ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 1997 года по МПК F16D69/02 C08J5/14 

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к композиционным фрикционным изделиям, применяющимся в тормозных и фрикционных механизмах, преимущественно работающих в тяжелых условиях.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, содержащее композиционный полимерный фрикционный элемент (см.Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог справочник ЦНИИТЭНефтехим, М. 1990, с. 4).

Стабильность работы тормозных и фрикционных механизмов, использующих фрикционное изделие по аналогу, недостаточна из-за недостаточной стойкости полимерного фрикционного элемента против тепловой усталости.

Известно фрикционное изделие, содержащее композиционный полимерный фрикционный элемент, внутри которого равномерно размещены твердые полимерные композиционные частицы, предварительно термообработанные [1]
Cтабильность работы тормозных и фрикционных механизмов, использующих известное фрикционное изделие, недостаточна из-за недостаточной стойкости полимерного фрикционного элемента против тепловой усталости.

Наиболее близким решением к изобретению является фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент с полимерным связующим, внутри которого размещены композиционные частицы из упруго-пластичного материала, обладающего упругими свойствами при допустимых эксплуатационных нагрузках и пластичными при повышенных напряжениях. В качестве указанного материала используется пробка, покрытая каучуком [2]
Стабильность работы механизмов, использующих фрикционное изделие по прототипу также недостаточна, так как отсутствует взаимосвязь стойкости связующего и композиционных частиц против действующих на изделие эксплуатационных нагрузок.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение работы тормозных и фрикционных механизмов путем повышения стойкости фрикционного изделия против тепловой усталости. Другим видом технического результата, получение которого может обеспечивать изобретение, является утилизация отходов производства упруго-пластичных материалов.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, содержащем композиционный фрикционный элемент с полимерным связующим, внутри которого размещены композиционные частицы из упруго-пластичного материала, обладающего упругими свойствами при допустимых эксплуатационных нагрузках, частицы выполнены из материала, обладающего пластичными свойствами при разрушающих полимерное связующее напряжениях.

Фрикционное изделие содержит композиционный фрикционный элемент с полимерным связующим и различными наполнителями. Внутри элемента размещены частицы композиционного упруго-пластичного материала, имеющего упругие свойства при допустимых эксплуатационных нагрузках и пластичные свойства при разрушающих полимерное связующее напряжениях. В качестве таких частиц могут применяться частицы паронита и других упруго-пластичных материалов. При этом могут использоваться измельченные остатки, остающиеся после вырубки изделий и заготовок, которые добавляются в качестве одного из наполнителей в исходную смесь и в результате смешения распределяются по массе материала.

Наличие во фрикционном элементе частиц, обладающих упруго-пластичными свойствами, то есть частиц, упруго деформирующихся при обычных нагрузках и пластично деформирующихся при более высоких нагрузках, позволяет повысить стойкость фрикционного изделия против тепловой усталости. Разрушение изделия вследствие тепловой усталости происходит из-за многократных нагреваний и охлаждений изделий в процессе эксплуатации, что приводит к возникновению в них температурных напряжений, которые бывают выше напряжений от действия механических нагрузок. Упруго-пластичные частицы, при обычных нагрузках упругодеформирующиеся, при возникновении чрезмерных напряжений деформируются пластично, что компенсирует напряжение и предотвращает разрушение материала. В результате возрастает стойкость фрикционного изделия против тепловой усталости.

Использование: в композиционных фрикционных изделиях, применяющихся в тормозных фрикционных механизмах, преимущественно работающих в тяжелых условиях. Сущность: фрикционное изделие содержит композиционный полимерный фрикционный элемент, изготовленный из полимерного фрикционного материала, представляющего собой композицию, содержащую полимерное связующее и различные наполнители. Внутри элемента равномерно размещены частицы композиционного материала, имеющего упруго-пластичные свойства. В качестве таких частиц могут применяться частицы паронита и других упруго-пластичных материалов. При этом могут использоваться измельченные остатки, остающиеся после вырубки из них изделий и заготовок, которые добавляются в качестве одного из наполнителей в исходную смесь и в результате смешения распределяются по массе материала.

Фрикционное изделие, содержащее композиционный фрикционный элемент с полимерным связующим, внутри которого размещены композиционные частицы из упруго-пластичного материала, обладающего упругими свойствами при допустимых эксплуатационных нагрузках, отличающееся тем, что частицы выполнены из материала, обладающего пластичными свойствами при разрушающих полимерное связующее напряжениях.