RU228316U1

RU228316U1 - FRICTION PRODUCT

Info

Publication number: RU228316U1
Application number: RU2024118982U
Authority: RU
Inventors: Кирилл Михайлович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР")
Filing date: 2024-07-04
Publication date: 2024-08-22

Abstract

Полезная модель относится к фрикционным изделиям, эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники и других машин (дисковые, барабанные, ленточные тормоза и др.). Фрикционное изделие включает выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, рабочая поверхность которого выполнена шероховатой. Если показатель шероховатости R_z рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента соответствует сжимаемости фрикционного элемента при максимально допустимом эксплуатационном сжатии, то уже при первом торможении в контакт с контртелом вступит вся рабочая поверхность фрикционного элемента. В результате обеспечится необходимая эффективность торможения, т.е. быстрая приработка рабочей поверхности колодки.The utility model relates to friction products used in friction units of automotive and tractor equipment and other machines (disk, drum, band brakes, etc.). The friction product includes a friction element made of a polymer friction composite, the working surface of which is made rough. If the roughness index R _z of the working surface of the composite friction element corresponds to the compressibility of the friction element at the maximum permissible operational compression, then already at the first braking the entire working surface of the friction element will come into contact with the counterbody. As a result, the required braking efficiency will be ensured, i.e. rapid running-in of the working surface of the shoe.

Description

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим полимерный композиционный фрикционный элемент, который может быть совмещен или не совмещен с металлическим каркасом, и эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники и других машин (дисковые, барабанные, ленточные тормоза и др.).The claimed utility model relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a polymer composite friction element, which may or may not be combined with a metal frame, and used in friction units of automotive and tractor equipment and other machines (disc, drum, band brakes, etc.).

Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, при этом на рабочей поверхности фрикционного элемента размещен поверхностный слой, выполненный из полимерной матрицы и наполнителя, в котором массовое соотношение матрицы к наполнителю большее, чем соотношение полимерной матрицы и наполнителя в полимерном фрикционном композите, из которого выполнен фрикционный элемент (см. патент RU 2187025, МПК F16D 69/02, 2002 г.). Существенные признаки аналога «фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, рабочая поверхность фрикционного элемента» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a friction product containing a friction element made of a polymer friction composite, wherein on the working surface of the friction element there is a surface layer made of a polymer matrix and filler, in which the mass ratio of the matrix to the filler is greater than the ratio of the polymer matrix to the filler in the polymer friction composite from which the friction element is made (see patent RU 2187025, IPC F16D 69/02, 2002). The essential features of the analogue "friction element made of a polymer friction composite, the working surface of the friction element" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является увеличенный период приработки непосредственно поверхности композиционного фрикционного элемента, поскольку для этого требуется полный износ поверхностного слоя, после чего в трибосопряжение вступает уже и собственно материал композиционного фрикционного элемента. В результате увеличивается период приработки, в течение которого не достигаются необходимые эксплуатационные фрикционные характеристики изделия.The disadvantage of the analogue is the increased period of running-in of the surface of the composite friction element itself, since this requires complete wear of the surface layer, after which the material of the composite friction element itself enters into tribocoupling. As a result, the running-in period increases, during which the required operational friction characteristics of the product are not achieved.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, при этом на рабочей поверхности фрикционного элемента размещен поверхностный слой, выполненный из термореактивного полимера в неотвержденном состоянии с порошкообразным наполнителем, при этом полимер обладает адгезионными свойствами по отношению к материалу контртела, рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена пористой, при этом размеры частиц порошкообразного наполнителя соответствуют или меньше размеров пор в полимерном композите, и поверхностный слой дополнительно размещен в порах композита (см. патент RU 2290546, МПК F16D 69/02, 2006 г.). Существенные признаки аналога «фрикционный элемент, полимерный фрикционный композит, рабочая поверхность фрикционного элемента» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.Another analogue of the claimed utility model is a friction article containing a friction element made of a polymer friction composite, wherein a surface layer made of a thermosetting polymer in an uncured state with a powder filler is placed on the working surface of the friction element, wherein the polymer has adhesive properties with respect to the counterbody material, the working surface of the friction element is made porous, wherein the particle sizes of the powder filler correspond to or are smaller than the pore sizes in the polymer composite, and the surface layer is additionally placed in the pores of the composite (see patent RU 2290546, IPC F16D 69/02, 2006). The essential features of the analogue "friction element, polymer friction composite, working surface of the friction element" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога также является увеличенный период приработки, требующий износа поверхностного слоя, прежде чем наступит момент трибосопряжения собственно материала (полимерного фрикционного композита) фрикционного элемента.Another disadvantage of the analogue is the increased running-in period, which requires wear of the surface layer before the moment of tribocoupling of the actual material (polymer friction composite) of the friction element occurs.

