колодка состоит из одной или нескольких частей, при этом каждая часть содержит базу и фрикционную накладку. Достигается устранение преждевременного и неравномерного износа фрикционных материалов в процессе торможения, а также исключение значительных напряжений во фрикционных материалах и в элементах их крепления к базе. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Колодка тормозная барабанного тормоза // 2578960

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Колодка тормозная барабанного тормоза состоит из металлической колодки и зафиксированных на ней двух тормозных накладок. Рабочая поверхность колодки тормозной и поверхность металлической колодки, на которой зафиксированы тормозные накладки, выполнены в виде частей цилиндрических поверхностей. Рабочая поверхность колодки тормозной выполнена несоосно поверхности металлической колодки, на которой зафиксированы тормозные накладки. Достигается снижение трещинообразования и неравномерности износа тормозной накладки. 1 ил.

Фрикционная накладка // 2596697

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к фрикционным накладкам, используемым в узлах, работающих при наличии смазочного материала. Фрикционная накладка выполнена из полимерного фрикционного композита, на рабочей поверхности которой выполнены канавки, имеющие две боковые поверхности и основание. Канавки, расположенные поперечно, имеют трапецеидальную форму, где каждая боковая поверхность канавки и основание образуют угол не менее 91°4'. Достигается повышение стабильности фрикционных характеристик, снижение износа фрикционных элементов, обеспечение лучшей очистки зоны фрикционного контакта от продуктов износа за счет оптимальной формы канавок. 2 ил.