RU2554032C1 - Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe - Google Patents

Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe Download PDF

Info

Publication number
RU2554032C1
RU2554032C1 RU2014111088/11A RU2014111088A RU2554032C1 RU 2554032 C1 RU2554032 C1 RU 2554032C1 RU 2014111088/11 A RU2014111088/11 A RU 2014111088/11A RU 2014111088 A RU2014111088 A RU 2014111088A RU 2554032 C1 RU2554032 C1 RU 2554032C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
friction
tire
brake
contact surface
powder
Prior art date
Application number
RU2014111088/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Сергеевич Фадеев
Олег Викторович Штанов
Николай Михайлович Паладин
Татьяна Евгеньевна Флянтикова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии"
Priority to RU2014111088/11A priority Critical patent/RU2554032C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554032C1 publication Critical patent/RU2554032C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: this brake shoe consists of hot-rolled L-like steel section with wearing part and foot for attachment to car decelerator brake beam with mounting bores. Wearing part contact surface is composed by friction elements of composite alloy and makes not over 80% of total area of contact surface. Friction elements are shaped to solids of revolution secured in wearing surface bores. Composite power allot based on iron includes nickel, copper, graphite, molybdenum disulfide. Besides, it contains aluminium oxide and barite concentrate.
EFFECT: lower labour input in production, higher reliability, lower costs, higher wear resistance.
19 cl, 12 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к путевым устройствам железнодорожного транспорта и предназначено для установки в устройства регулирования скорости скатывания отцепов (вагонные замедлители) на механизированных и автоматизированных сортировочных горках.The invention relates to track devices of railway transport and is intended for installation in devices for regulating the speed of rolling offsets (car retarders) on mechanized and automated sorting slides.

Известны тормозные шины, применяемые на всех типах вагонных замедлителей, изготовленных из Г-образного стального профиля (Сагайтис В.С., Соколов В.Н. Устройства механизированных и автоматизированных сортировочных горок: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1988. 132-133 с.). Тормозные шины изготовляются из проката сортовой конструкционной горячекатаной стали 50ХГ по ТУ14-1-3188-81 определенного профиля с содержанием углерода 0.47-0.49%, хрома 0.97-1,01%, никеля 0.10-0.14%. Тормозную шину, по функциональному назначению, условно можно разбить на две части, это изнашиваемая рабочая часть и подошва для крепления, в виде сплошного желоба, имеющая монтажные отверстия для шинных болтов и размещения головок шинных болтов.There are known brake tires used on all types of car retarders made of a L-shaped steel profile (Sagaitis V.S., Sokolov V.N. Mechanized and automated sorting slides: Handbook. - 2nd ed., Revised and additional . - M.: Transport, 1988.132-133 p.). Brake tires are made of rolled rolled structural steel 50KhG according to TU14-1-3188-81 of a certain profile with a carbon content of 0.47-0.49%, chromium 0.97-1.01%, nickel 0.10-0.14%. According to its functional purpose, the brake tire can conditionally be divided into two parts, this is a wear working part and a sole for fastening, in the form of a continuous groove, with mounting holes for tire bolts and placement of the heads of tire bolts.

Недостатком данной тормозной шины является большой объем механической обработки рабочей части тормозной шины и малый срок службы шины. Рабочая часть шины составляет менее 20% от всего объема шины, при выработке изнашиваемого участка тормозной шины более 30 мм тормозная шина выбраковываются целиком и заменяются новой, при этом приходится отвинчивать более 30 гаек с шинных болтов крепящих шину к тормозным балкам. При торможении тормозными шинами, изготовленными из стали, уровень шума может достигать более 120 Дцб, что значительно больше допустимых значений. Высокое шумовое загрязнение, образующееся в процессе торможения, имеет широкий диапазон частот, до 5000 Гц.The disadvantage of this brake tire is the large amount of machining of the working part of the brake tire and the short service life of the tire. The working part of the tire is less than 20% of the total volume of the tire, when the wear part of the brake tire is more than 30 mm, the entire tire is rejected and replaced with a new one, and more than 30 nuts must be unscrewed from the tire bolts securing the tire to the brake beams. When braking with brake tires made of steel, the noise level can reach more than 120 decibels, which is much more than the permissible values. High noise pollution generated during braking has a wide frequency range, up to 5000 Hz.

Известна тормозная шина вагонного замедлителя, тормозная поверхность шины выполнена из пластического фрикционного материала в виде отдельных элементов, укрепляемых на металлической основе (Авторское свидетельство №137132 по заявке №652077 от 25.01.1960 г.). Наличие дополнительных прижимных планок для крепления фрикционных элементов, крепежных шпилек, фрикционных элементов с внутренней резьбой значительно усложняют конструкцию тормозной шины, делая ее не технологичной и дорогостоящей.The brake tire of a car retarder is known, the brake surface of the tire is made of plastic friction material in the form of individual elements fixed on a metal base (Copyright certificate No. 137132 by application No. 652077 of 01.25.1960). The presence of additional clamping plates for mounting friction elements, mounting studs, friction elements with internal thread greatly complicate the design of the brake tire, making it not technological and expensive.

Наиболее близким техническим решением является тормозная шина для вагонных замедлителей, устанавливаемых на тормозных позициях сортировочных горок, состоящая из изнашиваемой части и подошвы в виде сплошного желоба, для размещения головок шинных болтов, имеющего монтажные отверстия для шинных болтов, при этом изнашиваемая часть выполнена в виде отдельных фрикционных элементов из композиционного материала с коэффициентом трения в пределах 0,10-0,18 и/или 0,18-0,40. Подошва имеет резьбовые отверстия для крепления прижимных планок и два бурта, один служит для удержания фрикционного элемента, имеет ряд впадин для фиксации фрикционного элемента от смещения в продольном направлении, второй служит для упора прижимных планок, фрикционный элемент закреплен в сплошном желобе подошвы с помощью не менее двух прижимных планок, имеет в нижней части в поперечном сечении форму трапеции с углами наклона боковых поверхностей 3-35°, фрикционный элемент имеет выступ для фиксации в подошве от смещения в продольном направлении (Патент на полезную модель №127023 «Тормозная шина вагонных замедлителей, устанавливаемых на тормозных позициях сортировочных горок»).The closest technical solution is a brake tire for car retarders mounted on the brake positions of the sorting hills, consisting of a wear part and a sole in the form of a continuous groove, to accommodate the heads of the tire bolts having mounting holes for the tire bolts, while the wear part is made as separate friction elements made of composite material with a coefficient of friction in the range of 0.10-0.18 and / or 0.18-0.40. The sole has threaded holes for fastening the clamping plates and two collars, one serves to hold the friction element, has a number of troughs to fix the friction element from displacement in the longitudinal direction, the second serves to stop the clamping plates, the friction element is fixed in the solid groove of the sole with at least two clamping strips, has a trapezoidal shape in the lower part in cross section with angles of inclination of the side surfaces of 3-35 °, the friction element has a protrusion for fixing in the sole against displacement in the longitudinal Utilization (Patent for utility model No. 127023 “Brake tire of car retarders mounted on brake positions of sorting hills”).

