ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА Российский патент 2004 года по МПК F16D69/00 

Заявляемое изобретение относится к фрикционным (тормозным) накладкам, предназначенным для эксплуатации в различных тяжелонагруженных фрикционных механизмах, преимущественно в тормозах барабанного типа большегрузной автотракторной техники.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционная (тормозная) накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита и армированная по всей толщине сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа (см. патент СССР №1775012, МПК F 16 D 69/02, 1992). Существенные признаки аналога “выполненная из полимерного фрикционного композита и армированная сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является то, что в процессе эксплуатации армирующий каркас истирается вместе с рабочей частью изделия, в результате чего его армирующие свойства постоянно уменьшаются и по мере эксплуатации механические и прочностные характеристики накладки непрерывно падают, что вызывает необходимость ее преждевременной замены.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционная (тормозная) накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, нерабочая часть которой (не истираемая в процессе эксплуатации) армирована сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа (см Е.Г. Пивень. Фрикционные полимерные изделия, армированные просечно-вытяжными металлическими структурами. Научно-теоретический журнал “Трение и износ”. Минск: Наука и техника, №6, том 13, 1992 г., с.1108-1111). Существенные признаки прототипа “выполненная из полимерного фрикционного композита и армированная сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является то, что каркас не армирует рабочую часть накладки, особенно в конце периода эксплуатации, когда толщина рабочего слоя накладки становится минимальной и повышается возможность трещинообразования и расщепления слоя, что резко снижает эксплуатационные характеристики изделия. Кроме того, армирование всей нерабочей части накладки повышает ее вес, увеличивает расход металла на каркас и усложняет его конструкцию.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение эксплуатационных характеристик изделия в конце периода эксплуатации, снижение металлоемкости каркаса и упрощение его конструкции за счет снижения возможности трещинообразования и расщепления рабочего слоя колодки в конце периода эксплуатации с одновременным снижением массы каркаса и его толщины.

Для достижения указанного технического результата тормозная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, армирована сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа, размещенного между рабочим и нерабочим слоями накладки, и армирующим одновременно основание рабочего слоя накладки и начальную часть нерабочего слоя.

Существенные признаки заявляемого изобретения “размещенного между рабочим и нерабочим слоями накладки и армирующим одновременно основание рабочего слоя накладки и начальную часть нерабочего слоя” являются отличительными от признаков прототипа.

На чертеже представлена фрикционная накладка. Фрикционная накладка 1 имеет форму части цилиндрической обечайки (или иную форму) и выполнена из наполненного полимерного композита, включающего, как правило, полимерную матрицу на основе каучука (вулканизат каучука), или смолы (резит смолы), или их смесей: дисперсные (порошкообразные) наполнители (минеральные, органические, металлические наполнители или их смеси, например, сурик железный, барит, углеродные наполнители, пластификаторы и дp.), волокнистые армирующие компоненты, представляющие собой различные волокна (например, полиарамидные, асбестовые и др.) или их смеси и др. Эквидистантно рабочей поверхности 2 накладки и тыльной поверхности 3 накладки (или одной из этих поверхностей) расположен просечно-вытяжной металлический каркас 4, размещенный между рабочим слоем 5 и нерабочим слоем 6 накладки (рабочим слоем накладки обычно называют слой, истираемый в процессе нормальной эксплуатации фрикционного изделия, и после истирания которого изделие подлежит замене).

Изготавливаться тормозная накладка может по известной технологии, например формованием в пресс-форме и последующей обработкой. При этом необходимое расположение просечно-выгяжного каркаса может обеспечиваться различными методами, например последовательной загрузкой в пресс-форму формовочной смеси для нерабочего слоя накладки, просечно-вытяжного листа необходимых размеров и формовочной смеси для рабочего слоя накладки. Возможно также совмещение в пресс-форме предварительно изготовленных брикетов слоев накладки с просечно-вытяжным листом или другие методы.

Конкретным примером заявляемой накладки является накладка тормозная автомобилей БелАЗ. Накладка выполнена из безасбсстового полимерного композита, толщина накладки ~ 22 мм, толщина рабочего слоя накладки ~ 13 мм. Между рабочим и нерабочим слоями накладки размещен просечно-вытяжной металлический лист с шириной ячейки ~ 23 мм, толщина металла ~ 0,7 мм, толщина листа (по максимально выступающим точкам) ~ 4 мм.

Изготовление накладки, армированной просечно-вытяжным металлическим каркасом, который размещен между рабочим и нерабочим слоями накладки, позволяет за счет объемной (трехмерной) просечно-вытяжной структуры армировать одновременно основание рабочего слоя накладки и примыкающую к ней начальную часта нерабочего слоя. При этом просечно-вытяжная структура обеспечивает одновременно и взаимную фиксацию этих слоев. В результате повышается стойкость к трещинообразованию как основания рабочего слоя накладки, так и начальной части неработающего слоя, что снижает возможность быстрого разрушения рабочего слоя накладки в конце периода эксплуатации и препятствует (в этот период) вырыву металлического каркаса из накладки, который может привести к заклиниванию тормоза, разрушению изделия и, как следствие, аварийной ситуации.

В результате повышаются эксплуатационные характеристики накладки в конце периода эксплуатации. Одновременно снижается материалоемкость каркаса, так как не требуется армирование всей нерабочей части накладки.

Изобретение относится к фрикционным накладкам, предназначенным для эксплуатации преимущественно в тормозах барабанного типа большегрузной автотракторной техники. Тормозная накладка выполнена из полимерного фрикционного композита и армирована сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа. Просечно-вытяжной каркас размещен между рабочим и нерабочим слоями накладки и армирует одновременно основание рабочего слоя накладки и начальную часть нерабочего слоя. Техническим результатом является повышение эксплутационных характеристик накладки в конце периода эксплуатации, а также снижение материалоемкости каркаса. 1 ил.

Тормозная накладка, выполненная из полимерного фрикционного композита, армированная сетчатым каркасом в виде просечно-вытяжного металлического листа, отличающаяся тем, что просечно-вытяжной каркас размещен между рабочим и нерабочим слоями накладки и армирует одновременно основание рабочего слоя накладки и начальную часть нерабочего слоя.