PL169355B1 - Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych PL PL PL - Google Patents

Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych PL PL PL

Info

Publication number
PL169355B1
PL169355B1 PL92296344A PL29634492A PL169355B1 PL 169355 B1 PL169355 B1 PL 169355B1 PL 92296344 A PL92296344 A PL 92296344A PL 29634492 A PL29634492 A PL 29634492A PL 169355 B1 PL169355 B1 PL 169355B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
friction
mixture
braking
weight
phosphate
Prior art date
Application number
PL92296344A
Other languages
English (en)
Other versions
PL296344A1 (en
Inventor
Winfried Koch
Armin Eckert
Original Assignee
Ruetgers 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 Ruetgers Pagid Ag filed Critical Ruetgers Pagid Ag
Publication of PL296344A1 publication Critical patent/PL296344A1/xx
Publication of PL169355B1 publication Critical patent/PL169355B1/pl

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

1. Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych skladajacy sie z organiczne- go spoiwa, mineralnych wypelniaczy, srodków smarowych, metali i ewentualnie dalszych zwyklych dodatków, znamienny tym, ze jako spoiwo zawiera mieszanine zlozona z kau- czuku nitrylowego i sieciowanej za pomoca nadtlenków cieklej zywicy polibutadienowej, przy czym w mieszaninie stosunek kauczuku nitrylowego do cieklej zywicy polibutadieno- wej wynosi 1:10 do 10:1 i czesc mineralnych wypelniaczy jest zastapiona przez fosforany metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych i/albo amonu lub ich jedno- albo dwuwodoro- fosforany w ilosci 7 do 40% wagowych, w odniesieniu do mieszaniny materialu ciernego, przy czym stosunek fosforanu do cieklej zywicy polibutadienowej miesci sie w zakresie 3:3 do 10:3. P L 169355 B 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy nie zawierającej azbestu mieszaniny materiału ciernego do hamulców tarczowych i klockowych, jakie znajdują zastosowanie w kolejach żelaznych.
Mieszaniny materiału ciernego powyższego rodzaju są same w sobie znane. Składają się one dla organicznie związanych okładzin ciernych ze spoiwa organicznego, mineralnych wypełniaczy, środków smarowych, metali i ewentualnie dalszych dodatków.
Okładziny cierne są badane według przepisów międzynarodowego związku kolejowego UIC, przed udzieleniem zezwolenia. Badanie obejmuje oznaczenie wartości tarcia w zależności od prędkości kołowej przy różnych siłach hamowania i zależnych od czasu hamowania temperatur z suchą i mokrą tarczą hamulcową.
Ponieważ przy hamowaniu na mokro w szczególności przy niskich dociskach prawie nie można już stwierdzić działania hamującego, próbowano polepszyć działanie hamujące przez ukształtowanie formy wykładzin ciernych. Ostre krawędzie miały zapewnić, aby tylko niewiele wody mogło wniknąć między tarczę hamulcową i wykładzinę cierną, a rowki na powierzchni wykładziny ciernej miały szybko odprowadzić wodę, która wtargnęła. Te środki prowadzą tylko w przypadku bardzo twardych wykładzin do sukcesu. Te twarde wykładziny powodują jednak silne ścieranie się tarczy hamulcowej.
Zadaniem wynalazku jest dlatego opracowanie nie zawierającej azbestu mieszaniny materiału ciernego, która polepsza wartości tarcia wykładzin ciernych przy hamowaniu na mokro.
Zadanie według wynalazku rozwiązano w ten sposób, że spoiwo zawiera mieszaninę złożoną z kauczuku nitrylowego i usieciowanej za pomocą nadtlenków ciekłej żywicy polibutadienowej, przy czym w mieszaninie stosunek kauczuku nitrylowego do ciekłej żywicy polibutadienowej wynosi 1:10 do 10:1, a część mineralnych wypełniaczy zastępuje się przez fosforany metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych i/albo amonu lub ich mono- albo dwuwodorofosforany w ilości 7 do 40% wagowych w odniesieniu do mieszaniny materiału ciernego, przy czym stosunek fosforanu do ciekłej żywicy polibutadienowej wynosi w zakresie 3:3 do 10:3. Fosforany mogą zawierać wodę krystalizacyjną albo też nie zawierać wody krystalizacyjnej.
Jako nadtlenek stosuje się korzystnie nadtlenek sodu w stosunku ciekła żywica polibutadienowa do nadtlenku wynoszącym 8:1 do 15:1.
