PL76561B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: The Bendix Corporation, Southfield (Stany Zjednoczone Ameryki) Srodek cierny Przedmiotem wynalazku jest srodek cierny, za¬ wierajacy w swym skladzie sproszkowane zelazo, do stosowania w sprzeglach, hamulcach Itp., zwlaszcza w hamulcach samochodowych.Wskutek hamowania energia kinetyczna w ha¬ mulcu pojazdu bedacego w ruchu ulega przemia¬ nie w cieplo, które czasoiwo zbiera sie i w koncu ro&prasza sie do otaczajacej atmosfery. Slizgowy moment tarcia w hamulcu sklada sie z wirnika zeliwnego w postaci bejbna lub tarczy i ze stojana, dio którego .przymocowany jest srodek cierny, skla¬ dajacy sie z azbestu lulb z wlókien metaHowych, zwlaszcza stalowych, modyfikatorów oraz orga¬ nicznego spoiwa np. z zywicy fenolowej. Srodek cierny powinien miec taki sklad, alby zweglona warstwa, wytworzona na jego powierzchni wsku¬ tek ciepla spowodowanego przez tarcie miala wy¬ soki, trwaly i odtwarzalny wspólczynnik tarcia w stosunku do zeliwa, nie ulegala wplywowi wsku¬ tek predkosci lub wilgoci, nie zlobila wirnika, nie wytwarzala halasu lub zbyt szybko sie zuzywala.Ponadto material powinien byc dostatecznie od¬ porny na isdieranie w czasie hamowania, nie po¬ winien ulegac pecznieniu lub nadmiernemu zmniej¬ szaniu objejtolsci, przy czym jednak powinien ulegac normalnemu zuzyciu. Zaden material nie' spelnia wszyteltkich tych wymagan i antagonistyczne cechy poszczególnych skladników wymagaja odpowied¬ niego ich doboru. A zatem material cierny jest zesitalwem kilku skladników tak dobranych, ze 10 15 3C spelniaja one ogólne teoretyczne wytyczne, na¬ tomiast ich praktyczny zestaw powinien byc wy¬ nikiem systematycznych doswiadczen w celu ulep¬ szenia materialu. Bardziej szczególowy opis dzlia- lania hamulców oraz stosowanych do itego celu materialów podano w opisie patentowym USA nr 3.007.549.Obecnie, w wyniku doswiadczen opracowano material cierny o zmodyfikowanej bazie organicz¬ nej, zawierajacy czastki pólmeitaliiczne. Pólmeta- Mczna czastka sklada sie z nastepujacych sklad¬ ników: podanych objetosciowo: grafitu 15^25*/©, proszku ceramicznego 10-h25Vo, sproszkowanego metalu lub tlenku metalu 30-^50% i zywicy jako srodka organiczego wiazacego powyzej 20%. Szcze¬ góly tej pólmetalicznej czastki modyfikujacej tarcie opisano w opisie patentowym USA rur 3.434.998.Jednakze, chociaz pólmettaliczny srodek denny ma wdele dodatnich cech, jest on jednak malo odporny w sitosunJkówo niskich tempraturach, np. juz pirzy okolo 190°C w porównaniu z normalnymi srodkami ciernymi, np. organicznymi. Tak np. w hamulcu tarczowym typu posiadajacego sioi/wo organiczne na jednej podkladce i pólmetaliczna wykladzine na przeciwleglej podkladce, próby wy¬ kazaly, ze w niskiej temepraturze, podobnej do zazwyczaj wystepujacej w pojazdach mechanicz¬ nych, normalne materialy pólmataliczne sa 2 do 44crotnie odporniejsze niz materialy organiczne, podczas gdy przy wyzszych temperaturach sytuacja 76 56176 561 czesto jest wrecz odwrotna, tzn., ze materialy organiczne sa 2 do 4^kro;fcnie odporniejsze niz ma¬ terialy pólmetaliczne.W celu usuniecia slabej odpornosci pólmetalicz- nej srodków na niska temperature przeprowadzano szereg prób, jednak dawaly one niepozadane efekty uboczne, a mianowicie dodanie wiekszej iliosci zywicy, modyfikacja i zmiana skladu wytwarzania srodka ciernego, dodanie organicznych wypelniaczy lub zwykle stosowanych w celu zwiekszenia od¬ pornosci na zuzycie organicznej wykladziny mody¬ fikatorów, np. zmielonej gumy oraz elastomerów, jak równiez dodanie gdpdwiedniej ilosci, np. 8% objetosciowych maczki drzewnej (cashew), której dodatek mial wplyw na zwiekszenie odpornosci na niska temperature, leci dopiero po uplywie pew¬ nego wstepnego okresu stosowania przy hamowa¬ niu na odcinku kilku lub kilkuset km. Uzycie maczki w wiekszej ilosdi, np. 15% nie mialo za¬ sadniczego wplywu.W celu polepszenia stopnia odpornosci na niska tcimperaiture pólmetalicznego srodka ciernego, wlacz¬ nie ze wistepnym okresem stosowania, do materialu srodka ciernego zaimiasit zazwyczaj (stosowanego grafitu w postaci sproszkowanej lub w platkach wprowadzono gruboziarniste czastki grafitu. Pól- metaliczny srodek cierny odznacza sie zawartoscia co najmniej 20!