Данное техническое решение принято в качестве прототипа. Наличие фрикционных элементов позволяет в 3-4 раза повысить износостойкость контактной поверхности шины, снизить уровень шумового загрязнения, но значительно усложняет конструкцию тормозной шины. Дополнительные прижимные планки, крепежные болты, фрикционные элементов сложной геометрической формы значительно снижают жесткость тормозной шины. Ослабление одного крепежного болта фрикционного элемента может привести к существенным поломкам всего вагонного замедлителя. Данная тормозная шина является не технологичной и дорогостоящей в изготовлении и в обслуживании и не надежной в работе в условиях постоянной вибрации и ударных нагрузок, действующих на шину вагонного замедлителя.This technical solution was made as a prototype. The presence of friction elements allows 3-4 times to increase the wear resistance of the contact surface of the tire, to reduce the level of noise pollution, but significantly complicates the design of the brake tire. Additional clamping strips, mounting bolts, friction elements of complex geometric shapes significantly reduce the stiffness of the brake tire. The loosening of one fastening bolt of the friction element can lead to significant breakdowns of the entire car moderator. This brake tire is not technologically advanced and expensive to manufacture and maintain and is not reliable in operation under conditions of constant vibration and shock loads acting on the tire of the car retarder.

Задачей заявляемого технического решения по тормозной шине вагонного замедлителя является повышение эффективности работы вагонных замедлителей на механизированных и автоматизированных сортировочных горках.The objective of the proposed technical solution for the brake tire of a car moderator is to increase the efficiency of car moderators on mechanized and automated sorting slides.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в снижения трудоемкости изготовления тормозной шины, в повышении надежности крепления фрикционных элементов, работающих в условиях постоянной вибрации и ударных нагрузок, в снижении затрат на изготовление и обслуживание в процессе эксплуатации за счет исключения обслуживания и замены тормозных шин.The technical result achieved in the process of solving the problem is to reduce the complexity of manufacturing the brake tire, to increase the reliability of fastening friction elements operating under conditions of constant vibration and shock loads, to reduce the cost of manufacturing and maintenance during operation by eliminating maintenance and replacement brake tires.

Технический результат достигается тормозной шиной вагонного замедлителя, состоящей из горячекатаного профиля Г-образной формы из стали, имеющего изнашиваемую часть и подошву для крепления к тормозной балке вагонного замедлителя, выполненную в виде сплошного желоба, для размещения головок шинных болтов, с монтажными отверстиями, контактная поверхность изнашиваемой части образована фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава, при этом контактная поверхность изнашиваемой части шины, образованная фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава, составляет не более 80% от общей площади контактной поверхности, фрикционные элементы имеют форму тела вращения и закреплены в отверстиях, выполненных в изнашиваемой части шины, фрикционные элементы имеют коэффициент трения в пределах 0,1-0,6. Кроме этого шина имеет изогнутость по длине контактной поверхностью наружу со стрелой прогиба не более 3-15 мм, фрикционный элемент выполнен составным, состоящим из головной части из фрикционного композиционного сплава и подложки из стали, соединение головной части и подложки фрикционного элемента выполнено посредством припекания или посредством склеивания, отверстия для закрепления фрикционных элементов выполнены глухими или сквозными, сквозное отверстие для закрепления фрикционных элементов выполнено ступенчатым с большим диаметром со стороны контактной поверхности или с большим диаметром со стороны поверхности, прилегающей к раме вагонного замедлителя, фрикционный элемент закреплен в отверстии запрессовкой или склеиванием или посредством шпильки или посредством штифта, фрикционный элемент установлен заподлицо с контактной поверхностью или с выступом относительно контактной поверхности или с утоплением относительно контактной поверхности, диаметр фрикционного элемента на контактной поверхности не превышает 80% ширины изнашиваемой части, фрикционные элементы в одной шине установлены различного диаметра или одного диаметра, фрикционные элементы в одной шине установлены с переменным шагом или с постоянным шагом.The technical result is achieved by the brake tire of the car retarder, consisting of a hot-rolled profile of a L-shaped steel profile having a wearing part and a sole for attaching to the brake beam of the car retarder, made in the form of a continuous groove for accommodating the heads of the tire bolts, with mounting holes, the contact surface the wear part is formed by friction elements from a powder composite alloy, while the contact surface of the wear part of the tire formed by the friction elements Tammy composite alloy powder is not more than 80% of the total area of the contact surface, the friction elements have a body of revolution shape and are secured in holes formed in the wear of the tire, the friction elements have a coefficient of friction in the range of 0.1-0.6. In addition, the tire has a curvature along the length of the contact surface outward with a deflection arrow of not more than 3-15 mm, the friction element is made integral, consisting of the head part of the friction composite alloy and the steel substrate, the connection of the head part and the substrate of the friction element is made by baking or by bonding, holes for fixing the friction elements are blind or through, the through hole for fixing the friction elements is made stepwise with a large diameter Ohm from the side of the contact surface or with a large diameter from the side of the surface adjacent to the frame of the car moderator, the friction element is fixed in the hole by pressing or gluing or by means of a pin or by means of a pin, the friction element is installed flush with the contact surface or with the protrusion relative to the contact surface or with recessing relative to the contact surface, the diameter of the friction element on the contact surface does not exceed 80% of the width of the wear part, the friction elements you in one tire fitted different diameter or same diameter, the friction elements are mounted in a single bus with a variable pitch or fixed pitch.

Предлагаемое техническое решение тормозной шиной вагонного замедлителя в технологическом плане значительно проще в изготовлении по сравнению с прототипом. За основу принимается серийно выпускаемая шина. Отсутствуют прижимные планки, дополнительные крепежные болты, фрикционные элементы имеют простую геометрическую форму тела вращения. Они технологичны в изготовлении и позволяют устанавливать их в тормозной шине различными способами, путем запрессовки, вклеивания или на штифты, выполнять их составными, состоящими головной части из фрикционного композиционного сплава и подложки из стали. Соединение головной части и подложки фрикционного элемента выполняется простыми технологическими приемами посредством припекания или склеивания. Кроме этого изогнутость тормозной шины позволяет дополнительно подвергать сжатию фрикционные элементы при креплении тормозной шины к тормозной балке. Это происходит при выпрямлении шины при притягивании ее к поверхности тормозной балки. При выпрямлении шины со стрелкой прогиба 3-15 мм при установке шины обеспечивается дополнительное упругое деформирование фрикционного элемента в отверстии. Это позволяет избежать ослабления крепления фрикционного элемента допущенного при его установке при запрессовке, вклеивании или штифтовании. Упругое деформирование фрикционного элемента, которое он получает, дополнительно, при креплении тормозной шины к тормозной раме вагонного замедлителя, удерживает фрикционный элемент от выпадения из отверстия, в момент удара тормозной шины по боковым поверхностям обода колеса. В момент удара не все фрикционные элементы соприкасаются с боковой поверхность обода колеса.The proposed technical solution for the brake tire of the car retarder in the technological plan is much easier to manufacture in comparison with the prototype. The basis is a commercially available tire. There are no clamping plates, additional fixing bolts, friction elements have a simple geometric shape of the body of rotation. They are technological in manufacture and allow you to install them in the brake tire in various ways, by pressing, gluing or pins, to make them composite, consisting of the head part of the friction composite alloy and the substrate of steel. The connection of the head part and the substrate of the friction element is carried out by simple technological methods by baking or gluing. In addition, the curvature of the brake tire allows you to further compress the friction elements when attaching the brake tire to the brake beam. This occurs when the tire is straightened when it is pulled to the surface of the brake beam. When the tire is straightened with a deflection arrow of 3-15 mm when installing the tire, additional elastic deformation of the friction element in the hole is provided. This avoids loosening the fastening of the friction element that was allowed when installing it when pressing in, gluing or pinning. The elastic deformation of the friction element, which it receives, additionally, when attaching the brake tire to the brake frame of the car retarder, keeps the friction element from falling out of the hole at the time of the impact of the brake tire on the side surfaces of the wheel rim. At the time of impact, not all friction elements are in contact with the side surface of the wheel rim.

