FR2740459A1 - Materiau autolubrifiant, fabrication de composants a surface de friction le contenant et sabot de frein de vehicule ferroviaire le contenant - Google Patents

Materiau autolubrifiant, fabrication de composants a surface de friction le contenant et sabot de frein de vehicule ferroviaire le contenant Download PDF

Info

Publication number
FR2740459A1
FR2740459A1 FR9612983A FR9612983A FR2740459A1 FR 2740459 A1 FR2740459 A1 FR 2740459A1 FR 9612983 A FR9612983 A FR 9612983A FR 9612983 A FR9612983 A FR 9612983A FR 2740459 A1 FR2740459 A1 FR 2740459A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
mass
approximately
predetermined
self
present
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
FR9612983A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2740459B1 (fr
Inventor
Joseph F Formolo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Air Brake Co
Original Assignee
Westinghouse Air Brake Co
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 Westinghouse Air Brake Co filed Critical Westinghouse Air Brake Co
Publication of FR2740459A1 publication Critical patent/FR2740459A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2740459B1 publication Critical patent/FR2740459B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M111/00Lubrication compositions characterised by the base-material being a mixture of two or more compounds covered by more than one of the main groups C10M101/00 - C10M109/00, each of these compounds being essential
    • 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
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/0006Noise or vibration control
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04Elements
    • C10M2201/041Carbon; Graphite; Carbon black
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/04Elements
    • C10M2201/041Carbon; Graphite; Carbon black
    • C10M2201/042Carbon; Graphite; Carbon black halogenated, i.e. graphite fluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06Metal compounds
    • C10M2201/061Carbides; Hydrides; Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/06Metal compounds
    • C10M2201/062Oxides; Hydroxides; Carbonates or bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/102Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/102Silicates
    • C10M2201/103Clays; Mica; Zeolites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/10Compounds containing silicon
    • C10M2201/105Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/16Carbon dioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2201/00Inorganic compounds or elements as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2201/18Ammonia
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2205/00Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2205/06Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing conjugated dienes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/10Macromolecular compoundss obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2209/101Condensation polymers of aldehydes or ketones and phenols, e.g. Also polyoxyalkylene ether derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2209/00Organic macromolecular compounds containing oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2209/12Polysaccharides, e.g. cellulose, biopolymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2217/00Organic macromolecular compounds containing nitrogen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2217/02Macromolecular compounds obtained from nitrogen containing monomers by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C10M2217/026Macromolecular compounds obtained from nitrogen containing monomers by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing monomers having an unsaturated radical bound to a nitrile group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2227/00Organic non-macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2203/00, C10M2207/00, C10M2211/00, C10M2215/00, C10M2219/00 or C10M2223/00 as ingredients in lubricant compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2010/00Metal present as such or in compounds
    • C10N2010/02Groups 1 or 11
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/02Bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L'invention concerne un matériau autolubrifiant utilisable dans un matériau de friction coulable et qui consiste en 4 à 9% en masse de cellulose, 15 à 20% en masse de résine, 20 à 25% en masse de vermiculite 12 à 20% en masse de coquilles de fruits, 11 à 14% en masse de spath fluor et 20 à 25% en masse d'huile. L'invention concerne également un composant tel qu'un sabot de frein de véhicule ferroviaire comprenant un matériau de friction coulable dans lequel est utilisé ce matériau autolubrifiant et un procédé de fabrication d'un tel composant.

