RU2808583C1 - Способ получения клеевого соединения фрикционного элемента в отверстии тормозной шины вагонного замедлителя, тормозная шина, вагонный замедлитель - Google Patents
Способ получения клеевого соединения фрикционного элемента в отверстии тормозной шины вагонного замедлителя, тормозная шина, вагонный замедлитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2808583C1 RU2808583C1 RU2022133011A RU2022133011A RU2808583C1 RU 2808583 C1 RU2808583 C1 RU 2808583C1 RU 2022133011 A RU2022133011 A RU 2022133011A RU 2022133011 A RU2022133011 A RU 2022133011A RU 2808583 C1 RU2808583 C1 RU 2808583C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brake
- adhesive
- hole
- tire
- friction element
- Prior art date
Links
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 10
- GTACSIONMHMRPD-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(benzenesulfonamido)ethylsulfanyl]-2,6-difluorophenoxy]acetamide Chemical compound C1=C(F)C(OCC(=O)N)=C(F)C=C1SCCNS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GTACSIONMHMRPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 101710130081 Aspergillopepsin-1 Proteins 0.000 claims description 5
- 102100031007 Cytosolic non-specific dipeptidase Human genes 0.000 claims description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 5
- RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N diane Chemical compound OC1=CC=C2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1.C1=C(Cl)C2=CC(=O)[C@@H]3CC3[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@@](C(C)=O)(OC(=O)C)[C@@]1(C)CC2 RWYFURDDADFSHT-RBBHPAOJSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 5
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 5
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 5
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010428 baryte Substances 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологиям сборки изделий, и может быть использовано для получения сборочных единиц посредством соединения вклеиванием фрикционных изделий в отверстия тормозных шин. Сущность: осуществляют механическую обработку отверстия в тормозной шине, и цилиндрической поверхности фрикционного элемента. Осуществляют получение и нанесение клеящего компаунда на поверхности отверстия и фрикционного элемента. Обработку отверстия и цилиндрической поверхности фрикционного элемента проводят до получения диаметров, обеспечивающих диаметральный зазор, равный 0,2-0,6 мм. Клеящий компаунд получают путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции. Тормозная шина вагонного замедлителя состоит из средней, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, с вклеенными фрикционными элементами. Вагонный замедлитель содержит механизм прижатия, тормозную балку, тормозную шину, состоящую из средней, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, с вклеенными фрикционными элементами. Технический результат: повышение прочности клеевого соединения фрикционного элемента в тормозной шине. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологиям сборки изделий, и может быть использовано для получения сборочных единиц посредством соединения вклеиванием фрикционных изделий в отверстия тормозных шин.
Известен способ соединения деталей, охватывающих одна другую, с помощью клея, включающий нанесение клеящего вещества на соединяемые поверхности деталей и их склеивание, причем после сборки деталей замеряют действительный клеевой зазор между соединяемыми поверхностями, а в клеящее вещество добавляют абразивный микропорошок, зернистость которого выбирают по величине клеевого зазора [Авторское свидетельство СССР №625063, кл. F16B11/00].
Данный способ обеспечивает сокращение времени на установку соединяемых деталей в заданное относительное положение. Однако обеспечить равномерное распределение абразивных зерен в вязком клеящем веществе практически невозможно, что не гарантирует заданного относительного положения соединяемых в сборку деталей при заполнении такой композицией клеевого зазора. Наличие абразивных зерен негативно влияет на свойства клеящего вещества.
Известен способ получения клеевого соединения деталей, включающий сборку деталей с образованием клеевого зазора между их склеиваемыми поверхностями, заполнение клеевого зазора клеящим веществом с последующей выдержкой полученного соединения для отверждения клеящего вещества и формирования клеевого шва, при этом после сборки деталей, перед заполнением клеевого зазора клеящим веществом, в клеевом зазоре образуют из клеящего вещества кольцевую перемычку, обеспечивающую относительную фиксацию собранных деталей, а после ее отверждения формируют в кольцевом зазоре клеевой шов при воздействии избыточно-вакуумметрического давления [Патент РФ №2751979].
Недостаток данного технического решения заключается в необходимости обеспечения большого клеевого зазора между склеиваемыми поверхностями. Такой зазор между склеиваемыми поверхностями снижает прочность клеевого соединения. Тормозная шина в процессе эксплуатации испытывает знакопеременные нагрузки, на вклеенный элемент действуют боковые нагрузки, меняющиеся на противоположные в процессе торможения. При больших зазорах происходит быстрое разрушение компаунда в зазоре.
