RU2159368C1 - Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle - Google Patents

Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2159368C1
RU2159368C1 RU99123653A RU99123653A RU2159368C1 RU 2159368 C1 RU2159368 C1 RU 2159368C1 RU 99123653 A RU99123653 A RU 99123653A RU 99123653 A RU99123653 A RU 99123653A RU 2159368 C1 RU2159368 C1 RU 2159368C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction
elements
friction segment
central
segment element
Prior art date
Application number
RU99123653A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.Ф. Соколов
Original Assignee
Соколов Анатолий Федорович
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 Соколов Анатолий Федорович filed Critical Соколов Анатолий Федорович
Priority to RU99123653A priority Critical patent/RU2159368C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2159368C1 publication Critical patent/RU2159368C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport. SUBSTANCE: friction lining has five friction sectors with rounded corners spaced from one another. Every sector is connected rigidly with metal base layer, shape of which corresponds to that of given friction member. Segmental friction members are positioned and secured at the rear side. Central segmental friction member is made symmetrical relative to plane passing through axis of rotation of radius describing external arc-shaped contour. Other segmental friction members arranged on each side of central segmental member are of asymmetrical form. Area of fitting of middle side segmental friction member and larger than area of fitting of extreme segmental friction member. EFFECT: enhanced operating longevity. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается конструкции тормозных накладок дисковых тормозов для подвижных единиц полускоростных и скоростных железнодорожных составов. The invention relates to the field of railway transport and relates to the design of brake linings of disc brakes for moving units of half-speed and high-speed trains.

Известна фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащая фрикционный элемент, закрепленный на металлической подложке, связываемой с башмаком, при этом по площади фрикционного элемента выполнены глубокие радиальные канавки глубиной, меньшей толщины фрикционного элемента, разделяющие последний на шесть отдельных сегментов (ЕР 0324911, В 61 H 5/00, опубл. 19.02.92). A friction pad for a railway vehicle’s disc brake is known, comprising a friction element mounted on a metal substrate connected to a shoe, and deep radial grooves are made over the area of the friction element with a depth less than the thickness of the friction element, dividing the latter into six separate segments (EP 0324911, B 61 H 5/00, publ. 02.19.92).

Недостатком данной фрикционной накладки является ее недолговечность, обусловленная небольшим сроком службы. Фрикционные накладки для единиц подвижного железнодорожного состава для обеспечения требуемого тормозного момента имеют развитую по площади поверхность. Размер площади, контактирующей с тормозным диском поверхности фрикционного элемента, рассчитывается из расчета получения требуемого тормозного момента с учетом свойств фрикционного материала, используемого для накладки. При этом имеются в виду такие параметры фрикционного материала, как коэффициент трения и его стабильность, интенсивность износа, твердость и т.д., которые получены с соответствующих контрольных образцов, изготовленных в четком соответствии с технологией получения данного материала. А предельные размеры прессованных образцов или изделий определяются предельным давлением, которое может развить пресс, так как процесс прессования шихты прямо связан с удельным давлением, развиваемым прессом и реализуемым на заданной площади прессования. В результате изготовления фрикционного элемента с развитой поверхностью, например фрикционного элемента дискового тормоза для единицы подвижного железнодорожного состава, на прессе с ограниченным предельным давлением не реализуется по удельному давлению требуемое усилие прессования. В результате этого полученный фрикционный элемент не имеет достаточной плотности структуры материала, обуславливающей проявление тех свойств, которые получены с небольших по размерам контрольных образцов. Так как при холодном прессовании хорошо перемешанной порошковой шихты в матрице происходит процесс недостаточного уплотнения и упорядочения структуры накладки, то при использовании такой накладки в дисковом тормозе при торможении нарушается температурный режим, в результате которого фрикционная накладка теряет такие свои свойства, как износостойкость и стабильность коэффициента трения. Для исключения этих недостатков, обусловленных либо неправильным выбором фрикционного материала либо нарушением технологии изготовления, в накладках выполняют каналы для повышения термической усталости поверхности трения, обеспечивающие отвод тепла в окружающую среду. Выполнение фасонных тормозных фрикционных накладок с развитой контактной поверхностью, являющихся сменным узлом дискового тормоза, ненамного увеличивает срок службы, но существенно усложняет процесс их изготовления. The disadvantage of this friction lining is its fragility, due to the short service life. Friction linings for units of rolling stock to provide the required braking torque have a developed surface area. The size of the area in contact with the brake disc of the surface of the friction element is calculated on the basis of obtaining the required braking torque taking into account the properties of the friction material used for the lining. At the same time, we mean such parameters of the friction material as the coefficient of friction and its stability, wear rate, hardness, etc., which are obtained from the corresponding control samples made in strict accordance with the technology for producing this material. And the limiting dimensions of pressed samples or products are determined by the limiting pressure that the press can develop, since the process of pressing the mixture is directly related to the specific pressure developed by the press and realized on a given pressing area. As a result of the manufacture of a friction element with a developed surface, for example, a friction disk brake element for a rolling stock unit, the required pressing force is not realized in the press with limited ultimate pressure. As a result of this, the obtained frictional element does not have a sufficient density of the material structure, which determines the manifestation of those properties obtained from small-sized control samples. Since during cold pressing of a well-mixed powder mixture in the matrix, the process of insufficient compaction and ordering of the lining structure occurs, when using such a lining in the disk brake, the temperature regime is violated during braking, as a result of which the friction lining loses its properties such as wear resistance and stability of the friction coefficient . To eliminate these drawbacks, caused either by improper choice of friction material or a violation of manufacturing technology, channels are used in the overlays to increase the thermal fatigue of the friction surface, providing heat removal to the environment. The implementation of shaped brake friction linings with a developed contact surface, which is a removable disk brake assembly, does not significantly increase the service life, but significantly complicates the process of their manufacture.

