HU214695B - Azbesztmentes súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez - Google Patents

Azbesztmentes súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez Download PDF

Info

Publication number
HU214695B
HU214695B HU9203328A HU9203328A HU214695B HU 214695 B HU214695 B HU 214695B HU 9203328 A HU9203328 A HU 9203328A HU 9203328 A HU9203328 A HU 9203328A HU 214695 B HU214695 B HU 214695B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
phosphate
friction
weight
mixture
brake
Prior art date
Application number
HU9203328A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9203328D0 (en
HUT64264A (en
Inventor
Armin Eckert
Wilfried Koch
Original Assignee
Rütgers Pagid Ag.
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 Ag. filed Critical Rütgers Pagid Ag.
Publication of HU9203328D0 publication Critical patent/HU9203328D0/hu
Publication of HUT64264A publication Critical patent/HUT64264A/hu
Publication of HU214695B publication Critical patent/HU214695B/hu

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

A találmány különösen nedves fékezésnél javítőtt súrlódási tényezőjűvasúti féktűskók betétjeként alkalmazható azbesztmentes súrlódóanyagravőnatkőzik, amely kötőanyagként nitril-kaűcsűk és erőxiddaltérhálósítőtt pőlibűtadién-főlyékőny gyanta keverékét tartalmazza ésaz ásványi töltőanyag egy része alkálifém-, földalkálifém- és/vagyammóniűm-főszfáttal van helyettesítve. ŕ

