CZ283679B6 - Třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel - Google Patents

Třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel Download PDF

Info

Publication number
CZ283679B6
CZ283679B6 CS922763A CS276392A CZ283679B6 CZ 283679 B6 CZ283679 B6 CZ 283679B6 CS 922763 A CS922763 A CS 922763A CS 276392 A CS276392 A CS 276392A CZ 283679 B6 CZ283679 B6 CZ 283679B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
friction
phosphate
friction material
phosphates
mixture
Prior art date
Application number
CS922763A
Other languages
English (en)
Inventor
Winfried Koch
Armin Eckert
Original Assignee
Rütgers Pagid Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rütgers Pagid Aktiengesellschaft filed Critical Rütgers Pagid Aktiengesellschaft
Publication of CZ276392A3 publication Critical patent/CZ276392A3/cs
Publication of CZ283679B6 publication Critical patent/CZ283679B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/025Compositions based on an organic binder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D69/00Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
    • F16D69/02Composition of linings ; Methods of manufacturing
    • F16D69/025Compositions based on an organic binder
    • F16D69/026Compositions based on an organic binder containing fibres

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

Pro výrobu obložení brzd prostých asbestu pro kolejová vozidla se zlepšenými součiniteli tření při brzdění za mokra se navrhují třecí materiály pro obložení brzd, které jako pojivo obsahují směs nitrilkaučuku a peroxidem zesítěné polybutadienové kapalné pryskyřice a jejichž část je nahrazena alkalickými fosforečnany, fosforečnany alkalických zemin a/nebo fosforečnanem amonným.ŕ