Известна фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащая четыре фрикционных сегментных элемента, расположенных с зазором относительно друг друга и закрепленных на общей подложке, связываемой с башмаком (SU 462754, В 61 H 5/00, опубл. 20.05.75). Known friction lining for the disk brake of a railway vehicle, containing four friction segment elements located with a gap relative to each other and mounted on a common substrate associated with the shoe (SU 462754, 61 H 5/00, publ. 20.05.75).

Для решения задачи по снижению высокой температуры, развиваемой в локальных зонах на поверхности трения, каждый фрикционный сегментный элемент прорезается до подложки с тем, чтобы увеличить площадь поверхности, с которой снимается тепло, выводимое в атмосферу. Кроме того, канавки выполняют роль путей вывода тепла. To solve the problem of reducing the high temperature developed in local zones on the friction surface, each friction segment element is cut to the substrate in order to increase the surface area from which heat removed to the atmosphere is removed. In addition, the grooves act as heat removal paths.

Недостатком данной накладки являет то, что после получения фрикционного изделия выполняют механическим путем нарезку канавок на рабочей поверхности накладки, в результате чего в месте среза происходит разрыв структурных связей в прошедшей тепловую обработку композиции. Нарушение структурных связей приводит к ослаблению материала при работе фрикционного изделия и ослаблению фрикционных свойств вследствие уменьшения площади контакта. При этом во время нарезания канавок часто происходит скол крайних слоев. The disadvantage of this lining is that after receiving the friction product, they mechanically cut grooves on the working surface of the lining, as a result of which the structural bonds in the heat-treated composition break at the cut point. Violation of structural bonds leads to a weakening of the material during operation of the friction product and a weakening of the frictional properties due to a decrease in the contact area. At the same time, during cutting of the grooves, chipping of the extreme layers often occurs.

Кроме того, при механической нарезке канавок в материале образуются микротрещины, усугубляющие выкрашивание частиц накладок вследствие того, что при работе трения происходит развитие этих микротрещин из-за того, что во время пробуксовки фрикционных дисков происходит их нагрев и нагрев окружающей среды. В связи с этим находящиеся в микротрещинах частицы окружающей среды при своем расширении начинают оказывать давление на стенки микротрещин, вызывая их развитие. In addition, during the mechanical cutting of grooves, microcracks are formed in the material, aggravating the chipping of the lining particles due to the development of these microcracks during friction due to the fact that during friction of the friction discs they heat up and the environment warms up. In this regard, environmental particles in microcracks during their expansion begin to exert pressure on the walls of microcracks, causing their development.

В связи с этим используемые для дисковых тормозов фрикционные накладки имеют малый срок службы и требуют постоянного контроля по степени износа. In this regard, the friction linings used for disc brakes have a short service life and require constant monitoring of the degree of wear.