Известно техническое решение: тормозная шина вагонного замедлителя, имеющего изнашиваемую часть и подошву для крепления к тормозной балке вагонного замедлителя, контактная поверхность изнашиваемой части образована фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава на основе железа, фрикционные элементы имеют форму тела вращения и закреплены в отверстиях запрессовкой, или склеиванием, или посредством шпильки, или посредством штифта [Патент на полезную модель 144886]. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.
Недостаток данного технического решения заключается в неопределенности технологических параметров склеивания фрикционных элементов и тормозной шины.
Задачей заявляемого изобретения является разработка технологии склеивания фрикционных элементов и тормозной шины.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение прочности клеевого соединения фрикционного элемента в тормозной шине.
Указанный технический результат обеспечивается способом получения клеевого соединения фрикционного элемента в отверстии тормозной шины вагонного замедлителя, включающий механическую обработку отверстия в тормозной шине, и цилиндрической поверхности фрикционного элемента, получение и нанесение клеящего компаунда, на поверхности отверстия и фрикционного элемента, при этом обработку отверстия и цилиндрической поверхности фрикционного элемента проводят до получения диаметров, обеспечивающих диаметральный зазор, равный 0,2-0,6 мм, клеящий компаунд получают путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40%-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции.
Клеящую эпоксидную композицию получают из эпоксидной смолы ЭД-20 (диановая неотвержденная), эпоксидной смолы ДЭГ-1 (пластификатор), полиэтиленполиамина ПЭПА (отвердитель в соотношении, масс.%: 80-10-10).
В качестве наполнителя используют концентрат баритовый (класс Б - КБ3) или порошок железный ПМ 225Н.
Соединяют фрикционные элементы в отверстии тормозной шины с усилием не менее 50Н.
Проводят сверление отверстия, соединяющегося с отверстием для фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Выполняют лыску на цилиндрической поверхности фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Кроме этого технический результат достигается тормозной шиной вагонного замедлителя, состоящей из средних, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, имеющих изнашиваемую часть, образованную фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава на основе железа, имеющими форму тела вращения и закрепленными в отверстиях, при этом обработку отверстия и цилиндрической поверхности фрикционного элемента проводят до получения диаметров, обеспечивающих диаметральный зазор, равный 0,2-0,6 мм, клеящий компаунд получают путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40%-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции.
Клеящую эпоксидную композицию получают из эпоксидной смолы ЭД-20 (диановая неотвержденная), эпоксидной смолы ДЭГ-1 (пластификатор), полиэтиленполиамина ПЭПА (отвердитель в соотношении, масс.%: 80-10-10).
В качестве наполнителя используют концентрат баритовый (класс Б - КБ3) или порошок железный ПМ 225Н.
Соединяют фрикционные элементы в отверстии тормозной шины с усилием не менее 50Н.
Проводят сверление отверстия, соединяющегося с отверстием для фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Выполняют лыску на цилиндрической поверхности фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Кроме этого технический результат достигается вагонным замедлителем, включающим механизм прижатия, тормозную балку, тормозную шину, состоящую из средних, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, имеющих изнашиваемую часть, образованную фрикционными элементами из порошкового композиционного сплава на основе железа, имеющими форму тела вращения и закрепленными в отверстиях, при этом обработку отверстия и цилиндрической поверхности фрикционного элемента проводят до получения диаметров, обеспечивающих диаметральный зазор, равный 0,2-0,6 мм, клеящий компаунд получают путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40%-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции.
Клеящую эпоксидную композицию получают из эпоксидной смолы ЭД-20 (диановая неотвержденная), эпоксидной смолы ДЭГ-1 (пластификатор), полиэтиленполиамина ПЭПА (отвердитель в соотношении, масс.%: 80-10-10).
В качестве наполнителя используют концентрат баритовый (класс Б - КБ3) или порошок железный ПМ 225Н.
Соединяют фрикционные элементы в отверстии тормозной шины с усилием не менее 50Н.
Проводят сверление отверстия, соединяющегося с отверстием для фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Выполняют лыску на цилиндрической поверхности фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
Повышение прочности клеевого соединения фрикционного элемента в тормозной шине достигается за счет обеспечения оптимального диаметрального зазора, равного 0,2-0,6 мм, применения клеящего компаунда, полученного путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции.