Description

La présente invention conceme d'une manière générale un matériau de type autolubrifiant et plus particulièrement un matériau de type autolubrifiant qui peut être incorporé aisément dans la matrice d'un matériau de friction de type coulable prédéterminé pour conférer une lubrification prédéterminée à une surface disposée sur un tel matériau de friction qui, en service, est destinée à entrer en contact par friction avec une autre surface et, plus particulièrement encore, un matériau de type autolubrifiant qui peut être incorporé avantageusement dans la matrice d'un composant tel qu'un sabot de frein de type à friction coulable utilisé dans le système de freinage d'un véhicule ferroviaire de transport de voyageurs, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel composant.
On connaît de nombreuses applications dans lesquelles au moins une partie de la surface d'un premier composant doit être amenée en contact par friction avec au moins une partie de la surface d'un second composant. Dans bien des cas de ce genre, bien qu'il soit souhaitable ou nécessaire de disposer d'une friction d'une intensité prédéterminée, il est néanmoins important de maîtriser celle-ci. n est connu également que dans un certain nombre d'applications, les surfaces en contact par friction sont normalement soumises en service à des sollicitations relativement sévères.
Une application importante qui illustre l'utilité du matériau de type autolubrifiant selon la présente invention concerne la formulation d'une composition destinée à la fabrication d'un sabot de frein pour véhicule ferroviaire, en particulier pour véhicule ferroviaire de transport de voyageurs.
On sait que, dans le domaine du transport des voyageurs, il est souhaitable d'empêcher le plus possible le bruit produit pendant l'opération de freinage d'un véhicule de transport de voyageurs, de réduire la quantité d'usure et les inclusions métalliques néfastes à un niveau acceptable, de stabiliser le niveau de friction nécessaire dans les conditions humides et dans les conditions sèches rencontrées normalement pendant le service de traction d'un véhicule de ce type du fait de l'environnement extérieur, de réduire l'agressivité de la surface de roulement des roues vis-à-vis des sabots de frein, d'obtenir une réduction sensible des odeurs désagréables qui se dégagent normalement pendant une opération de freinage et de minimiser le plus possible les fumées produites pendant le freinage.
Pour atteindre ces objectifs, il est connu de fabriquer les sabots de frein des véhicules ferroviaires de transport de voyageurs en produits à base de bois déterminés. Toutefois, les sabots de frein ainsi obtenus ne sont pas toujours totalement acceptables pour cette utilisation, pour différentes raisons, dont l'une est la variabilité des caractéristiques du bois d'un lot à l'autre qui conduit à des performances de freinage relativement aléatoires.
Par ailleurs, la durée nécessaire pour traiter efficacement ces sabots de frein en bois est non seulement excessive mais encore coûteuse. Cette durée de traitement peut être de plusieurs mois à cause de la cuisson, du façonnage et de l'imprégnation du bois qui doit être utilisé dans la fabrication de ces sabots de frein de l'état de la technique. Cette durée de traitement excessive oblige les fabricants de sabots de frein à maintenir un stock relativement important pour permettre des délais acceptables de fourniture aux clients. Ces sabots de frein en bois présentent également l'inconvénient qu'il se produit fréquemment des ruptures des sabots et une usure excessive de la surface de roulement du fait de la carbonisation et du comportement aléatoire des sabots de frein.
Pour remédier aux inconvénients de l'état la technique qui ont été évoqués ci-dessus, la présente invention fournit un matériau autolubrifiant qui peut être incorporé aisément dans la matrice d'un matériau de friction de type coulable prédéterminé, notamment dans la formulation de la composition d'un sabot de frein utilisé sur un véhicule ferroviaire, qui autorise les régimes de patinage et de ralentissement partiels nécessaires dans des conditions humides ou sèches qui peuvent être rencontrées normalement pendant le fonctionnement d'un véhicule de transport de voyageurs, qui minimise sensiblement le bruit produit pendant une opération de freinage d'un tel véhicule, qui prolonge la durée de vie des sabots de frein et des surfaces de roulement des roues équipant un tel véhicule, qui inhibe les inclusions métalliques, qui stabilise le niveau de friction dans les conditions humides ou sèches rencontrées dans une opération de freinage d'un tel véhicule, qui réduit sensiblement les odeurs ou fumées indésirables dégagées pendant une opération de freinage d'un tel véhicule, qui permet une réduction des stocks nécessaires et qui augmente sensiblement la durée de vie des roues et réduit sensiblement les coûts associés au remplacement des roues sur un véhicule ferroviaire de transport de voyageurs.
La présente invention a également pour but de fournir un procédé de production d'un matériau de friction de type coulable auquel est conférée une lubrification prédéterminée au niveau d'une surface de friction.
Pour atteindre ces buts, la présente invention propose un matériau de type autolubrifiant destiné à être utilisé dans un matériau de friction de type coulable prédéterminé servant à la fabrication d'un composant prédéterminé ayant au moins une surface de friction, ce matériau autolubrifiant consistant essentiellement en cellulose à raison de 4,0 % en masse à 9,0 % en masse, en résine à raison de 15,0 % en masse à 20,0 % en masse, en vermiculite à raison de 20,0 % en masse à 25,0 % en masse, en coquilles de fruits à raison de 12,0 % en masse à 20,0 % en masse, en spath fluor à raison de 11,0 % en masse à 14,0 % en masse et en une huile prédéterminée à raison de 20,0 % en masse à 26,0 % en masse.