В соответствии с изложенным можно сформулировать следующие направления, которые являются базовыми при изготовлении фрикционного изделия для дискового тормоза подвижной единицы железнодорожного состава. К ним относятся: для исключения нарушения структуры материла необходимо исключить механическую обработку заготовки накладки после ее формования при холодном прессовании для сохранения неразрушенной структуры материала и обеспечения упорядоченной плотности материала. In accordance with the foregoing, the following directions can be formulated, which are basic in the manufacture of a friction product for a disk brake of a rolling unit of a train. These include: to eliminate the violation of the structure of the material, it is necessary to exclude the mechanical processing of the blank of the patch after it is formed during cold pressing in order to preserve the intact structure of the material and ensure an ordered density of the material.

Настоящее изобретение направлено на решение следующих технических задач: выполнение фрикционных сегментных элементов с упорядоченной плотностью материала, при которой свойства полученных изделий соответствуют свойствам контрольных образцов, выполненных из этого материала, обеспечение теплоотвода. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных долговечности и надежности при сохранении неизменными свойств фрикционного материала накладки в течение заданного времени. The present invention is aimed at solving the following technical problems: the implementation of the friction segment elements with an ordered density of the material at which the properties of the obtained products correspond to the properties of the control samples made of this material, providing heat dissipation. The technical result achieved in this case is to increase operational durability and reliability while maintaining the properties of the friction material of the lining unchanged for a given time.

Указанный технический результат достигается тем, что металлокерамическая фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, преимущественно полускоростного или скоростного, содержащая фрикционные сегментные элементы, связанные с тыльником, при этом каждый из указанных элементов расположен с зазором относительно соседнего фрикционного сегментного элемента, она содержит пять фрикционных сегментных элементов, каждый из которых выполнен из металлокерамики с закругленными углами и жестко связан с металлической подложкой, форма которой соответствует форме данного фрикционного элемента, все фрикционные сегментные элементы выполнены с отверстиями для элементов их крепления к тыльнику, а площадь прилегания среднего бокового фрикционного сегментного элемента меньше площади прилегания центрального фрикционного сегментного элемента и больше площади прилегания крайнего фрикционного сегментного элемента, центральный фрикционный сегментный элемент выполнен симметричной формы относительно плоскости, проходящей через ось вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, а другие фрикционные сегментные элементы, расположенные по бокам от центрального сегментного элемента, выполнены асимметричной формы. The specified technical result is achieved by the fact that the ceramic-metal friction lining for the disk brake of a railway vehicle, mainly half-speed or high-speed, containing friction segment elements associated with the rear, each of these elements is located with a gap relative to the adjacent friction segment element, it contains five friction segment elements, each of which is made of cermet with rounded corners and is rigidly connected with metal with an metallic substrate, the shape of which corresponds to the shape of this friction element, all friction segment elements are made with holes for the elements of their fastening to the back, and the contact area of the middle side friction segment element is less than the contact area of the central friction segment element and larger than the contact area of the extreme friction segment element, the central the friction segment element is made of a symmetrical shape relative to the plane passing through the axis of rotation of iusa describing an arcuate outer contour segment formed by all the friction elements on tylnike and other segmental friction elements disposed on either side of the central segmented member are made asymmetrical shape.

Причем внутренний контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, состоит из двух симметричных дугообразных участков, протянутых от плоскости симметрии центрального фрикционного сегментного элемента до начала углового перехода внутреннего контура крайнего фрикционного сегментного элемента в боковой контур, при этом каждый из этих дугообразных участков образован дугой окружности, выполненной радиусом, точка вращения которого смещена относительно точки вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике. Moreover, the inner contour formed by all friction segment elements on the back consists of two symmetric arcuate sections stretched from the symmetry plane of the central friction segment element to the beginning of the angular transition of the inner contour of the extreme friction segment element to the side contour, with each of these arcuate sections formed by an arc a circle made by a radius whose rotation point is offset relative to the rotation point of the radius describing the external arc the contour formed by all friction segment elements on the back.

В качестве элементов крепления фрикционных сегментных элементов к тыльнику могут быть использованы заклепки. Rivets can be used as fasteners for the friction segment elements to the back.

