RU76089U1 - CAR DISC BRAKE PAD - Google Patents
CAR DISC BRAKE PAD Download PDFInfo
- Publication number
- RU76089U1 RU76089U1 RU2007104724/22U RU2007104724U RU76089U1 RU 76089 U1 RU76089 U1 RU 76089U1 RU 2007104724/22 U RU2007104724/22 U RU 2007104724/22U RU 2007104724 U RU2007104724 U RU 2007104724U RU 76089 U1 RU76089 U1 RU 76089U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction lining
- brake
- block
- pads
- disk
- Prior art date
Links
Landscapes
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Предлагаемое техническое решение относится к транспортному машиностроению и может быть применено при изготовлении и использовании тормозных и фрикционных накладок, колодок дисковых тормозов автомобилей. Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик колодки. Поставленная задача решается тем, что колодка дискового тормоза автомобиля содержит фрикционную накладку, каркас, и от прототипа отличается тем, что колодка дискового тормоза на границе поперечного сечения поверхности фрикционной накладки содержит вогнутый участок или вогнутые участки и толщина каркаса составляет величину от 25 до 50% от толщины фрикционной накладки. Техническим результатом изобретения является улучшение теплоотвода от поверхности фрикционной накладки в воздух, увлекаемый вращающимся тормозным диском и проходящим между диском и фрикционной накладкой по продольному углублению или продольным углублениям на поверхности фрикционной накладки. Проходя по продольным углублениям воздух получает тепло от поверхности фрикционной накладки. Скорость движения воздуха в углублениях высока и приблизительно равна окружной скорости диска в месте контакта диска с колодкой.The proposed technical solution relates to transport engineering and can be used in the manufacture and use of brake and friction linings, disc brake pads of cars. The objective of the invention is to improve the operational characteristics of the pads. The problem is solved in that the brake disk block of the car contains a friction lining, the frame, and differs from the prototype in that the disk brake block at the cross section of the surface of the friction lining contains a concave section or concave sections and the thickness of the frame is from 25 to 50% of the thickness of the friction lining. The technical result of the invention is to improve the heat sink from the surface of the friction lining into the air, carried away by the rotating brake disc and passing between the disk and the friction lining along a longitudinal recess or longitudinal recesses on the surface of the friction lining. Passing along the longitudinal recesses, the air receives heat from the surface of the friction lining. The speed of air movement in the recesses is high and approximately equal to the peripheral speed of the disk at the point of contact of the disk with the block.
Description
Колодка дискового тормоза автомобиляCar Disc Brake Pad
Описание изобретенияDescription of the invention
Область техники, к которой относится изобретение. Предлагаемое техническое решение относится к транспортному машиностроению и может быть применено при изготовлении и использовании тормозных и фрикционных накладок, колодок дисковых тормозов автомобилей.The technical field to which the invention relates. The proposed technical solution relates to transport engineering and can be used in the manufacture and use of brake and friction linings, disc brake pads of cars.
Уровень техники.The level of technology.
Чем больше автомобиль тормозит, тем больше нагреваются тормозной диск и колодка дискового тормоза. Далее в тексте наряду с термином колодка дискового тормоза будут употребляться термины: тормозные колодки, колодки. Чрезмерное нагревание колодки приводит к уменьшению коэффициента трения, потере свойств фрикционной накладки, а также передаче тепла на гидравлические элементы тормозов. А следовательно, ухудшаются эксплуатационные характеристики колодки.The more the car slows down, the more the brake disc and disc brake shoe heat up. Further in the text, along with the term disk brake pad, the following terms will be used: brake pads, pads. Excessive heating of the pads leads to a decrease in the coefficient of friction, loss of friction lining properties, as well as heat transfer to the hydraulic elements of the brakes. Therefore, the performance of the pads is deteriorating.
Таким образом, главными проблемами при работе колодок дискового тормоза являются:Thus, the main problems with the operation of disc brake pads are:
- отвод тепла от колодки и не допущение снижения коэффициента трения;- heat removal from the block and the prevention of a decrease in the coefficient of friction;
- не допущение передачи тепла через колодку к гидравлическим элементам тормозов, прогреву рабочей жидкости в гидроцилиндре(ах) прижима колодки к тормозному диску.- Prevention of heat transfer through the block to the hydraulic elements of the brakes, heating of the working fluid in the hydraulic cylinder (s) of pressing the block to the brake disc.
Для решения проблем необходимо, или создать фрикционный материал не проводящий тепло (плохо проводящий тепло) или организовать эффективный съем или отвод тепла с колодки.To solve problems, it is necessary either to create a friction material that does not conduct heat (poorly conductive heat) or organize effective removal or removal of heat from the block.
Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава /Полезная модель РФ №16120 с датой публикации 10.12.2000 г./, содержащая композиционную полимерную фрикционную накладку и металлический каркас, армирующий тыльную часть колодки. Колодка дискового тормоза на границе продольного сечения рабочей поверхности фрикционной накладки содержит вогнутый П-образный участок.An analogue of the claimed invention is a brake shoe of a railway rolling stock / Utility Model of the Russian Federation No. 16120 with a publication date of December 10, 2000 / containing a composite polymer friction lining and a metal frame reinforcing the back of the shoe. The disk brake pad at the longitudinal section of the working surface of the friction lining contains a concave U-shaped section.
Углубление расположено поперек колодки и поперек вектора скорости движения тормозного диска относительно колодки. Недостатком аналога является плохой теплоотвод от фрикционного материала колодки.The recess is located across the pads and across the vector of the speed of movement of the brake disc relative to the pads. The disadvantage of an analogue is poor heat dissipation from the friction material of the pads.