La présente invention concerne également un sabot de frein de véhicule ferroviaire dans lequel est incorporé un matériau autolubrifiant et qui comprend un matériau à matrice de friction présent dans le sabot à raison de 75,0 % en masse à 80,0 % en masse, ce matériau à matrice de friction contenant des fibres choisies dans le groupe consistant en les fibres minérales, les fibres organiques et leurs mélanges, présentes dans le matériau à matrice de friction à raison de 24,0 % en masse à 32,0 % en masse, des charges inorganiques choisies dans le groupe consistant en l'oxyde de zinc, le carbonate de calcium, I'argile, les barytes, le spath fluor, le carbonate de sodium, la silice, les tensioactifs et différents mélanges des précédents à raison de 9,0 % en masse à 15,0 % en masse, des charges organiques et des liants choisis dans le groupe consistant en les coquilles de fruits, les poudres de friction, les particules de friction d'anacarde modifiées par des élastomères, le noir de carbone, le graphite, les fines de carbone, les huiles, le caoutchouc d'acrylonitrile, un polymère styrène-butadiène, les résines phénoliques réticulables et différents mélanges des précédents. Ces charges organiques et liants sont présents dans le matériau à matrice de friction à raison de 50,0 à 65,0 % en masse. Le matériau à matrice de friction comprend également certains agents réticulants choisis dans le groupe consistant en le soufre, l'hexaméthylènetétramine, des accélérateurs prédéterminés, des activateurs prédéterminés et différents mélanges de ceux-ci, en une concentration généralement inférieure à environ 1,0 % en masse. Le matériau autolubrifiant est présent généralement à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse et comprend une cellulose prédéterminée à raison d'environ 4,0 % en masse à environ 9,0 % en masse, une résine prédéterminée à raison d'environ 15,0 % en masse à environ 20,0 % en masse, de la vermiculite d'une taille de particule prédéterminée, présente à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse, des coquilles de fruits prédéterminées à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 20,0 % en masse, du spath fluor à raison d'environ 11,0 % en masse à environ 14,0 % en masse et une huile prédéterminée à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 26,0 % en masse.
Enfin, la présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un composant prédéterminé sur lequel est disposée une surface de friction autolubrifiante, qui comprend les étapes de détermination de la taille, de la forme et de l'application du composant qui doit être fabriqué, puis de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau à matrice de fnction de type coulable pour un tel composant qui doit être fabriqué de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau autolubrifiant pour le composant, puis de mélange d'un tel matériau à matrice de friction de type coulable avec le matériau autolubrifiant en une masse homogène, d'introduction de la masse homogène ainsi formée dans un moule, d'application d'une pression prédéterminée à la masse homogène, de chauffage de la masse homogène dans le moule pendant une durée prédéterminée et à une température déterminée qui sont au moins suffisantes pour cuire la masse homogène, puis de retrait du composant prédéterminé du moule après la cuisson.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit.
La formulation pour un matériau autolubrifiant selon la présente invention qui peut être incorporé aisément dans la matrice d'un matériau de friction de type coulable consiste essentiellement en une cellulose prédéterminée, à raison d'environ 4,0 % en masse à environ 9,0 % en masse, qui est de préférence de la carboxyméthylcellulose de sodium présente de préférence à raison d'environ 6,0 % en masse à environ 8,0 % en masse.
Cette formulation contient également une résine prédéterminée à raison d'environ 15,0 % en masse à environ 20,0 % en masse, qui est de préférence une résine phénolique présente de préférence à raison d'environ 16,0 % en masse à environ 18,0 % en masse.
La formulation contient également de la vermiculite d'une taille de particule prédéterminée, à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse, et de préférence cette vermiculite a une taille de particule telle que plus de 90,0 % traversent un tamis de 200 hum d'ouverture de mailles (70 mesh). De préférence également, cette vermiculite est présente à raison d'environ 22,0 % en masse à environ 24,0 % en masse.
La formulation contient aussi des coquilles de fruits prédéterminées à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 20,0 % en masse, et de préférence ces coquilles de fruits sont des coquilles de noix qui sont présentes de préférence à raison d'environ 13,0 % en masse à environ 17,0 % en masse.
La formulation contient également du spath fluor à raison d'environ 11,0 % en masse à environ 14,0 % en masse et de préférence à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 14,0 % en masse.
Enfin, la formulation contient aussi une huile prédéterminée qui est présente à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 26,0 % en masse, et qui est de préférence de l'huile d'arachide présente de préférence à raison d'environ 23,0 % en masse à environ 26,0 % en masse.