169 355
Mineralne wypełniacze stanowią na przykład baryt i tlenek magnezu w postaci proszku. Metale można dodawać zarówno w postaci proszków jak też jako włókna. Środki smarowe stanowią przede wszystkim proszki węglowe takie jak grafit, sadza i koks.
Mieszanina materiału ciernego dla związanych organicznie wykładzin ciernych do kolejowych hamulców tarczowych zawiera z reguły:
do 20% wagowych spoiwa, do 50% wagowych wypełniaczy mineralnych, do 30% wagowych środków smarowych, do 65% wagowych metali w postaci włókien i/albo proszków i ewentualnie jeszcze niewielkich ilości przyspieszaczy utwardzania, środków wspierających tarcie i podobnych składników.
Materiały cierne dla związanych organicznie wykładzin ciernych do kolejowych hamulców klockowych (spody hamulcowe) składają się z :
do 35% wagowych spoiwa, do 60% wagowych wypełniaczy mineralnych, do 40% wagowych środków smarowych, do 50% wagowych metali i ewentualnie przyspieszaczy utwardzania, środków wspierających tarcie, jak np. tlenek glinu i podobnych dodatków.
Wykładziny cierne do hamulców tarczowych zbadano według przepisu badań UIC 541-3 VE, załącznik 3c (program badawczy nr 3 dla prób hamowania ze zmoczonymi tarczami hamulcowymi na stanowisku badania tarcia), a do hamulców klockowych według przepisu badań UIC 541-4 VE, załącznik 4a (program badawczy dla spodów klocków hamulcowych z kompozytu o wysokiej wartości ciernej (A - nacisk osi 121).
Program badań jest przedstawiony w tabelach 1 i 2. Diagram (fig. 3) przedstawia współczynniki tarcia przy hamowaniach ustalonych w programie badawczym 541-3 VE (wartości tarcia dla wykładzin hamulcowych; zakres tolerancji dla przeciętnej wartości tarcia μ™ i chwilowej wartości tarcia μ3). Każdy cykl hamowania składa się z dwóch odcinków z hamowaniem zatrzymującym przy prędkościach 80 do 200 km/h i nacisku hamowania 45 do 55 N/cm2 jak również hamowaniem przy prędkości 120 km/h i nacisku hamowania 20 N/cm2. Badanie hamowania na sucho składa się z dwóch takich cykli (hamowanie nr 1 do 18), a hamowanie na mokro z ilością wody 25 dm3/h przy tarczy hamulcowej o średnicy 640 mm z trzech takich cykli (hamowanie nr 19 do 45). Sucha nominalna wartość tarcia dla prędkości kołowych do 140 km/h wynosi μ = 0,35 i opada liniowo aż do wartości 0,31 dla prędkości 200 km/h. Dla tarcia na mokro wartość ta może spadać tylko do μ = 0,25.
Jak widać z tabeli 2, program doświadczeń dla przepisu badań UIC 541-4 VE został na tyle zmieniony, ze zamiast dwóch hamowań przy wszystkich prędkościach każdorazowo przeprowadzono cztery hamowania. Oprócz tego przeprowadzono również dodatkowo hamowania na mokro przy prędkości 30 km/h (500 daN) i 160 km/h (2500 daN).
Wartości tarcia oznaczono na kołach o średnicy 860±5 mm i jednym spodem (zelówką) na koło. Przy działającej na zelówkę sile F<1000 daN przeciętna wartość tarcia przy prędkości 50 km/h dla suchego hamowania nie powinna wynosić więcej niż μm = 0,40, korzystnie nie więcej niż 0,33. Ta górna wartość graniczna maleje liniowo aż do μm = 0,30, korzystnie μm = 0,28 przy prędkości 160 km/h. Przy F>2000 daN przeciętna wartość tarcia przy prędkości 50 km/h nie powinna wynosić poniżej μm = 0,20, korzystnie nie poniżej μm = 0,22 i przy prędkości 160 km/h nie poniżej μm = 0,17, korzystnie nie poniżej μm = 0,20. Pod wpływem wilgoci przeciętna wartość tarcia może odbiegać najwyżej o 15% wartości odpowiedniego hamowania na sucho.
Wynalazek wyjaśniają bliżej przykłady.
169 355
Tabela 1
Hamowanie Prędkość km/h P N/cm2 Temperatura wyjściowa °C
nr
1 10 80 40 Hamowanie suche 20 do 60
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
19 28 37 80 40 Hamowanie na mokro 20
20 29 38 120 20
21 30 39 120 40
22 31 40 120 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
Tabela 2
Przepis badania UIC 541-4 VE
Program badawczy A dla klockowych spodów hamulcowych z kompozytu o wysokiej wartości tarcia (spody K); nacisk osi 12 t.
Hamowanie nr Prędkość km/h F daN Uwaga
1-4 30 500 Hamowanie do
5-8 50 500 zatrzymania na sucho