При торможении вагона путем защемления тормозными шинами, с двух сторон обода катящегося колеса по рельсу, создаются условия, когда направление действия силы трения на фрикционные элементы меняется на 180°, т.е. сила трения пытается расшатать фрикционный элемент, установленный в отверстие. Чтобы не происходило выпадение фрикционного элемента в процессе торможения, он должен быть обжат со всех сторон, или посажен на клей, который не теряет своих адгезионных свойств с повышением температуры, или заштифтован.When a car is braked by being pinched by brake tires on two sides of a wheel rim of a rolling wheel along a rail, conditions are created when the direction of action of the friction force on friction elements changes by 180 °, i.e. friction force is trying to loosen the friction element installed in the hole. In order to prevent the friction element from falling out during braking, it must be crimped from all sides, or put on glue that does not lose its adhesive properties with increasing temperature, or is pinned.

Наличие контактной поверхности изнашиваемой части шины, образованной фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава с коэффициентом трения 0,1-0,6 и стальной поверхности, сочетающей в себе высокий коэффициент трения и прочность, позволяют значительно повысить износостойкость шины в целом, довести ее до периода, равного периоду работы вагонного замедлителя до его замены, что составляет 20-25 лет. При обслуживании вагонного замедлителя не проводятся работы, связанные с заменой тормозной шины и ее обслуживанием. Если поверхность изнашиваемой части шины, образованной фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава, составляет более 80% от общей площади контактной поверхности, резко снижается жесткость шины и ее износостойкость. То же самое происходит при выполнении диаметра фрикционного элемента, превышающего 80% ширины контактной поверхности рабочей изнашиваемой части. Кроме этого ослабевает жесткость крепления фрикционного элемента, что является причиной интенсивного износа.The presence of the contact surface of the wear part of the tire formed by friction elements of a powder composite alloy with a coefficient of friction of 0.1-0.6 and a steel surface combining a high coefficient of friction and strength can significantly increase the wear resistance of the tire as a whole, bring it to a period equal to the period of operation of the car moderator until it is replaced, which is 20-25 years. When servicing a car retarder, work related to the replacement of the brake tire and its maintenance is not carried out. If the surface of the wear part of the tire formed by friction elements made of powder composite alloy is more than 80% of the total contact surface area, the tire stiffness and its wear resistance are sharply reduced. The same thing happens when performing the diameter of the friction element exceeding 80% of the width of the contact surface of the working wear part. In addition, the rigidity of the fastening of the friction element is weakened, which is the reason for intense wear.

При постоянном усилии прижатия тормозной шины из стали 50ХГ к ободу колеса точность позиционирования вагонов меняется, в зависимости от скорости движения отцепа и его массы, что приводит к необходимости дополнительно разгонять вагоны локомотивами, или наоборот, происходит соударение вагонов, зачастую с нанесением ущерба для грузоотправителя и грузополучателя. Проведенные авторами исследования свойств стали 50ХГ показали, что коэффициент трения при нагревании тормозной шины изменяется от 0,35 до 0,10, а коэффициент трения фрикционных элементов из порошкового композиционного сплава, при изменении температуры в тех же пределах, изменяется в диапазоне 0,6-0,1. Наличие двух материалов на контактной поверхности шины с таким изменением коэффициентов трения существенно повышает точность позиционирования вагонов на сортировочной горке.With a constant effort of pressing the brake tire made of 50XG steel to the wheel rim, the positioning accuracy of the wagons varies, depending on the speed of the trailer and its mass, which leads to the need to additionally disperse the wagons with locomotives, or, on the contrary, the wagons collide, often with damage to the shipper and consignee. A study of the properties of 50KhG steel by the authors showed that the friction coefficient during heating of the brake tire varies from 0.35 to 0.10, and the friction coefficient of friction elements made of a powder composite alloy, when the temperature changes within the same range, varies in the range 0.6- 0.1. The presence of two materials on the contact surface of the tire with such a change in the friction coefficients significantly increases the accuracy of the positioning of cars on the sorting slide.

При торможении в окружающее пространство выделяется значительное шумовое загрязнение с уровнем шума более 120 дБ, в широком частотном диапазоне до 5000 Гц. Шум оказывает негативное влияние на здоровье человека. Наиболее опасен шум в диапазоне частот 3000-5000 Гц. Данная частотная составляющая образуется в момент разрыва сварившихся частиц обода колеса вагона и тормозной шины вагонного замедлителя. Процесс схватывания (сваривания) и разрыва частиц происходит непрерывно.When braking, significant noise pollution with a noise level of more than 120 dB is released into the surrounding space in a wide frequency range up to 5000 Hz. Noise has a negative effect on human health. The most dangerous noise in the frequency range 3000-5000 Hz. This frequency component is formed at the time of rupture of the welded particles of the rim of the car wheel and the brake tire of the car moderator. The process of setting (welding) and breaking of particles occurs continuously.

На шине, изготовленной из горячекатаного профиля Г-образной формы из стали 50ХГ по ТУ 14-1-3188-88, в процессе торможения, образуется облой (заусенец), вследствие пластического течения металла. С верхней части шины облой срезается вручную, с нижней части, ввиду его труднодоступности, не срезают. Наличие облоя приводит к дополнительному появлении шума. При наличии на контактной поверхности материала фрикционных элементов образование облоя не происходит. Это обусловлено тем, что компоненты, которые имеются в составе фрикционных элементов, обеспечивают, при ударных нагрузках и вибрации в условиях трения «начального периода приработки», смену механизма изнашивания тормозной шины. При контакте «сталь по стали», без наличия фрикционных элементов, реализуется адгезионный, высокотемпературный, с характерным высокочастотным и высоким уровнем звука механизм разрушения тормозной шины. Следствием данного механизма разрушения является наличие множества трещин на контактной поверхности тормозной шины и пластическое течение металла с образование облоя по краям шины. Фрикционные элементы в контактной зоне меняют механизм разрушения шины, основным механизмом износа становится абразивный. Об этом свидетельствует снижение уровня шума при торможении, отсутствие на стальной части поверхности шины микротрещин и отсутствие облоя по краям шины.On a tire made of a hot-rolled L-shaped section made of 50KhG steel according to TU 14-1-3188-88, during braking, an obstruction (burr) is formed due to the plastic flow of the metal. From the top of the tire, the flake is cut off manually, from the bottom, due to its inaccessibility, they are not cut. The presence of flash leads to additional noise. In the presence of frictional elements on the contact surface of the material, flaking does not occur. This is due to the fact that the components that are part of the friction elements provide, under shock loads and vibration under friction "initial run-in period", a change in the mechanism of wear of the brake tire. At the contact "steel by steel", without the presence of friction elements, an adhesive, high-temperature, with a characteristic high-frequency and high sound level brake brake destruction mechanism is realized. The consequence of this fracture mechanism is the presence of many cracks on the contact surface of the brake tire and the plastic flow of the metal with the formation of a burr at the edges of the tire. Friction elements in the contact zone change the tire destruction mechanism, and the abrasive becomes the main wear mechanism. This is evidenced by a decrease in the level of noise during braking, the absence of microcracks on the steel part of the tire surface and the absence of a break at the edges of the tire.

