RU209475U1

RU209475U1 - FRICTION PRODUCT

Info

Publication number: RU209475U1
Application number: RU2021132316U
Authority: RU
Inventors: Михаил Захарович Левит; Кирилл Михайлович Левит; Вера Ивановна Изюмова; Вероника Юрьевна Начарова; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР")
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2022-03-16

Abstract

Полезная модель относится к фрикционным изделиям, содержащим металлический каркас с зафиксированным на нем фрикционным элементом, например к колодкам тормозов автомобилей, различных машин и оборудования.Целью заявляемой полезной модели является повышение эффективности шумоподавления за счет обеспечения возможности демпфирования фрикционных автоколебаний.Фрикционное изделие включает металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент. На поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой с шероховатой поверхностью и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами. На обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины также зафиксирован полимерный слой с глянцевой поверхностью. Отогнутые элементы противошумной пластины зафиксированы к торцевой поверхности металлического каркаса с усилием, обеспечивающим при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной металлической пластины в продольном направлении.The utility model relates to friction products containing a metal frame with a friction element fixed on it, for example, brake pads for cars, various machines and equipment. a polymer composite friction element molded to it. On the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer with a rough surface is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed. A polymer layer with a glossy surface is also fixed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame. The bent elements of the anti-noise plate are fixed to the end surface of the metal frame with a force that ensures the mobility of the anti-noise metal plate in the longitudinal direction under operational loads.

Description

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим армирующий металлический каркас, например к колодкам тормозов автомобилей, различных машин и оборудования.The claimed utility model relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a reinforcing metal frame, for example, brake pads for cars, various machines and equipment.

Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена зафиксированная к фрикционному элементу противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, при этом поверхность размещенного на каркасе полимерного слоя, обращенная к противошумной пластине, выполнена шероховатой с выступами и впадинами (см. патент РФ №2483232, МПК F16D 65/092, 2013 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, приформованный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена зафиксированная противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, поверхность размещенного на каркасе полимерного слоя, обращенная к противошумной пластине, выполнена шероховатой с выступами и впадинами» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed and an anti-noise metal plate fixed to the friction element is placed with bent elements, while the surface of the polymer layer placed on the frame, facing the anti-noise plate, is rough with protrusions and depressions (see RF patent No. 2483232, IPC F16D 65/092, 2013). Significant features of the analog "metal frame, molded friction element, on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the friction element is molded, a polymer layer is fixed and a fixed anti-noise metal plate with bent elements is placed, the surface of the polymer layer placed on the frame, facing the anti-noise plate, made rough with protrusions and depressions" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является отсутствие подвижности противошумной пластины в продольном направлении, т.е. в направлении действия силы трения, для дискового тормоза это направление, поперечное радиальному направлению тормозного диска, образующего пару трения с фрикционным изделием. Из-за отсутствия такой подвижности противошумная пластина не обладает возможностью «самоустановки» в процессе трибосо-пряжения и не может эффективно демпфировать колебания, направленные в продольном направлении, в результате чего не обеспечивается необходимое шумоподавление.The disadvantage of analog is the lack of mobility of the anti-noise plate in the longitudinal direction, i.e. in the direction of the friction force, for a disc brake this is a direction transverse to the radial direction of the brake disc forming a friction pair with the friction article. Due to the lack of such mobility, the anti-noise plate does not have the ability to “self-adjust” during tribo-coupling and cannot effectively damp vibrations directed in the longitudinal direction, as a result of which the necessary noise suppression is not provided.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, где на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой, поверхность которого выполнена шероховатой (с выступами), и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической платины также зафиксирован полимерный слой, и противошумная металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса (см. патент РФ №2535808, МПК F16D 65/092, 2014 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой, поверхность которого выполнена шероховатой, противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован полимерный слой, противошумная металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The closest analogue of the claimed utility model is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, where on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed, the surface of which is made rough (with protrusions ), and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, a polymer layer is also fixed on the surface of the anti-noise metal platinum facing the metal frame, and the anti-noise metal plate is fixed with bent elements to the end surface of the metal frame (see RF patent No. 2535808, IPC F16D 65/092 , 2014). The essential features of the closest analogue "a metal frame, a molded polymer composite friction element, on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed, the surface of which is made rough, an anti-noise metal plate with bent elements, on facing the a polymer layer is fixed to the metal frame of the surface of the anti-noise metal plate, the anti-noise metal plate is fixed by bent elements to the end surface of the metal frame” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога также является отсутствие подвижности противошумной пластины относительно металлического каркаса в продольном направлении при эксплуатационных нагрузках, что не позволяет пластине эффективно демпфировать колебания, направленные продольно фрикционному изделию, из-за чего не обеспечивается эффективное шумоподавление этой составляющей фрикционных автоколебаний.The disadvantage of the closest analogue is also the lack of mobility of the anti-noise plate relative to the metal frame in the longitudinal direction under operating loads, which does not allow the plate to effectively damp vibrations directed longitudinally to the friction product, which does not provide effective noise suppression of this component of friction self-oscillations.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности шумоподавления за счет обеспечения возможности демпфирования колебаний в продольном направлении, путем обеспечения необходимой подвижности противошумной пластины.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the efficiency of noise suppression by providing the possibility of damping vibrations in the longitudinal direction, by providing the necessary mobility of the anti-noise plate.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой с шероховатой поверхностью и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, а на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины также зафиксирован полимерный слой, при этом противошумная металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса, поверхность полимерного слоя, размещенного на поверхности металлической противошумной пластины, обращенной к металлическому каркасу, выполнена глянцевой, а отогнутые элементы зафиксированы к торцевой поверхности металлического каркаса с усилием, обеспечивающим подвижность противошумной металлической пластины в продольном направлении при эксплуатационных нагрузках на фрикционное изделие.To achieve the specified technical result in a friction product, including a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer with a rough surface is fixed and an anti-noise metal plate is placed with bent elements, and a polymer layer is also fixed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, while the anti-noise metal plate is fixed with bent elements to the end surface of the metal frame, the surface of the polymer layer placed on the surface of the metal anti-noise plate facing the metal frame is made glossy, and the bent elements are fixed to the end surface of the metal frame with a force that ensures the mobility of the anti-noise metal plate in the longitudinal direction under operational loads on the friction product.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «поверхность полимерного слоя, размещенного на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины, выполнена глянцевой, а отогнутые элементы зафиксированы к торцевой поверхности металлического каркаса с усилием, обеспечивающим при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной металлической пластины в продольном направлении» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model “the surface of the polymer layer placed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame is made glossy, and the bent elements are fixed to the end surface of the metal frame with a force that ensures the mobility of the anti-noise metal plate in the longitudinal direction under operational loads” are distinctive from the features of the closest analogue.