При этом боковые стенки смежно расположенных на тыльнике фрикционных сегментных элементов могут непосредственно примыкать друг к другу или быть расположенными относительно друг друга с зазором. А в качестве элементов крепления фрикционных сегментных элементов могут быть использованы заклепки. At the same time, the side walls of the friction segment elements adjacent to the back of the element can directly adjoin each other or be located relative to each other with a gap. And as fasteners for the friction segment elements, rivets can be used.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого результата. The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving the desired result.

На фиг. 1 представлена фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного состава;
на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.
In FIG. 1 shows a friction pad for a train disc brake;
in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1.

Согласно настоящему изобретению металлокерамическая фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, преимущественно полускоростного или скоростного, содержит фрикционные сегментные элементы, связанные с тыльником, при этом каждый из указанных элементов расположен с зазором относительно соседнего фрикционного сегментного элемента. Она содержит пять фрикционных сегментных элементов, каждый из которых выполнен из металлокерамики с закругленными углами и жестко связан с металлической подложкой, форма которой соответствует форме данного фрикционного элемента. Все фрикционные сегментные элементы выполнены с отверстиями для элементов их крепления к тыльнику. According to the present invention, the ceramic-metal friction lining for the disk brake of a railway vehicle, mainly half-speed or high-speed, contains friction segment elements associated with the rear, each of these elements being located with a gap relative to the adjacent friction segment element. It contains five friction segment elements, each of which is made of cermet with rounded corners and is rigidly connected to a metal substrate, the shape of which corresponds to the shape of this friction element. All friction segment elements are made with holes for the elements of their fastening to the back.

При этом площадь прилегания среднего бокового фрикционного сегментного элемента меньше площади прилегания центрального фрикционного сегментного элемента и больше площади прилегания крайнего фрикционного сегментного элемента, центральный фрикционный сегментный элемент выполнен симметричной формы относительно плоскости, проходящей через ось вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, а другие фрикционные сегментные элементы, расположенные по бокам от центрального сегментного элемента, выполнены асимметричной формы. Moreover, the area of contact of the middle lateral friction segment element is less than the area of contact of the central friction segment element and larger than the area of contact of the extreme friction segment element, the central friction segment element is made symmetrical with respect to the plane passing through the axis of rotation of the radius that describes the external arcuate contour formed by all friction segment elements on the back, and other friction segment elements located along Ocams from the central segment element are made of an asymmetric shape.

Внутренний контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, состоит из двух симметричных дугообразных участков, протянутых от плоскости симметрии центрального фрикционного сегментного элемента до начала углового перехода внутреннего контура крайнего фрикционного сегментного элемента в боковой контур, при этом каждый из этих дугообразных участков образован дугой окружности, выполненной радиусом, точка вращения которого смещена относительно точки вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике. The inner contour formed by all friction segment elements on the back consists of two symmetric arcuate sections stretched from the symmetry plane of the central friction segment element to the beginning of the angular transition of the inner contour of the extreme friction segment element to the side contour, with each of these arcuate sections formed by an arc of a circle made by a radius whose pivot point is offset from the pivot point of the radius describing the external arcuate cone a tour formed by all friction segment elements on the back.

В качестве элементов крепления фрикционных сегментных элементов к тыльнику использованы заклепки. Rivets are used as fastening elements for friction segment elements to the back.

Ниже приводится пример конкретного исполнения фрикционной накладки для дискового тормоза подвижной единицы полускоростного или скоростного железнодорожного состава. The following is an example of a specific embodiment of a friction lining for a disc brake of a rolling unit of a half-speed or high-speed train.

