RU2478843C1

RU2478843C1 - Friction item

Info

Publication number: RU2478843C1
Application number: RU2011140660/11A
Authority: RU
Inventors: Михаил Захарович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Открытое акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (ОАО "ТИИР")
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2013-04-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: friction item includes a polymer composite friction element fixed on a metal frame. Surface of the metal frame includes metal teeth on the side of polymer composite friction element. Metal teeth are arranged in polymer composite friction element. In addition, the metal frame surface of the item is provided on the side of polymer composite friction element with a cavity located along the edge of polymer composite friction element.

EFFECT: reduction of possibility of destructing the item at operation under conditions of abrupt temperature drops and use of anti-glaze reagents owing to reducing the possibility of friction element delamination from the frame along the perimetre of friction element.

2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим полимерный композиционный фрикционный элемент, совмещенный с металлическим каркасом, и эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники, различных машин и оборудования (колодки дисковых и барабанных тормозов автомобилей, тракторов и др.).The invention relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a polymer composite friction element, combined with a metal frame, and operated in friction units of automotive vehicles, various machines and equipment (disc and drum brake pads of cars, tractors, etc.).

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом между металлическим каркасом и полимерным композиционным фрикционным элементом размещен клеевой слой, фиксирующий элемент к каркасу (см. патент SU №1277491, МПК B22F 7/04, 1994 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.An analogue of the claimed invention is a friction product comprising a metal frame and a polymer composite friction element, while between the metal frame and the polymer composite friction element there is an adhesive layer fixing the element to the frame (see patent SU No. 1277491, IPC B22F 7/04, 1994 .). The essential features of the analogue "metal frame, polymer composite friction element" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога является возможность отрыва фрикционного элемента от металлического каркаса при ударных нагрузках в процессе эксплуатации изделия в случае недостаточной адгезии клеевого слоя к металлу каркаса.The disadvantage of the analogue is the possibility of separation of the friction element from the metal frame during shock loads during operation of the product in case of insufficient adhesion of the adhesive layer to the metal of the frame.

Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (колодка дискового тормоза), включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный клеевым слоем на металлическом каркасе, поверхность которого со стороны фрикционного элемента выполнена шероховатой с рельефом, образованным непересекающимися линиями впадин и выступов, чередующихся в направлении продольной оси колодки (см. патент RU №2086444, МПК F16D 69/04, 1997 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, металлический каркас» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a friction product (disk brake shoe), comprising a polymer composite friction element, fixed with an adhesive layer on a metal frame, the surface of which is frictionless on the side of the friction element with a relief formed by disjoint lines of depressions and protrusions alternating in the direction of the longitudinal axis of the shoe (see patent RU No. 2086444, IPC F16D 69/04, 1997). The essential features of the analogue "polymer composite friction element, metal frame" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком аналога также является возможность отрыва фрикционного элемента от металлического каркаса при ударных нагрузках в процессе эксплуатации изделия в случае недостаточного удержания фрикционного элемента на поверхности каркаса из-за незначительной высоты неровностей профиля шероховатости.A disadvantage of the analogue is the possibility of tearing the friction element from the metal frame during shock loads during operation of the product in case of insufficient retention of the friction element on the surface of the frame due to the insignificant height of the roughness profile roughness.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (колодка дискового тормоза), включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе, поверхность которого со стороны фрикционного элемента содержит металлические зубцы, размещенные в полимерном композиционном фрикционном элементе (см. The science of brakes, NUCAP EUROPE, S.A. www.nucap.eu; www.nucap.com.). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент, металлический каркас, поверхность каркаса со стороны фрикционного элемента содержит металлические зубцы, размещенные в полимерном композиционном фрикционном элементе» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is a friction product (disc brake shoe) comprising a polymer composite friction element fixed to a metal frame, the surface of which on the friction element side contains metal teeth placed in a polymer composite friction element (see The science of brakes, NUCAP EUROPE, SA www.nucap.eu; www.nucap.com.). The essential features of the prototype "polymer composite friction element, metal frame, the surface of the frame on the side of the friction element contains metal teeth located in the polymer composite friction element" coincide with the essential features of the claimed invention.

Недостатком прототипа является невозможность равномерного нанесения клеевого слоя на поверхность с зубцами. По этой причине фиксация фрикционного элемента на каркасе по прототипу осуществляется за счет удержания металлическими зубцами без применения как клеевого слоя, так и специальной обработки каркаса. Однако в случае эксплуатации такого изделия в условиях резкого перепада температур с применением противогололедных реагентов возможны отслоения фрикционного элемента от металлического каркаса по периметру фрикционного элемента (где нет удерживающих зубцов), попадание в образовавшуюся щель грязи и противогололедных реагентов, следствием чего является сильная коррозия металла. В результате может произойти частичное или полное разрушение фрикционного изделия.The disadvantage of the prototype is the inability to uniformly apply the adhesive layer to the surface with teeth. For this reason, the fixation of the friction element on the frame of the prototype is carried out by holding metal teeth without the use of both an adhesive layer and special processing of the frame. However, in the case of operation of such a product in a sharp temperature difference with the use of anti-icing reagents, it is possible to detach the friction element from the metal frame along the perimeter of the friction element (where there are no retaining teeth), dirt and anti-icing reagents can get into the gap, which results in severe corrosion of the metal. As a result, partial or complete destruction of the friction product may occur.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности разрушения изделия при эксплуатации в условиях резких перепадов температур и применения противогололедных реагентов за счет снижения возможности отслоения фрикционного элемента от каркаса по периметру фрикционного элемента (в зоне, где отсутствуют удерживающие зубцы).The problem to which the claimed invention is directed is to reduce the possibility of product destruction during operation under sharp temperature changes and the use of deicing reagents by reducing the possibility of delamination of the friction element from the frame along the perimeter of the friction element (in the area where there are no holding teeth).