Фрикционное изделие содержит металлический каркас, обычно плоский. К каркасу приформован фрикционный элемент, изготовленный из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. На поверхности каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент (так называемая «тыльная» поверхность каркаса), размещен полимерный слой (например грунтовки, краски и т.п.), зафиксированный (например за счет адгезии) на этой поверхности. Поверхность этого полимерного слоя (противоположная металлическому каркасу) выполнена шероховатой, т.е. с неровностями, образующими рельеф поверхности. Например, среднеарифметическое отклонение профиля на базовой длине может составлять 0,1 мм. Поверх полимерного слоя на каркасе размещена противошумная металлическая пластина. Форма этой пластины может соответствовать форме металлического каркаса или отличаться от нее. Противошумная металлическая пластина выполнена с отогнутыми элементами, фиксирующими эту пластину к торцевой поверхности металлического каркаса. При этом усилие фиксации зависит от силы прижатия отогнутых элементов к торцевой поверхности металлического каркаса, которая в свою очередь определяется усилием отгиба элементов и степенью их отогнутости. Эти параметры подбираются под конкретные эксплуатационные нагрузки соответствующего фрикционного изделия (тормозного узла) таким образом, чтобы противошумная металлическая пластина была подвижна при эксплуатационных нагрузках (имела возможность смещения по поверхности каркаса, соответствующего «самоустановке» пластины в процессе эксплуатации). На поверхности металлической противошумной пластины, обращенной к металлическому каркасу, также размещен полимерный слой, у которого поверхность, обращенная к металлическому каркасу, выполнена глянцевой. Это облегчает «самоустановку» противошумной пластины под действием эксплуатационных нагрузок из-за гладкости ее поверхности. Полимерный слой (например, клея, лака и пр.) на противошумной пластине зафиксирован (например, за счет адгезии). Подвижность металлической противошумной пластины обеспечивается в направлении эксплуатационного усилия трения, возникающего при трибосопряжении. Для дисковых тормозов это направление продольно колодке, т.е. поперечно направлению радиуса диска. И для дисковых, и для других типов тормозов это направление совпадает с направлением смещения контртела относительно фрикционного изделия при трибосопряжении.The friction article contains a metal frame, usually flat. A friction element is molded to the frame, made of a polymer friction composite, including a polymer matrix and dispersed, including fibrous, fillers. On the surface of the frame opposite the surface to which the friction element is molded (the so-called "rear" surface of the frame), a polymer layer (for example, primers, paints, etc.) is placed (for example, due to adhesion) on this surface. The surface of this polymer layer (opposite to the metal frame) is rough, i.e. with irregularities that form a surface relief. For example, the arithmetic mean deviation of the profile at the base length may be 0.1 mm. An anti-noise metal plate is placed on top of the polymer layer on the frame. The shape of this plate may correspond to the shape of the metal frame or differ from it. The anti-noise metal plate is made with bent elements that fix this plate to the end surface of the metal frame. In this case, the fixation force depends on the pressing force of the bent elements to the end surface of the metal frame, which in turn is determined by the bending force of the elements and the degree of their bending. These parameters are selected for specific operating loads of the corresponding friction product (brake assembly) in such a way that the anti-noise metal plate is movable under operating loads (it has the ability to move along the surface of the frame, corresponding to the "self-adjustment" of the plate during operation). On the surface of the metal anti-noise plate facing the metal frame, a polymer layer is also placed, in which the surface facing the metal frame is made glossy. This facilitates the "self-adjustment" of the anti-noise plate under the action of operational loads due to the smoothness of its surface. The polymer layer (eg adhesive, lacquer, etc.) is fixed on the anti-noise plate (eg by adhesion). The mobility of the metal anti-noise plate is provided in the direction of the operational friction force that occurs during tribo-coupling. For disc brakes, this direction is longitudinal to the pad, i.e. transverse to the direction of the disk radius. For both disc and other types of brakes, this direction coincides with the direction of displacement of the counterbody relative to the friction product during tribo-coupling.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, при этом после формования на каркас и противошумную пластину наносятся соответствующие полимерные слои.The inventive friction product can be manufactured by known methods, and after molding, the corresponding polymer layers are applied to the frame and anti-noise plate.