Известно техническое решение по материалу, применяемому для изготовления фрикционных элементов (Патент №127023 «Тормозная шина вагонных замедлителей, устанавливаемых на тормозных позициях сортировочных горок»). В данном техническом решении фрикционный элемент изготавливался из фрикционного спеченного сплава марки МК-5 методом порошковой металлургии с коэффициентом трения 0,17-0,18 по стали и СМК-80 с коэффициентом 0,28-0,30. Химический состав представлен в издании «Производство порошковых изделий». Учебник для техникумов. - 2 издание, Г.А. Либенсон. - М.: Металлургия, 1990 г., стр.64-65.A technical solution is known for the material used for the manufacture of friction elements (Patent No. 127023 "Brake tire of car retarders mounted on the brake positions of sorting slides"). In this technical solution, the friction element was made of friction sintered alloy grade MK-5 by powder metallurgy with a friction coefficient of 0.17-0.18 for steel and SMK-80 with a coefficient of 0.28-0.30. The chemical composition is presented in the publication "Production of powder products." Textbook for technical schools. - 2nd edition, G.A. Libenson. - M.: Metallurgy, 1990, pp. 64-65.

Процесс торможения отцепов вагонозамедлителем имеет свои особенности, которые заключаются в том, что в трущейся паре «тормозная шина - колесо» отсутствует период «установившегося» износа. Это связано с тем, что контакт тормозной шины и боковой поверхности обода колеса кратковременный, каждое новое прижатие тормозной шины происходит с другим колесом, с которыми шина ранее не соприкасалась. Контактная поверхность шины постоянно находится в «начальном периоде приработки» трущихся поверхностей, износ фрикционных элементов в такие периоды происходит более интенсивно. Поэтому использование фрикционных материалов МК-5 и СМК-80, разработанных для условий длительного контакта в период торможения, не позволяет их использовать в тормозных шинах. Недостатками данных фрикционных сплавов являются низкая износостойкость и низкая общая прочность при работе в условиях «начального периода приработки» при трении.The process of braking trailers with a car retarder has its own characteristics, which consists in the fact that in the rubbing pair "brake tire - wheel" there is no period of "steady" wear. This is due to the fact that the contact of the brake tire and the side surface of the wheel rim is short-term, each new pressing of the brake tire occurs with another wheel with which the tire has not previously been in contact. The contact surface of the tire is constantly in the “initial run-in period” of the rubbing surfaces, the wear of the friction elements during such periods is more intense. Therefore, the use of friction materials MK-5 and SMK-80, designed for long-term contact during braking, does not allow their use in brake tires. The disadvantages of these friction alloys are low wear resistance and low overall strength when working in the "initial run-in period" during friction.

Наиболее близким к предлагаемому сплаву является порошковый фрикционный сплав на основе железа для втулок, запрессованных в отверстия (Патент RU №2450893, по заявке 2010146717 от 17.11.2010. Соединительный шарнир гарнитуры стрелочного электропривода) содержащий, мас.%:Closest to the proposed alloy is a powder friction alloy based on iron for bushings pressed into holes (Patent RU No. 2450893, according to the application 2010146717 from 11/17/2010. Connecting hinge of a dial-type electric drive headset) containing, wt.%:

ГрафитGraphite 0,6-1,50.6-1.5 НикельNickel 1,0-3,01.0-3.0 МедьCopper 2,5-5,02.5-5.0 Дисульфид молибденаMolybdenum disulfide 0,8-1,010.8-1.01 ЖелезоIron остальноеrest

Недостатками данного материала являются низкая износостойкость фрикционного элемента и низкая стабильность коэффициента в паре трения «колесо - шина» при работе в условиях «начального периода приработки», когда один из элементов (колесо) постоянно новый и шина работает постоянно по новому следу.The disadvantages of this material are the low wear resistance of the friction element and the low stability of the coefficient in the friction pair “wheel - tire” when working in the conditions of the “initial run-in period” when one of the elements (wheel) is constantly new and the tire is constantly working on a new track.

Задачей заявляемого технического решения по порошковому композиционному сплаву на основе железа для фрикционных элементов тормозной шины, является повышение эффективности работы вагонных замедлителей на механизированных и автоматизированных сортировочных горках.The objective of the proposed technical solution for a powder composite alloy based on iron for friction elements of the brake tire, is to increase the efficiency of car retarders on mechanized and automated sorting slides.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в увеличения износостойкости фрикционной пары «тормозная шина - колесо» в вагонозамедлителе, работающих в условиях постоянного «начального периода приработки», при ударных нагрузках и вибрации, в сохранении стабильности коэффициента трения.The technical result achieved in solving the problem is to increase the wear resistance of the friction pair "brake tire - wheel" in the car decelerator, operating under conditions of a constant "initial run-in period" under shock loads and vibration, while maintaining the stability of the friction coefficient.

Технический результат достигается за счет того, что порошковый композиционный сплав на основе железа для фрикционных элементов тормозной шины, содержащий никель, медь, графит, дисульфид молибдена, при этом дополнительно содержит оксид алюминия и сульфат бария в следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that the powder composite alloy based on iron for friction elements of the brake tire containing nickel, copper, graphite, molybdenum disulfide, while additionally containing aluminum oxide and barium sulfate in the following ratio, wt.%:

НикельNickel 1.0-3.51.0-3.5 МедьCopper 1.5-10.01.5-10.0 ГрафитGraphite 0.8-5.00.8-5.0 Дисульфид молибденаMolybdenum disulfide 1.0-3.01.0-3.0 Оксид алюминияAluminium oxide 1.0-5.01.0-5.0 Сульфат барияBarium Sulphate 1.5-10.51.5-10.5

Кроме этого размер зерен порошков находится в пределах 0,5-500 мкм, пористость сплава составляет не более 20%, оксид алюминия введен в виде микролита ЦМ-322, дополнительно содержит оксид кремния, дополнительно содержит хром, дополнительно содержит карбид кремния, дополнительно содержит хризотил.In addition, the grain size of the powders is in the range of 0.5-500 μm, the alloy porosity is not more than 20%, the alumina is introduced in the form of a microlite CM-322, additionally contains silicon oxide, additionally contains chromium, additionally contains silicon carbide, additionally contains chrysotile .

В режиме трения в условиях постоянного «начального периода приработки», при ударных нагрузках и вибрации, характеризуемого малой длительностью процесса (1-5 с) и большим усилием прижатия (до 15 тс) тормозной шины к ободу колеса, компоненты фрикционного сплава выполняют следующие функции.In the friction mode under conditions of a constant “initial run-in period”, under shock loads and vibration, characterized by a short process time (1-5 s) and a large pressure force (up to 15 tf) of the brake tire to the wheel rim, the components of the friction alloy perform the following functions.

Железо является основным связующим компонентом, матрицей и обеспечивает общую прочность и теплостойкость фрикционного сплава.Iron is the main binder component, matrix and provides the overall strength and heat resistance of the friction alloy.

Железо - порошок серебристого цвета с температурой плавления около 1600 К классов М, ВМ, марок ПЖВ2, ПЖ3, ПЖ4 по ГОСТ 9849-86.Iron is a silver powder with a melting point of about 1600 K of classes M, VM, brands ПЖВ2, ПЖ3, ПЖ4 according to GOST 9849-86.

Никель - порошок на основе карбонильного никеля марки ПНК-УТ1, ПНК-УТ2, ПНК-УТ3 по ГОСТ 9722. Никель растворяется в феррите, повышая его твердость и прочность, одновременно увеличивая вязкость феррита. Никель понижает порог хладноломкости. Содержание никеля способствует большему растворению меди в феррите. Содержание никеля менее 1.0% приводит к понижению порога хладноломкости. Введение в сплав более - 3.5 мас.% никеля приводит к снижению коэффициента трения.Nickel is a powder based on carbonyl nickel PNK-UT1, PNK-UT2, PNK-UT3 according to GOST 9722. Nickel dissolves in ferrite, increasing its hardness and strength, while increasing the viscosity of ferrite. Nickel lowers the cold brittleness threshold. Nickel content contributes to a greater dissolution of copper in ferrite. A nickel content of less than 1.0% leads to a decrease in the cold brittleness threshold. The introduction of more than 3.5 wt.% Nickel into the alloy leads to a decrease in the friction coefficient.