9-12 120 500
13-16 30 500 Hamowanie do
17-20 50 500 zatrzymania na mokro
21-24 120 500 Ilość wody 14 l/h
25-28 50 2500 Hamowanie do
29-32 120 2500 zatrzymania na sucho
33-36 160 2500
37-40 50 2500 Hamowanie do
41-44 120 2500 zatrzymania na mokro
45-48 160 2500 Ilość wody 14 l/h
Przykład I. Mieszaninę materiału ciernego złożoną z 12,9% wagowych spoiwa, 70% wagowych kauczuku nitrylowego, 27% wagowych sieciowanej za pomocą nadtlenku sodu ciekłej żywicy polibutadienowej i 3% wagowych oleju z łupin orzecha nerkowca zachodniego, 36,5% wagowych mineralnych wypełniaczy złożonych z 62% wagowych siarczanu baru i 38% wagowych tlenku magnezu, 27,6% wagowych środków smarowych i 23% wagowych proszków i włókien metali, jak to jest przyjęte do wytwarzania organicznie związanej wykładziny ciernej do kolejowych hamulców tarczowych, poddaje się przeróbce na wykładziny hamulcowe odpowiednio do przepisu 541-3 VE, załącznik la z powierzchnią cierną 200 cm2. W taki sam sposób wytwarza się wykładziny hamulcowe według wynalazku z mie169 355 szaniny materiału ciernego o takim samym składzie, do którego jednak dodano 10% wagowych mieszaniny złożonej z zawierającego wodę krystalizacyjną i nie zawierającego wody krystalizacyjnej fosforanu trójsodowego przy odpowiednio zmniejszonej ilości innych wypełniaczy.
Współczynniki tarcia odpowiednio do przepisu badania 541-3 VE, załącznik 3c są przedstawione na rysunku, fig. 1.
Przykład II. (porównanie).
Jak w przykładzie I wytwarza się wykładzinę hamulcową z 10% wagowymi fosforanu trójwapniowego zamiast fosforanu trójsodowego i oznaczono jej współczynniki tarcia. Wyniki są przedstawione również na rysunku, fig. 1.
Przykład III. Z mieszaniny materiału ciernego złożonej z 21% wagowych spoiwa, jak w przykładzie I, 23,5% wagowych mineralnych wypełniaczy, 33% wagowych środków smarowych, 20,5% wagowych proszku metalu i 2% wagowych środków wspierających tarcie jak to jest przyjęte dla wytwarzania organicznie związanych hamulców klockowych, wytwarza się w znany sposób spody (zelówki, podkłady) hamulcowe i bada według przepisu UIC 541-4 VE. Za pomocą tej samej mieszaniny, która jednak zawiera 15% wagowych zawierającego wodę krystalizacyjną dwuwodorofosforanu jednosodowego i 8,5% mineralnych wypełniaczy, wytwarza się według wynalazku również spody hamulcowe i oznacza ich współczynniki tarcia. Wyniki badań hamowania są przeciwstawione w diagramie na fig. 2.
Jak widać z fig. 1, przy zastosowaniu zwykłych mieszanin materiału ciernego (mieszanina bazowa) nie zostaje osiągnięty żądany współczynnik tarcia przy hamowaniu na mokro (0,25) z niewielką siłą hamowania. Poprawia się on przy bardzo wysokiej prędkości i wyższym docisku. W przeciwieństwie do tego mieszanina według wynalazku wykazuje przy hamowaniu na mokro znacznie mniejszą szerokość odchylenia przy różnych prędkościach i relacjach ciśnienia. Współczynniki tarcia leżą powyżej granicy żądanej. Dodatek fosforanu trójwapniowego (przykład II) wykazuje natomiast tylko mniejszą skuteczność.
Jak przedstawiono na rysunku fig. 2, zwykłe mieszaniny do wykładzin ciernych (mieszanina bazowa) spełniają dla hamulcowych spodów klockowych wymagania przepisu badania na UIC dla hamowań na sucho. Odchylenia przy hamowaniach na mokro przy siłach docisku 2500 daN leżą również w podanym zakresie tolerancji. Przy mniejszym docisku (F = 500 daN) odbiegają wartości tarcia przy hamowaniach na mokro od wartości przy odpowiednich hamowaniach na sucho w niedopuszczalnych już rzędach wielkości, a mianowicie przy mniejszych prędkościach silniej (około 40%) niż przy wysokich prędkościach (około 20%).
Przez zastąpienie części mineralnych wypełniaczy przez dwuwodorofosforan jednosodowy współczynniki tarcia na mokro zostały tak polepszone, że obecnie odbiegają one tylko około 10% od wartości współczynników tarcia przy tarciu na sucho. Dodatkowo zostały jeszcze polepszone wartości tarcia przy wysokim docisku.
Odpowiednie doświadczenia ze stosowanymi zwykle żywicami proszkowymi, kauczukiem SBR i NBR jako spoiwem nie prowadziły do pożądanego wyniku.