Pour la préparation de ce mélange, on ajoute de l'eau aux différents constituants de la formulation en une quantité suffisante pour obtenir une consistance analogue à du mastic. Puis, on malaxe le mélange pour en assurer l'homogénéité et ensuite on le fait cuire au four à une température comprise généralement entre environ 121C (250-F) et environ 177-C (350"F), de préférence entre environ 132'C (270F) et environ 143-C (290-F), pendant une durée comprise généralement entre environ 3 h et environ 5 h, de préférence entre environ 3,5 h et environ 4,5 h. Après la cuisson, on broie le mélange, par exemple dans un broyeur à marteaux, jusqu'à ce qu'il soit capable de traverser un tamis d'une ouverture de mailles de 3 mm (1/8 de pouce) de manière à pouvoir être mélangé avec d'autres matériaux de type coulable comme cela sera décrit dans la suite.
Le matériau à matrice de friction qui contient le matériau autolubrifiant qui confère une lubrification à la surface de friction d'un sabot de frein destinée à entrer en contact avec une surface de roulement de roue pendant le freinage d'un véhicule ferroviaire est contenu dans un tel sabot de frein à raison d'environ 75,0 % en masse à environ 80,0 % en masse, de préférence à raison d'environ 77,0 % en masse à environ 79,0 % en masse. Ce matériau à matrice de friction comprend des fibres choisies dans le groupe consistant en certaines fibres minérales, certaines fibres organiques et différents mélanges de celles-ci, qui sont présentes à raison d'environ 24,0 % en masse à environ 32,0 % en masse. De préférence, ces fibres contenues dans le matériau à matrice de friction sont un mélange de fibres minérales prédéterminées et de fibres organiques prédéterminées et, de préférence, ces fibres minérales prédéterminées sont présentes dans le mélange à raison d'environ 14,0 % en masse à environ 18,0 % en masse.
Le matériau à matrice de friction comprend en outre des charges inorganiques qui sont choisies dans le groupe consistant en l'oxyde de zinc, le carbonate de calcium, l'argile, les barytes, le spath fluor, le carbonate de sodium, la silice, des tensioactifs prédéterminés et différents mélanges des précédents, et ces charges inorganiques sont présentes dans le matériau à raison d'environ 9,0 % en masse à environ 15,0 % en masse, de préférence à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 14,0 % en masse. En outre, le matériau à matrice de frottement selon la présente invention comprend un certain nombre de charges organiques prédéterminées et de liants prédéterminés qui sont choisis dans le groupe consistant en les poudres de friction, les particules de friction d'anacarde modifiées par des élastomères, le noir de carbone, le graphite, les fines de carbone, les huiles, le caoutchouc d'acrylonitrile, un polymère butadiène-styrène, les résines phénoliques réticulables et différents mélanges des précédents. Ces charges organiques prédéterminées et ces liants prédéterminés sont présents dans le matériau à matrice de friction à raison d'environ 50,0 % en masse à environ 65,0 % en masse.
De préférence, ces charges organiques prédéterminées sont présentes à raison d'environ 33,0 % en masse à environ 37,0 % en masse et ces liants prédéterminés sont présents à raison d'environ 22,0 % en masse à environ 25,0 % en masse.
De préférence encore, les charges organiques et les liants sont présents à raison d'environ 57,0 % en masse à environ 61,0 % en masse.
Le matériau à matrice de friction selon la présente invention contient également certains agents réticulants choisis dans le groupe consistant en le soufre, l'hexaméthylènetétramine, des accélérateurs déterminés, des activateurs déterminés et différents mélanges des précédents.
De préférence, ces agents réticulants sont contenus en une concentration inférieure à environ 1,0 % en masse et, de préférence, il s'agit d'un mélange de soufre, d'hexaméthylènetétramine, d'accélérateurs déterminés et d'activateurs déterminés.
Le matériau de type autolubrifiant est présent dans le sabot de frein de véhicule ferroviaire selon la présente invention à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse et de préférence à raison d'environ 21,0 % en masse à environ 23,0 % en masse.
Le procédé de fabrication d'un composant prédéterminé sur lequel est disposée une surface de friction autolubrifiante selon la présente invention comprend les étapes de détermination de la taille, de la forme et de l'application envisagée du composant qui doit être fabriqué, puis de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau à matrice de friction de type coulable pour le composant qui doit être fabriqué, de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau autolubrifiant pour ce composant, afin de conférer la lubrification voulue à la surface de friction, de mélange du matériau à matrice de friction coulable avec le matériau autolubrifiant en une masse homogène, d'intro duction de cette masse homogène dans un moule, de compression et de chauffage de la masse homogène dans le moule pendant une durée prédéterminée, à une température prédéterminée et sous une pression prédéterminée qui sont au moins suffisantes pour cuire la masse homogène, puis de retrait du composant du moule après la cuisson.
Selon la présente invention, lorsque ce composant est un sabot de frein de véhicule ferroviaire, le procédé selon l'invention comprend l'étape supplémentaire de fourniture d'une plaque métallique de renforcement sur laquelle la masse homogène est cuite. De plus, dans ce cas, le procédé selon l'invention comprend l'étape supplémentaire de fourniture d'un moyen de blocage mécanique entre la plaque métallique de renforcement et la masse homogène.
De préférence, la durée prédéterminée pour le chauffage de la masse homogène est comprise entre environ 1 h et environ 4 h et la température prédéterminée pour le chauffage de la masse homogène est comprise entre environ 121*C (250'F) et environ 204'C (400-F), tandis que la pression prédéterminée est comprise entre environ 8,3 MPa (1 200 psi) et environ 12,4 MPa (1 800 psi). Bien entendu, lorsque la température de chauffage augmente, la durée de chauffage nécessaire est plus courte.