Фрикционная накладка (фиг. 1) для дискового тормоза полускоростного или скоростного железнодорожного транспортного средства составлена из пяти отдельных фрикционных сегментных элементов соответственно одного центрального 1, двух средних 2 и двух крайних 3 сегментных элементов, каждый из которых выполнен с закругленными углами. Каждый фрикционный сегментный элемент представляет собой элемент 4, выполненный из фрикционного материала и жестко связанный с металлической подложкой 5, форма которой соответствует форме данного фрикционного сектора. Все фрикционные сегментные элементы выполнены с отверстиями 6 для заклепок, обеспечивающих крепление сегментного элемента к тыльнику 7 или щеке дискового тормоза. В качестве фрикционного материала использована металлокерамическая композиция ФМК-79 следующего химического состава, вес.%:
Медь, Cu - 10
Сернокислый барий, BaSO4 - 7
Графит, С - 5
Карбид кремния зеленый, SiC - 6
Нитрид бора, BN - 3
Железо, Fe (основа) - 69
Все компоненты в виде порошков смешиваются в смесителе до равномерного распределения компонентов в объеме составляемой шихты. Затем шихта развешивается в навески, далее навеска шихты засыпается в пресс-форму и прессуется под давлением 5-7 т/см2 в холодном состоянии на гидравлическом прессе усилием 630 тонн. Полученный прессованный фрикционный элемент из металлокерамики укладывают на стальную подложку и подвергают спеканию в шахтной электропечи под давлением. После спекания полученный фрикционный сегментный элемент подвергают механической обработке (сверление отверстий под заклепки, которыми обеспечивается прикрепление сегмента к щеке или тыльнику дискового тормоза).
The friction lining (Fig. 1) for the disk brake of a half-speed or high-speed railway vehicle is composed of five separate friction segment elements, respectively, one central 1, two middle 2 and two extreme 3 segment elements, each of which is made with rounded corners. Each friction segment element is an element 4 made of friction material and rigidly connected to a metal substrate 5, the shape of which corresponds to the shape of a given friction sector. All friction segment elements are made with holes 6 for rivets, securing the segment element to the back 7 or cheek of the disk brake. The metal-ceramic composition FMK-79 of the following chemical composition, wt.%: Was used as a friction material.
Copper, Cu - 10
Barium sulfate, BaSO 4 - 7
Graphite, C - 5
Silicon Carbide Green, SiC - 6
Boron Nitride, BN - 3
Iron, Fe (base) - 69
All components in the form of powders are mixed in a mixer until the components are evenly distributed in the volume of the charge being compiled. Then the charge is hung in the sample, then the sample charge is poured into the mold and pressed under pressure of 5-7 t / cm 2 in the cold state on a hydraulic press with an effort of 630 tons. The obtained extruded friction element made of cermet is laid on a steel substrate and subjected to sintering in a shaft electric furnace under pressure. After sintering, the obtained friction segment element is subjected to mechanical processing (drilling holes for rivets, which ensures the attachment of the segment to the cheek or rear disk of the disc brake).

Фрикционные свойства полученных секторов следующие:
Коэффициент трения - 0,3-0,4
Стабильность коэффициента трения, не менее - 0,7
Интенсивность износа металлокерамики, мкм/торм, не более - 12,0
Интенсивность износа контртела из чугуна, мкм/торм, не более - 9,0
Твердость до механической обработки, HRF - 80-105
В общем случае на щеке или тыльнике фрикционные сегментные элементы могут быть расположены так, что боковые стенки смежно расположенных фрикционных сегментных элементов располагаются с непосредственным прилеганием друг к другу. В этом случае теплоотвод с поверхности трения осуществляется через заклепки на корпусные элементы дискового тормоза и боковые поверхности сегментных элементов непосредственно в окружающую среду. Для усиления процесса теплоотвода и удаления частиц износа трущихся частей боковые стенки смежно расположенных фрикционных сегментных элементов могут быть расположены относительно друг друга с зазором, формируя тем самым каналы для обеспечения конвенционного теплоотвода.
The frictional properties of the obtained sectors are as follows:
Coefficient of friction - 0.3-0.4
Stability of the coefficient of friction, not less than 0.7
The wear rate of cermets, microns / torm, not more than - 12.0
The wear rate of the counterbody made of cast iron, microns / brakes, not more than - 9.0
Hardness before machining, HRF - 80-105
In the General case, on the cheek or the back of the friction segment elements can be located so that the side walls of adjacent friction segment elements are located with a direct fit to each other. In this case, heat removal from the friction surface is carried out through rivets to the housing elements of the disk brake and the side surfaces of the segment elements directly into the environment. To enhance the heat removal process and remove wear particles of the rubbing parts, the side walls of adjacent adjacent friction segment elements can be positioned relative to each other with a gap, thereby forming channels for providing conventional heat removal.

Площадь прилегания к тормозному диску среднего бокового фрикционного сегментного элемента меньше площади прилегания центрального фрикционного сегментного элемента и больше площади прилегания крайнего фрикционного сегментного элемента. The area of contact of the middle lateral friction segment element to the brake disk is smaller than the area of contact of the central friction segment element and larger than the area of contact of the extreme friction segment element.