Description

A találmány azbesztmentes súrlódóanyag-keverékekre vonatkozik, amelyek vasúti fékberendezések tárcsa- és tuskófékeinél kerülnek felhasználásra.
A súrlódóanyag-keverékek általában ismertek. Ezek szerves kötésű fékbetétek esetén szerves kötőanyagból, ásványi töltőanyagból, kenőanyagból, fémekből és adott esetben további adalékanyagokból állnak.
Az EP 399728 számú szabadalmi leírásban fenolgyanta kötésű súrlódóbetét-anyagokat ismertetnek, amelyek antikorrozív adalékként foszfátokat tartalmaznak, ezek mennyisége 0,1-6 tömeg% lehet. A kitanítás szerint azonban ennél nagyobb foszfáttartalom a súrlódóbetét anyagában káros. A leírás nem tartalmaz konkrét utalást ezen anyagok vasúti fékbetétként történő felhasználására.
Az EP 201813 számú szabadalmi leírásban súrlódóanyagok előállításával kapcsolatban foszfát kettős sók alkalmazását ismertetik fenolgyanta kötésű anyagoknál, ezek a beadagolt fémsókkal exoterm kémiai reakcióval reagálnak.
Az EP 100233 számú szabadalmi leírásban féktárcsák előállítását ismertetik butadien-kopolimerekből, amelyek peroxiddal térhálósíthatók, foszfátok alkalmazására azonban nincs utalás.
A fékbetéteket az UIC nemzetközi vasúti szövetség vasúti előírásai szerint vizsgálják, mielőtt forgalomba hozzák. A vizsgálat a súrlódási értékek meghatározásából áll a keréksebesség függvényében különböző fékerők esetében, továbbá vonatkozik még a féktávolság meghatározására is a hőmérséklet függvényében száraz és nedves féktárcsák esetén.
Mivel nedves fékezés esetén, különösen alacsony felületi nyomásértékeknél, alig lehet fékezőhatást megállapítani, megkísérelték a fékhatást a fékbetétek formai kialakításával javítani. Éles élek arra szolgálhatnak, hogy csak kevés víz jusson be a féktárcsa és a fékbetét közé, a felületen kialakított váj átok viszont elősegítik a már bejutott víz gyors elvezetését. Ezek az intézkedések azonban csak igen kemény betétek esetén eredményesek. A kemény betétek azonban nagymértékben koptatják a féktárcsákat.
Célul tűztük ki olyan azbesztmentes súrlódóanyagkeverék kifejlesztését, amelyek a súrlódóbetétek súrlódási tényezőjét nedves fékezés esetén javítják.
A fentiek alapján a találmányunk egy olyan súrlódóanyagra vonatkozik, amelyben a kötőanyag egy nitril-kaucsukból és egy peroxidokkal térhálósított polibutadién-folyékony gyantából áll, amelyek keverési tömegaránya 1:1 és 10:1 közötti érték, továbbá, amelyben az ásványi töltőanyagok egy része alkálifém-, alkáliföldfém- és/vagy ammónium-foszfáttal, illetve ezek mono- vagy dihidrogén-foszfátjaival van helyettesítve
7—40 tömeg%-ban a súrlódóanyag-keverék tömegére vonatkoztatva és a foszfátok és a polibutadién-folyékony gyanta tömegaránya 3:3 és 10:3 közötti érték.
A felhasználásra kerülő foszfátvegyületek kristályvizet is tartalmazhatnak vagy kristályvízmentesek is lehetnek.
Peroxid térhálósító anyagként előnyösen nátriumperoxidot alkalmazunk olyan mennyiségben, hogy a polibutadién-folyékony gyanta és a peroxid közötti tömegarány 8:1 és 15:1 közötti érték legyen.
Ásványi töltőanyagként például baritot és magnézium-oxidot alkalmazunk porformában. A fémeket akár porformában, akár szálasanyag formában adagolhatjuk, kenőanyagként mindenekelőtt szénalapú porokat, így például grafitot, kormot vagy kokszot alkalmazunk.
Egy szerves kötésű, vasúti tárcsafékeknél felhasználásra kerülő fékbetét súrlódóanyagának összetétele például a következő:
5-20 tömeg% kötőanyag
10-50 tömeg% ásványi töltőanyag
10-30 tömeg% kenőanyag
10-65 tömeg% fém, szálasanyag és/vagy porformában és adott esetben még kis mennyiségű kikeményítést gyorsító, súrlódást fokozó, valamint más adalékanyag.
A szerves kötésű, vasúti tuskófékek (féktalpak) esetén alkalmazható súrlódóanyagok például a következő összetételűek:
10-35 tömeg% kötőanyag
20-60 tömeg% ásványi töltőanyag 5-40 tömeg% kenőanyag max. 50 tömeg% fém, és adott esetben kikeményedést gyorsító, súrlódást fokozó adalékanyag, mint például alumínium-oxid és más egyéb adalékanyag.
A tárcsafékekhez alkalmazható fékbetéteket az UICvizsgálati előírások 540-3 VE, 3c berendezés szerint (Vizsgálóprogram Nr. 3, nedvesített féktárcsák fékezési kísérletei fékpadon), míg a féktuskókat az UlC-vizsgálati előírások 540-3 VE, 4. berendezés szerint (Vizsgálóprogram féktuskó talpakhoz nagy súrlódási tényezőjű/A-12 t tengelyterhelésű anyagokból) végeztük.
A vizsgálati programot az I. és II. táblázatokban ismertetjük. A diagram mutatja az 541-3 VE vizsgálati program szerint előírt, fékezéseknél fellépő súrlódási tényezőket. Minden fékezési ciklus két szakaszból áll, 80-200 km/ó sebességnél végzett megállófékezésből 45-55 N/cm2 féknyomásnál és egy 120 km/ó sebességnél végzett fékezésből 20 N/cm2 féknyomásnál. A szárazfék-vizsgálat két ilyen ciklusból áll (1-18 számú fékezések) és a nedvesfék-vizsgálat, a 640 mm átmérőjű féktárcsára adagolt 25 dm3/ó vízmennyiség mellett, három ilyen ciklusból (19-45 számú fékezések). A száraz, névleges súrlódási tényező 140 km/ó keréksebesség értékig μ=0,35 és lineárisan csökken 0,31 értékig 200 km/ó sebességnél. Ezen értéknél a nedves súrlódási tényező értéke csak μ=0,25 értékig csökkenhet.
Mint az a Π. táblázatból kitűnik, az UIC 541-4 VE vizsgálati előírásokat olyan értelemben módosítottuk, hogy minden sebességnél két fékezés helyett négyet végeztünk. Ezen kívül a nedves fékezési vizsgálatokat még 30 km/ó (500 daN és 160 km/ó (2500 daN) sebességeknél is elvégeztük.
A súrlódási tényező értékét 860±5 mm átmérőjű kereken és minden keréknél talpon is meghatároztuk. Egy F<1000 daN nagyságú talpra ható erő esetén a közepes súrlódási tényező értéke 50 km/óra sebességnél száraz fékezés esetén nem lehet több mint μ=0,40, előnyösen
HU 214 695 Β nem több mint μ=Ο,33. Ez a felső értékhatár lineárisan csökken 0,3, előnyösen 0,28 értékig 160 km/ó sebességnél. F>2000 daN értéknél a közepes súrlódási tényező nagysága 50 km/ó sebességnél nem lehet p=0,2-nél, előnyösen p=0,22-nél kisebb és 160 km/ó esetén μ=0,17, előnyösen μ=0,2-ηέ1 kisebb. Nedvesség hatására a közepes súrlódási tényező értéke legfeljebb 15%kal csökkenhet a megfelelő száraz fékezésnél mért érték alá.
A találmányt közelebbről a következő példákkal illusztráljuk.
I. táblázat
UIC vizsgálati előírások 541-3 VE, berendezés 3c Vizsgálati program Nr.3, nedvesített féktárcsákkal fékpadon végzett fékezési kísérletekhez
Fékezések száma Sebesség P Kiindulási hőmérséklet
km/ó N/cm2 °C
1 10 80 40
2 11 120 20
3 12 120 40
4 13 160 40 Száraz
5 14 200 40 fékezés
6 15 80 55 20-60
7 16 120 55
8 17 160 55
9 18 200 55
19 2*8 ?7 80 40
20 29 38 120 20
21 30 39 120 40
22 23 24 31 32 33 40 41 42 160 200 80 40 40 55 Nedves fékezés 20
25 34 43 120 55
26 35 44 160 55
27 36 45 200 55
II. táblázat
UIC vizsgálati előírások 541—4 VE Vizsgálati program féktuskó talpakhoz nagy súrlódási tényezőjű anyagoknál (K-talpak); tengelyterhelés 121.
Fékezések száma Sebesség km/ó F Megjegyzés
km/ó daN
1-4 30 500 Megálló fékezés száraz
5-8 50 500
9-12 120 500
13-16 30 500 Megálló fékezés nedves
17-20 50 500
21-24 120 500 Vízmenny. 141/Ó
25-28 50 2500
29-32 120 2500 Megálló fékezés száraz
33-36 160 2500
Fékezések száma Sebesség km/ó F Megjegyzés
km/ó daN
37-40 40-44 45-48 50 120 160 2500 2500 2500 Megálló fékezés nedves Vízmenny. 141/Ó
1. példa
Súrlódóanyag-keveréket állítunk elő a következő összetétel szerint: 1,29 tömeg% kötőanyag (70 tömeg% nitril-kaucsuk, 27 tömeg% nátrium-peroxiddal térhálósított polibutadién-folyékony gyanta és 3 tömeg% kesudióhéj-olaj), 36,5 tömeg% ásványi töltőanyag (62 t% bárium-szulfát és 38 tömeg% magnézium-oxid), 27,6 tömeg% kenőanyag és 23 tömeg% fémpor és fémszálasanyag. A keverékből ismert módon vasútitárcsafékbetéteket állítunk elő és az 541-3 VE, la melléklet előírásai szerint vizsgáljuk 200 cm2 nagyságú súrlódófelület mellett.
Hasonlóképpen találmány szerinti fékbetéteket állítunk elő oly módon, hogy a fenti összetételt alkalmazzuk, de megfelelő mértékben csökkentett kötőanyaghoz 10 tömeg% kristályvíztartalmú és kristályvízmentes trinátrium-foszfát keveréket adagolunk.
A súrlódási tényező értékeket az 541-3 VE 3c berendezésre vonatkozó előírások szerint határoztuk meg és az 1. ábrán mutatjuk be.
2. példa (Összehasonlító példa)
Az 1. példában leírtak szerinti fékbetétet állítjuk elő, azzal a különbséggel, hogy a trinátrium-foszfát helyett trikalcium-foszfátot alkalmazunk. Meghatározzuk a súrlódási tényező értékeit és a kapott eredményeket szintén az 1. ábrán mutatjuk be.
3. példa
Súrlódóanyag-keveréket állítunk elő a következő összetétel szerint: 20 tömeg% 1. példa szerinti kötőanyag, 23,5 tömeg% ásványi töltőanyag, 33 tömeg% kenőanyag, 20,5 tömeg% fémpor és 2 tömeg% súrlódást fokozó anyag. A keverékből a szerves kötésű féktuskók előállítására ismert módon fémtuskó talpakat állítunk elő és ezeket az UIC 541-4 VE előírás szerint vizsgáljuk.
Hasonló összetételű keveréket készítünk, amely azonban 15 tömeg% kristályvíztartalmú mononátriumdihidrogén-foszfátot és 8,5 tömeg% ásványi töltőanyagot tartalmaz, e keverékből nyert fékbetéteket szintén vizsgáljuk és meghatározzuk a súrlódási tényező értékét. A kapott eredményeket a 2. ábra szerinti diagrammon mutatjuk be.
Mint az az 1. ábrából látható, a szokásos súrlódóanyag-keverékek (báziskeverékek) esetén a kívánt súrlódási tényező érték nedves fékezésnél (0,25) gyenge fékerő esetén nem elérhető. Ennek értéke igen nagy sebességnél és nagy nyomásértékeknél javul. Ez3
HU 214 695 Β zel szemben a találmány szerinti keverék nedves fékezésnél lényegesen kisebb ingadozást mutat különböző sebességeknél és nyomásviszonyoknál. A súrlódási tényező értékei a névleges határok felett vannak. A trikalcium-foszfát adalékolása (2. példa) ezzel szemben csak kis hatásosságot mutat.
Mint az a 2. ábrából látható, a féktuskókhoz alkalmazott szokásos súrlódóanyag-keverékek (báziskeverékek) az UlC-vizsgálati előírásokat száraz fékezéseknél teljesítik. A nedves fékezéseknél, 2500 daN nyomás értékeknél az eltérések szintén a megadott toleranciahatáron belül vannak. Kisebb felületi nyomás esetén (F=500 daN) a nedves fékezéseknél mért súrlódási tényező értékek a száraz súrlódási tényező értékektől azonban már nem megengedhető mértékben térnek el, éspedig kisebb sebességeknél erősebben (kb. 40%), nagyobb sebességeknél kisebb mértékben (20%).
Ha az ásványi töltőanyag egy részét mononátriumdihidrogén-foszfáttal helyettesítjük, a nedves fékezésnél mutatkozó súrlódási tényező értékek úgy javulnak, hogy azok értéke csupán 10%-ban tér el a száraz fékezéseknél mért súrlódási tényező értékektől. Ráadásul a súrlódási tényező értékek nagyobb felületi nyomásnál javulnak.
A megfelelő kísérletek a szokásosan alkalmazott porgyanták, SBR- és NBR-kaucsuk esetében nem vezérnek a kívánt eredményhez.