Медь - введена в виде порошка медного электролитического ПМС-1 (массовая доля меди = 99,5%) ГОСТ 4960 с номинальной величиной частиц 0,1 мм. Часть меди при спекании растворяется в феррите, тем самым упрочняя его и повышая сопротивление атмосферной коррозии. Часть меди содержится в материале в виде частиц свободной меди, улучшая фрикционные свойства композита. Медь в составе фрикционных материалов на основе железа повышает теплопроводность. Введение меди также увеличивает коэффициент трения. Содержание меди менее 1.5% приводит к повышению прочности. Введение в сплав более - 10,0 мас.% приводит к снижению коэффициента трения, уменьшению теплопроводности фрикционного элемента, увеличению износа из-за возникающих процессов схватывания.Copper - introduced in the form of a powder of copper electrolytic PMS-1 (mass fraction of copper = 99.5%) GOST 4960 with a nominal particle size of 0.1 mm. Part of the copper during sintering dissolves in ferrite, thereby strengthening it and increasing the resistance to atmospheric corrosion. Part of the copper is contained in the material in the form of particles of free copper, improving the frictional properties of the composite. Copper in the composition of friction materials based on iron increases thermal conductivity. The introduction of copper also increases the coefficient of friction. A copper content of less than 1.5% increases strength. The introduction of more than 10.0 wt.% Into the alloy leads to a decrease in the coefficient of friction, a decrease in the thermal conductivity of the friction element, and an increase in wear due to the setting processes.

Графит кристаллический - порошок черного цвета марок ГК-1, ГК-2 по ГОСТ 17022-81. Графит имеет сложную структуру и в процессе трения служит твердой смазкой, препятствуя молекулярному схватыванию трущихся поверхностей. Содержание в составе металлокерамического материала графита менее 0.8 мас.% приводит при некотором увеличении износостойкости к значительному снижению стабильности коэффициента трения. При увеличении количества графита более 5.0 мас.% с ростом стабильности значительно снижается износостойкость.Crystalline graphite - black powder of grades GK-1, GK-2 according to GOST 17022-81. Graphite has a complex structure and in the process of friction serves as a solid lubricant, preventing the molecular setting of rubbing surfaces. The content of graphite in the cermet material is less than 0.8 wt%, with a slight increase in wear resistance, to a significant decrease in the stability of the friction coefficient. With an increase in the amount of graphite over 5.0 wt.% With increasing stability, wear resistance is significantly reduced.

Дисульфид молибдена - порошок серого цвета с температурой плавления 1458 К марок ДМИ-7, ДМС-140, соответствующих ТУ-48-19-135-85. Дисульфид молибдена служит в процессе трения твердой смазкой, препятствующей молекулярному схватыванию поверхностей, и способствует повышению общей прочности сплава. Содержание в сплаве дисульфида молибдена менее 1,0 мас.% резко уменьшает износостойкость, повышение содержания более 3.0 мас.% не приводит к существенным изменениям характеристик порошкового сплава в процессе трения.Molybdenum disulfide is a gray powder with a melting point of 1458 K grades DMI-7, DMS-140, corresponding to TU-48-19-135-85. In the process of friction, molybdenum disulfide serves as a solid lubricant that impedes the molecular setting of surfaces and contributes to an increase in the overall strength of the alloy. The content in the alloy of molybdenum disulfide of less than 1.0 wt.% Sharply reduces wear resistance, increasing the content of more than 3.0 wt.% Does not lead to significant changes in the characteristics of the powder alloy during friction.

Оксид алюминия добавлен в материал в виде смеси марки ЦМ-322 ТУ 48-19-282-77для обеспечения заданного значения коэффициента трения и его стабилизации. Смесь относится к оксидной «белой» корундовой керамике, состоящей в из оксида алюминия (≈99%) и легирующих добавок - оксидов магния и циркония. Фракционный состав смеси менее 2 мкм. В готовом изделии ЦМ-322 находится в железной матрице в виде микровключений, соответствующих по размеру фракционному составу смеси ЦМ-322, и макровключений - смешанных конгломератов смеси ЦМ-322 с другими добавками. ЦМ-322, имея после спекания высокую твердость (до 2300 HV, при плотности 3,96-3,98 г/см3) и износостойкость, положительно влияет на износостойкость материала. Содержание в составе металлокерамического материала оксида алюминия менее 1,0 мас.% приводит при некотором увеличении износостойкости к значительному снижению стабильности коэффициента трения. При увеличении количества оксида алюминия более 10.5 мас.% с ростом стабильности коэффициента трения значительно снижается износостойкость. Баритовый концентрат - мелкий 0,5-5,0 мкм порошок белого цвета, марки КБ-4 по ГОСТ 4682-84 с температурой плавления 1580°C.Alumina is added to the material in the form of a mixture of the grade TsM-322 TU 48-19-282-77 to provide a given value of the coefficient of friction and its stabilization. The mixture belongs to oxide “white” corundum ceramics, consisting of aluminum oxide (≈99%) and alloying additives - oxides of magnesium and zirconium. The fractional composition of the mixture is less than 2 microns. In the finished product, the ЦМ-322 is in the iron matrix in the form of microinclusions corresponding to the size of the fractional composition of the mixture ЦМ-322, and macroinclusions - mixed conglomerates of the mixture ЦМ-322 with other additives. TsM-322, having high hardness after sintering (up to 2300 HV, at a density of 3.96-3.98 g / cm 3 ) and wear resistance, positively affects the wear resistance of the material. A content of alumina in the cermet material of less than 1.0 wt.% Leads to a slight increase in wear resistance to a significant decrease in the stability of the coefficient of friction. With an increase in the amount of alumina more than 10.5 wt.% With increasing stability of the coefficient of friction, wear resistance significantly decreases. Barite concentrate is a fine 0.5-5.0 microns white powder, grade KB-4 according to GOST 4682-84 with a melting point of 1580 ° C.

Сульфат бария стабилизирует фрикционные свойства и снижает интенсивность процесса схватывания в паре трения «фрикционный элемент - бандаж колеса». При введении в сплав менее 1,5 мас.% коэффициент трения значительно снижается. Введение в сплав более 10,5 мас.% сульфата бария приводит к значительному снижению износостойкости.Barium sulfate stabilizes frictional properties and reduces the intensity of the setting process in the friction pair “friction element - wheel bandage”. When introduced into the alloy less than 1.5 wt.%, The friction coefficient is significantly reduced. The introduction of more than 10.5 wt.% Barium sulfate into the alloy leads to a significant decrease in wear resistance.

Заявленная совокупность компонентов, вводимых в предлагаемый состав в предлагаемом соотношении, обеспечивают повышение износостойкости и стабильности коэффициента трения при работе в условиях постоянного «начального периода приработки», при ударных нагрузках и вибрации.The claimed combination of components introduced into the proposed composition in the proposed ratio, provide increased wear resistance and stability of the coefficient of friction when working in conditions of constant "initial run-in period", under shock loads and vibration.

Снижение физического износа, за счет исключения процессов адгезионного сваривания (схватывания) в паре трения «тормозная шина - обод колеса», позволяет значительно, порядка на 10-15 дБ, понизить уровень шума.Reducing physical wear and tear, due to the exclusion of adhesive welding (setting) processes in the friction pair “brake tire - wheel rim”, can significantly reduce the noise level by about 10-15 dB.

