ФРИКЦИОННАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА, УСТАНОВКА ФРИКЦИОННОЙ НАКЛАДКИ НА ДЕРЖАТЕЛЕ НАКЛАДКИ И СПОСОБ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ЗАКРЕПЛЕННОЙ НА ДЕРЖАТЕЛЕ НАКЛАДКИ ФРИКЦИОННОЙ НАКЛАДКИ Российский патент 2018 года по МПК B61H5/00 F16D65/92 F16D69/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к фрикционной накладке для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства согласно п. 1 формулы изобретения, установке такой фрикционной накладки на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства, а также способу приведения в действие закрепленной на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства фрикционной накладки.

Уровень техники

Соответствующая роду фрикционная накладка описана в ЕР 07 847 61 В1. В описанной там фрикционной накладке с помощью разделения общей поверхности накладки на несколько небольших элементов накладки, а также с помощью статически определенной передачи усилия подачи захватного рычага дискового тормоза рельсового транспортного средства на эти элементы накладки достигается очень равномерное поступление тепла в тормозной диск этого дискового тормоза.

Усилие захватного рычага при этом от держателя накладки, на котором закреплена фрикционная накладка, равномерно разделяется на соответствующие половины тормозной накладки, на которой закреплены элементы накладки.

Действующее на такую половину тормозной накладки усилие захватного рычага здесь опирается через соответственно три опертых на тормозной накладке несущие пластины. При этом усилие распределяется так, что все несущие пластины нагружаются равномерно. Каждая из несущих пластин опять же действующее от захватного рычага усилие равномерно распределяет по опертым на такую несущую пластину элементам накладки.

Такая установка несущей пластины с закрепленными на ней через сферическую опору элементами накладки в последующем называется групповым элементом.

Эти групповые элементы и также три элемента накладки такого группового элемента лежат на различных диаметрах окружности вращения относительно тормозного диска, к которому элементы накладки прилегают при процессе торможения.

Благодаря этому позиционированию элементов накладки на различных профилях окружности вращения скорость скольжения элементов накладки на тормозном диске также различна по величине.

Из-за различных скоростей скольжения при равном удельном давлении элементов накладки может произойти различный в части быстроты износ элементов накладки, который может привести к косому положению несущей пластины и даже всего держателя накладки.

Опирание элементов накладки на несущую пластину при этом разработано так, что они с постоянным по поверхности удельным давлением опираются на тормозной диск.

Однако так как локальная скорость скольжения на поверхности элемента не постоянна, каждый из элементов накладки также склонен к косому износу.

Если этот косой износ внутри элемента накладки или даже внутри группового элемента слишком велик, это может привести к одностороннему прилеганию элементов накладки к несущей пластине, соответственно несущих пластин к тормозному диску. Вследствие этого нарушается желательное равномерное распределение усилия из-за чего ухудшается пятно износа фрикционной накладки.

Работоспособность дискового тормоза при этом среди прочего ограничена возникающей на трущейся поверхности тормозного диска температурой. Таким образом, при слишком высокой температуре поверхности возникают растущие тепловые трещины, которые могут достигать недопустимых размеров, что потребует замены тормозного диска.

Чем больше колебания температуры поверхности на тормозном диске, тем меньше тепловая энергия, которую может воспринять тормозной диск во время торможения без повреждения. Соответственно оптимально сконструированная фрикционная накладка распределяет тепловую энергию равномерно по всей трущейся поверхности, не создавая большой разницы температуры (например, «горячих точек») на поверхности.

Для выполнения названных выше требований, фрикционные накладки рельсовых транспортных средств, в частности, высокоскоростных поездов, являются весьма дорогостоящими конструкциями, так что они в качестве быстроизнашивающейся детали занимают существенную долю в эксплуатационных затратах таких рельсовых транспортных средств.

Износ фрикционной накладки среди прочего существенно зависит от удельного давления между фрикционной накладкой и тормозным диском и от скорости скольжения тормозного диска по фрикционным обкладкам.

v^g ≈ P^α ∙ v^β

Где:

v^g: скорость износа,

Р: удельное давление,

v: cкорость скольжения,

α,β : характеристики материала.