Claims (4)

1. Materiał cierny do kolejowych okładzin hamulcowych składający się z organicznego spoiwa, mineralnych wypełniaczy, środków smarowych, metali i ewentualnie dalszych zwykłych dodatków, znamienny tym, że jako spoiwo zawiera mieszaninę złożoną z kauczuku nitrylowego i sieciowanej za pomocą nadtlenków ciekłej żywicy polibutadienowej, przy czym w mieszaninie stosunek kauczuku nitrylowego do ciekłej żywicy polibutadienowej wynosi 1:10 do 10:1 i część mineralnych wypełniaczy jest zastąpiona przez fosforany metali alkalicznych, metali ziem alkalicznych i/albo amonu lub ich jedno- albo dwuwodorofosforany w ilości 7 do 40% wagowych, w odniesieniu do mieszaniny materiału ciernego, przy czym stosunek fosforanu do ciekłej żywicy polibutadienowej mieści się w zakresie 3:3 do 10:3.
2. Materiał według zastrz. 1, znamienny tym, że jako nadtlenek zawiera nadtlenek sodu.
3. Materiał według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako fosforan zawiera fosforan zawierający wodę krystalizacyjną.
4. Materiał według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako fosforan zawiera mieszaninę złożoną z fosforanu zawierającego wodę krystalizacyjną i nie zawierającego wody krystalizacyjnej.
PL92296344A 1991-10-26 1992-10-23 Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych PL PL PL PL169355B1 (pl)

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
PL296344A1 PL296344A1 (en) 1993-09-06
PL169355B1 true PL169355B1 (pl) 1996-07-31

Family

ID=6443503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL92296344A PL169355B1 (pl) 1991-10-26 1992-10-23 Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych PL PL PL

Country Status (11)

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

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
HUT64264A (en) 1993-12-28
HU214695B (hu) 1998-04-28
SK279788B6 (sk) 1999-03-12
DE59201596D1 (de) 1995-04-13
EP0540826B1 (de) 1995-03-08
CZ283679B6 (cs) 1998-06-17
GR3015346T3 (en) 1995-06-30
HU9203328D0 (en) 1993-03-01
SK276392A3 (en) 1995-05-10
ES2040677T1 (es) 1993-11-01
CZ276392A3 (en) 1993-05-12
EP0540826A1 (de) 1993-05-12
DE4135389A1 (de) 1993-04-29
ATE119635T1 (de) 1995-03-15
RO114970B1 (ro) 1999-09-30
GR930300059T1 (en) 1993-06-30
ES2040677T3 (es) 1995-05-01
PL296344A1 (en) 1993-09-06
DK0540826T3 (da) 1995-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1129574A (en) High carbon friction material
JP3060260B2 (ja) 樹脂結合摩擦ライニング混合物に対する固形潤滑添加物、及び、樹脂結合摩擦ライニング混合物
CA1110382A (en) Friction material for railroad service
Sellami et al. Study of the interaction between microstructure, mechanical and tribo-performance of a commercial brake lining material
JPS5918429B2 (ja) 有機摩擦材料
EP1031754A1 (en) Non-asbestos friction materials
US4994506A (en) Brake linings
PL169355B1 (pl) Material cierny do kolejowych okladzin hamulcowych PL PL PL
CA1291298C (en) Friction material
US3832325A (en) Wear resistant composition brake block
US5217528A (en) Non-asbestos friction material
CZ285992A3 (en) Asbestos-free friction lining
WO1996017181A1 (en) Brake pads
GB2295621A (en) Brake pads comprising aluminium tripolyphosphate
GB2305433A (en) Friction materials for brakes
JPH03134086A (ja) ブレーキ用非石綿系摩擦材料
JPH0238812B2 (pl)
GB2107337A (en) Semi-metallic friction material
JPS59149973A (ja) 摩擦材成形材料組成物
JPS5971382A (ja) 摩擦材成形材料組成物
HU210474B (en) Enviroment-protective, asbestos-free, frictional metarial composition
CS225235B1 (en) Friction material
JPH1135925A (ja) 摩擦材