Другим аналогом является чугунная тормозная колодка /АС СССР №81376 заявленное 01.07.1949 г./, содержащая несколько поперечных канавок на своей рабочей поверхности, делящих тело колодки на несколько частей. Благодаря такой конструкции при нагревании колодки во время ее работы каждая часть колодки расширяется отдельно, а общая кривизна поверхности колодки не изменяется. Поперечные канавки улучшают отвод тепла от колодки.Another analogue is a cast-iron brake shoe / USSR AS No. 81376 declared July 1, 1949 /, containing several transverse grooves on its working surface, dividing the body of the shoe into several parts. Thanks to this design, when the block is heated during its operation, each part of the block expands separately, and the general curvature of the surface of the block does not change. Cross grooves improve heat dissipation from the shoe.
Углубления, как и в предыдущем аналоге, расположены поперек колодки и поперек вектора скорости движения колеса относительно колодки. Недостатком аналога является плохой теплоотвод от фрикционного материала колодки.The recesses, as in the previous analogue, are located across the block and across the vector of the speed of the wheel relative to the block. The disadvantage of an analogue is poor heat dissipation from the friction material of the pads.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению, взятому в качестве прототипа, является техническое решение, в котором колодка дискового тормоза автомобиля /Патент на изобретение РФ №2136982 с датой публикации 10.09.1999 г./ содержит фрикционную накладку, каркас. К колодке прикреплен сигнализатор износа фрикционной накладки.Closest to the claimed technical solution, taken as a prototype, is a technical solution in which the brake disk block of a car / Patent for invention of the Russian Federation No. 2136982 with a publication date of 10.09.1999 / contains a friction lining, frame. The wear indicator of the friction lining is attached to the block.
Признаки «колодка дискового тормоза автомобиля содержит фрикционную накладку, каркас» совпадают с признаками изобретения.The signs "the disc brake pad of the car contains a friction lining, frame" coincide with the features of the invention.
Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик колодки.The objective of the invention is to improve the operational characteristics of the pads.
Поставленная задача решается тем, что колодка дискового тормоза автомобиля содержит фрикционную накладку, каркас, и от прототипа отличается тем, что колодка дискового тормоза на границе поперечного сечения поверхности фрикционной накладки содержит вогнутый участок или вогнутые участки и толщина каркаса составляет величину от 25 до 50% от толщины фрикционной накладки.The problem is solved in that the brake disk block of the car contains a friction lining, the frame, and differs from the prototype in that the disk brake block at the cross section of the surface of the friction lining contains a concave section or concave sections and the thickness of the frame is from 25 to 50% of the thickness of the friction lining.
Колодка дискового тормоза автомобиля является основным исполнительным элементом тормоза автомобиля и предназначена для передачи усилия от тормозного цилиндра на дисковый тормоз через свою рабочую поверхность. При контакте рабочей поверхности колодки с вращающимся тормозным диском на поверхности его контакта с колодкой появляется сила трения, направленная против вращения тормозного диска, а следовательно и The car’s disc brake pads are the main actuator for the car’s brake and are designed to transfer force from the brake cylinder to the disc brake through their working surface. Upon contact of the working surface of the pads with a rotating brake disc on the surface of its contact with the block there is a friction force directed against the rotation of the brake disc, and therefore
против вращения колеса автомобиля. Таким образом осуществляется торможение автомобиля во время его движения.against rotation of a car wheel. Thus, the car is braked during its movement.
Колодки дискового тормоза должны охлаждаться, но, в отличие от дисков, они не должны пропускать тепло через себя. Тепло через фрикционную накладку передается каркасу, после чего тепло передается на гидравлические элементы тормозов, в частности, тормозные цилиндры и тормозную жидкость в них. Если жидкость в цилиндре нагреется и закипит, эффективность торможения уменьшится, и тормоза перестанут работать. Поэтому очень важно обеспечить отвод тепла от фрикционной накладки колодки. Для этого у заявленной колодки выполнено, по меньшей мере, одно продольное углубление, по которому проходит воздух, движущийся совместно с тормозным диском и обдувающий материал фрикционной накладки.Disc brake pads must be cooled, but unlike discs, they must not let heat through them. Heat is transferred through the friction pad to the frame, after which heat is transferred to the hydraulic elements of the brakes, in particular, the brake cylinders and brake fluid in them. If the fluid in the cylinder heats up and boils, the braking performance will decrease and the brakes will stop working. Therefore, it is very important to ensure heat removal from the friction lining of the pads. To this end, the claimed block has at least one longitudinal recess through which air passes, moving together with the brake disc and blowing the material of the friction lining.
Техническим результатом изобретения является улучшение теплоотвода от поверхности фрикционной накладки в воздух, увлекаемый вращающимся тормозным диском и проходящим между диском и фрикционной накладкой по продольному углублению или продольным углублениям на поверхности фрикционной накладки. Проходя по продольным углублениям воздух получает тепло (нагревается) от поверхности фрикционной накладки. Скорость движения воздуха в углублениях (канавках, каналах, впадинах) высока и приблизительно равна окружной скорости диска в месте контакта диска с колодкой.The technical result of the invention is to improve the heat sink from the surface of the friction lining into the air, carried away by the rotating brake disc and passing between the disk and the friction lining along a longitudinal recess or longitudinal recesses on the surface of the friction lining. Passing along the longitudinal recesses, the air receives heat (heats) from the surface of the friction lining. The speed of air movement in the recesses (grooves, channels, depressions) is high and approximately equal to the peripheral speed of the disk at the point of contact of the disk with the block.