(Saumweber, Gerum: “ Grundlagen der Schienenfahrzeugbremse “, Hestra-Verlag)

По названным выше причинам при эксплуатации таких рельсовых транспортных средств часто происходит косой износ фрикционных накладок. Поэтому они должны неоднократно заменяться, еще до чтобы полностью мог использоваться имеющийся изнашиваемый объем фрикционных накладок.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является предоставление фрикционной накладки для рельсового транспортного средства, установки такой фрикционной накладки на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства, а также способа приведения в действие закрепленной на держателе установки тормозного диска рельсового транспортного средства фрикционной накладки, с которой по всей поверхности накладки достигается по возможности равномерно нарастающий износ, чтобы оптимально использовать имеющийся изнашиваемый объем и предотвратить преждевременную замену фрикционной накладки из-за косо изнашивающихся элементов или групп элементов и с помощью поддержания равномерного пятна износа получить равномерное поступление тепла от элементов накладки в тормозной диск независимо от состояния износа элементов накладки.

Эта задача решается с помощью фрикционной накладки с признаками пункта 1 формулы изобретения, установкой такой фрикционной накладки на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства с признаками пункта 12 формулы изобретения, а также способа приведения в действие закрепленной на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства фрикционной накладки с признаками пункта 13 формулы изобретения.

В предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладке опирание элементов накладки через несущие пластины на тормозную накладку рассчитано таким образом, что созданное усилием подачи при прижиме элементов накладки к тормозному диску удельное давление элементов накладки падает радиально по отношению к оси поворота тормозного диска с увеличивающимся расстоянием элементов накладки от оси поворота тормозного диска.

С помощью действующего таким образом небольшого удельного давления элементов накладки, которые находятся под воздействием высокой скорости скольжения, получается сглаживание этих обоих вносящих свой вклад в скорость износа факторов, что ведет к примерно равной скорости износа всех элементов накладки фрикционной накладки.

Таким образом кроме того поддерживается равномерное пятно износа фрикционной накладки.

В конечном счете достигается также оптимизированное использование подлежащего износу объема.

Предпочтительные варианты осуществления являются предметом дополнительных пунктов формулы изобретения.

Согласно предпочтительному варианту осуществления предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладки опорные элементы элементов накладки, которые при процессе торможения передают усилие подачи на элементы накладки, расположены со смещением на элементах накладки по отношению к центру тяжести поверхности элементов накладки радиально к оси поворота тормозного диска.

Благодаря тому, что удельное давление устанавливается под отдельными элементами накладки, удельное давление падает от радиально лежащей внутри кромки к радиально лежащей снаружи кромке в соответствии с законом износа.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения на тормозной накладке расположено несколько образованных из соответственно одной несущей пластины и нескольких опертых на нее элементов накладки групповых элементов.

Каждый из этих групповых элементов при этом имеет предпочтительно три элемента накладки.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения несущие пластины разработаны так, что они имеют опорные элементы для сферического опирания тормозной накладки, а также отстоящие от соответствующего опорного элемента углубления, в которые установлены опорные элементы элементов накладки. Чтобы настроить среднее удельное давление элементов группового элемента в соответствии с диаметром окружности вращения, на которой они позиционированы, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения несущие пластины оформлены таким образом, что передаваемое от несущих пластин на соединенные с ними опорные элементы тормозное усилие одинаково для каждого из элементов накладки несущей пластины, причем трущаяся поверхность элементов накладки расположенных дальше радиально наружу элементов накладки больше, чем трущаяся поверхность элементов накладки расположенных дальше внутрь элементов накладки.

Так как удельное давление обратно пропорционально трущейся поверхности элементов накладки, при большей трущейся поверхности расположенных радиально дальше наружу элементов накладки при одинаковом подведенном тормозном усилии получается меньшее удельное давление, чем у расположенных радиально ближе к оси поворота тормозного диска элементов накладки с меньшей трущейся поверхностью.

Согласно альтернативному варианту осуществления несущие пластины оформлены таким образом, что передаваемое от несущих пластин на соединенные с ними опорные элементы тормозное усилие для расположенных радиально дальше наружу элементов накладки несущей пластины меньше, чем для расположенных радиально дальше внутрь элементов накладки несущей пластины, причем трущаяся поверхность всех элементов накладки одинакова по величине.

