ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ Российский патент 2017 года по МПК F16D69/02 

Заявляемое изобретение относится к фрикционным изделиям, например к содержащим и не содержащим металлический каркас колодкам и накладкам автомототранспорта, рельсового транспорта, накладкам сцеплений и муфт, различным фрикционным устройствам и т.д.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие (тормозная колодка), включающее композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы малокремнистого ферросилиция (см. патент РФ №2498125, МПК F16D 69/02, 2012 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы ферросилиция» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение фрикционных характеристик изделия при эксплуатации из-за отсутствия достаточного количества кремния в дисперсных частицах ферросилиция, что не позволяет образовывать в процессе трибоконтакта достаточное количество частиц двуокиси кремния и карбида кремния.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введено от 0,1 масс. % до 5 масс. % дисперсных частиц из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм (см. патент РФ №118380, МПК F16D 69/02, 2012 г.). Существенные признаки прототипа «полимерный композиционный фрикционный элемент, дисперсные частицы из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа также является снижение фрикционных характеристик изделия при эксплуатации из-за недостаточного количества кремния в дисперсных частицах ферросилиция, что снижает образование двуокиси кремния и карбида кремния при трибоконтактах в процессе эксплуатации изделия.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение фрикционных характеристик изделия за счет обеспечения возможности образования в процессе трибоконтактов при эксплуатации большего количества твердых частиц, повышающих коэффициент трения изделия (тормозной момент).

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм, количество дисперсных частиц ферросилиция составляет от 5 масс. % до 15 масс. %.

Существенные признаки заявляемого изобретения «количество дисперсных частиц ферросилиция составляет от 5 масс. % до 15 масс. %» являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, который может быть армирован или, например, зафиксирован на металлическом каркасе. Возможны различные варианты армирования и фиксации элемента. Полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из полимерного композита на основе полимерной матрицы с различными наполнителями, включая волокнистые и дисперсные. В качестве одного из дисперсных наполнителей композит содержит порошок из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм в количестве от 5 масс. % до 15 масс. %.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например формованием из полимерной композиции, содержащей соответствующий порошок.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля, включающая металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент. Полимерный фрикционный композит, из которого изготовлен фрикционный элемент, содержит ≈10 масс. % частиц из ферросилиция, размер частиц 0,05÷0,1 мм.

Наличие во фрикционном элементе повышенного количества частиц ферросилиция способствует образованию большего количества абразивных частиц кремнезема и образованию большего количества абразивных частиц карбида кремния в поверхностном слое фрикционного элемента в процессе трибоконтакта. В результате повышается коэффициент трения (тормозной момент), что улучшает фрикционные характеристики изделия при эксплуатации.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к фрикционным изделиям, например тормозным колодкам и накладкам автомобилей, мототехнике, колодкам рельсового транспорта, различным фрикционным устройствам. Полимерный композиционный фрикционный элемент фрикционного изделия содержит дисперсные частицы из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм в количестве от 5 масс. % до 15 масс. %. Достигается образование большего количества абразивных частиц кремнезема и абразивных частиц карбида кремния в поверхностном слое фрикционного элемента в процессе трибоконтакта, что улучшает фрикционные характеристики изделия при эксплуатации.

Фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы из ферросилиция с размерами частиц от 0,01 мм до 0,8 мм, отличающееся тем, что количество дисперсных частиц из ферросилиция в композиционном фрикционном элементе составляет от 5 масс. % до 15 масс. %.