Площадь поверхности фрикционной накладки дискового тормоза выбирается из условия обеспечения на тормозном диске требуемого тормозного момента, реализуемого в заданном интервале температур, не превышающем предельно допустимые нормы нагрева фрикционного материала. Другим условием, обеспечивающим эксплуатационные надежность и долговечность фрикционной накладки, является получение накладки с заданной по плотности и составу структурой самого материала. The surface area of the friction lining of the disc brake is selected from the condition of providing the required braking torque on the brake disc, which is realized in a given temperature range, not exceeding the maximum allowable heating rate of the friction material. Another condition providing operational reliability and durability of the friction lining is to obtain a lining with a given structure and density of the material itself.

Выполнение последнего условия ограничено реальными возможностями создания требуемого удельного давления при прессовании фрикционной части накладки. Так, при использовании состава типа ФМК-79 для получения прессованного фрикционного сегмента с требуемой по плотности структурой материала необходимо создание при прессовании шихты удельного давления от 5 до 7 т/см2. Реализация такого высокого удельного давления возможна лишь на ограниченных площадях, что обуславливает использование ограниченного по количеству набора фрикционных сегментов, в комбинации составляющих накладку с требуемой площадью рабочей поверхности. Для фрикционных накладок дискового тормоза железнодорожного полускоростного или скоростного состава такое количество выбрано равным пяти, как наиболее оптимальное. При выполнении накладки из четырех сегментных элементов не удается получить при прессовании требуемую структуру прессованного сегмента, так как площадь каждого сегмента превышает для прессового оборудования предел по площади, на котором возможна реализация удельного давления 5-7 т/см2. При увеличении количества сегментов до шести-семи и более реализуется условие по получению фрикционных сегментных элементов с заданной внутренней структурой, но при этом уменьшается площадь рабочей поверхности накладки, размеры которой также увязаны с размерами тыльника или того узла дискового тормоза, к которому накладка прикрепляется. Уменьшение площади обусловлено тем, что сегментные элементы укладываются на подложке или основании (тыльнике) с зазором относительно друг друга. Данные зазоры формируют радиальные каналы для теплоотвода и вывода частиц износа с рабочей поверхности накладки в режиме прижима накладки к тормозному диску. Увеличенное количество каналов благоприятно влияет на температурный режим работы дискового тормоза, но существенно уменьшает размеры рабочей площади, определяемой, как уже говорилось, габаритными размерами самого дискового тормоза.The fulfillment of the latter condition is limited by the real possibilities of creating the required specific pressure when pressing the friction part of the lining. So, when using a composition of the type ФМК-79 to obtain a pressed friction segment with the required density structure of the material, it is necessary to create a specific pressure from 5 to 7 t / cm 2 when pressing the mixture. The realization of such a high specific pressure is possible only in limited areas, which leads to the use of a limited number of friction segments, in combination constituting a plate with the required working surface area. For friction linings of a disk brake of a railway of a half-speed or high-speed train, such a quantity is chosen equal to five as the most optimal. When lining of four segment elements is performed, it is not possible to obtain the required structure of the pressed segment when pressing, since the area of each segment exceeds the area limit for the press equipment on which the specific pressure of 5-7 t / cm 2 can be realized. With an increase in the number of segments to six to seven or more, the condition for obtaining frictional segment elements with a given internal structure is fulfilled, but at the same time, the area of the working surface of the lining is reduced, the dimensions of which are also linked to the dimensions of the rear or of the disc brake assembly to which the lining is attached. The decrease in area is due to the fact that the segment elements are stacked on a substrate or base (back) with a gap relative to each other. These gaps form radial channels for heat removal and removal of wear particles from the working surface of the lining in the mode of pressing the lining to the brake disc. The increased number of channels favorably affects the temperature regime of the disk brake, but significantly reduces the size of the working area, determined, as already mentioned, by the overall dimensions of the disk brake itself.