Claims (20)

REVENDICATIONS
1. Matériau autolubrifiant susceptible d'être utilisé dans un matériau à matrice de friction de type coulable servant à la fabrication d'un composant prédéterminé ayant au moins une surface de friction, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement en
(a) une cellulose prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 4,0 % en masse à environ 9,0 % en masse,
(b) une résine prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 15,0 % en masse à environ 20,0 % en masse,
(c) de la vermiculite d'une taille de particule déterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse,
(d) des coquilles de fruits prédéterminées présentes dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 20,0 % en masse,
(e) du spath fluor présent dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 11,0 % en masse à environ 14,0 % en masse et
(f) une huile prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 26,0 % en masse.
2. Matériau autolubrifiant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite cellulose prédéterminée est de la carboxyméthylcellulose de sodium présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 6,0 % en masse à environ 8,0 % en masse.
3. Matériau autolubrifiant selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite résine prédéterminée est une résine phénolique présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 16,0 % en masse à environ 18,0 % en masse.
4. Matériau autolubrifiant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite vermiculite a une taille de particule telle que plus d'environ 90,0 % de la vermiculite traversent un tamis de 200/zm (70mesh) et est présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 22,0 % en masse à environ 24,0 % en masse.
5. Matériau autolubrifiant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites coquilles de fruits prédéterminées sont des coquilles de noix et sont présentes dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 13,0 % en masse à environ 17,0 % en masse.
6. Matériau autolubrifiant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit spath fluor est présent dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 14,0 % en masse.
7. Matériau autolubrifiant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite huile prédéterminée est présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 23,0 % en masse à environ 26,0 % en masse.
8. Sabot de frein de véhicule ferroviaire dans lequel est incorporé un matériau autolubrifiant caractérisé en ce qu'il comprend:
(a) un matériau à matrice de friction présent dans ledit sabot de frein à raison d'environ 75,0 % en masse à environ 80,0 % en masse, ledit matériau à matrice de fnction comprenant:
(i) des fibres choisies dans le groupe consistant en des fibres minérales prédéterminées, des fibres organiques prédéterminées et leurs mélanges, lesdites fibres étant présentes dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 24,0 % en masse à environ 32,0 % en masse,
(ii) des charges inorganiques choisies dans le groupe consistant en l'oxyde de zinc, le carbonate de calcium, l'argile, les barytes, le spath fluor, le carbonate de sodium, la silice, des tensioactifs prédéterminés et différents mélanges des précédents, lesdites charges inorganiques étant présentes dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 9,0 % en masse à environ 15,0 % en masse,
(iii) des charges organiques et des liants choisis dans le groupe consistant en les poudres de friction, les particules de friction d'anacarde modifiées par des élastomères, le noir de carbone, le graphite, les fines de carbone, des huiles prédéterminées, un caoutchouc d'acrylonitrile, un polymère styrène-butadiène, les résines phénoliques réticulables et différents mélanges des précédents, lesdites charges organiques et lesdits liants étant présents dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 50,0 % en masse à environ 65,0 % en masse, et
(iv) des agents réticulants choisis dans le groupe consistant en le soufre, l'hexaméthylènetétramine, des accélérateurs prédéterminés, des activateurs prédéterminés et différents mélanges des précédents, lesdits agents réticulants étant présents dans ledit matériau à matrice de friction en une concentration inférieure à environ 1,0 % en masse, et
(b) un matériau autolubrifiant présent dans ledit sabot de frein à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse, ledit matériau autolubrifiant comprenant:
(i) une cellulose prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 4,0 % en masse à environ 9,0 % en masse,
(ii) une résine prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 15,0 % en masse à environ 20,0 % en masse,
(iii) de la vermiculite d'une taille de particule prédéterminée et présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 25,0 % en masse,
