SU1208367A1

SU1208367A1 - Трехслойный фрикционный диск на основе углерода

Info

Publication number: SU1208367A1
Application number: SU833633851A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Кулаков; Валентин Петрович Юдин; Анатолий Иванович Курятников; Иосиф Исакович Хазанов; Сергей Сергеевич Коконин; Михаил Васильевич Малютин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409; Предприятие П/Я А-3282
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1986-01-30

Description

2. Диск по .личающийс соотношение толщины

п. 1 , от тем , что силового

1208367.

каркаса и каждой накладки находитс от 2 до 4.

Изобретение относитс к машиностроению ,, в частности к фрикционным дискам на основе углеродных волокнистых наполнителей и пекового св зующего , используемых в авиаи;ионной и других отрасл х техники.

Цель изобретени - увеличение срока службы путем повышени прочности диска при повышенных температурах .

Предлагаемьш фрикционный диск выполнен трехслойным из двух наружных фрикционных накладок и внутреннего силового каркаса с соотношением толщин каждого 2 - 4, что позвол ет повысить прочность и увеличить срок службы фрикционного диска. путем внедрени отрезков из углеродного волокна в структуру армировочных элементов из параллельных нитей. Стержни равномерно размещены по окружности и оплетены углеродными нит ми. Кроме того, отрезки углеродного волокна внедр ютс в тканевую структуру накладок. Наличие в наружных фрикционных накладках отрезков углеродного волокна, ориентированного перпендикул рно к поверхност трени , значительно увеличивает стойкость фрикционного диска при повышенных температурах. Предлагаемьш фрикционный диск вьщерживает более 750 торможений по сравнению с известными фрикционными дисками, которые выдерживают не более 200 торможений .

На фиг. 1 показан трехслойныйфрик- ционньй диск;нафиг. 2- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - силовой каркас диска.

Фрикционный диск состоит из двух наружных фрикционных накладок 1 и внутреннего силового каркаса 2.

Наружные фрикционные накладки 1 состо т из параллельно уложенных слем углеродной ткани (ТГН-2М). Между двум сло ми ткани 3 расположен сло из отрезков 4 углеродного волокна

фрикционной в пределах

(ВПР-19С), ориентированного перпен- дикул рно поверхности трени (т. е. ткани). Внутренний силовой каркас 2 состоит из армировочных элементов

в виде радиальных стержней 5, выполненных из параллельных нитей, размещенных равномерно: по окружности и оплетенных углеродными ни- т ми и отрезками углеродного волокна 6, причем витки углеродных нитей (ВМН-4) наматывают по оси вращени диска.

Фрикционный диск может быть изготовлен следующим образом.

Пропитанную среднетемпературньм каменноугольным пеком (ГОСТ 10200) углеродную ткань марки ТГН-2М раскраивают на кольцевые заготовки необходимого размера, затем полученный

Кольцевой слой, например, наружным диаметром 390 мм и внутренним диаметром 180 мм нанизывают на стержень и опускают на дно гильзы, на поверхность кольцевого сло дозируют

порцию смеси отрезков углеродного волокна марки ВПР-19С с добавками молотого пека, наход щегос во взвешенном состо нии в воде, опус- кают кольцевой слой из углеродной

ткани, на поверхности ткани второго сло дозируют вторую порцию указанной смеси таким образом, череду слои углеродной ткани и смеси углеродного волокна с пеком, набирают

пресс-пакет дл фрикционной накладки .

Внутренний силовой каркас выполн ют следующим образом.