Claims (4)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez, amely szerves kötőanyagból, ásványi töltőanyagból, kenőanyagból, fémekből, és adott esetben további szokásos adalékanyagból áll, és az ásványi kötőanyag tartalmaz alkálifém-, földalkálifém- és/vagy ammónium-foszfátot és/vagy ezek mono- vagy dihidrogén-foszfátját azzal jellemezve, hogy
    - kötőanyagként nitril-kaucsuk és egy peroxiddal térhálósított polibutadién-folyékony gyanta 1:10 és 10:1 közötti keverési arányú keveréket tartalmazza,
    - az ásványi töltőanyag egy része alkálifém-, földalkálifém- és/vagy ammónium-foszfáttal vagy ezek mono- vagy dihidrogén-foszfát származékával van helyettesítve, a súrlódóanyag-keverék tömegére számított 7-40 tömeg%-ban, és
    - a foszfát és/vagy mono- vagy hidrogén-foszfát és polibutadién-folyékony gyanta tömegaránya 3:3 és 10:3 közötti érték.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti súrlódóanyag, azzal jellemezve, hogy nátrium-peroxiddal térhálósított nitrilkaucsukot tartalmaz.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypontok bármelyike szerinti súrlódóanyag, azzal jellemezve, hogy foszfátként kristályvíztartalmú foszfátot tartalmaz.
  4. 4. Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti súrlódóanyag, azzal jellemezve, hogy foszfátként kristályvíztartalmú és kristályvízmentes foszfát keverékét tartalmazza.
HU9203328A 1991-10-26 1992-10-22 Azbesztmentes súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez HU214695B (hu)