Для достижения указанного технического результата фрикционное изделие (колодка дискового тормоза), включающее полимерный композиционный фрикционный элемент (фрикционную накладку), зафиксированный на металлическом каркасе, поверхность которого со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента содержит металлические зубцы, размещенные в полимерном композиционном фрикционном элементе, содержит дополнительно на поверхности металлического каркаса со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента углубление, расположенное по краю полимерного композиционного фрикционного элемента.To achieve the technical result, a friction product (disc brake shoe), including a polymer composite friction element (friction pad), mounted on a metal frame, the surface of which on the side of the polymer composite friction element contains metal teeth placed in the polymer composite friction element, additionally contains the surface of the metal frame from the side of the polymer composite friction element recess, aspolozhennoe the edge polymeric composite friction element.

Существенные признаки заявляемого изобретения «содержит на поверхности металлического каркаса со стороны полимерного композиционного фрикционного элемента углубление, расположенное по краю полимерного композиционного фрикционного элемента» являются отличительными от признаков прототипа.The essential features of the claimed invention "contains on the surface of the metal frame from the side of the polymer composite friction element a recess located at the edge of the polymer composite friction element" are distinctive from the features of the prototype.

На фиг.1 представлено фрикционное изделие со стороны рабочей поверхности, часть фрикционного элемента удалена. На фиг.2 - сечение части фрикционного изделия со стороны боковой поверхности.Figure 1 shows the friction product from the side of the working surface, part of the friction element is removed. Figure 2 is a cross section of part of the friction product from the side of the side surface.

Фрикционное изделие содержит металлический каркас 1, на котором зубцами 2 зафиксирован полимерный композиционный фрикционный элемент 3. По краю полимерного композиционного фрикционного элемента (по контуру полимерного композиционного фрикционного элемента) на поверхности каркаса выполнено углубление 4 (канавка), которое может быть полностью или частично заполнено материалом полимерного композиционного фрикционного элемента (то есть боковая поверхность 5 полимерного композиционного фрикционного элемента может располагаться на краю углубления или внутри него). Возможно размещение боковой поверхности фрикционного элемента за пределами внешнего контура углубления. Для улучшения фиксации полимерного композиционного фрикционного элемента поверхность углубления может быть покрыта адгезивом (клеем). Углубление может иметь различную глубину, ширину и форму сечения.The friction product contains a metal frame 1, on which the polymer composite friction element 3 is fixed with teeth 2. A recess 4 (groove) is made on the surface of the frame along the edge of the polymer composite friction element (along the contour of the polymer composite friction element), which can be completely or partially filled with material polymer composite friction element (i.e., the side surface 5 of the polymer composite friction element may be located on the edge glubleniya or inside). It is possible to place the side surface of the friction element outside the outer contour of the recess. To improve the fixation of the polymer composite friction element, the surface of the recess may be coated with adhesive (glue). The recess may have a different depth, width and sectional shape.

Заявленное изделие может быть изготовлено известными методами, например путем приформовывания в пресс-форме фрикционного элемента к каркасу необходимой конструкции.The claimed product can be made by known methods, for example, by molding in a mold a friction element to the frame of the desired design.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля, содержащая металлический каркас и фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу (вулканизат каучука, резит смолы и т.д.) и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители (барит, сурик, кокс и др., полиарамидные волокна, минеральные волокна и др.). Поверхность каркаса, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, выполнена с зубцами для фиксации этого элемента и краевой канавкой. Боковая поверхность фрикционного элемента размещена по внешнему контуру канавки (фиг.2).A specific example of the claimed invention is a brake disk block of a car, comprising a metal frame and a friction element made of a polymer friction composite including a polymer matrix (rubber vulcanizate, resins resins, etc.) and dispersed, including fibrous, fillers (barite, minium, coke, etc., polyaramide fibers, mineral fibers, etc.). The surface of the frame to which the polymer composite friction element is molded is made with teeth for fixing this element and an edge groove. The lateral surface of the friction element is placed along the outer contour of the groove (figure 2).

Выполнение фрикционного изделия с размещенной на металлическом каркасе по краевой части полимерного композиционного фрикционного элемента канавкой и с соответствующим ей выступом на краевой части полимерного композиционного фрикционного элемента препятствует отслоениям фрикционного элемента от металлического каркаса и противодействует проникновению внешних воздействий в зону удерживающих зубцов. В результате повышается стойкость изделия в условиях резких перепадов температур при применении противогололедных реагентов.The execution of the friction product with a groove located on the metal frame along the edge of the polymer composite friction element and with its corresponding protrusion on the edge of the polymer composite friction element prevents the friction element from peeling off from the metal frame and counteracts the penetration of external influences into the zone of holding teeth. As a result, the resistance of the product increases in conditions of sharp temperature drops when using anti-icing reagents.

Claims

Friction product comprising a polymer composite friction element fixed on a metal frame, the surface of which on the side of the polymer composite friction element contains metal teeth located in the polymer composite friction element, characterized in that the product further comprises on the surface of the metal frame on the side of the polymer composite friction element recess located along the edge of the polymer composite friction element but.