Когда тормозная колодка отведена от тормозного диска фрикционная накладка отдает тепло в окружающую среду через всю свою поверхность, а она у нее увеличенная по сравнению с прототипом за счет наличия продольной канавки или канавок.When the brake shoe is removed from the brake disc, the friction lining gives off heat to the environment through its entire surface, and it has been increased in comparison with the prototype due to the presence of a longitudinal groove or grooves.
Определения. Рабочая поверхность фрикционной накладки - поверхность накладки, осуществляющая фрикционный контакт с тормозным диском.Definitions. The working surface of the friction lining - the surface of the lining, making frictional contact with the brake disc.
Поверхность фрикционной накладки - общая поверхность накладки, определяющая форму фрикционной накладки. Поверхность фрикционной накладки включает рабочую поверхность фрикционной накладки и поверхности углублений.The surface of the friction lining - the total surface of the lining, which determines the shape of the friction lining. The surface of the friction lining includes the working surface of the friction lining and the surface of the recesses.
Тыльная поверхность фрикционной накладки - поверхность накладки, противоположная поверхности, осуществляющей фрикционный контакт с тормозным диском. Как правило, тыльная поверхность фрикционной накладки соединена с каркасом.The back surface of the friction lining - the surface of the lining, opposite to the surface making frictional contact with the brake disc. As a rule, the back surface of the friction lining is connected to the frame.
Рабочей поверхностью колодки является рабочая поверхность фрикционной накладки.The working surface of the block is the working surface of the friction lining.
В источниках /1, 2/ дается определение вогнутому участку границы сечения, приведена подробная методика определения характеристик кривизны.The sources / 1, 2 / define the concave section of the boundary of the section, a detailed methodology for determining the characteristics of curvature is given.
Срединная область поверхности фрикционной накладки - область внутри поверхности фрикционной накладки. Граница срединной области поверхности фрикционной накладки проходит на расстоянии «L» от внешней границы поверхности фрикционной накладки. Параметр «L» определяется по формуле:The middle area of the friction lining surface is the area inside the surface of the friction lining. The boundary of the middle region of the surface of the friction lining extends at a distance "L" from the outer boundary of the surface of the friction lining. The parameter "L" is determined by the formula:
L=0.25В,L = 0.25V,
где В - ширина поверхности фрикционной накладки.where B is the width of the surface of the friction lining.
Центр тяжести рабочей поверхности колодки - точка пересечения центральных осей поверхности колодки или точка пересечения центральных осей сечения, проведенного через фрикционную накладку параллельно плоскости касательной к рабочей поверхности колодки /источник 3, стр.108-119/.The center of gravity of the working surface of the block is the point of intersection of the central axes of the surface of the block or the point of intersection of the central axis of the section drawn through the friction lining parallel to the plane tangent to the working surface of the block / source 3, pp. 108-119 /.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет заявить, что предлагаемое техническое решение имеет ряд конструктивных изменений, позволяющих достигнуть поставленной задачи и технического результата, что соответствует таким критериям изобретения как "новизна" и "изобретательский уровень".Comparative analysis with the prototype allows us to state that the proposed technical solution has a number of design changes that allow us to achieve the task and technical result, which meets the criteria of the invention such as "novelty" and "inventive step".
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
На фигурах представлены конкретные примеры выполнения заявляемого изобретения. На фиг.1 представлена колодка с продольным вырезом. На фиг.2 представлено поперечное сечение А-А колодки. На границе поперечного сечения расположен вогнутый участок. На фиг.3 показано поперечное сечение колодки с несколькими вогнутыми участками на границе рабочей поверхности фрикционной накладки. На фиг.4 показана колодка в работе при торможении тормозного диска. На фиг.5 представлено поперечное сечение колодки с тормозным диском. Колодка рабочей поверхностью прижата к тормозному диску. На фиг.6 показан продольный разрез колодки и тормозного диска. Через продольный канал движется воздух, осуществляющий съем тепла с поверхности фрикционной накладки. На фиг.7, 8 и 9 представлены фотографии трех опытных колодок с продольными углублениями на рабочих поверхностях.The figures show specific examples of the implementation of the claimed invention. Figure 1 shows the block with a longitudinal cut. Figure 2 presents a cross section aa pads. A concave section is located at the cross-sectional boundary. Figure 3 shows a cross section of a block with several concave sections at the boundary of the working surface of the friction lining. Figure 4 shows the block in operation when braking the brake disc. Figure 5 presents the cross section of the brake pads. The working surface is pressed against the brake disc. Figure 6 shows a longitudinal section of the pads and brake disc. Air moves through the longitudinal channel, removing heat from the surface of the friction lining. 7, 8 and 9 are photographs of three experimental blocks with longitudinal recesses on the working surfaces.
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Колодка дискового тормоза автомобиля (см. фиг.1 и 2) содержит фрикционную накладку 1, каркас 2. Колодка дискового тормоза на границе поперечного сечения поверхности 3 фрикционной накладки 1 содержит вогнутый участок 4. Вогнутых участков на рабочей поверхности может быть не только один, но и несколько, в частности, три, обозначенные позициями 5, 6 и 7 (см. фиг.3).The disk brake pad of a car (see FIGS. 1 and 2) contains a friction lining 1, frame 2. A disk brake pad at the cross-section of the surface 3 of the friction lining 1 contains a concave section 4. There can be not only one concave sections on the working surface, but and several, in particular three, indicated by 5, 6 and 7 (see FIG. 3).