Исследования фрикционных свойств порошкового композиционного фрикционного сплава и стали 50ХГ, материала, из которого изготавливается тормозная шина вагонного замедлителя, показывает, что коэффициент трения порошкового композиционного фрикционного сплава значительно выше, а степень сваривания (схватывания) с материалом обода колеса меньше. Уменьшение процессов сваривания (схватывания) материала шины и бандажа колес вагона приводит к значительному сокращению износа бандажа железнодорожных колес. Использование в качестве материала фрикционного элемента - композитного фрикционного материала, с добавками меди, углерода, оксида алюминия, сульфата бария, снижающих схватывание тормозной шины с металлом обода колеса, и имеющей высокий коэффициентом трения композиции в целом позволяет в 3-4 раза повысить износостойкость тормозной шины, а значит, и довести период работоспособности шины в целом до периода работоспособности вагонного замедлителя и исключить обслуживание вагонных замедлителей, связанных с заменой тормозной шины.The study of the frictional properties of the powder composite friction alloy and 50KhG steel, the material from which the brake tire of the car retarder is made, shows that the friction coefficient of the powder composite friction alloy is much higher, and the degree of welding (setting) with the wheel rim material is less. The reduction of the processes of welding (setting) of the tire material and the bandage of the car wheels leads to a significant reduction in the wear of the bandage of the railway wheels. The use of a friction element as a material - a composite friction material, with additives of copper, carbon, aluminum oxide, barium sulfate, which reduce the setting of the brake tire with the metal of the wheel rim, and having a high friction coefficient of the composition as a whole allows 3-4 times to increase the wear resistance of the brake tire and, therefore, to bring the period of tire serviceability in general to the period of serviceability of the car retarder and to exclude the service of car retarders associated with the replacement of the brake tire.

Вне зависимости от скорости движения отцепа наличие фрикционных элементов предлагаемого состава с более высоким и стабильным коэффициентом трения в сочетании со сталью 50ХГ позволяет получить дополнительный технический результат, заключающийся в повышении точности позиционирования вагонов на путях сортировочной горки.Regardless of the speed of the trailer, the presence of friction elements of the proposed composition with a higher and more stable friction coefficient in combination with 50KhG steel allows to obtain an additional technical result, which consists in increasing the accuracy of positioning cars on the sorting slide tracks.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан фрагмент проката тормозной шины, на фиг.2, 3, 4, 5 показан разрез тормозной шины по месту установки фрикционного элемента, на фиг.6 показан характерный вид адгезионного изнашивания боковой поверхности вагонного колеса при торможении шинной из стали 50ХГ, на фиг.7 показан характерный вид абразивного изнашивания боковой поверхности вагонного колеса, при торможении шиной с фрикционными вставками, на фиг.8 показан характерный вид изнашивания контактной поверхности тормозной шины, на фотографии показано соединение двух шин, установленных на вагонном замедлителе, справа - шина с фрикционными вставками, слева - шина из стали 50ХГ, видны характерные наплывы, микротрещины, на фиг.9 показан характерный вид абразивного изнашивания, полученный на машине трения, при моделировании условий трения постоянного «начального периода приработки», контактной поверхности с фрикционного элемента совместно со сталью 50ХГ, на фиг.10 - вид структуры композиционного фрикционного сплава (шлиф), на фиг.11 показано распределение химических элементов на сплаве, участок фиг.9, на фиг.12 показана характерная пора фрикционного сплава заполненная порошком микролита ЦМ-322 с размером зерен 0,5-1,5 мкм.The proposed technical solution is illustrated by the drawing, where Fig. 1 shows a fragment of a brake tire rental, Figs. 2, 3, 4, 5 show a section of the brake tire at the place of installation of the friction element, Fig. 6 shows a typical view of the adhesive wear of the side surface of the wagon wheel when braking a tire made of 50XG steel, Fig. 7 shows a typical view of the abrasive wear of the side surface of the wagon wheel; when braking with a tire with friction inserts, Fig. 8 shows a typical view of the wear of the contact surface of the brake of a tire, the photograph shows the connection of two tires mounted on a car retarder, on the right is a tire with friction inserts, on the left is a 50KhG steel tire, characteristic sagging, microcracks are visible, Fig. 9 shows a typical view of abrasive wear obtained on a friction machine, when simulating the friction conditions of a constant "initial run-in period", the contact surface from the friction element together with 50XG steel, figure 10 is a view of the structure of the composite friction alloy (thin section), figure 11 shows the distribution of chemical FIR elements on the alloy portion 9, 12 is a characteristic time to friction alloy powder filled microlite CM-322 with particle size of 0.5-1.5 microns.

Тормозной шина вагонного замедлителя состоит из горячекатаного профиля 1 Г-образной формы из стали, изнашиваемой части 1.1 в которой установлены фрикционные элементы 2, образующие контактную поверхность 1.2. Фрикционные элементы 2 имеют форму тела вращения и закреплены в отверстиях, выполненных в изнашиваемой части 1.1, при этом образованная фрикционными элементами 2 из порошкового композиционного сплава контактная поверхность составляет не более 80% от общей площади контактной поверхности 1.2, фрикционные элементы 2 имеют коэффициент трения в пределах 0,1-0,6. Шина имеет изогнутость по длине контактной поверхностью наружу со стрелой прогиба не более 3-15 мм, фрикционный элемент 2 может быть выполнен составным, состоящим из головной части 2.1 из фрикционного композиционного сплава и подложки 2.2 из стали. Соединение головной части 2.1 и подложки 2.2 фрикционного элемента выполнено посредством припекания или склеивания. Отверстия для закрепления фрикционных элементов 2 выполняются глухими или сквозными, гладкими или ступенчатыми. Фрикционный элемент 2 закреплен в отверстии запрессовкой, склеиванием, посредством шпильки, штифта, установлен заподлицо с контактной поверхностью с выступом относительно контактной поверхности, с утоплением относительно контактной поверхностью, диаметр фрикционного элемента 2 на контактной поверхности 1.2 не превышает 80% ширины изнашиваемой части 1.2. Возможна установка фрикционных элементов 2 в одной шине различного диаметра, или одного диаметра, с переменным шагом, или с постоянным шагом.The brake tire of the car retarder consists of a hot-rolled profile 1 L-shaped from steel, wear part 1.1 in which friction elements 2 are installed, forming a contact surface 1.2. The friction elements 2 have the shape of a body of revolution and are fixed in the holes made in the wear part 1.1, while the contact surface formed by the friction elements 2 of the powder composite alloy is not more than 80% of the total contact surface area 1.2, the friction elements 2 have a friction coefficient within 0.1-0.6. The tire has a curvature along the length of the contact surface outward with a deflection arrow of not more than 3-15 mm, the friction element 2 can be made composite, consisting of the head part 2.1 of the friction composite alloy and the substrate 2.2 of steel. The connection of the head part 2.1 and the substrate 2.2 of the friction element is made by baking or gluing. The holes for fixing the friction elements 2 are blind or through, smooth or stepped. The friction element 2 is fixed in the hole by pressing, gluing, by means of a pin, a pin, it is installed flush with the contact surface with a protrusion relative to the contact surface, with recession relative to the contact surface, the diameter of the friction element 2 on the contact surface 1.2 does not exceed 80% of the width of the wearing part 1.2. It is possible to install friction elements 2 in one tire of different diameters, or of one diameter, with a variable pitch, or with a constant pitch.