(iv) des coquilles de fruits prédéterminées présentes dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 20,0 % en masse,
(v) du spath fluor présent dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 11,0 % en masse à environ 14,0 % en masse et
(vi) une huile prédéterminée présente dans ledit matériau autolubrifiant à raison d'environ 20,0 % en masse à environ 26,0 % en masse.
9. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon la revendication8, caractérisé en ce que ledit matériau à matrice de friction est présent dans ledit sabot de frein à raison d'environ 77,0 % en masse à environ 79,0 % en masse.
10. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites fibres présentes dans ledit matériau à matrice de friction sont un mélange desdites fibres minérales prédéterminées et desdites fibres organiques prédéterminées.
11. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites fibres minérales prédéterminées sont présentes dans ledit mélange desdites fibres à raison d'environ 14,0 % en masse à environ 18,0 % en masse.
12. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que lesdites charges inorganiques prédéterminées sont présentes dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 12,0 % en masse à environ 14,0 % en masse.
13. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que lesdites charges organiques prédéterminées sont présentes dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 33,0 % en masse à environ 37,0 % en masse et lesdits liants prédéterminés sont présents dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 22,0 % en masse à environ 25,0 % en masse.
14. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdites charges organiques prédéterminées et lesdits liants prédéterminés sont présents dans ledit matériau à matrice de friction à raison d'environ 57,0 % en masse à environ 61,0 % en masse.
15. Sabot de frein de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 8 à 14, caractérisé en ce que ledit matériau autolubrifiant est présent dans ledit sabot de frein de véhicule ferroviaire à raison d'environ 21,0 % en masse à environ 23,0 % en masse.
16. Procédé de fabrication d'un composant prédéterminé sur lequel est disposée une surface de fnction autolubrifiante, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes:
(a) de détermination de la taille, de la forme et de l'application du composant qui doit etre fabriqué,
(b) de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau à matrice de friction de type coulable pour ledit composant à fabriquer déterminé dans l'étape (a),
(c) de détermination et de fourniture d'une quantité nécessaire d'un matériau autolubrifiant pour ledit composant à fabriquer déterminé dans l'étape (a),
(d) de mélange dudit matériau à matrice de friction de type coulable fourni dans l'étape (b) avec ledit matériau autolubrifiant fourni dans l'étape (c) en une masse homogène,
(e) d'introduction dans un moule de ladite masse homogène produite par ledit mélange dans l'étape (d),
(f) d'application d'une pression prédéterminée à ladite masse homogène placée dans ledit moule dans l'étape (e),
(g) de chauffage de ladite masse homogène placée dans ledit moule dans l'étape (e) pendant une durée prédéterminée et à une température prédéterminée qui sont au moins suffisantes pour cuire ladite masse homogène, et
(h) de retrait dudit composant prédéterminé dudit moule après ladite cuisson dans l'étape (g).
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ledit composant prédéterminé est un sabot de frein de véhicule ferroviaire et en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire de fourniture d'une plaque métallique de renforcement sur laquelle ladite masse homogène est cuite dans l'étape (g).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire de fourniture d'un moyen de blocage mécanique entre ladite plaque métallique de renforcement et ladite masse homogène.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que ladite durée prédéterminée pour le chauffage de ladite masse homogène dans l'étape (g) est d'environ 1 h à environ 4 h.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que ladite température prédéterminée pour le chauffage de ladite masse homogène dans l'étape (g) est d'environ 121-C (250F) à environ 204in (400F).
FR9612983A 1995-10-26 1996-10-24 Materiau autolubrifiant, fabrication de composants a surface de friction le contenant et sabot de frein de vehicule ferroviaire le contenant Expired - Fee Related FR2740459B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/548,874 US5821282A (en) 1995-10-26 1995-10-26 Self lubricating brake shoe material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2740459A1 true FR2740459A1 (fr) 1997-04-30
FR2740459B1 FR2740459B1 (fr) 1999-07-09