Изготавливаться заявляемая колодка может, например, известными методами формования в пресс-форме с последующей механической обработкой поверхностей и углублений. Фрикционная накладка выполнена в виде полимерного композиционного фрикционного элемента. Каркас выполнен металлическим и соединен с тыльной поверхностью фрикционной накладки, в частности, впрессован в тыльную поверхность фрикционной накладки.The inventive block can be made, for example, by known methods of molding in a mold with subsequent mechanical processing of surfaces and recesses. The friction lining is made in the form of a polymer composite friction element. The frame is made of metal and is connected to the rear surface of the friction lining, in particular, is pressed into the back surface of the friction lining.
Толщина каркаса равна 25% от толщины фрикционной накладки.The thickness of the frame is 25% of the thickness of the friction lining.
Целесообразно, чтобы толщина каркаса составляла величину от 25 до 50% от толщины фрикционной накладки.It is advisable that the thickness of the frame was from 25 to 50% of the thickness of the friction lining.
На опытных образцах колодок канавки выполняли методом прессования и методом механического фрезерования.On the prototype pads, the grooves were made by pressing and by mechanical milling.
В частном случае колодка дискового тормоза может содержать вогнутый участок или вогнутые участки на границе поперечного сечения в срединной области поверхности фрикционной накладки, при этом поперечное сечение проведено через центр тяжести рабочей поверхности колодки или поперечное сечение проведено параллельно поперечному сечению, проходящему через центр тяжести рабочей поверхности колодки (см. фиг.7 и 8).In a particular case, the disk brake shoe may contain a concave portion or concave sections at the cross-section boundary in the middle region of the friction lining surface, while the cross-section is drawn through the center of gravity of the working surface of the shoe or the cross-section is parallel to the cross-section passing through the center of gravity of the shoe's working surface (see Fig.7 and 8).
В частном случае колодка дискового тормоза может содержать вогнутый участок или вогнутые участки на границе поперечного сечения в приграничной области поверхности фрикционной накладки, при этом поперечное сечение проведено через центр тяжести рабочей поверхности колодки или поперечное сечение проведено параллельно поперечному сечению, проходящему через центр тяжести рабочей поверхности колодки (см. фиг.2).In a particular case, the disk brake shoe may contain a concave portion or concave sections at the cross-sectional boundary in the border region of the surface of the friction lining, while the cross-section is drawn through the center of gravity of the working surface of the shoe or the cross-section is parallel to the cross-section passing through the center of gravity of the shoe's working surface (see figure 2).
В частном случае колодка дискового тормоза может содержать вогнутый участок или вогнутые участки на границе поперечного сечения в срединной области и приграничной области поверхности фрикционной накладки, при этом поперечное сечение проведено через центр тяжести рабочей поверхности In a particular case, the disk brake shoe may contain a concave section or concave sections at the cross-sectional border in the middle region and the frontier region of the friction lining surface, wherein the cross-section is drawn through the center of gravity of the working surface
колодки или поперечное сечение проведено параллельно поперечному сечению, проходящему через центр тяжести рабочей поверхности колодки (см. фиг.3, 9).pads or cross-section is carried out parallel to the cross-section passing through the center of gravity of the working surface of the pads (see figure 3, 9).
Работа заявленной колодки поясняется на фиг.4.The operation of the claimed pads is illustrated in figure 4.
Во время торможения колодка, содержащая фрикционную накладку 9, каркас 8 прижимается к тормозному диску 10. Вектор силы 11 прижатия колодки к диску 10 перпендикулярен диску. Направление вращения диска 10 показано стрелкой 12.During braking, the block containing the friction lining 9, the frame 8 is pressed against the brake disk 10. The force vector 11 pressing the block to the disk 10 is perpendicular to the disk. The direction of rotation of the disk 10 is shown by arrow 12.
На рабочей поверхности колодки (фрикционной накладки 9) выполнены продольные углубления 13 и 14. При контакте рабочей поверхности колодки с вращающимся тормозным диском 10 на поверхности диска в месте контакта с колодкой появляется сила трения, направленная против вращения тормозного диска, а следовательно и против вращения колеса автомобиля. При движении автомобиля и его торможении колодка и тормозной диск разогреваются до значительных температур, а именно до 300С и выше, в зависимости от скорости движения автомобиля и частоты торможения.On the working surface of the shoe (friction lining 9), longitudinal recesses 13 and 14 are made. When the working surface of the shoe comes in contact with the rotating brake disc 10, a friction force appears on the surface of the disc in contact with the shoe against the rotation of the brake disc and, therefore, against the rotation of the wheel a car. When the car is moving and braking, the pad and brake disc are heated to significant temperatures, namely up to 300C and higher, depending on the speed of the car and the frequency of braking.
Фрикционная накладка - это твердая смесь, содержащая абразивное вещество, наполнитель, связующее. В качестве наполнителя используют графит, медь, бронза, оксиды и сульфаты металлов. В качестве связующего используют полимер, например, феноло-альдегидный полимер. Такая колодка имеет низкую теплопроводность и поэтому для нормальной работы требуется принятие мер к ее охлаждению.Friction pad is a solid mixture containing an abrasive substance, a filler, a binder. As a filler, graphite, copper, bronze, metal oxides and sulfates are used. As a binder, a polymer, for example, a phenol-aldehyde polymer, is used. Such a block has a low thermal conductivity and, therefore, for normal operation, it is necessary to take measures to cool it.