Различное распределение передаваемого на такой групповой элемент тормозного усилия достигается предпочтительно с помощью того, что в несущей пластине для группового элемента с лежащим радиально наружу элементом накладки соотношение длин радиальных расстояний между точкой опоры расположенного радиально дальше наружу элемента накладки и точкой опоры группового элемента и между точкой опоры расположенного радиально дальше внутрь элемента накладки и точкой опоры группового элемента больше 2.

В несущей пластине для группового элемента с лежащим радиально внутри элементом накладки соотношение длин радиальных расстояний между точкой опоры расположенного радиально дальше внутрь элемента накладки и точкой опоры группового элемента и между точкой опоры расположенного радиально дальше наружу элемента накладки и точкой опоры группового элемента меньше 2.

Сами несущие пластины согласно предпочтительному варианту осуществления снабжены простирающимися прочь от опорного элемента штифтами, в которых предусмотрены углубления для установки опорных элементов элементов накладки.

Установка отдельных элементов накладки согласно предпочтительному варианту осуществления производится таким образом, что соответственно два элемента накладки группового элемента установлены в соответственном лежащем примерно на концентричной к оси поворота тормозного диска круговой линии углублении несущей пластины.

Предложенная в соответствии с изобретением установка фрикционной накладки дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства на держателе накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства при этом отличается образованной как указано выше фрикционной накладкой.

Краткое описание чертежей

В последующем примеры осуществления изобретений более подробно поясняются с помощью прилагаемых чертежей. Где показывают:

фигура 1 и 2: виды в аксонометрии установленного на держателе накладки варианта осуществления предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладки,

фигура 3: вид в аксонометрии предпочтительного варианта осуществления группового элемента фрикционной накладки,

фигура 4 и 5: виды сверху различных вариантов осуществления предложенной в соответствии с изобретением с различно выполненными групповыми элементами с различными по величине элементами накладки (фигура4) и элементами накладки одинаковой величины (фигура 5),

фигура 6: вид разреза фрикционной накладки радиально по отношению к оси поворота тормозного диска (во встроенном состоянии фрикционной накладки) для представления уменьшающегося радиально наружу прижимного усилия,

фигура 7: вид разреза элемента накладки фрикционной накладки в радиальном направлении для представления падающего радиально наружу усилия подачи,

фигура 8: вид в аксонометрии держателя накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства.

Осуществление изобретения

В последующем описании фигур обозначения как вверху, внизу, слева, справа, впереди, позади и тому подобное относятся исключительно к выбранным в качестве примера в соответствующих фигурах изображению и положению фрикционной накладки, элементам накладки, несущим пластинам, тормозной накладке, держателю накладки и другим деталям. Эти обозначения не должны пониматься ограничительно, то есть благодаря различным рабочим положениям или зеркально симметричному конструктивному исполнению или тому подобному эти отношения могут изменяться.

На фигурах 4 и 5 со ссылочной позицией 1 вместе показаны два варианта осуществления предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладки. Такая фрикционная накладка 1 дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства при этом в действии устанавливается на держателе 2, как показано на фигурах 1 и 2 (с установленной на нем фрикционной накладкой 1) и на фигуре 8 (без фрикционной накладки).

Как можно видеть на фигурах 1, 2 и 5, такая фрикционная накладка для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства имеет устанавливаемую на держателе 2 накладки тормозную накладку 3, а также несколько опертых через несущие пластины 5 на тормозную накладку 3 элементов 41, 42, 43 накладки. Элементы 41, 42, 43 накладки при этом сферически оперты на несущие пластины 5. Несущие пластины 5 сами сферически оперты на тормозной накладке 3, как это показано на фигуре 6.

Предпочтительно соответственно три элемента 41, 42, 43 расположены на несущей пластине 5, как это в качестве примера показано на фигуре 3.