В данном техническом решении фрикционный элемент изготавливался методом порошковой металлургии. Для экспериментальной проверки свойств заявляемого порошкового композиционного фрикционного сплава на железной основе были подготовлены четыре смеси ингредиентов. Одна смесь с предпочтительным содержанием ингредиентов, две с запредельным содержанием ингредиентов и одна с содержанием ингредиентов по прототипу (см. таблицу). Сплав готовят перемешиванием исходных порошков, прессованием в стальных пресс-формах при давлении 100-150 МПа. Полученные образцы подвергали спеканию в вакууме при температуре 1030±10°C при давлении 1,5 МПа в течение 2,0-2,5 ч. Охлаждение спеченного сплава производили вместе с печью до температуры 100°C.In this technical solution, the friction element was manufactured by powder metallurgy. For experimental verification of the properties of the inventive iron-based composite composite friction alloy powder, four ingredient mixtures were prepared. One mixture with the preferred content of the ingredients, two with the transcendental content of the ingredients and one containing the ingredients of the prototype (see table). The alloy is prepared by mixing the starting powders, pressing in steel molds at a pressure of 100-150 MPa. The obtained samples were sintered in vacuum at a temperature of 1030 ± 10 ° C at a pressure of 1.5 MPa for 2.0-2.5 hours. The sintered alloy was cooled together with the furnace to a temperature of 100 ° C.

Исследования фрикционных характеристик проводились в условиях постоянного «начального периода приработки», на машине трения ИИ5018. График торможения на машине имитировал схему торможения реальной шины в шинном замедлителе, а также в условиях опытной эксплуатации.Studies of frictional characteristics were carried out under conditions of a constant “initial run-in period” on the II5018 friction machine. The braking schedule on the machine imitated the braking pattern of a real tire in a tire retarder, as well as under experimental conditions.

По результатам испытаний оценивались коэффициент трения скольжения, а также линейный износ образца, при равном числе контактов торможения в условиях постоянного «начального периода приработки». Давление в зоне контакта образцов соответствовало 50 кг/см2.According to the test results, the coefficient of sliding friction was evaluated, as well as the linear wear of the sample, with an equal number of braking contacts under the conditions of a constant “initial running-in period”. The pressure in the contact zone of the samples corresponded to 50 kg / cm 2 .

В таблице представлены полученные результаты исследований для вариантов металлокерамического сплава с различными соотношениями ингредиентов. Номер 1 и номер 2 - предельные значения, номер 3 - состав прототипа, номер 4 - предлагаемый оптимальный состав по содержанию масс.%.The table shows the obtained research results for variants of cermet alloy with different ratios of ingredients. Number 1 and number 2 are the limit values, number 3 is the composition of the prototype, number 4 is the proposed optimal composition in terms of mass%.

Предлагаемый порошковый фрикционный сплав по сравнению с известным сплавом имеет повышенную износостойкость и улучшенные триботехнические характеристики при работе в условиях постоянного «начального периода приработки», что обеспечивает более высокую надежность и долговечность тормозной шины вагонного замедлителя для механизированных сортировочных горок. Химический состав фрикционного спеченного материала на основе железа приведен в таблице 1.The proposed friction powder alloy, in comparison with the known alloy, has increased wear resistance and improved tribotechnical characteristics when operating under the conditions of a constant "initial run-in period", which provides higher reliability and durability of the car tire retarder brake tire for mechanized sorting slides. The chemical composition of the friction sintered material based on iron is shown in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Опытная партия тормозных шин, изготовленная на машиностроительных заводах страны по предлагаемому техническому решению, установлена на сортировочной горке и проходит эксплуатационные испытания.An experimental batch of brake tires manufactured at the country's engineering plants according to the proposed technical solution is installed on a sorting slide and undergoes operational tests.

Claims (19)

1. Тормозная шина вагонного замедлителя, состоящая из горячекатаного профиля Г-образной формы из стали, имеющего изнашиваемую часть и подошву для крепления к тормозной балке вагонного замедлителя, выполненную в виде сплошного желоба, для размещения головок шинных болтов, с монтажными отверстиями, контактная поверхность изнашиваемой части образована фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава, отличающаяся тем, что контактная поверхность изнашиваемой части шины, образованная фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава, составляет не более 80% от общей площади контактной поверхности, фрикционные элементы имеют форму тела вращения и закреплены в отверстиях, выполненных в изнашиваемой части шины, фрикционные элементы имеют коэффициент трения в пределах 0,1-0,6.1. The brake tire of the car retarder, consisting of a hot-rolled L-shaped profile made of steel, having a wear part and a sole for attaching to the brake beam of the car retarder, made in the form of a continuous groove for accommodating the heads of the tire bolts, with mounting holes, the contact surface of the wear parts formed by friction elements from a powder composite alloy, characterized in that the contact surface of the wearing part of the tire formed by friction elements from powder to composite alloy is not more than 80% of the total contact surface area, friction elements have the shape of a body of revolution and are fixed in holes made in the wearing part of the tire, friction elements have a friction coefficient in the range of 0.1-0.6. 2. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что шина имеет изогнутость по длине контактной поверхностью наружу со стрелой прогиба не более 3-15 мм.2. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the tire has a curvature along the length of the contact surface outward with a deflection arrow of not more than 3-15 mm. 3. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент выполнен составным, состоящим из головной части из фрикционного композиционного сплава и подложки из стали.3. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the friction element is made integral, consisting of a head part of a friction composite alloy and a steel substrate. 4. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.3, отличающаяся тем, что соединение головной части и подложки фрикционного элемента выполнено посредством припекания или посредством склеивания.4. The brake tire of the car retarder according to claim 3, characterized in that the connection of the head part and the substrate of the friction element is made by baking or by gluing. 5. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что отверстия для закрепления фрикционных элементов выполнены глухими или сквозными.5. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the holes for fixing the friction elements are made blind or through. 6. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что сквозное отверстие для закрепления фрикционных элементов выполнено ступенчатым с большим диаметром со стороны контактной поверхности или с большим диаметром со стороны поверхности, прилегающей к раме вагонного замедлителя.6. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the through hole for securing the friction elements is made stepwise with a large diameter from the side of the contact surface or with a large diameter from the side of the surface adjacent to the frame of the car retarder. 7. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент закреплен в отверстии запрессовкой, или склеиванием, или посредством шпильки, или посредством штифта.7. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the friction element is fixed in the hole by pressing, or gluing, or by means of a stud, or by means of a pin. 8. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент установлен заподлицо с контактной поверхностью или с выступом относительно контактной поверхности или с утоплением относительно контактной поверхности.8. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the friction element is mounted flush with the contact surface or with a protrusion relative to the contact surface or with recession relative to the contact surface. 9. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что диаметр фрикционного элемента на контактной поверхности не превышает 80% ширины изнашиваемой части.9. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the diameter of the friction element on the contact surface does not exceed 80% of the width of the wearing part. 10. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что фрикционные элементы в одной шине установлены различного диаметра или одного диаметра.10. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the friction elements in one tire are of different diameters or of the same diameter. 11. Тормозная шина вагонного замедлителя по п.1, отличающаяся тем, что фрикционные элементы в одной шине установлены с переменным шагом или с постоянным шагом.11. The brake tire of the car retarder according to claim 1, characterized in that the friction elements in one tire are installed with a variable pitch or with a constant pitch. 12. Порошковый композиционный сплав на основе железа для фрикционных элементов тормозной шины, содержащий никель, медь, графит, дисульфид молибдена, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид алюминия и сульфат бария в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Никель 1.0-3.5 Медь 1.5-10.0 Графит 0.8-5.0 Дисульфид молибдена 1.0-3.0 Оксид алюминия 1.0-5.0 Сульфат бария 1.5-10.5
12. An iron-based powder composite alloy for friction elements of the brake tire containing nickel, copper, graphite, molybdenum disulfide, characterized in that it additionally contains aluminum oxide and barium sulfate in the following ratio, wt.%:
Nickel 1.0-3.5 Copper 1.5-10.0 Graphite 0.8-5.0 Molybdenum disulfide 1.0-3.0 Aluminium oxide 1.0-5.0 Barium Sulphate 1.5-10.5
13. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что размер зерен порошков находится в пределах 0,5-500 мкм.13. Powder friction alloy according to item 12, characterized in that the grain size of the powders is in the range of 0.5-500 microns. 14. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что пористость сплава составляет не более 20%.14. Powder friction alloy according to item 12, wherein the porosity of the alloy is not more than 20%. 15. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что оксид алюминия введен в виде микролита ЦМ-322.15. Powder friction alloy according to item 12, wherein the alumina is introduced in the form of microlite TsM-322. 16. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что дополнительно содержит оксид кремния.16. Powder friction alloy according to item 12, characterized in that it further comprises silicon oxide. 17. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что дополнительно содержит хром.17. Powder friction alloy according to item 12, characterized in that it further comprises chromium. 18. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что дополнительно содержит карбид кремния.18. Powder friction alloy according to item 12, characterized in that it further comprises silicon carbide. 19. Порошковый фрикционный сплав по п.12, отличающийся тем, что дополнительно содержит хризотил. 19. The friction powder alloy according to claim 12, characterized in that it further comprises chrysotile.
RU2014111088/11A 2014-03-25 2014-03-25 Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe RU2554032C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014111088/11A RU2554032C1 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014111088/11A RU2554032C1 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554032C1 true RU2554032C1 (en) 2015-06-20