Охлаждается колодка следующим образом.The block is cooled as follows.
А) Если колодка прижата к тормозному диску, то воздух, увлекаемый вращающимся диском, проходит через продольные углубления на рабочей поверхности фрикционной накладки, создавая турбулентные воздушные потоки 15 и 16 (см. фиг.4). Тепловой поток 17 от фрикционной накладки 18 (см. фиг.6) передается воздушным потокам 20. Воздушные потоки 15 и 16 (см. фиг.4), а также поток 20 (см. фиг.6) нагреваются, соответственно охлаждается фрикционная накладка, а также тормозной диск. После чего нагретые потоки передают тепло в окружающий воздух, имеющий значительно меньшую температуру чем потоки, прошедшие по каналам в фрикционной накладке. Как правило, высокая скорость вращения тормозного диска обеспечивает высокую линейную скорость потоков, проходящих по продольным каналам 13 и 14. Таким образом, обеспечивается улучшение теплоотвода от поверхности фрикционной A) If the shoe is pressed against the brake disc, then the air carried by the rotating disc passes through the longitudinal recesses on the working surface of the friction lining, creating turbulent air flows 15 and 16 (see figure 4). The heat flux 17 from the friction lining 18 (see FIG. 6) is transferred to the air flows 20. The air flows 15 and 16 (see FIG. 4), as well as the flow 20 (see FIG. 6) are heated, the friction lining is cooled accordingly, as well as a brake disc. Then the heated streams transfer heat to the surrounding air, which has a significantly lower temperature than the streams that passed through the channels in the friction lining. As a rule, a high rotational speed of the brake disc provides a high linear velocity of the flows passing along the longitudinal channels 13 and 14. Thus, an improvement in heat removal from the friction surface is provided.
накладки в воздух. Фрикционная накладка охлаждается, что не позволяет снижаться коэффициенту трения фрикционной накладки о тормозной диск.lining in the air. The friction lining is cooled, which does not allow to reduce the coefficient of friction of the friction lining on the brake disc.
Кроме того, наличие продольных углублений, как и у второго аналога, уменьшает общую деформацию фрикционной накладки.In addition, the presence of longitudinal recesses, as in the second analogue, reduces the overall deformation of the friction lining.
Б) Если колодка не прижата к тормозному диску, то воздух, увлекаемый вращающимся диском, обдувает всю поверхность колодки, а также обдувает продольные углубления на поверхности фрикционной накладки. Из-за наличия углублений, поверхность теплообмена между фрикционной накладкой и воздухом увеличивается, по сравнению с прототипом, что приводит к улучшению теплоотвода от поверхности фрикционной накладки в воздух.B) If the shoe is not pressed against the brake disc, then the air carried away by the rotating disc blows around the entire surface of the shoe, and also blows the longitudinal recesses on the surface of the friction lining. Due to the presence of recesses, the heat transfer surface between the friction lining and the air increases, compared with the prototype, which leads to improved heat dissipation from the surface of the friction lining into the air.
Продольная ось углубления параллельна или проходит под углом до 45 градусов к продольной оси рабочей поверхности колодки. Если угол больше 45 градусов, то скорость движения воздуха в углублении резко падает. Если углубление выполнено поперечным, как у аналога /Полезная модель РФ №16120 с датой публикации 10.12.2000 г./, то скорость движения воздуха по нему близка к нулю. Эффект улучшения теплосъема у этого аналога может наблюдаться только тогда, когда колодка не прижата к тормозному диску. Из-за наличия поперечного углубления, поверхность теплообмена между фрикционной накладкой и воздухом увеличивается, по сравнению с прототипом, что приводит к улучшению теплоотвода от поверхности фрикционной накладки в воздух.The longitudinal axis of the recess is parallel or extends at an angle of up to 45 degrees to the longitudinal axis of the working surface of the block. If the angle is greater than 45 degrees, then the air velocity in the recess sharply decreases. If the recess is made transverse, as in the analogue / Utility Model of the Russian Federation No. 16120 with a publication date of 10.12.2000 /, then the air velocity along it is close to zero. The effect of improving the heat removal of this analogue can be observed only when the shoe is not pressed against the brake disc. Due to the presence of a transverse recess, the heat transfer surface between the friction lining and the air increases, compared with the prototype, which leads to improved heat removal from the surface of the friction lining into the air.
Глубина вогнутости на границе поперечного сечения (или глубина углубления на поверхности колодки) не превышает величины «G» (см. фиг.3, позиция 21). Ширина вогнутости (углубления) обозначена позицией 22 на фиг.3. Величина «G» - толщина рабочего слоя фрикционной накладки. Данная толщина меньше или равна толщине фрикционной накладки.The concavity depth at the cross-sectional boundary (or the depth of the recess on the surface of the block) does not exceed the “G” value (see FIG. 3, position 21). The width of the concavity (recess) is indicated by 22 in FIG. 3. The value of "G" is the thickness of the working layer of the friction lining. This thickness is less than or equal to the thickness of the friction lining.
Глубина и ширина углубления определяют геометрические характеристики канала (углубления), по которому движется охлаждающий воздух.The depth and width of the recess determine the geometric characteristics of the channel (recess) along which the cooling air moves.