Центральный фрикционный сегментный элемент 1 выполнен симметричной формы относительно плоскости 8, проходящей через ось вращения радиуса R, описывающего внешний дугообразный контур кольцевого сектора, сформированного всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике. Другие фрикционные сегментные элементы 2 и 3, расположенные по бокам от центрального сегментного элемента 1, выполнены асимметричной формы. При этом площадь прилегания к тормозному диску среднего бокового фрикционного сегментного элемента меньше площади прилегания центрального фрикционного сегментного элемента и больше площади прилегания крайнего фрикционного сегментного элемента. Такое исполнение фрикционной накладки позволяет обеспечить эффективное и плавное ее взаимодействие с тормозным диском. Данная особенность по конфигурированию краевых участков фрикционной накладки для дискового тормоза железнодорожного состава нашла отражение в FR N 2681925, F 16 D 69/04, В 61 H 5/00, 02.04.99, DE N 4231549, F 16 D 69/04. The central friction segment element 1 is made of a symmetrical shape relative to the plane 8 passing through the axis of rotation of radius R, which describes the external arcuate contour of the annular sector formed by all friction segment elements on the back. Other friction segment elements 2 and 3, located on the sides of the Central segment element 1, are made asymmetric in shape. Moreover, the area of contact with the brake disk of the middle lateral friction segment element is less than the area of contact of the central friction segment element and more than the area of contact of the extreme friction segment element. This design of the friction lining allows you to ensure its effective and smooth interaction with the brake disc. This feature for configuring the edge sections of the friction lining for the train disc brake is reflected in FR N 2681925, F 16 D 69/04, B 61 H 5/00, 04/02/99, DE N 4231549, F 16 D 69/04.

Внутренний контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, состоит из двух симметричных дугообразных участков, протянутых от плоскости 8 симметрии центрального фрикционного сегментного элемента 1 до начала углового перехода внутреннего контура крайнего фрикционного сегментного элемента 3 в боковой контур. Каждый из этих дугообразных участков образован дугой окружности, выполненной радиусом r, точка вращения которого смещена относительно точки вращения радиуса R, описывающего внешний дугообразный контур. The inner contour formed by all friction segment elements on the back consists of two symmetrical arched sections stretched from the plane of symmetry 8 of the central friction segment element 1 to the beginning of the angular transition of the inner contour of the extreme friction segment element 3 to the side contour. Each of these arcuate sections is formed by an arc of a circle made of radius r, the pivot point of which is offset from the pivot point of radius R describing the external arcuate contour.

Настоящее изобретение промышленно применимо, так как для его изготовления не требуется использование специальной технологии, кроме той, что в настоящее время используется для производства фрикционных элементов тормозных механизмов. The present invention is industrially applicable, since its use does not require the use of special technology, except that currently used for the production of friction elements of brake mechanisms.

Claims (3)

1. Металлокерамическая фрикционная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, преимущественно полускоростного или скоростного, содержащая фрикционные сегментные элементы, связанные с тыльником, при этом каждый из указанных элементов расположен с зазором относительно соседнего фрикционного сегментного элемента, отличающаяся тем, что она содержит пять фрикционных сегментных элементов, каждый из которых выполнен из металлокерамики с закругленными углами и жестко связан с металлической подложкой, форма которой соответствует форме данного фрикционного элемента, все фрикционные сегментные элементы выполнены с отверстиями для элементов их крепления к тыльнику, а площадь прилегания среднего бокового фрикционного сегментного элемента меньше площади прилегания центрального фрикционного сегментного элемента и больше площади прилегания крайнего фрикционного сегментного элемента, центральный фрикционный сегментный элемент выполнен симметричной формы относительно плоскости, проходящей через ось вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, а другие фрикционные сегментные элементы, расположенные по бокам от центрального сегментного элемента, выполнены асимметричной формы. 1. Ceramic-metal friction lining for the disk brake of a railway vehicle, mainly half-speed or high-speed, containing friction segment elements associated with the rear, each of these elements is located with a gap relative to the adjacent friction segment element, characterized in that it contains five friction segment elements, each of which is made of cermet with rounded corners and is rigidly connected to a metal substrate, the shape of the latter corresponds to the shape of this friction element, all friction segment elements are made with holes for the elements of their fastening to the back, and the contact area of the middle side friction segment element is less than the contact area of the central friction segment element and larger than the contact area of the extreme friction segment element, the central friction segment element is made symmetrical shape relative to a plane passing through the axis of rotation of the radius describing the external Oring loop formed by all elements on the friction segment tylnike and other segmental friction elements disposed on either side of the central segmented member are made asymmetrical shape. 2. Накладка по п.1, отличающаяся тем, что внутренний контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике, состоит из двух симметричных дугообразных участков, протянутых от плоскости симметрии центрального фрикционного сегментного элемента до начала углового перехода внутреннего контура крайнего фрикционного сегментного элемента в боковой контур, при этом каждый из этих дугообразных участков образован дугой окружности, выполненной радиусом, точка вращения которого смещена относительно точки вращения радиуса, описывающего внешний дугообразный контур, сформированный всеми фрикционными сегментными элементами на тыльнике. 2. The patch according to claim 1, characterized in that the inner contour formed by all friction segment elements on the back consists of two symmetrical arched sections stretched from the symmetry plane of the central friction segment element to the beginning of the angular transition of the inner contour of the extreme friction segment element in the lateral a contour, wherein each of these arcuate sections is formed by an arc of a circle made by a radius, the rotation point of which is offset from the rotation point of the radius, describing the external arcuate contour formed by all friction segment elements on the back. 3. Накладка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве элементов крепления фрикционных сегментных элементов к тыльнику использованы заклепки. 3. The patch according to claim 1, characterized in that rivets are used as fasteners for the friction segment elements to the back.
RU99123653A 1999-11-12 1999-11-12 Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle RU2159368C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99123653A RU2159368C1 (en) 1999-11-12 1999-11-12 Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99123653A RU2159368C1 (en) 1999-11-12 1999-11-12 Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2159368C1 true RU2159368C1 (en) 2000-11-20