Прототипом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, на рабочей поверхности которого размещен полимерный поверхностный слой, а сама рабочая поверхность выполнена шероховатой, при этом толщина поверхностного слоя соответствует высоте неровностей шероховатой рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента, характеризующейся параметром R_z (см. патент RU 216081, МПК F16D 69/02, 2023 г.). Существенные признаки прототипа «выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, рабочая поверхность выполнена шероховатой, высота неровностей шероховатости рабочей поверхности характеризуется параметром R_z» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The prototype of the claimed utility model is a friction product comprising a friction element made of a polymer friction composite, on the working surface of which a polymer surface layer is placed, and the working surface itself is made rough, while the thickness of the surface layer corresponds to the height of the unevenness of the rough working surface of the composite friction element, characterized by the parameter R _z (see patent RU 216081, IPC F16D 69/02, 2023). The essential features of the prototype "a friction element made of a polymer friction composite, the working surface is made rough, the height of the unevenness of the roughness of the working surface is characterized by the parameter R _z " coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком прототипа является крайняя сложность выполнения необходимой толщины поверхностного слоя равномерно по всей рабочей поверхности, поэтому достичь уменьшения периода приработки практически не удается.The disadvantage of the prototype is the extreme difficulty of achieving the required thickness of the surface layer uniformly over the entire working surface, so it is practically impossible to achieve a reduction in the running-in period.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является упрощение получения уменьшенного периода приработки шероховатой рабочей поверхности фрикционного элемента.The task, which the claimed utility model is aimed at solving, is to simplify obtaining a reduced running-in period for the rough working surface of a friction element.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение контакта с поверхностью контртела практически всей площади рабочей поверхности фрикционного элемента (а не только вершин выступов шероховатости) уже при первом эксплуатационном прижатии фрикционного изделия к контртелу.The technical result, which the claimed utility model is aimed at achieving, is ensuring contact with the surface of the counterbody of virtually the entire area of the working surface of the friction element (and not just the tops of the roughness protrusions) already during the first operational pressing of the friction product against the counterbody.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, рабочая поверхность которого выполнена шероховатой с показателем шероховатости R_z, показатель шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента соответствует сжимаемости фрикционного элемента при максимально допустимом эксплуатационном сжатии фрикционного изделия.In order to achieve the specified technical result in a friction product that includes a friction element made from a polymer friction composite, the working surface of which is made rough with a roughness index of R _z , the roughness index of the working surface of the composite friction element corresponds to the compressibility of the friction element at the maximum permissible operational compression of the friction product.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «показатель шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента соответствует сжимаемости фрикционного элемента при максимально допустимом эксплуатационном сжатии» являются отличительными от признаков прототипа.The essential features of the claimed utility model “the roughness index of the working surface of the composite friction element corresponds to the compressibility of the friction element at the maximum permissible operational compression” are distinctive from the features of the prototype.

Фрикционное изделие содержит полимерный фрикционный элемент, который при необходимости может быть зафиксирован на металлическом или ином каркасе приформо-выванием, приклепкой, приклейкой и т.п. В качестве полимерной матрицы композита могут использоваться отвержденные смолы, вулканизованные каучуки и т.д. В качестве наполнителей композита могут использоваться различные дисперсные материалы, в том числе волокнистые. Фрикционный элемент изготавливается методом формования (в пресс-форме) из формовочной смеси с последующей механической обработкой, образующей шероховатую рабочую поверхность фрикционного элемента. Эта поверхность вступает в трибосопряжение с контртелом при эксплуатации фрикционного изделия. Показатель шероховатости R_z, определяющий высоту неровностей, соответствует величине сжимаемости фрикционного элемента при максимально допустимой эксплуатационной нагрузке.The friction product contains a polymer friction element, which, if necessary, can be fixed on a metal or other frame by molding, riveting, gluing, etc. Hardened resins, vulcanized rubbers, etc. can be used as the polymer matrix of the composite. Various dispersed materials, including fibrous ones, can be used as fillers of the composite. The friction element is manufactured by molding (in a press mold) from a molding mixture with subsequent mechanical treatment, which forms a rough working surface of the friction element. This surface enters into tribocoupling with the counterbody during operation of the friction product. The roughness index R _z , which determines the height of the irregularities, corresponds to the value of the compressibility of the friction element at the maximum permissible operating load.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, при этом перед механической абразивной обработкой, образующей шероховатую рабочую поверхность фрикционного элемента, замеряют сжимаемость фрикционного элемента, и по ее величине подбирают размер зерен абразива на абразивном инструменте, которым осуществляют механическую обработку рабочей поверхности.The claimed friction product can be manufactured using known methods, whereby before mechanical abrasive processing, which forms a rough working surface of the friction element, the compressibility of the friction element is measured, and based on its value, the size of the abrasive grains on the abrasive tool, which is used to perform mechanical processing of the working surface, is selected.

Конкретным примером заявляемого фрикционного изделия является колодка дискового тормоза автомобиля, рабочая поверхность которой выполнена шероховатой R_z ≈ 0,15 мм, при этом сжимаемость фрикционного элемента составляет ≈ 150 мкм (измерение сжимаемости на машине для испытаний тормозных накладок на сжимаемость Jurid/Honeywell МТ25Р).A specific example of the claimed friction product is a disc brake shoe of a car, the working surface of which is made rough R _z ≈ 0.15 mm, while the compressibility of the friction element is ≈ 150 µm (compressibility measurement on a Jurid/Honeywell MT25P brake lining compressibility testing machine).

В случае если сжимаемость фрикционного элемента соответствует размерам неровностей профиля рабочей поверхности, то уже при первом торможении при интенсивном нажатии на педаль тормоза в контакт с контртелом вступит вся рабочая поверхность фрикционного элемента, а не только вершины выступов. В результате обеспечится необходимая эффективность торможения, т.е. быстрая приработка рабочей поверхности колодки.If the compressibility of the friction element corresponds to the dimensions of the unevenness of the working surface profile, then already at the first braking with intensive pressing of the brake pedal the entire working surface of the friction element will come into contact with the counterbody, and not just the tops of the projections. As a result, the necessary braking efficiency will be ensured, i.e. rapid running-in of the working surface of the shoe.

Claims

A friction product comprising a friction element made from a polymer friction composite, the working surface of which is rough with a roughness index of R _z , characterized in that the roughness index of the working surface of the friction element corresponds to the compressibility of the friction element at the maximum permissible operational compression of the friction element.