Подвижность противошумной пластины в заявляемой конструкции фрикционного изделия сохраняется в течение всего периода эксплуатации. При торможении образуются так называемые фрикционные автоколебания, обусловленные дискретностью процесса взаимодействия пары трения (схватывания и проскальзывания). При этом колебания распространяются по трем основным направлениям (векторам): по направлению силы трения (продольно рабочей поверхности фрикционного изделия), ортогонально рабочей поверхности фрикционного изделия, и радиально рабочей поверхности контртела (диска, барабана и пр.). Подвижное исполнение противошумной пластины обеспечивает демпфирование наиболее значимой составляющей этих фрикционных автоколебаний - по направлению силы трения, в результате чего снижается вероятность возникновения резонансных явлений и обусловленных ими нежелательных звуковых явлений (писка, скрипа, свиста и т.д.).The mobility of the anti-noise plate in the inventive design of the friction product is maintained throughout the entire period of operation. During braking, the so-called frictional self-oscillations are formed, due to the discreteness of the process of interaction of a friction pair (grasping and slipping). In this case, the vibrations propagate in three main directions (vectors): in the direction of the friction force (longitudinally on the working surface of the friction product), orthogonally on the working surface of the friction product, and radially on the working surface of the counterbody (disk, drum, etc.). The movable design of the anti-noise plate provides damping of the most significant component of these frictional self-oscillations - in the direction of the friction force, as a result of which the likelihood of resonant phenomena and the undesirable sound phenomena caused by them (squeak, creak, whistle, etc.) is reduced.

Claims

A friction product comprising a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame, opposite to the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer with a rough surface is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, and on a polymer layer is also fixed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, while the anti-noise metal plate is fixed with bent elements to the end surface of the metal frame, characterized in that the surface of the polymer layer placed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame is made glossy, and bent elements are fixed to the end surface of the metal frame with a force that ensures mobility under operational loads anti-noise metal ic plate in the longitudinal direction.