RU203780U1

RU203780U1 - Rail Vehicle Disc Brake Lining

Info

Publication number: RU203780U1
Application number: RU2020136861U
Authority: RU
Inventors: Михаил Захарович Левит; Кирилл Михайлович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР")
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-04-21

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к накладкам тормозным железнодорожных дисковых тормозов.Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является противодействие скошенному износу накладки тормозной без применения сложных тормозных устройств и конструктивно сложных накладок тормозных.Поставленная задача решается изготовлением фрикционного элемента накладки тормозной дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, коэффициентом трения покоя которого равен от 1,2 до 2,5 коэффициента трения скольжения.The claimed utility model relates to railway transport, in particular to the brake linings of railway disc brakes. The problem to be solved by the claimed utility model is to counteract the beveled wear of the brake linings without the use of complex braking devices and structurally complex brake linings. The problem is solved by manufacturing a friction element. brake disc brake linings of a railway vehicle, the static friction coefficient of which is from 1.2 to 2.5 sliding friction coefficient.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к накладкам тормозным железнодорожных дисковых тормозов.The claimed utility model relates to railway transport, in particular to brake linings of railway disc brakes.

Аналогом заявляемой полезной модели является накладка тормозная дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающая металлический тыльник и фрикционный элемент с несквозными углублениями и двумя боковыми поверхностями, выполненными в виде несоосных частей цилиндрических поверхностей (см. патент RU №2652419, МПК В61Н 5/00, 2018 г.). Существенные признаки аналога «металлический тыльник, фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a disc brake pad of a railway vehicle, including a metal rear plate and a friction element with blind recesses and two side surfaces made in the form of non-aligned parts of cylindrical surfaces (see patent RU No. 2652419, IPC V61N 5/00, 2018 .). The essential features of the analogue "metal back plate, friction element" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является то обстоятельство, что, хотя он и обеспечивает снижение износа и улучшает его характер, но не обеспечивается эффективное противодействие к скошенному износу накладки из-за неоптимального приложения точки ввода силы (давления), найти которую в ее оптимальном положении для каждого конкретного эксплуатационного случая тормозной накладки не представляется возможным.The disadvantage of the analogue is the fact that, although it provides a decrease in wear and improves its character, it does not provide effective resistance to beveled wear of the lining due to the suboptimal application of the force (pressure) entry point, which can be found in its optimal position for each specific operating the case of a brake lining is not possible.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является самостабилизирующаяся накладка тормозная дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и фрикционный элемент, при этом накладка имеет такую геометрическую форму, что при появлении скошенного износа тормозной накладки в любом направлении происходит смещение центра износа тормозной накладки, обеспечивающее крутящий момент, противодействующий скошенному износу (см. патент RU №2427492, МПК В61Н 5/00, 2011 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The closest analogue of the claimed utility model is a self-stabilizing brake pad for a disc brake of a railway vehicle, including a metal frame and a friction element, while the pad has such a geometric shape that when a beveled wear of the brake pad appears in any direction, the center of wear of the brake pad is displaced, providing torque moment, counteracting beveled wear (see patent RU No. 2427492, IPC В61Н 5/00, 2011). The essential features of the closest analogue "metal frame, friction element" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога является необходимость применения сложного по конструкции, изготовлению и эксплуатации тормозного устройства, а также сложной по форме, конструкции и изготовлению накладки, что не позволяет применять более простые и более эксплуатационно надежные устройства и изделия.The disadvantage of the closest analogue is the need to use a brake device that is complex in design, manufacture and operation, as well as a lining complex in shape, design and manufacture, which does not allow the use of simpler and more operationally reliable devices and products.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является противодействие скошенному износу накладки тормозной без применения сложных тормозных устройств и конструктивно сложных накладок тормозных, в результате чего упрощается применяемое тормозное оборудование и повышается эксплуатационная надежность.The problem to be solved by the claimed utility model is to counteract the beveled wear of the brake lining without the use of complex braking devices and structurally complex brake linings, as a result of which the applied braking equipment is simplified and the operational reliability is increased.