Опирание элементов 41, 42, 43 накладки через несущие пластины 5 на тормозной накладке 3 при этом производится таким образом, что созданное усилием подачи Fz (в перечне ссылочных позиций Fz – Zustellkraft – усилие подачи, а не Zuspannkraft как повсеместно в тексте заявки, прим. перевод.) при прижиме элементов 41, 42, 43 накладки на тормозном диск 6 удельное давление Р элементов 41, 42, 43 падает радиально по отношению к оси поворота тормозного диска 6 с увеличивающимся расстоянием элементов 41, 42, 43 накладки от оси поворота тормозного диска 6, как это в качестве примера изображено на фигуре 6.

На фигуре 6 показаны обозначенные Fp стрелки, которые изображают действующее на дисковый тормоз 6 усилие прижима на элементы 41, 42, 43 накладки. Как показано на этом виде разреза по варианту осуществления предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладки 1 (разрез радиально по отношению к оси поворота тормозного диска 6), действующее на элементы 41, 42, 43 накладки прижимное усилие уменьшается с увеличивающимся расстоянием от оси поворота тормозного диска 6.

Чтобы получить такое распределение удельного давления, как в качестве примера представлено на фигурах 6 и 7, на несущих элементы пластинах 412 элементов 41накладки, несущих фрикционные обкладки 411, сформированные сферически поверхности 414, которые при процессе торможения передают действующее на фрикционную накладку усилие Fz подачи на элементы 41 накладки, расположены таким образом, что усилие подачи Fz действует не на центр тяжести S поверхности элемента 41 накладки, а расположены со смещением на дистанции а по отношению к центру тяжести поверхности элементов 41 накладки в направлении радиально к оси поворота тормозного диска 6. Сферические поверхности 414 при этом особо предпочтительно образованы в виде имеющих форму сферических чаш возвышений. Изображенные на фигурах 4 и 5 другие элементы 42, 43 накладки выполнены также с такими сферическими поверхностями 414.

Благодаря условию наличия этого смещения получается схематически изображенное на фигуре 7 распределение прижимного усилия Fp тормозного диска на элементы 41, 42, 43 накладки.

Опорные элементы 56 несущих пластин 5 для сферического опирания несущих пластин 5 на тормозной накладке 3 при этом предпочтительно образованы в виде сферических чаш с центрально возвышающимися из тормозной накладки бобышками 57, причем соответствующие опорные элементы 56 находятся внутри в соответственно оформленных сферических выемках 32 на обращенной от держателя 2 накладки стороне тормозной накладки 3.

Сами несущие пластины 5 при этом, как хорошо можно видеть на фигуре 3, предпочтительно образованы с простирающимися от опорного элемента 56 штифтами 51, 52, 53, в которых предусмотрены углубления 54 для установки опорных элементов 413, 423 элементов 41, 43 накладки.

Но возможно и другое формообразование несущих пластин. Важно придание несущим пластинам 5 такой формы, которая делает возможным качательное движение по отношению к держателю 3 накладки. (Держатель накладки имеет ссылочную позицию 2 – прим. перевод.).

Эти углубления 54 сферически оформлены на их обращенных от несущей пластины 3, (ссылочной позицией 3 обозначена тормозная накладка, прим. перевод.) обращенных к элементам 41, 42, 43 накладки сторонах, как это показано на фигуре 6. Центрально в сферической част выемки предусмотрено сквозное отверстие, через которое опорные элементы 413, 423 элементов 41, 42, 43 накладки простираются в для этого предусмотренные выемки 31 в тормозной накладке 3 и в них упруго-эластично закреплены с помощью упругих элементов 415, например, в форме тарельчатых пружин или фасонных пружин.

Опирание несущих пластин 5 на тормозной накладке 3 производится соответственно таким образом, что, как показано на фигуре 6, усилие подачи действует на сферическую часть опорного элемента 56 несущей пластины 5.

Передача усилия подачи от держателя 2 накладки на тормозную накладку 3 производится при этом предпочтительно через выступающие из обращенной к тормозной накладке 3 обратной стороны держателя 2 накладки прижимные поверхности 23, показанные на фигуре 8.

Центрально из сферической части опорного элемента 56 несущей пластины 5 возвышается бобышка, которая с помощью дополнительного геометрического замыкания предотвращает выскальзывание наружу сферической образованной здесь в виде шаровой поверхности части опорного элемента 56 из сферической чаши тормозной накладки 3, если возникнет неожиданно высокая сила трения или другая, высокая и соответственно направленная сила (например, из-за повреждения тормозного диска).