Family

ID=24190738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9612983A Expired - Fee Related FR2740459B1 (fr) 1995-10-26 1996-10-24 Materiau autolubrifiant, fabrication de composants a surface de friction le contenant et sabot de frein de vehicule ferroviaire le contenant

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5821282A (fr)
CA (1) CA2168408C (fr)
FR (1) FR2740459B1 (fr)
MX (1) MX9605113A (fr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6220405B1 (en) * 1997-07-02 2001-04-24 Alliedsignal Inc. Friction material for drum-in-hat disc brake assembly
AU767920B2 (en) * 1999-06-24 2003-11-27 Kelsan Technologies Corporation Friction management brake shoe
US6328143B1 (en) * 1999-10-25 2001-12-11 Westinghouse Air Brake Technologies Corporation Brake shoe with friction management
RU2484179C1 (ru) * 2011-12-15 2013-06-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Способ получения антифрикционной композиции
CN110206822B (zh) * 2019-05-09 2021-11-30 福建龙溪轴承(集团)股份有限公司 一种模塑型自润滑轴套及其制备方法
CN114106904A (zh) * 2021-11-08 2022-03-01 武汉科技大学 一种具有增强摩擦表面抗磨性能的润滑油及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1980016A (en) * 1930-04-09 1934-11-06 Walter R Thurston Brake dressing and process therefor
FR2208487A5 (en) * 1972-10-31 1974-06-21 Johns Manville Abrasive compsn. for brake shoes - for railway rolling stock
US4388423A (en) * 1981-11-02 1983-06-14 Glennco Trust Friction lining material
US5132065A (en) * 1991-04-24 1992-07-21 Amsted Industries, Inc. Method for producing friction compositions and products
US5339931A (en) * 1993-05-07 1994-08-23 Allied-Signal Inc. Porous copper powder modified friction material