Description

Vynález se týká třecího materiálu pro obložení brzd kolejových vozidel sestávajícího z organického pojivá, nerostných plniv, mazadel, kovů a případně dalších obvyklých přísad.
Dosavadní stav techniky
Směsi třecích materiálů výše uvedeného druhu jsou o sobě známé. Pro organicky vázaná třecí obložení sestávají z organického pojivá, nerostných plniv, mazadel, kovů a případně dalších přísad.
Třecí obložení se zkoušejí podle předpisů mezinárodního železničního svazu UIC před tím, než jsou povolena. Zkoušky zahrnují určení součinitelů tření v závislosti na rychlosti kola při různých brzdicích silách a na teplotách, odvislých na době brzdění, se suchým i mokrým brzdovým kotoučem.
Protože při brzdění za mokra, zejména při nízkém přitlačení, lze sotva zjistit brzdicí účinek, bylo zkoušeno zlepšit tento brzdicí účinek tvarováním třecích obložení. Ostré hrany měly způsobit, aby mezi brzdový kotouč a třecí obložení mohlo vnikat pouze velmi malé množství vody a drážky na povrchu třecího obložení měly vniknuvší vodu rychle odvést. Tato tvrdá obložení však způsobují velmi silné opotřebení brzdového kotouče.
Z EP O 194 989 a z CZ-AO 259 402 a 255 276 jsou známá bezazbestová obložení, obsahující minerální plniva, mazadla, kovy a organické pojivo jako směs s nitrilovým kaučukem, ovšem žádné z nich neobsahuje jako složku pojivá peroxidy zesítěné kapalné polybutadienové pryskyřice a v žádném není nahrazena část anorganických plniv fosforečnany.
Úkolem předloženého vynálezu tudíž je vytvořit třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel, který neobsahuje asbest a který zlepšuje součinitele tření třecích obložení při brzdění za mokra.
Podstata vynálezu
Předmětem předloženého vynálezu tedy je třecí materiál prostý asbestu pro obložení brzd kolejových vozidel, který jako pojivo obsahuje směs nitrilového kaučuku a kapalné polybutadienové pryskyřice, zesítěné peroxidy, přičemž hmotnostní poměr nitrilového kaučuku ke kapalné polybutadienové pryskyřici činí 1:10 až 10:1, část minerálních plniv je nahrazena fosforečnany, vybranými ze skupiny, zahrnující fosforečnany alkalických kovů a kovů alkalických zemin a fosforečnan amonný, tyto hydrogenfosforečnany a dihydrogenfosforečnany a jejich bezvodé formy a krystalovou vodu obsahující formy, přičemž nahrazení minerálních plniv fosforečnany je provedeno v množství 7 až 40 % hmotnostních, vztaženo na směs třecího materiálu a hmotnostní poměr fosforečnanu ke kapalné polybutadienové pryskyřici činí 3:3 až 10:3.
Podle výhodného provedení předloženého vynálezu se jako peroxid použije peroxid sodný ve hmotnostním poměru polybutadienové kapalné pryskyřice ku peroxidu od 8:1 do 15:1.
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se jako fosforečnan použije fosforečnan, obsahující krystalickou vodu.
- 1 CZ 283679 B6
Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu se jako fosforečnan použije směs fosforečnanu, obsahujícího krystalickou vodu, a fosforečnanu, prostého krystalické vody.
Příklady provedení vynálezu
Nerostná plniva jsou například banyt a oxid hořečnatý ve formě prachu. Kovy mohou být přidány jak ve formě prachu, tak i jako vlákna. Mazadla jsou především uhlíkový prach, jako grafit, saze a koks.
Směs třecího materiálu pro organicky vázaná třecí obložení pro kotoučové brzdy kolejových vozidel v podstatě obsahuje:
až 20 % hmotnostních pojivá, až 50 % hmotnostních nerostných plniv, až 30 % hmotnostních mazadel, až 65 % hmotnostních kovů ve formě vláken a/nebo prachu, a případně ještě malé podíly urychlovačů vytvrzení, látek podporujících tření a podobných složek.
Třecí materiály pro organicky vázaná třecí obložení pro špalíkové brzdy kolejových vozidel sestávají z až 35 % hmotnostních pojiv, až 60 % hmotnostních nerostných plniv, až 40 % hmotnostních mazadel, až do 50 % hmotnostních kovů a případně urychlovačů vytvrzení, látek podporujících tření, například oxidu hlinitého, a podobných přísad.
Třecí obložení pro kotoučové brzdy byla zkoušena podle zkušebního předpisu UIC 541-3 VE, příloha 3c, zkušební program č. 3 pro brzdicí pokusy s navlhčenými brzdovými kotouči na zkušebním stanovišti tření, a pro špalíkové brzdy podle zkušebního předpisu UIC 541-4 VE, příloha 4a, zkušební program pro brzdové špalíky z kompozitního materiálu s vysokým součinitelem tření při zatížení nápravy 12 t.