Опытная отработка заявленной колодки в ООО «Даниил» (г.Новосибирск) показала, что глубина вогнутости на границе поперечного сечения может выполняться так, чтобы не превышать величины «U». Величина «U» - величина максимальной упругой деформации материала фрикционной накладки. Опытная отработка фрикционных накладок современных тормозных колодок показала, что относительная упругая деформация у них не превышает величины 15% от толщины фрикционной накладки. Например, для колодок производства СП «Dafmi», использующихся в отечественных автомобилях, при толщине Pilot testing of the claimed block at Daniil LLC (Novosibirsk) showed that the concavity depth at the cross-section boundary can be performed so as not to exceed the “U” value. The value of "U" is the value of the maximum elastic deformation of the material of the friction lining. Experimental testing of friction linings of modern brake pads showed that their relative elastic deformation does not exceed 15% of the thickness of the friction linings. For example, for pads produced by JV Dafmi, used in domestic cars, with a thickness of
фрикционной накладки 12 мм величина максимальной упругой деформации материала фрикционной накладки составляет 1.8 мм.friction lining 12 mm, the maximum elastic deformation of the material of the friction lining is 1.8 mm.
Продольные углубления могут быть выполнены с глубиной равной величине «U». Эффект от этого следующий. При работе тормозных колодок в условиях больших нагрузок, например, при резком торможении автомобиля на большой скорости, тормозные колодки быстро разогреваются, и их поверхность покрывается коркой нагара фрикционного материала. Если этот нагар не снять, то колодка перестанет тормозить, так как коэффициент трения у корки нагара на порядок ниже, чем у фрикционного материала без корки. Для съема корки на тормозных дисках выполнят всевозможные отверстия, канавки с острыми краями, шлицы и т.п. Края канавок, при вращении тормозного дичка, взаимодействуют с коркой, разрушая последнюю. Однако корка очень прочна и плохо разрушается. Для ее разрушения на тормозном диске выполняют большое количество отверстий и канавок, что позволяет эффективно разрушать корку, но при этом если корки нет, то более интенсивно стирается фрикционная накладка.Longitudinal recesses can be made with a depth equal to the value of "U". The effect of this is as follows. When the brake pads work under heavy loads, for example, when the car brakes sharply at high speed, the brake pads quickly heat up and their surface is covered with a crust of friction material. If this carbon deposit is not removed, the block will stop braking, since the coefficient of friction of the carbon crust is an order of magnitude lower than that of the friction material without the crust. All sorts of holes, grooves with sharp edges, slots, etc., are made to remove the crust on the brake discs. The edges of the grooves, during the rotation of the brake ditch, interact with the crust, destroying the latter. However, the crust is very strong and poorly destroyed. To destroy it, a large number of holes and grooves are made on the brake disc, which allows you to effectively destroy the crust, but if there is no crust, the friction lining is more intensely erased.
В опытах было замечено, что если углубления на рабочей поверхности колодки выполнены с глубиной равной или менее величины «U», то колодка при торможении работает несколько иначе чем, если бы на колодке не было углублений или они были бы выполнены с глубиной равной величине «G». При торможении (прижатии тормозной колодки к тормозному диску) первоначально работает только рабочая поверхность колодки, затем прижимается к диску и дно углубления. При этом фрикционный материал рабочей поверхности работает при больших деформациях, чем фрикционный материал на дне углубления. Фрикционный материал рабочей поверхности в большей степени сжат, чем материал дна углубления. При сильном прижатии колодки на ее рабочей поверхности, а также на поверхности дна углубления появляется корка нагара фрикционного материала. После отжатия колодки от тормозного диска фрикционный материал рабочей поверхности принимает свой прежний размер. Фрикционный материал рабочей поверхности разжимается и его поверхность удаляется от поверхности дна углубления, при этом корка растрескивается и ломается. После очередного прижатия тормозной колодки к вращающемуся тормозному диску корка легко отслаивается и удаляется с рабочей поверхности колодки.In experiments, it was noted that if the recesses on the working surface of the block are made with a depth equal to or less than the value of “U”, then when braking, the block works somewhat differently than if there were no recesses on the block or they would be made with a depth equal to the value of “G” ". When braking (pressing the brake shoe against the brake disk), only the working surface of the shoe initially works, then the bottom of the recess is pressed against the disk. In this case, the friction material of the working surface works at greater deformations than the friction material at the bottom of the recess. The friction material of the working surface is more compressed than the material of the bottom of the recess. With a strong pressing of the block on its working surface, as well as on the surface of the bottom of the recess, a carbon crust of the friction material appears. After squeezing the pads from the brake disc, the friction material of the working surface assumes its previous size. The friction material of the working surface is expanded and its surface is removed from the surface of the bottom of the recess, while the crust cracks and breaks. After the brake pad is pressed again against the rotating brake disc, the crust easily peels off and is removed from the working surface of the pad.
Кроме того, торможение колодками, на рабочей поверхности которых выполнены продольные углубления с глубиной не более величины «U», более плавное, чем у прототипа. Плавность торможения объясняется тем, что в процессе прижатия увеличивается площадь контакта колодки с диском. Сначала она равна площади рабочей поверхности колодки, а затем площадь контакта увеличивается на величину площади дна углублений. Если площадь дна углублений равна площади рабочей поверхности колодки, то в процессе прижатия колодки к диску сила трения колодки о диск увеличится в двое за счет увеличения площади контакта колодки с диском. Это позволит решить проблему резкого торможения автомобиля в гололед, а именно повысить плавность торможения.In addition, the braking pads on the working surface of which are made longitudinal recesses with a depth of not more than the value of "U", smoother than that of the prototype. The smoothness of braking is explained by the fact that in the process of pressing, the contact area of the pad with the disk increases. First, it is equal to the area of the working surface of the block, and then the contact area increases by the size of the bottom area of the recesses. If the bottom area of the recesses is equal to the area of the working surface of the block, then in the process of pressing the block against the disk, the friction force of the block on the disk will increase by two due to an increase in the area of contact between the block and the disk. This will solve the problem of sudden braking of the car in icy conditions, namely to increase the smoothness of braking.