% objetosciowych czastek grafitu syntetycznego o wielkosci czastek powyzej 100 mesh. Syntetyczny grafit wytwarza sie z koksu naftowego i smoly weglowej i zawiera na ogól powyzej 98% wegla.Tak wiec wynalazek ma na celu polepszenie cech odipamosci na niska temperature pólmetalicz- nych srodków ciernych w hamulcach ponadto zwiekszenie odjporodsci pólmetaHicznego srodka ciernego w nizszej temperaturze, bez dodawania mniej odpornych na cieplo stalych organicznych wypelniaczy lub modyfikatorów, a takze maksy¬ malne zwiekszenie trwalosci pólmetallicznyich srod¬ ków ciernych stosowanych jako wykladziny ha¬ mulców. iZfeodnie z wynalazkiem srodek cierny charak¬ teryzuje sie tym, ze zawiera 10—SO^/t^otojejtoccio- wyCh sposzkówanegio zelaza (i 20-^40% objetoscio¬ wych grafitu, w przewazajacej czesci stanowiace¬ go grafit syntetyczny o wielkosci czasitek powyzej 100 mesh, zwiazanych ze soba zywica jako orga¬ nicznym srodkiem wiazacyna, uzyta w ilosci po- - wyzej 15% objejtosciowych. Mieszanina stosowana jako srodek cierny szczególnie nadaje sie np. jako wykladzina hamulca, sprzegla lub do innych podobnych celów i moze dodatkowo zawierac rów¬ niez modyfikatory takie jak wlókna staloiwe, zmie¬ lona gume. Mg02 i inne zwiazane ze soba zywica jako organicznym srodkiem wiajzacym, a zwlaszcza zywica fenolowa.Wynalazek objasniaja nizej podane przyklady: 10 15 20 30 35 40 45 proszek ceramiczny metal sproszkowany lub tlenek metalu azbest Przyklad II.Sklad mieszaniny: zywica jako orJganiczne spoiwo grafit sproszkowane zelazo modyfikatory azbest 10—25 30—50 0—15 Procent objeto! co najmniej 15 20-^40 10-^30 3-^20 0—115 powyzej j t } j 20 mesh 40 „ 60 „ 80 „ 100 „ 55 Jako modyfikatory w skladzie mieszaniny poda¬ nej w przykladzie II mozna stosowac w proporcji objetosciowej: Mg02 w ilasci okolo 3%, zmielona gume okolo 6%, zmielone wypelniacze organiczne okolo 6% i wlókna medalowe, tj. stalowe okolo 5—2"0%. Przy stosowaniu Wlókien stalowych w ilosci ponad 10%, uzycie azbestu staje sie zbedne.W obydwu wymienionych przykladach stosuje sie syntetyczny grafit, zawierajacy czastki powyzej 100 mesh i/lub 50% czastek w zakresie od ponizej 20 mesh do powyzej 60 mesh, lub czastki o wy¬ miarach nastepujacych: 0-Hlll§/t 20—50% 25—45% 10^40% 5—15% Jednakze, gdyfoy bylo korzystne uzycie miesza¬ niny graifitu syntetycznego z grafitem niesynte- tyjcznym, tj. graJfitem o strukturze krystalicznej lub platkowej, grafit syntetyczny nalezy uzyc w ilosci co najmniej 101% w stosunku do ogólnej objetosci calkowitego skladu mieszaniny.Nieoczekiwana korzyscia wynalazku jest, ze do¬ danie gruboziarnistych czastek syntetycznego gra¬ fitu i dodanie wlókien metalicznych w ilosci 5—20% objetosciowych do {mieszaniny umozliwia uzycie mniejszej ilosci zywicy jako organicznego srodka wiazacego, jednak co najmniej 19% objetosciowych w sltosunku do calej ilosci mieszaniny. Tak wy¬ tworzony srodek cierny wykazuje wyzszy wspól¬ czynnik tarcia, lepsza odpornosc i wieksza trwa¬ losc.Nie zmieniajac istoty wynalazku mozna sklad mieszaniny odpowiednio modyfikowac przez odpo¬ wiedni dobór skladników, np. miozna wyelimino¬ wac dodatek azbestu, a dodac odpowiednia ilosc mielonej gumy w celu obnizenia halasu powodo¬ wanego przez tarcie lub nie uwzgledniac dodatku gumy, jesli zagadnienie halasu nie -stanowi pro¬ blemu.Przyklad L PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe Sklad mieszaniny: zywica jako organiczny srodek wiazacy grafit Procent objetosciowy: 15 20—40 1. Srodek cierny, znamienny ,tym, ze zawiera 10-^50% objeltosciowych sj^ós^towariego zelaza i 20-^40% objetosciowych graifitu, w przewazajacej 85 czesci stanowiacego grafit syntetyczny o wielkosci5 czastek powyzej 100 mesh, zwiazanych ze soba zywica jako organicznym srodkiem /wiazacym, uzyta w ilosci ipowyzej 15% objetosciowych.