Zkušební program je uveden v tabulkách I a II. Diagram znázorňuje součinitele tření při brzdění, určeném ve zkušebním programu 541-3 VE. Každý cyklus brzdění sestává ze dvou úseků se zastavovacím brzděním při rychlostech 80 až 200 km.h'1 a brzdicím tlaku 45 až 55 N.cm'2, jakož i brzdění při rychlosti 120 km.h'1 a brzdicím tlaku 20 N.cm'2. Zkouška brzdění za sucha sestává ze dvou takových cyklů (brzdění č. 1 až 18) a brzdění za mokra s množstvím vody 25 dm3.h'' s brzdovým kotoučem o průměru 640 mm ze tří takových cyklů (brzdění č. 19 až 45). Jmenovitá hodnota součinitele tření za sucha pro rychlosti kol do 140 km.h'1 je μ = 0,35 a klesá lineárně až na hodnotu 0,31 pro rychlost 200 km.h'1. Pro brzdění za mokra smí tato hodnota klesnout pouze na μ = 0,25.
Jak je zřejmé z tabulky II, byl program pokusů dle předpisu UIC 541-4 VE obměněn tak, že místo dvou brzdění byla při všech rychlostech provedena vždy čtyři brzdění. Kromě toho byla také přídavně provedena brzdění za mokra při rychlosti 30 km.h'1 (500 daN) a při rychlosti 160 km.h’1 (2500 daN).
Součinitelé tření byly určeny na kolech o průměru 860 ± 5 mm s jedním špalíkem na kole. Při síle F < 1000 daN, působící na špalík, nemá být střední hodnota součinitele tření při rychlosti
-2CZ 283679 B6 km.h'1 pro suché brzdění větší než pm = 0,40, přednostně než pm = 0,33. Tato horní mezní hodnota lineárně klesá až na pm = 0,30, přednostně na pm = 0,28 při rychlosti 160 km.h'1. Při F > 2000 daN nemá být střední hodnota součinitele tření při rychlosti 50 km.h’1 menší než pm = 0,20, přednostně než pm = 0,22 a při rychlosti 160 km.h'1 menší než pm = 0,17, přednostně než pm = 0,20. Za vlivu vlhkosti se nesmí střední hodnota součinitele tření odchýlit od hodnoty při brzdění za sucha více než o 15 %.
Vynález bude podrobněji popsán v příkladech provedení.
Přehled obrázků na výkrese
Na obr. 1 a 2 přiložených výkresů jsou vyneseny hodnoty součinitelů tření, získané při zkouškách podle následujících příkladů 1, 2 a 3, na obr. 3 je znázorněn diagram závislosti součinitelů tření na rychlosti.
Tabulka I
Zkušební předpis UIC 541-3 VE, příloha 3c.
Zkušební program č. 3 pro pokusy s brzděním s navlhčenými brzdovými kotouči na stanovišti zkoušek tření
Číslo zkoušky Rychlost P Výchozí teplota
km/h N/cm2 °C
Brzdění za sucha 20 až 60
1 10 80 40
2 11 120 20
3 12 120 40
4 13 160 40
5 14 200 40
6 15 80 55
7 16 120 55
8 17 160 55
9 18 200 55
L
Γ“4 Brzdění za mokra 20
19 28 37 80 40
20 29 38 120 20
21 30 39 120 40
22 31 40 160 40
23 32 41 200 40
24 33 42 80 55
25 34 43 120 55
26 35 44 160 55
27 36 45 200 55
1— L
-3CZ 283679 B6
Tabulka II
Zkušební předpis UIC 541-4 VE.
Zkušební program A pro brzdové špalíky z kompozitu s vysokým součinitelem tření (K-špalíky); zatížení nápravy 121.
Číslo zkoušky Rychlost F Poznámka
km/h daN
1 - 4 30 500 Brzdění za sucha
5- 9 50 500
9-12 120 500
13-16 30 500 Brzdění za mokra
17-20 50 500 množství vody 14 1/h
21-24 120 500
25-28 50 2500 Brzdění za sucha
29-32 120 2500
33-36 160 2500
37-40 50 2500 Brzdění za mokra
41-44 120 2500 množství vody 14 1/h
45-48 160 2500
Příklad 1
Směs třecího materiálu, sestávající ze 12,9 % hmotnostních pojivá (70 % hmotnostních nitrilkaučuku, 27 % hmotnostních polybutadienové kapalné pryskyřice, zesítěné peroxidem sodným, a 3 % hmotnostních oleje ze slupek kokosových ořechů), 36,5 % hmotnostních minerálních plniv (ze 62 % hmotnostních síranu bamatého a 38 % hmotnostních oxidu hořečnatého), 27,6 % hmotnostních mazadel a 23 % hmotnostních kovového prachu a vláken, jak je obvyklé pro výrobu organicky vázaného třecího obložení pro kotoučové brzdy kolejových vozidel, se zpracuje na brzdová obložení podle předpisu 541-3 VE, příloha la, se třecí plochou 200 cm3. Stejným způsobem se vyrobí brzdová obložení podle vynálezu ze směsi třecího materiálu stejného složení, ke kterému se však přidá 10 % hmotnostních směsi trinatriumfosforečnanu, obsahujícího krystalickou vodu a prostého krystalické vody při odpovídajícím sníženém množství ostatních plniv.