При прижатии тормозной шины к ободу движущего колеса железнодорожного вагона, каждый фрикционный элемент при торможении прижимается к одной стороне отверстия. При этом одна часть слоя клея испытывает сжатие, вторая часть испытывает растяжения. При выходе обода колеса из зоны торможения, напряжения в слое клея меняются на противоположные. Такая знакопеременная нагрузка приводит к быстрому разрушению слоев клея толщиной более 0,6 мм. Уменьшение слоя менее 0,2 мм затрудняет схватывание компаунда с поверхностями фрикционной вставки и отверстия при запрессовке. Снижается прочность крепления вставки в отверстии, это может приводить к выпадению вставки при прижатии тормозной шины с ободом колеса.
Для отработки способа были изготовлены планки из стали 50ХГ, толщиной 20 мм, в которых были выполнены 6 сквозных отверстий с диаметром отверстия 36 мм и изготовлены фрикционные элементы высотой 20 мм, имеющих различные значения диаметров, обеспечивающих диаметральный клеевой зазор между отверстием и фрикционным элементом: 0,1; 0,2; 0,3; 0,5; 0,6; 0,7 мм. Данные значения зазора обеспечивали за счет изменения диаметра фрикционного элемента.
Клеящий компаунд получали путем смешивания в качестве основы эпоксидной композиции в составе:
- эпоксидная смола ЭД-20 (диановая неотвержденная) ГОСТ 10587-84 = 80%;
- эпоксидная смола ДЭГ-1 (пластификатор) ТУ 2225-374-10488057-2005 = 10%;
- полиэтиленполиамин ПЭПА (отвердитель) ТУ 2413-357-00203447-99 = 10%,
и наполнителя в количестве 40…70% от массы компаунда.
В качестве наполнителя использован порошок железный ПМ 225Н в количестве 40…70% от массы клеящего компаунда, в соотношении приведенной в таблице №1.
Поверхность склейки (на шине и фрикционном элементе) обезжиривалась, компаунд на поверхности отверстий и фрикционных элементов наносили кистью. Фрикционные элементы в отверстия впрессовывали с усилием 500Н. Затвердевание компаунда проводилось при температуре +20°С не менее 24 часов.
Собранные склеенные образцы проходили испытание на прочность после полного отверждения при температуре 20°С через 72 часа. Усилия выдавливания фрикционного элемента из отверстия пластины определяли на прессе с записью диаграммы нарастания усилия до разрушения клеевого соединения. Результаты испытаний (выборка) представлены в таблицах №1 и № 2.
| Таблица №1 | |||||||
| Масс.% наполнителя, от массы клеящего компаунда, диаметральный зазор равен 0,3 мм | 37 | 40 | 50 | 60 | 70 | 75 | |
| Сила выдавливания, кН | 18.1 | 22,1 | 22,2 | 23 | 22,5 | 15,8 | |
| Таблица 2 | |||||||
| Диаметральный зазор, мм. Масс.% наполнителя, от массы клеящего компаунда равен 60 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | |
| Сила выдавливания, кН | 19 | 22,8 | 23 | 22,9 | 22,5 | 17,6 | |
Анализ полученных данных в таблицах 1 и 2 позволил определить оптимальный диапазон диаметрального зазора, который составляет 0,2-0,6 мм и массовое соотношение наполнителя и клеящей эпоксидной композиции, которая составляет 40-70% наполнителя от массы клеящей эпоксидной композиции.
Разработана техническая документация, изготовлена опытная партия тормозных шин для испытания в условия сортировочных горок. Тормозные шины установлены на Южно-Уральской железной дороге.
Claims (8)
1. Способ получения клеевого соединения фрикционного элемента в отверстии тормозной шины вагонного замедлителя, включающий механическую обработку отверстия в тормозной шине, и цилиндрической поверхности фрикционного элемента, получение и нанесение клеящего компаунда, на поверхности отверстия и фрикционного элемента, отличающийся тем, что обработку отверстия и цилиндрической поверхности фрикционного элемента проводят до получения диаметров, обеспечивающих диаметральный зазор, равный 0,2-0,6 мм, клеящий компаунд получают путем смешивания клеящей эпоксидной композиции и 40-70% наполнителя по массе от клеящей эпоксидной композиции.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что клеящую эпоксидную композицию получают из эпоксидной смолы ЭД-20 (диановая неотвержденная), эпоксидной смолы ДЭГ-1 (пластификатор), полиэтиленполиамина ПЭПА (отвердитель) в соотношении, масс. %: 80-10-10.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют концентрат баритовый (класс Б - КБ3) или порошок железный ПМ 225Н.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что соединение фрикционных элементов в отверстии тормозной шины проводят с усилием не менее 50Н.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что проводят сверление отверстия, соединяющегося с отверстием для фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что выполняют лыску на цилиндрической поверхности фрикционного элемента, для выхода излишнего компаунда при запрессовке.
