Фрикционное изделие
Владельцы патента RU 2691550:
Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР") (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к фрикционным изделиям, выполненным из полимерных композиционных материалов. Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита. Полимерная матрица композита включает вулканизат каучука и резит фенолформальдегидной смолы, а также дисперсные наполнители. В полимерную матрицу композита фрикционного элемента дополнительно введены частицы, выполненные из резита фенолформальдегидной смолы, не содержащего наполнителей. Достигается снижение возможности трещинообразования полимерной матрицы композита фрикционного элемента при термомеханических воздействиях.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям (накладкам колодок дисковых и барабанных тормозов, муфт сцеплений и т.д.), выполненных из полимерных композиционных материалов (композитов).
Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита со «смешанной» полимерной матрицей из вулканизата каучука и резита фенол-формальдегидной смолы, в которой размещены дисперсные наполнители (см. патент РФ №2575971, МПК F16D 69/02, 2016 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, полимерная матрица из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, дисперсные наполнители» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является повышенная возможность трещинообразования полимерной матрицы при термомеханических воздействиях на рабочую поверхность композиционного фрикционного элемента в процессе эксплуатации фрикционного изделия.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, включающего полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, в которой размещены дисперсные наполнители, в том числе наполнители из полимерных композитов (см. патент РФ №2190788, МПК F16D 69/02, 2002 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, полимерная матрица из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, дисперсные частицы наполнителей» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога также является повышенная возможность поверхностного трещинообразования полимерной матрицы композита фрикционного элемента при термомеханических воздействиях на его рабочую поверхность в процессе эксплуатации фрикционного изделия.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности трещинообразования полимерной матрицы композита фрикционного элемента при термомеханических воздействиях за счет введения в состав дисперсных наполнителей хрупких полимерных частиц, снимающих напряжения в поверхностном слое полимерной матрицы композита при растрескивании этих частиц.
Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, включающего полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, в которой размещены дисперсные наполнители, в полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы дополнительно введены частицы, выполненные из резита фенолформальдегидной смолы, не содержащего наполнителей.
Существенные признаки заявляемого изобретения «в полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы дополнительно введены частицы, выполненные из резита фенолформальдегидной смолы, не содержащего наполнителей» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Фрикционное изделие включает фрикционный элемент, выполненный из наполненного полимерного композита с матрицей из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы. В матрице размещены дисперсные наполнители (различные частицы, в том числе волокнистой формы). Также в матрице размещены частицы чистого (не имеющего наполнителей) резита фенолформальдегидной смолы, также являющиеся дисперсным наполнителем.
Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например формованием из полимерной композиции. При этом для обеспечения границ раздела фаз между частью матрицы из резита фенолформальдегидной смолы и дисперсными частицами из резита фенолформальдегидной смолы частицы из резита фенолформальдегидной смолы предварительно покрываются, например, каучуковым покрытием.
Конкретным примером заявляемого изобретения является накладка барабанного тормоза автомобиля, изготовленная из полимерного фрикционного композита, содержащего 14 мас. % матрицы из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, 80 мас. % дисперсных наполнителей и 6 мас. % частиц из резита фенолформальдегидной смолы.
Наличие в полимерной матрице, которая наполнена армирующими, в том числе волокнистыми, наполнителями, не армированных частиц резита фенолформальдегидной смолы, т.е. более хрупких, чем матрица, способствует при термомеханических воздействиях образованию трещин именно в этих частицах, в результате чего снимаются напряжения и сохраняется матрица композита, определяющая его прочностные и эксплуатационные характеристики.
Фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, включающего полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы, в которой размещены дисперсные наполнители, отличающееся тем, что в полимерную матрицу из вулканизата каучука и резита фенолформальдегидной смолы дополнительно введены частицы, выполненные из резита фенолформальдегидной смолы, не содержащего наполнителей.