Součinitele tření, odpovídající zkušebnímu předpisu 541-3 VE, příloha 3c, jsou znázorněny na obr. 1.
Příklad 2 (srovnávací)
Jako v příkladu 1 se vyrobí brzdové obložení s 10 % hmotnostních fosforečnanu vápenatého místo fosforečnanu sodného a určí se jeho součinitel tření. Výsledky jsou rovněž znázorněny na obr. 1.
Příklad 3
Ze směsi třecího materiálu, sestávající ze 21 % hmotnostních pojivá, jako v příkladu 1, 23,5 % hmotnostních nerostných plniv, 33 % hmotnostních mazadel, 20,5 % hmotnostních kovového
-4CZ 283679 B6 prachu a 2 % hmotnostních látky podporující tření, jak je obvyklé pro výrobu organicky vázaných špalíkových brzd, se vyrobí obvyklým způsobem brzdové špalíky a vyzkouší se podle předpisu UIC 541-4 VE. Ze stejné směsi, která však obsahuje 15 % hmotnostních mononatriumdihydrogenfosforečnanu, obsahujícího krystalickou vodu, a 8,5 % hmotnostních nerostných plniv se podle vynálezu rovněž vyrobí brzdové špalíky a určí se jejich součinitele tření. Výsledky pokusů brzdění jsou zaneseny v diagramu na obr. 2.
Jak je patrno z obr. 1, při použití obvyklých směsí třecích materiálů (základní směs) se při malé brzdicí síle při brzdění za mokra nedosáhne požadované hodnoty 0,25 součinitele tření. Tento součinitel tření se zlepší teprve při velmi vysoké rychlosti a vysokém tlaku. Naproti tomu ukazuje směs podle vynálezu při brzdění za mokra podstatně menší kolísání při různých rychlostech a různých tlacích. Součinitele tření leží nad požadovanou hodnotou. Přidání trikalciumfosforečnanu podle příkladu 2 naproti tomu ukazuje pouze menší účinek.
Jak je znázorněno na obr. 2, obvyklé směsi pro třecí obložení (základní směs) pro brzdové špalíky splňují požadavky předpisu UIC pro zkoušky při brzdění za sucha. Odchylky při brzdění za mokra při přítlačné síle 2500 daN leží rovněž v daném rozmezí odchylek. Při menší přítlačné síle F = 500 daN odchylují se hodnoty součinitele tření při brzdění za mokra od odpovídajících hodnot při brzdění za sucha již nepřípustně od přípustných hodnot, a sice při menších rychlostech více, asi o 40 %, než při vyšších rychlostech, kde je odchylka asi 20 %.
Náhradou části nerostných plniv mononatriumdihydrogenfosforečnanem byly součinitele tření při mokrém brzdění zlepšeny tak, že se odchylují od hodnot součinitelů tření při brzdění za sucha pouze asi o 10 %. Navíc se při vysoké přítlačné síle hodnoty součinitelů tření ještě zlepší.
Odpovídající pokusy s obvyklým způsobem použitými práškovými pryskyřicemi a SBR- a NBR-kaučukem jako pojivém nevedly k žádnému výsledku.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Třecí materiál prostý asbestu pro obložení brzd kolejových vozidel, obsahující minerální plniva, mazadla, kovy a organické pojivo, tvořené směsí s nitrilovým kaučukem, vyznačující se tím, že jako pojivo obsahuje směs nitrilového kaučuku a kapalné polybutadienové pryskyřice, zesítěné peroxidy, přičemž hmotnostní poměr nitrilového kaučuku ke kapalné polybutadienové pryskyřici činí 1:10 až 10:1, část minerálních plniv je nahrazena fosforečnany, vybranými ze skupiny, zahrnující fosforečnany alkalických kovů a kovů alkalických zemin, fosforečnan amonný, hydrogenfosforečnany a dihydrogenfosforečnany, a to vjejich bezvodé i krystalovou vodu obsahující formě, přičemž nahrazení minerálních plniv fosforečnany je provedeno v množství 7 až 40 % hmotnostních, vztaženo na směs třecího materiálu, a hmotnostní poměr fosforečnanu ke kapalné polybutadienové pryskyřici činí 3:3 až 10:3.
  2. 2. Třecí materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že je jako peroxid použit peroxid sodíku.
  3. 3. Třecí materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je jako fosforečnan použit krystalovou vodu obsahující fosforečnan.
    -5CZ 283679 B6
  4. 4. Třecí materiál podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, fosforečnan použita směs fosforečnanu obsahujícího krystalovou vodu a fosforečnanu.
CS922763A 1991-10-26 1992-09-04 Třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel CZ283679B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4135389A DE4135389A1 (de) 1991-10-26 1991-10-26 Astbestfreies reibmaterial fuer eisenbahn-bremsbelaege