Углубления 54 для установки опорных элементов 413, 423 элементов 41, 42, 43 накладки при этом относительно бобышки 57 распложены так, что расстояние h₁ до углублений 54 двух элементов 41 накладки меньше, чем расстояние h₂ до углубления 54 опорного элемента 41 третьего элемента 42 накладки. Длинами h₁ и h₂ соответственно определяется распределение усилий на три элемента 41, 42 накладки группового элемента (4).

Как можно хорошо видеть на фигурах 4 и 5, преимущественно соответственно два элемента 41, 42, 43 группового элемента 4 расположены в примерно на концентричной к оси поворота тормозного диска 6 круговой линии.

Наряду со сферическим опиранием несущих пластин 5 через сферически оформленный опорный элемент 56 предпочтительно на конце одного из штифтов 51, 52, 53 сформирована другая бобышка 55 на обращенной к тормозной накладке 3 стороне несущей пластины 5, которая простирается в соответственно оформленной выемке 33 несущей пластины 3.

Как можно видеть на фигуре 6, бобышка 55 при этом немного более плоская, чем бобышка 57 опорного элемента 56, что при работе делает возможным пружинное движение несущей пластины 5 по отношению к тормозной накладке 3. Пружинное движение опорной пластины 5 по отношению к тормозной накладке 3 и элементов 41, 42, 43 по отношению к несущей пластине 5 ограничивается зазором между соответствующими обеими частями.

Как, в частности, показано на фигуре 4, несущие платины 5 в предпочтительном варианте осуществления предложенной в соответствии с изобретением фрикционной накладки оформлены таким образом, что передаваемое от несущих пластин 5 на соединенные с ними опорные элементы 56 тормозное усилие для каждого из элементов 41, 42 накладки несущей пластины 5 одинаково, причем трущаяся поверхность элементов 41, 42 накладки расположенных радиально дальше наружу элементов 41 накладки больше, чем трущаяся поверхность элементов 41, 42 накладки расположенных радиально внутрь элементов 42 накладки.

Чтобы получить равномерную скорость износа всех элементов 41, 42 накладки, соотношение поверхностей А₁/А₂ различных по величине элементов 41, 42 накладки на несущей пластине 5 определяется с помощью диаметров D₁, D₂ окружности вращения, на которых расположены соответствующие элементы накладки на тормозной накладке, а также параметров α и β по закону износа.

A₁ /A₂ = (D₁/D₂) ^β/α

Параметр α – характеристика материала имеет при этом значения между 0,6 и 1,4. Значения для параметра β – характеристики материала лежат при этом между 1,5 и 2,5.

При этом получается меньшее удельное давление у радиально наружных элементов 41 накладки по причине их большей трущейся поверхности при равномерно распределенном на элементы 41, 42 несущей пластины 5 усилии подачи Fz.

Равномерное распределение усилия подачи Fz на отдельные элементы 41, 42 накладки производится при этом с помощью соответствующего выбора установки элементов 41, 42 накладки на несущей пластине 5.

Так, как показано на фигуре 4, соответственно два элемента 41, 42 одинаковой поверхности группового элемента 4 расположены на круговой огибающей оси поворота тормозного диска 6 на тормозной накладке 5 (тормозная накладка имеет позицию 3, прим. перевод.), в то время как третий элемент 42, 41 накладки расположен радиально дальше внутрь соответственно наружу.

При рассмотрении изображенного на фигуре 3 группового элемента 4 видно, что оба элемента 41 накладки одинаковой поверхности удалены радиально от точки опоры группового элемента 4 на расстояние h₁, в то время как другой элемент 42 накладки удален радиально от точки опоры группового элемента 4 на расстояние h₂. Кроме того оба элемента 41 накладки расположены симметрично к оси симметрии, проведенной через точку опоры группового элемента 4 и бобышку 55. Благодаря этому действующие на оба элемента 41 накладки силы равны.

