ФРИКЦИОННЫЙ ДИСК Российский патент 2003 года по МПК F16D69/02 F16D65/12 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, например тормозным дискам дисковых тормозов тракторов, дискам сцеплений и др.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы (с помощью заклепок) армированные нитями фрикционные накладки, при этом отверстия и выемки каркаса не содержат материала накладок (см. В.Б. Голкин. Производство асбестовых фрикционных изделий. М., "Химия", 1979, с.9). Существенные признаки аналога "содержащий снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы армированные нитями фрикционные накладки" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность разрушения фрикционного диска в результате разрыва и отрыва материала накладок при ударных нагрузках в процессе торможения при больших угловых скоростях вращения фрикционного диска.

Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде единого монолита фрикционные накладки, при этом отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок (см. Фрикционные и уплотнительные изделия и материалы. Каталог-справочник, М. , ЦНИИТЭНефтехим, 1990, с. 74). Существенные признаки аналога "снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде единого монолита фрикционные накладки, при этом отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность разрушения фрикционного диска в результате вырыва материала фрикционных накладок из выемок металлического каркаса при ударных нагрузках в процессе торможения с большими угловыми скоростями вращения фрикционного диска и последующим разрушением материала в зоне отверстий и отрывом накладок.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий снабженный отверстиями и сужающимися выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде единого монолита фрикционные накладки, при этом отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок (см. патент РФ 2082034, МПК⁷ F 16 D 69/02, 1997). Существенные признаки прототипа "содержащий снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде единого монолита фрикционные накладки, при этом отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является возможность разрушения фрикционного диска в результате вырыва материала фрикционных накладок из выемок металлического каркаса при ударных нагрузках в процессе торможения с большими угловыми скоростями вращения фрикционного диска, с последующим разрушением материала в зоне отверстий и отрывом накладок.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности разрушения фрикционного диска в результате вырыва материала накладок из выемок каркаса, разрушения материала в отверстиях и отрыва накладок.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном диске, содержащем снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде единого монолита фрикционные накладки, а отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок, при этом и сами фрикционные накладки, и материал накладок, находящийся в отверстиях и выемках каркаса, армированы нитями.

Существенные признаки заявляемого изобретения "и сами фрикционные накладки, и материал накладок, находящийся в отверстиях и выемках каркаса, армированы нитями" являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционный диск включает металлический каркас, снабженный отверстиями и выемками, и выполненные в виде единого монолита, заполняющего расположенные в зоне накладок выемки и отверстия в каркасе, фрикционные накладки. Фрикционные накладки выполнены из армированного нитями полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу из вулканизата, резита и др., и различные наполнители, в том числе волокнистые. Армирующая нить (или несколько нитей) определенным образом размещена внутри композита и образует армирующий каркас, при этом каркас из нитей имеет и композит, находящийся в отверстиях и выемках металлического каркаса. Поверхность трения фрикционных накладок может иметь канавки различной формы и глубины.

Изготавливаться фрикционный диск может известными методами, например приформовкой к металлическому каркасу заготовок, навитых из покрытых (пропитанных) полимерным связующим нитей, с последующей обработкой.

На фиг. 1 представлен конкретный пример заявляемого диска. На фиг. 2 - сечение диска.

Конкретным примером является тормозной диск трактора МТЗ, включающий металлический каркас 1 и фрикционные накладки 2. Накладки изготовлены из заготовок, навитых из безасбестовых, например стеклянных (на основе стеклоровинга), стеклянно-проволочных и др. нитей, покрытых полимерным композитом на базе каучуково-смоляного связующего с порошкообразными наполнителями. Содержание армирующей нити в накладках составляет 50-75%. Армированный нитями композит заполняет отверстие 3 и выемки 4 в металлическом каркасе, в результате чего обе накладки образуют единый монолит.

Изготовление фрикционного диска с армированием нитями композита, находящегося в отверстиях и выемках металлического каркаса, снижает возможность вырыва материала накладок из выемок каркаса и разрушения материала в отверстиях. В результате уменьшается возможность отрыва накладок и разрушения диска при больших угловых скоростях и ударных нагрузках.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам. Фрикционный диск содержит снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде монолита фрикционные накладки. Отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок. Сами накладки и материал накладок, находящийся в отверстиях и выемках металлического каркаса, содержат каркас из армирующих нитей. Изобретение позволяет снизить возможность разрушения фрикционного диска в результате вырыва материала накладок из выемок каркаса, разрушения материла в отверстиях и отрыва накладок. 2 ил.

Фрикционный диск, содержащий снабженный отверстиями и выемками металлический каркас, на котором зафиксированы выполненные в виде монолита фрикционные накладки, а отверстия и выемки каркаса в зоне накладок заполнены материалом накладок, отличающийся тем, что и сами накладки, и материал накладок, находящийся в отверстиях и выемках металлического каркаса, содержат каркас из армирующих нитей.