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003451A (en) * 1975-06-30 1977-01-18 Qiv Incorporated Low noise brake shoe for track retarder
US4178278A (en) * 1978-03-01 1979-12-11 Johns-Manville Corporation Friction material for railroad service
US4352750A (en) * 1981-08-03 1982-10-05 Manville Service Corporation Friction material for railroad brake shoes
US4463835A (en) * 1982-09-13 1984-08-07 Holland Co. Slide bearing attachment for U-section type unit brake beam guide lugs
US4781275A (en) * 1984-04-30 1988-11-01 Amsted Industries Incorporated Composition railway brake shoe
US4795007A (en) * 1987-07-24 1989-01-03 Zeftek, Inc. Brake rod protector
US5196471A (en) * 1990-11-19 1993-03-23 Sulzer Plasma Technik, Inc. Thermal spray powders for abradable coatings, abradable coatings containing solid lubricants and methods of fabricating abradable coatings
US5474842A (en) * 1991-08-20 1995-12-12 Hoiness; David E. Aramid particles as wear additives

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1980016A (en) * 1930-04-09 1934-11-06 Walter R Thurston Brake dressing and process therefor
FR2208487A5 (en) * 1972-10-31 1974-06-21 Johns Manville Abrasive compsn. for brake shoes - for railway rolling stock
US4388423A (en) * 1981-11-02 1983-06-14 Glennco Trust Friction lining material
US5132065A (en) * 1991-04-24 1992-07-21 Amsted Industries, Inc. Method for producing friction compositions and products
US5339931A (en) * 1993-05-07 1994-08-23 Allied-Signal Inc. Porous copper powder modified friction material

Also Published As

Publication number Publication date
CA2168408A1 (fr) 1997-04-27
MX9605113A (es) 1997-04-30
CA2168408C (fr) 2000-04-11
FR2740459B1 (fr) 1999-07-09
US5821282A (en) 1998-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2745027B1 (fr) Matériau de friction pour des freins
EP0696692B1 (fr) Matériau de friction obtenu par procédé humide et méthode de fabrication
US7294188B2 (en) Mixing method for friction material with a pre-mix in a single mixer
FR2534995A1 (fr) Materiau de frottement, garniture d'embrayage a sec et procede de fabrication de cette garniture
FR2893374A1 (fr) Membre de frottement sans amiante.
CA1108812A (fr) Elements composites de friction, et methodes de fabrication connexes
FR2706556A1 (fr) Garniture de friction.
FR2740459A1 (fr) Materiau autolubrifiant, fabrication de composants a surface de friction le contenant et sabot de frein de vehicule ferroviaire le contenant
US4111891A (en) Friction material for railroad disc brakes
EP0965770B1 (fr) Procédé de fabrication d'un matériau de friction et plus particulièrement d'une couronne de friction pour disque de friction d'embrayage et couronne d'embrayage
KR100310311B1 (ko) 겨울조건용타이어마모면
KR20180025337A (ko) 페이퍼 마찰재 및 그 제조방법
EP1088176B2 (fr) Procede de fabrication d'un materiau de friction et notamment d'une couronne de friction d'embrayage
KR102563086B1 (ko) 브레이크 라이닝의 중간층으로서의 댐핑 재료 및 댐핑 재료의 제조 공정
US2885379A (en) Friction composition comprising carbonized elements held in a matrix of uncarbonizedmaterial and method for preparing same
FR2771151A1 (fr) Composition de garniture de friction contenant une resine phenolique
BE1005469A6 (fr) Produit de regeneration a partir de thermodurcissables contenant des fibres, procede pour sa preparation et son utilisation.
DE4205645B4 (de) Reibbelag und Verfahren zu seiner Herstellung
US2078617A (en) Friction element and bond therefor
US1980227A (en) Friction facing and composition of matter
US6257582B1 (en) Method for manufacturing target objects for sport practice shooting and sport shooting competitions and target objects manufactured according to this method
FR2532385A1 (fr) Composition de friction a sec, par exemple pour embrayage de vehicule
US596132A (en) Andrew j
BE549550A (fr)
FR2532022A1 (fr) Composition sans armature de fibre pour sabots de freins de vehicules ferroviaires

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20100630