7. Тормозная шина вагонного замедлителя, состоящая из средней, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, с вклеенными фрикционными элементами по п.1.
8. Вагонный замедлитель, включающий механизм прижатия, тормозную балку, тормозную шину, состоящую из средней, концевой правой, концевой левой шин, обеспечивающих требуемую длину по тормозной балке, с вклеенными фрикционными элементами по п.1.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2808583C1 true RU2808583C1 (ru) | 2023-11-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100252372A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Aaa Sales & Engineering, Inc. | Securing Brake Shoes to Brake Beams in a Railroad Car Retarder |
| RU143886U1 (ru) * | 2014-03-25 | 2014-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" (НТЦ Информационные Технологии) | Тормозная шина вагонного замедлителя |
| RU183718U1 (ru) * | 2018-03-21 | 2018-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Тормозная шина с пониженным уровнем шума, устанавливаемая на тормозные балки вагонного замедлителя |
| RU190780U1 (ru) * | 2019-02-19 | 2019-07-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") | Тормозная шина вагонного замедлителя сборная |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100252372A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Aaa Sales & Engineering, Inc. | Securing Brake Shoes to Brake Beams in a Railroad Car Retarder |
| RU143886U1 (ru) * | 2014-03-25 | 2014-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Технический Центр Информационные Технологии" (НТЦ Информационные Технологии) | Тормозная шина вагонного замедлителя |
| RU183718U1 (ru) * | 2018-03-21 | 2018-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Тормозная шина с пониженным уровнем шума, устанавливаемая на тормозные балки вагонного замедлителя |
| RU190780U1 (ru) * | 2019-02-19 | 2019-07-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационные Технологии На Железнодорожном Транспорте" (Ооо "Итжт") | Тормозная шина вагонного замедлителя сборная |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4240530A (en) | Brake pad for disc brakes | |
| US5515950A (en) | Disc brake friction pad assembly | |
| EP2632995B1 (en) | Friction material | |
| RU2808583C1 (ru) | Способ получения клеевого соединения фрикционного элемента в отверстии тормозной шины вагонного замедлителя, тормозная шина, вагонный замедлитель | |
| US3767018A (en) | Brake shoe and method of manufacture thereof | |
| US4747476A (en) | Methods of making clutch driven plates | |
| EP0149726B1 (en) | Friction material for brake linings and the like | |
| EP0751317B1 (en) | Friction brake subassembly | |
| US3630323A (en) | Brakedrum and hub assembly | |
| JP2886982B2 (ja) | ブレーキ | |
| WO2014131676A1 (de) | Schallgedämpftes rad für schienenfahrzeuge | |
| RU2414370C1 (ru) | Фрикционное изделие | |
| CN103003044B (zh) | 用于制造摩擦衬片的方法 | |
| US20070151817A1 (en) | Railway Vehicle Brake Shoe | |
| Netusil et al. | Trends and requirements for adhesives with load bearing role | |
| RU92923U1 (ru) | Фрикционное изделие | |
| US2333453A (en) | Automotive brake | |
| EP0578668B1 (en) | Brake pad friction linings | |
| CN110243932A (zh) | 在线测试摩擦材料的方法和装置及其闭环控制 | |
| RU2196795C1 (ru) | Клеевая композиция (ее варианты) | |
| JP2019143109A (ja) | 摩擦材、摩擦材組成物及び摩擦材の製造方法 | |
| Sheasby et al. | The robustness of weld-bonding technology in aluminium vehicle manufacturing | |
| RU216081U1 (ru) | Фрикционное изделие | |
| RU2117197C1 (ru) | Фрикционное изделие (варианты) | |
| US20220371159A1 (en) | Method of Manufacturing an Abrasive Member, in particular Rotary Abrasive Disc, and Abrasive Member, in particular Rotary Abrasive Disc |