Family

ID=53433889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014111088/11A RU2554032C1 (en) 2014-03-25 2014-03-25 Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554032C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167878U1 (en) * 2016-01-29 2017-01-11 Общество с ограниченной ответственностью "Патентное бюро" (ООО "Патентное бюро") SILENT BRAKE TIRE OF THE CAR
RU2647953C1 (en) * 2017-07-11 2018-03-21 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron-based friction material
RU180704U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE BRAKE TIRE HAVING A REDUCED NOISE LEVEL
RU180717U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") FRICTION ELEMENT FOR BRAKE RINKER BRAKE TIRE
RU180872U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE BRAKE TIRE WITH REDUCED NOISE
RU183379U1 (en) * 2017-11-09 2018-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") COMPOSITE BRAKE TIRE OF THE CAR
RU183456U1 (en) * 2018-02-12 2018-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") FRICTION ELEMENT FOR BRAKE TIRES
RU186258U1 (en) * 2018-09-21 2019-01-14 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE REPAIR BRAKE TIRE, REPAIR
RU190780U1 (en) * 2019-02-19 2019-07-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") BRAKE TIRE TRAILER ASSEMBLY COMBINED
RU196667U1 (en) * 2020-01-14 2020-03-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") HIGH FREQUENCY TIRE BRAKE COMPOSITION WITH REDUCED NOISE

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1396411A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-10 CWW-GERKO Akustik GmbH Low noise beam-type track retarder
RU127023U1 (en) * 2012-06-14 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") BRAKE TIRE OF CAR REDUCERS INSTALLED ON BRAKING POSITIONS OF SORTING SLIDES
RU2504493C1 (en) * 2012-05-22 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") Method of manufacture of brake tires of retarders mounted at brake positions at hump yards and brake tire for retarders

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1396411A1 (en) * 2002-09-04 2004-03-10 CWW-GERKO Akustik GmbH Low noise beam-type track retarder
RU2504493C1 (en) * 2012-05-22 2014-01-20 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") Method of manufacture of brake tires of retarders mounted at brake positions at hump yards and brake tire for retarders
RU127023U1 (en) * 2012-06-14 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Объединенные электротехнические заводы" (ОАО "ЭЛТЕЗА") BRAKE TIRE OF CAR REDUCERS INSTALLED ON BRAKING POSITIONS OF SORTING SLIDES

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167878U1 (en) * 2016-01-29 2017-01-11 Общество с ограниченной ответственностью "Патентное бюро" (ООО "Патентное бюро") SILENT BRAKE TIRE OF THE CAR
RU2647953C1 (en) * 2017-07-11 2018-03-21 Юлия Алексеевна Щепочкина Iron-based friction material
RU183379U1 (en) * 2017-11-09 2018-09-19 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") COMPOSITE BRAKE TIRE OF THE CAR
RU180704U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE BRAKE TIRE HAVING A REDUCED NOISE LEVEL
RU180717U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-21 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") FRICTION ELEMENT FOR BRAKE RINKER BRAKE TIRE
RU180872U1 (en) * 2018-02-12 2018-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE BRAKE TIRE WITH REDUCED NOISE
RU183456U1 (en) * 2018-02-12 2018-09-24 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") FRICTION ELEMENT FOR BRAKE TIRES
RU186258U1 (en) * 2018-09-21 2019-01-14 Общество с ограниченной ответственностью "Информационные технологии" (ООО "ИнфоТех") CAR TIRE REPAIR BRAKE TIRE, REPAIR
RU190780U1 (en) * 2019-02-19 2019-07-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") BRAKE TIRE TRAILER ASSEMBLY COMBINED
RU196667U1 (en) * 2020-01-14 2020-03-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") HIGH FREQUENCY TIRE BRAKE COMPOSITION WITH REDUCED NOISE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2554032C1 (en) Car decelerator brake shoe and powder composite iron-based alloy for friction elements of brake shoe
RU143886U1 (en) CAR TIRE BRAKE TIRE
Sulaiman et al. Mechanical properties of the as-cast quartz particulate reinforced LM6 alloy matrix composites
CN105778405B (en) Automobile-used ferrous based powder metallurgical composite friction material and preparation method thereof
EP3091247B1 (en) Methods for the preparation of a friction material and for the manufacturing of a brake pad using such friction material
CN105778406A (en) Automotive copper-based powder metallurgy composite friction material and manfuacturing method thereof
EP3608043A1 (en) Sintered friction material
DE102015221718B4 (en) Drum-in-hat brake disc for a vehicle and manufacturing method therefor
RU167878U1 (en) SILENT BRAKE TIRE OF THE CAR
CN106084645B (en) A kind of automobile-used resin based powder metallurgy steel fiber friction material and preparation method thereof
DE202019107269U1 (en) Brake unit with wear and corrosion protection layer
EP1991380A1 (en) Method for the production of a sealing segment, and sealing segment to be used in compressor and turbine components
EP3130817B1 (en) Brake block and method for producing the same, and wheel tread brake device for railway vehicles
WO2013122248A1 (en) Cast iron and brake part
RU2563519C2 (en) Traction rolling stock brake shoe
RU186258U1 (en) CAR TIRE REPAIR BRAKE TIRE, REPAIR
CN104725681A (en) Composition as well as metro composition brake shoe and preparation method thereof
RU183379U1 (en) COMPOSITE BRAKE TIRE OF THE CAR
EP3263721A1 (en) High temperature wear-resistant aluminum-bronze-based material
Akkus et al. Research on wear rate and mechanical properties of brake sabots (shoes) used in railway rolling stocks
EP3726089A1 (en) Brake lining for railroad cars, disc brake system for railroad cars using same, and sintered friction material to be used for brake lining for railroad cars
CN103115098B (en) Automobile-use silumin brake disc
RU196665U1 (en) TIRE BRAKE RESTORED
CN106084644B (en) Automobile-used resin based powder metallurgy potassium titanate fibre friction material and preparation method thereof
JP4478068B2 (en) Brake disc for railway vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170326