Для экспериментов колодки изготавливались с продольными углублениями методом прессования. Кроме того, в экспериментах использовали колодки-аналоги, применяющиеся в настоящее время. На таких колодках продольные углубления выполняли фрезерованием.For experiments, pads were made with longitudinal depressions by pressing. In addition, in the experiments used pads-analogues, currently used. On such blocks, longitudinal recesses were performed by milling.
На фотографиях (фиг.7, 8 и 9) показаны опытные образцы колодок с различным количеством и характеристиками продольных углублений.The photographs (Figs. 7, 8 and 9) show the prototype pads with different numbers and characteristics of longitudinal recesses.
На опытных образцах колодок за счет наличия продольных углублений площадь рабочей поверхности уменьшалась на 10-35%. Углубления выполнялись глубиной: в 50% толщины фрикционной накладки; в 30% толщины фрикционной накладки; в 10% толщины фрикционной накладки. Для сравнительного анализа были выполнены аналогичные колодки без продольных углублений. В экспериментах тормозной диск вращался с узловой скоростью 1500 об/мин, колодки прижимались с усилием равным 550 Н. Замерялась температура с тыльной стороны каркаса через определенные промежутки времени. Установлено, что колодки с продольными углублениями медленнее прогреваются чем колодки-аналоги без углублений. Чем больше углублений и больше их глубина, тем большая разница в скорости нагрева по сравнению с аналогами без углублений.On the prototype pads due to the presence of longitudinal recesses, the area of the working surface decreased by 10-35%. Depths were carried out with depth: in 50% of the thickness of the friction lining; 30% of the thickness of the friction lining; in 10% of the thickness of the friction lining. For comparative analysis, similar pads were made without longitudinal recesses. In the experiments, the brake disc rotated at a nodal speed of 1500 rpm, the pads were pressed with a force of 550 N. The temperature was measured from the back of the frame at certain intervals. It was found that pads with longitudinal recesses warm up more slowly than analog pads without recesses. The more recesses and the greater their depth, the greater the difference in heating rate compared to analogues without recesses.
При отжатых от тормозного диска колодках быстрее охлаждаются колодки с продольными углублениями. Как и следовало ожидать, скорость охлаждения колодки на прямую зависит от величины поверхности фрикционной накладки. При увеличении поверхности фрикционной накладки за счет выполнения углублений, увеличивается и скорость охлаждения. И даже не глубокие With pads pressed from the brake disc, pads with longitudinal recesses cool faster. As one would expect, the cooling rate of a block directly depends on the size of the friction lining surface. By increasing the surface of the friction lining due to the implementation of the recesses, the cooling rate also increases. And not even deep
углубления на поверхности колодки (см. фиг.9) приводят к заметному увеличению скорости охлаждения.recesses on the surface of the pads (see Fig.9) lead to a noticeable increase in cooling rate.
Для другой серии экспериментов были изготовлены три колодки. На рабочей поверхности каждой колодки были выполнены углубления различной глубины, не превышающие величины 15% от толщины фрикционной накладки. В плане углубления выполнялись в форме окружностей различного диаметра (5, 7, 10 мм). Располагались углубления в шахматном порядке. Общая площадь поверхностей углублений в плане составляла 10, 30 и 50% от площади рабочей поверхности колодки. Установлено, что при отжатых от тормозного диска колодках быстрее охлаждаются колодки с углублениями чем аналогичные колодки без углублений. Скорость охлаждения колодки также на прямую зависела от величины площади поверхности фрикционной накладки, увеличенной у заявленной колодки, за счет выполнения углублений.For another series of experiments, three pads were made. Recesses of various depths were made on the working surface of each block, not exceeding 15% of the thickness of the friction lining. In terms of recesses were made in the form of circles of various diameters (5, 7, 10 mm). The cavities were staggered. The total surface area of the recesses in the plan was 10, 30 and 50% of the area of the working surface of the pads. It was found that when pads pressed from the brake disc, pads with recesses cool faster than similar pads without recesses. The cooling rate of the pads also directly depended on the size of the surface area of the friction lining, increased at the declared pads, due to the implementation of the recesses.