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ276392A3 CZ276392A3 (en) 1993-05-12
CZ283679B6 true CZ283679B6 (cs) 1998-06-17

Family

ID=6443503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS922763A CZ283679B6 (cs) 1991-10-26 1992-09-04 Třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0540826B1 (cs)
AT (1) ATE119635T1 (cs)
CZ (1) CZ283679B6 (cs)
DE (2) DE4135389A1 (cs)
DK (1) DK0540826T3 (cs)
ES (1) ES2040677T3 (cs)
GR (2) GR930300059T1 (cs)
HU (1) HU214695B (cs)
PL (1) PL169355B1 (cs)
RO (1) RO114970B1 (cs)
SK (1) SK279788B6 (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5509511A (en) * 1994-01-24 1996-04-23 Pneumo Abex Corporation Hybrid brake assembly with friction pads of different compositions
DE10132659A1 (de) * 2001-07-05 2003-01-23 Trocellen Gmbh Verfahren zur Herstellung anorganisch gebundener Reibbeläge

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1476429A (en) * 1974-07-31 1977-06-16 Bp Chem Int Ltd Friction dusts
US4363884A (en) * 1980-03-17 1982-12-14 Akebono Brake Industry Company, Ltd. Friction material
FR2532022A1 (fr) * 1982-08-23 1984-02-24 Manville Service Corp Composition sans armature de fibre pour sabots de freins de vehicules ferroviaires
DE3928703C2 (de) * 1989-04-27 1998-02-19 Ruefas Pagid Ag Asbestfreies Reibmaterial

Also Published As

Publication number Publication date
ES2040677T3 (es) 1995-05-01
HU9203328D0 (en) 1993-03-01
PL169355B1 (pl) 1996-07-31
RO114970B1 (ro) 1999-09-30
GR3015346T3 (en) 1995-06-30
PL296344A1 (en) 1993-09-06
ATE119635T1 (de) 1995-03-15
GR930300059T1 (en) 1993-06-30
ES2040677T1 (es) 1993-11-01
SK279788B6 (sk) 1999-03-12
DK0540826T3 (da) 1995-05-22
CZ276392A3 (en) 1993-05-12
HUT64264A (en) 1993-12-28
EP0540826A1 (de) 1993-05-12
HU214695B (hu) 1998-04-28
SK276392A3 (en) 1995-05-10
DE59201596D1 (de) 1995-04-13
DE4135389A1 (de) 1993-04-29
EP0540826B1 (de) 1995-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4373038A (en) Asbestos-free friction material
US3959194A (en) Less abrasive composition railroad brake shoe material
CA1110382A (en) Friction material for railroad service
CA1129574A (en) High carbon friction material
US4218361A (en) Friction material
FR2455069A1 (fr) Materiau organique de frottement pour freins et embrayages
CA1102033A (en) Friction material for railroad disc brakes
CZ283679B6 (cs) Třecí materiál pro obložení brzd kolejových vozidel
CA1291298C (en) Friction material
US5428081A (en) Non-asbestos, frictional material composition and method of making same
US3832325A (en) Wear resistant composition brake block
US5217528A (en) Non-asbestos friction material
KR830001417B1 (ko) 유리섬유의 마찰재를 제조하는 공정
CZ285992A3 (en) Asbestos-free friction lining
US5384344A (en) Friction material containing BT resin dust
JPH0617031A (ja) 摩擦材
JPS594464B2 (ja) 摩擦材
JPS61168684A (ja) 摩擦材組成物
JPH03134086A (ja) ブレーキ用非石綿系摩擦材料
HU210474B (en) Enviroment-protective, asbestos-free, frictional metarial composition
WO1996017181A1 (en) Brake pads
GB2295621A (en) Brake pads comprising aluminium tripolyphosphate

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20030904