Для достижения указанного технического результата в накладке тормозной дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас и фрикционный элемент, фрикционный элемент выполнен из полимерного фрикционного композиционного материала (композита), для которого относительно чугуна и стали выполняется следующее соотношение между коэффициентом трения покоя (μ_П) и коэффициентом трения скольжения (μ_С):μ_П = 1,2÷2,5μ_С .To achieve the specified technical result in the brake disc brake lining of a railway vehicle, including a metal frame and a friction element, the friction element is made of a polymer friction composite material (composite), for which the following relation between the coefficient of friction at rest (μ _P ) is fulfilled relative to cast iron and steel and sliding friction coefficient (μ _С ): μ _П = 1.2 ÷ 2.5μ _С.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «фрикционный элемент выполнен из полимерного фрикционного композиционного материала, для которого (μ_П = 1,2÷2,5 μ_С, где μ_П - коэффициент трения покоя, μ_С - коэффициент трения скольжения» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model "the friction element is made of a polymer friction composite material, for which (μ _P = 1.2 ÷ 2.5 μ _C , where μ _P is the coefficient of static friction, μ _C is the coefficient of sliding friction" the closest analogue.

Накладка тормозная дискового тормоза железнодорожного транспортного средства включает металлический тыльник (например, стальной) и зафиксированный на нем (например, приформовкой) фрикционный элемент. Фрикционный элемент выполнен из композита, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. При различных рецептурных составах композита и различных режимах формования изменяются коэффициенты трения композита по чугуну и стали. Режимы и рецептуры подбираются таким образом, чтобы обеспечить заявляемое соотношение коэффициентов трения (коэффициент трения покоя равен от 1,2 до 2,5 коэффициента трения скольжения (μ_П = 1,2÷2,5 μ_С) в парах трения с чугуном или сталью.The brake lining of a disc brake of a railway vehicle includes a metal rear plate (for example, steel) and a friction element fixed on it (for example, by molding). The friction element is made of a composite containing a polymer matrix and various dispersed, including fibrous, fillers. With different formulations of the composite and different modes of molding, the coefficients of friction of the composite on cast iron and steel change. Modes and formulations are selected in such a way as to ensure the claimed ratio of the coefficients of friction (the coefficient of static friction is from 1.2 to 2.5 coefficient of sliding friction (μ _P = 1.2 ÷ 2.5 μ _C ) in friction pairs with cast iron or steel ...

Изготавливаться заявляемая накладка тормозная может известными методами с применением формовочной смеси необходимого состава и необходимых режимов формования.The inventive brake lining can be manufactured by known methods using a molding mixture of the required composition and the required molding modes.

Конкретным примером заявляемой полезной модели является накладка, фрикционный элемент которой изготовлен из формовочной смеси, содержащей 18% фенолфор-мальдегидной смолы, 10% абразивного дисперсного наполнителя, 35% волокнистого армирующего наполнителя, 37% дисперсных наполнителей и модификаторов трения. Коэффициент трения скольжения определяется на машине трения И-93М, коэффициент трения покоя - на приспособлении типа ПМТП.A specific example of the claimed utility model is a pad, the friction element of which is made of a molding mixture containing 18% phenol-formaldehyde resin, 10% abrasive dispersed filler, 35% fibrous reinforcing filler, 37% dispersed fillers and friction modifiers. The sliding friction coefficient is determined using an I-93M friction machine, the static friction coefficient - using a PMTP-type device.

Известно, что одна и та же накладка при торможениях с больших скоростей имеет тенденцию к скошенному износу в одном направлении, а при торможениях с меньших скоростей - тенденцию к скошенному износу в другом направлении, а современные железнодорожные транспортные средства преимущественно высокоскоростные. Поскольку коэффициент трения напрямую связан с износом (при больших коэффициентах трения износ выше), то для компенсации неравномерного износа в скоростных железнодорожных транспортных средствах необходимо увеличить коэффициент трения покоя, который определяет силу трения не только в статическом состоянии, но и при малых скоростях движения, когда температурный режим не имеет значения. Поскольку даже скоростное железнодорожное транспортное средство вынуждено иногда тормозить с малых скоростей, то заявляемое соотношение коэффициентов трения позволяет осуществлять компенсацию скошенного износа.It is known that the same pad, when braking from high speeds, has a tendency to bevel wear in one direction, and when braking from lower speeds, a tendency to bevel wear in the other direction, and modern railway vehicles are predominantly high-speed. Since the coefficient of friction is directly related to wear (at high coefficients of friction, wear is higher), then to compensate for uneven wear in high-speed rail vehicles, it is necessary to increase the coefficient of static friction, which determines the friction force not only in a static state, but also at low speeds, when the temperature regime does not matter. Since even a high-speed railway vehicle is sometimes forced to slow down at low speeds, the claimed ratio of the friction coefficients makes it possible to compensate for the skewed wear.

Claims

A brake lining for a disc brake of a railway vehicle, including a metal frame and a friction element, characterized in that the friction element is made of a polymer composite friction material, for which μ _P = 1.2 ÷ 2.5 μ _C , where μ _P is the coefficient of static friction , μ _С - coefficient of sliding friction.