Армировочные элементы выполн ют в виде, например, цилиндрических стержней, полученных из пучка параллельных углеродных нитей. Стержни устанавливают радикально и равномерно размещают по окружности на оправке . Затем по оси вращени диска наматывают виток на виток из углеродных нитей и отрезков углеродного

волокна с пеком. При этом нить каждого витка в силовом каркасе огибает (оплетает) каждый армировочный элемент и на каждом витке направление огибани измен етс . Набранньй трехслойный пресс-пакет сжимают при помощи гидроцилиндра давлением 0,45 кгс/см при комнатной температуре . Пресс-заготовку сушат при 80° С в течение 52 ч. Пресс-заготов ку после сушки прессуют при 150 С и удельном давлении 175 кгс/см. Таким образом получают заготовки, например, наружным диаметром 390 мм, внутренним диаметром 180 мм, толщиной 20 мм, которые подвергают фиксиФрикционный диск работает следующим образом.

При включении фрикционного устройства (не показано), в котором используетс предлагаемый фрикционньй диск ,на фрикционные накладки 1 последнего воздействуют сопр гаемыми с ним фрикционными элементами, например, колодками (не показаны). Фрикционные накладки изнашиваютс . Если фрикционный диск выполнен не трехслойным , например, без двух фрикционньпс накладок 1, то один слой не задерживает высоких температур и повышенного износа, что приводит к умень- 1шению срока службы диска. В слу12083674

рованному обжигу до 1250 С. Затем заготовки уплотн ют пеком, обжигают по четырехразовому циклу до получе- ни плотности 1,65 г/см . Дополни- 5 тельно заготовки термообрабатывают до 2000 С и уплотн ют пироуглеродом после механической обработки.

Толщина каждого сло (фрикционных to накладок 1 и силового каркаса 2) может быть выбрана различной. Однако эксперименты показывают, что наиболее эффективно отношение толщины каждой фрикционной накладки к толщине сило- 15 вого каркаса: результаты эксперимента приведены в таблице

чае использовани одних фрикционных.

накладок 1 (без силового каркаса ) не обеспечиваетс требуема прочность диска и происходит его разрушение при эксплуатации.

При уменьшени толщин силового каркаса (пример 4) уменьшаетс

прочность, что приводит к разрушению фрикционного диска.

Яри увеличении толщин силового каркаса (пример 5) соответственно уменьшаетс толщина фрикционного каркаса , что приводит к резкому снижению срока службы фрикционного диска .

А-А

Л XMyvi/M/(

o о о о с

е/ ©у сэ г5 , о . Го е

/ X/ I / / I /r f //

О оо fe (Sо

vc- .0 . Ч,

// /А /хх/И X// /

9 g о о V o о

I y I. ,C /y CJ I ) . . О O

.-X irx c -x-oj sn -s s - о ч. .,s-:f/ // 4V( // VN

. - in .,rr;- /-il

-j c- s,,;.,, t- ,i t-j h,

Лх/У х/ / /V / /4/K l

,.,

уг.а

(5

J

ФLfг.д

Редактор И.Пчелинска

Составитель А.Демь нович Техред Ж.Кастелевич

Заказ 230/48

Тираж 880 Подписное

ВНЙЙПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

,.вви, - - - -

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор Л.Патай

Claims

1. ТРЕХСЛОЙНЫЙ ФРИКЦИОННЫЙ ДИСК НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДА, содержащий силовой каркас в виде витков из углеродной нити, намотанной по спирали, и фрикционных дисковых накла- чем фрикционные накладки и силовой каркас пропитаны и связаны друг с другом пирализованным углеродом, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы путем повышения прочности диска, он снабжен выполненными из пучка параллельных углеродных нитей армировочными элементами, равномерно и радиально размещенными по окружности силового каркаса,, а фрикционные накладки выполнены из чередующихся подслоев из углеродной ткани и углеродного волокна, причем витки углеродных нитей каркаса огибают каждый армировочный элемент, а чередующиеся между собой углеродная ткань и углеродное волокно фрикцион

Фиг.1 >

1208367·

2. Диск по п. 1 , о т - каркаса и каждой фрикционной л и ч а ю щ и й с я тем , что накладки находится в пределах соотношение толщины силового от 2 до 4.