Family

ID=20226791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99123653A RU2159368C1 (en) 1999-11-12 1999-11-12 Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2159368C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA012012B1 (en) * 2007-11-28 2009-06-30 Федор Серафимович Темников Disk brake shoe
RU2501998C2 (en) * 2008-05-16 2013-12-20 Нсфа С.Р.Л. Friction shoes from sintered material for railway car disc brakes
CN103591196A (en) * 2013-10-09 2014-02-19 贵州新安航空机械有限责任公司 Yaw brake pad made of various materials
RU2553541C2 (en) * 2009-11-05 2015-06-20 Кофрен С.Р.Л. Disc brake lining for railway transport and industrial vehicle
RU208505U1 (en) * 2021-09-17 2021-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "Оверхол-Про" METAL CERAMIC BRAKE LINING

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA012012B1 (en) * 2007-11-28 2009-06-30 Федор Серафимович Темников Disk brake shoe
RU2501998C2 (en) * 2008-05-16 2013-12-20 Нсфа С.Р.Л. Friction shoes from sintered material for railway car disc brakes
RU2553541C2 (en) * 2009-11-05 2015-06-20 Кофрен С.Р.Л. Disc brake lining for railway transport and industrial vehicle
CN103591196A (en) * 2013-10-09 2014-02-19 贵州新安航空机械有限责任公司 Yaw brake pad made of various materials
CN103591196B (en) * 2013-10-09 2017-02-08 贵州新安航空机械有限责任公司 Yaw brake pad made of various materials
RU208505U1 (en) * 2021-09-17 2021-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "Оверхол-Про" METAL CERAMIC BRAKE LINING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6042935A (en) Friction element
US5005676A (en) Disk for disk-brake
US7090057B2 (en) Composite friction disc with structural core and refurbishable lining elements
US3891398A (en) Disc brake pads formed from two sintered metallic layers
JP5048900B2 (en) Brake disc manufacturing method and brake disc having friction region made of ceramic material
MX2007010737A (en) Brake-disc, in particular for a vehicle.
EP0267027B1 (en) Segment-type friction plate
JP2017519160A (en) Brake member for brake system and method for producing the same
US5454454A (en) Polygonal friction disk and method
EP0848181B1 (en) Caliper disc brake and brake pad
EP0747610A1 (en) A brake disk with built-in acoustic wear-warning device
RU2159368C1 (en) Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle
JP2710130B2 (en) Disk brake system
US6620860B2 (en) Friction material
US9677621B2 (en) Friction assembly
CA1078752A (en) Disc brake
JP4055326B2 (en) Friction material
JP2002502485A (en) Disc friction machines, especially for heavy trucks
US6857509B1 (en) Braking unit
US9624983B2 (en) Friction assembly
JP2514040B2 (en) Disc brake brake
Jenkins Powder-metal-based friction material
EP0128757B1 (en) Improvements in self-energising disc brakes
JPH07151172A (en) Composite friction material
EP0738376B1 (en) Brake disk for disk brakes of rail vehicles