Проведенные исследования и опытная отработка заявленной колодки позволяют сформулировать частные варианты выполнения колодки:Conducted research and experimental testing of the claimed pads allow us to formulate private options for the implementation of the pads:
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит вогнутый участок, причем глубина вогнутости не превышает величины «G»;the disk brake block in cross section at the boundary of the section contains a concave portion, and the depth of concavity does not exceed the value of "G";
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит вогнутый участок, причем глубина вогнутости не превышает величины «U»;the disk brake shoe in cross section at the boundary of the section, contains a concave section, and the depth of concavity does not exceed the value of "U";
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит вогнутые участки, причем глубина вогнутости каждого участка не превышает величины «G»;the disk brake block in cross section at the boundary of the section, contains concave sections, and the depth of concavity of each section does not exceed the value of "G";
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит вогнутые участки, причем глубина вогнутости каждого участка не превышает величины «U»;the disk brake block in cross section at the boundary of the section, contains concave sections, and the depth of concavity of each section does not exceed the value of "U";
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит два вогнутых участка, причем глубина вогнутости одного участка больше глубины вогнутости другого участка и, при этом, глубина вогнутости каждого участка не превышает величины «G»;the disk brake block in cross section at the section boundary contains two concave sections, the concavity depth of one section being greater than the concavity depth of the other section and, at the same time, the concavity depth of each section does not exceed the “G” value;
колодка дискового тормоза в поперечном сечении на границе сечения, содержит два вогнутых участка, причем глубина вогнутости одного участка больше глубины вогнутости другого участка и, при этом, глубина вогнутости каждого участка не превышает величины «U»;the disk brake block in cross section at the section boundary contains two concave sections, and the concavity depth of one section is greater than the concavity depth of the other section and, at the same time, the concavity depth of each section does not exceed the value “U”;
Различная глубина вогнутостей границы поперечного сечения выбирается из прочностных соображений. В частности, глубину вогнутости, расположенной у края рабочей поверхности выполняют меньшей, чем глубину вогнутости, расположенной в срединной области рабочей поверхности.Different depths of concavities of the cross-sectional boundary are selected from strength considerations. In particular, the depth of concavity located at the edge of the working surface is less than the depth of concavity located in the middle region of the working surface.
Внесенные конструктивные изменения, отличающие изобретение от прототипа позволяют достичь технического результата, а именно достичь улучшения теплоотвода от поверхности фрикционной накладки в воздух, увлекаемый вращающимся тормозным диском.The structural changes that distinguish the invention from the prototype allow to achieve a technical result, namely to achieve improved heat dissipation from the surface of the friction lining in the air, carried away by a rotating brake disc.
Источники информацииInformation sources
1. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по высшей математике для инженеров и учащихся втузов. - М.: Наука, 1981. - 718 с.1. Bronstein I.N., Semendyaev K.A. Handbook of higher mathematics for engineers and students of technical colleges. - M .: Nauka, 1981. - 718 p.
2. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. - М.: Наука, 1973-293 с.2. Vygodsky M.Ya. Handbook of elementary mathematics. - M .: Nauka, 1973-293 p.
3. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. - 8-е изд., стереотип. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 560 с.3. Feodosiev V.I. Strength of materials. - 8th ed., Stereotype. - M .: Science. The main edition of the physical and mathematical literature, 1979. - 560 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007104724/22U RU76089U1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | CAR DISC BRAKE PAD |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007104724/22U RU76089U1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | CAR DISC BRAKE PAD |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU76089U1 true RU76089U1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39867282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007104724/22U RU76089U1 (en) | 2007-02-08 | 2007-02-08 | CAR DISC BRAKE PAD |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU76089U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461749C1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction element |
| RU2464460C1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction item |
| RU2488028C1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction article |
| RU2710132C1 (en) * | 2018-12-20 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет" | Disc brake pad |
-
2007
- 2007-02-08 RU RU2007104724/22U patent/RU76089U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2461749C1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction element |
| RU2464460C1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction item |
| RU2488028C1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ТРВ Аутомотив" (ООО "ТРВ Аутомотив") | Friction article |
| RU2710132C1 (en) * | 2018-12-20 | 2019-12-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет" | Disc brake pad |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU76089U1 (en) | CAR DISC BRAKE PAD | |
| Kwok et al. | High-speed tribological properties of some Al/SiCp composites: II. Wear mechanisms | |
| CA2598843A1 (en) | Brake-disc, in particular for a vehicle | |
| US20130248304A1 (en) | Carbon-ceramic brake disk | |
| CN105252962B (en) | Bicycle rim with brake rail | |
| US9995356B2 (en) | Back plate for a brake pad of a disc brake assembly and manufacturing method thereof | |
| EP2816250B1 (en) | Brake lining for railway vehicle, and disc brake equipped with the same | |
| US20180372175A1 (en) | Brake disc | |
| RU2454576C2 (en) | Disc-type brake cheek of automobile | |
| JP2000145848A (en) | Disc brake pad | |
| JP5861687B2 (en) | Brake disc rotor and disc brake device | |
| RU2563519C2 (en) | Traction rolling stock brake shoe | |
| RU2551051C2 (en) | Rolling stock disc brake pad | |
| KR101341621B1 (en) | Improvement of braking distance, and dust ventilator and radiation heating type disk brake | |
| TW201945230A (en) | Brake disc | |
| JP6389485B2 (en) | Casting method using chill metal | |
| Abdul Hamid et al. | Effects of hard particles on friction coefficients and particle embedment in brake system during hard braking | |
| RU2159368C1 (en) | Metal-ceramic friction lining for disc brake of railway vehicle | |
| CN207093623U (en) | A kind of brake disc of wire casing cross distribution | |
| Umale et al. | Analysis and optimization of disc brake rotor | |
| RU2653227C1 (en) | Brake lining of disk brake of railway vehicle | |
| KR100580036B1 (en) | Brake disc structure for vehicle | |
| RU185516U1 (en) | DISK BRAKE PAD | |
| LOKESH | DESIGN AND THERMAL ANALYSIS ON DISC BRAKE ROTOR USING SOLIDWORKS | |
| US20170363160A1 (en) | Brake pad |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20091204 |
|
| PC1K | Assignment of utility model |
Effective date: 20100726 |
|
| PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110527 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120209 |
|
| NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20121127 |
|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140209 |