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 (3)

Publication Number Publication Date
HU9203328D0 HU9203328D0 (en) 1993-03-01
HUT64264A HUT64264A (en) 1993-12-28
HU214695B true HU214695B (hu) 1998-04-28

Family

ID=6443503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9203328A HU214695B (hu) 1991-10-26 1992-10-22 Azbesztmentes súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez

Country Status (11)

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

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
CZ283679B6 (cs) 1998-06-17
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
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
US3959194A (en) Less abrasive composition railroad brake shoe material
CA1110382A (en) Friction material for railroad service
JPS5918429B2 (ja) 有機摩擦材料
US4352750A (en) Friction material for railroad brake shoes
HU214695B (hu) Azbesztmentes súrlódóanyag vasúti fékbetétekhez
GB2085019A (en) Friction material
CA1291298C (en) Friction material
US3832325A (en) Wear resistant composition brake block
US3168487A (en) Friction composition of a rubber, cashew nut shell resin and lead sulphide
US1724718A (en) Brake-shoe filling and lining
GB2295621A (en) Brake pads comprising aluminium tripolyphosphate
US3390113A (en) Brake block compositions comprising vulcanized halogenated butyl rubber
WO1996017181A1 (en) Brake pads
BE1005925A6 (fr) Garniture de friction sans amiante.
RU2005740C1 (ru) Полимерная композиция для изготовления фрикционного материала
JPH04314779A (ja) 非石綿系摩擦材料
US646301A (en) Brake-shoe.
RU2001055C1 (ru) Композици фрикционного назначени
JPH03134086A (ja) ブレーキ用非石綿系摩擦材料
JPS59149973A (ja) 摩擦材成形材料組成物
HU210474B (en) Enviroment-protective, asbestos-free, frictional metarial composition
JPH02247230A (ja) 摩擦材組成物

Legal Events

Date Code Title Description
HMM4 Cancellation of final prot. due to non-payment of fee