2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera co najmniej 50% czastek syntetycznego grafitu o wymiarach czastek w zakresie od po¬ nizej 20 do powyzej 60 mesh.

3. Srodek wedlug zasitrz. 1 i 2, znamienny tym, ze zawiera 5—'20% objetosciowych wlókien meta¬ licznych.

4. Srodek wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze jako grafit zawiera glównie syntetyczny grafit o wielkosci czastek o nastepujacych wymiarach: 0—1.1% powyzej 20 mesh 20^50% „ 40 „ 25^15% „ 60 „ 10—40% „ 80 „ 5—15% „ 100 „ 561 6

5. Srodek wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze jako grafit zawiera igrafit syntetyczny i grafit niesyritetyczny, przy czym grafit syntetyczny sta¬ nowi co najmniej 10% calkowitej objetosci mie- 5 szaniny wszystkich skladników.

6. Srodek wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze w przyipaidku uzycia go jako wykladziny hamulca zawiera zwiazane zywica jako organicznym srod¬ kiem wiazacym nastepujace skladniki: 5—20% io objetosciowych wlókien stalowych, ponizej 15% objetosciowych azbestu, 10-^50% (Objetosciowych sproszkowanego zelaza i 20—40% objetosciowych grafitu, zawierajaceglo czastki grafitu syntetyczne¬ go o wielkosci powyzej 100 me^h i w ilosci co 15 najmniej 10% w stosunku do calkowitej dlosci skladników mieszaniny.

7. Srodek wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze zawiera 10—20% objetosciowych wlókien stalowych bez dodatku azbestu. PL PL