Для действующей на другой элемент 42 накладки силы соответственно действительно:

F₄₂ = 2 ∙ F₄₁ ∙ h₁/h₂,

При h₂ = 2 ∙ h₁ , cледует F₄₂ = 2 ∙ F₄₁ ∙ h₁/2 ∙ h₁ = F₄₁

В показанном на фигуре 5 варианте осуществления отдельные элементы 43 накладки имеют равные по величине трущиеся поверхности. Несущие пластины 5 при этом примере осуществления оформлены таким образом, что передаваемое от несущих пластин 5 на соединенные с ними опорные элементы тормозное усилие для расположенных радиально дальше наружу элементов 43 накладки несущей пластины 5 меньше, чем для расположенных радиально внутрь элементов 43 накладки несущей пластины 5.

Это дocтигается преимущественно благодаря тому, что соотношение длин h₂/h₁ несущей пластины 5 для группового элемента 4 с двумя радиально внутрь лежащими элементами 43 наладки больше 2 и для группового элемента 4 с двумя радиально наружу лежащими элементами 43 накладки соотношение длин h₂a/h₁a соответствующей несущей пластины 5 меньше 2.

В показанном на фигуре 5 варианте осуществления кроме того можно видеть, что радиально более близкие к оси поворота тормозного диска групповые элементы 4 имеют несколько другую геометрию, чем групповые элементы 4 радиально дальше удаленные от оси поворота тормозного диска 6. Геометрическое очертание групповых элементов при этом выбрано так, что близкие к оси поворота тормозного диска элементы накладки одного группового элемента нагружаются более высоким усилием, чем радиально дальше удаленные от оси поворота тормозного диска 6 элементы накладки.

Также в этом варианте образования для расположенных на предопределенном диаметре D₁, D₂ окружности вращения элементов 43 накладки получается согласованное удельное давление Р.

Предложенный в соответствии с изобретением способ приведения в действие закрепленной на держателе 2 накладки установки дискового тормоза рельсового транспортного средства фрикционной накладки 1 для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства с несколькими опертыми сферически через несущую пластину 5 на держателе 3 накладки элементами 41, 42, 43 накладки отличается тем, что при нагружении фрикционной накладки 1 усилием подачи усилие подачи таким образом распределяется на элементы 41, 42, 43 накладки, что действующее на элементы 41, 42, 43 накладки удельное давление падает с увеличивающимся радиальным расстоянием от оси поворота тормозного диска 6.

Благодаря непрерывно уменьшающемуся с увеличивающимся расстоянием от оси поворота тормозного диска 6 удельному давлению по всем без исключения описанным выше функциональным группам (элементы накладки, групповые элементы, полная накладка) существенно уменьшена склонность к косому износу элементов накладки.

Благодаря этому достигается равномерное пятно износа фрикционной накладки по всей высоте износа. Также при прогрессирующем износе накладки возможно равномерное нагревание поверхности тормозного диска, вследствие чего уменьшается тепловая нагрузка тормозного диска.

Благодаря равномерной и таким образом более низкой температуре поверхности на тормозном диске также уменьшен износ фрикционной накладки, отнесенный к энергии, развиваемой в системе торможения.

Держатель 2 накладки на своей обращенной от тормозной накладки 3 стороне имеет пружинную скобу 22, а также заклиниваемый с помощью ее болт, который через пластину 21держателя 2 накладки входит в зацепление с предусмотренной для этого выемкой в тормозной накладке 3.

Перечень ссылочных позиций

1. Фрикционная накладка

2. Держатель накладки

21 Пластина

22 Скоба для крепления пружины

3. Тормозная накладка

31 Углубление

32 Сферическая выемка

33 Выемка

4. Групповой элемент

41 Элемент накладки

411 Фрикционная обкладка

412 Несущая пластина элемента

413 Опорный элемент

414 Сферическая поверхность

415 Пружинный элемент

42 Элемент накладки

423 Опорный элемент

43 Элемент накладки

5 Несущая пластина

51 Штифт

52 Штифт

53 Штифт

54 Углубление

55 Бобышка

56 Опорный элемент

57 Бобышка

6 Тормозной диск

h₁: Радиальное расстояние

h₂: Радиальное расстояние

h_1i: Радиальное расстояние

h_2i: Радиальное расстояние

h_1a: Радиальное расстояние

h_2a: Радиальное расстояние

а: Дистанция

Fz: Усилие подачи

Fp: Усилие прижима

Р: Удельное давление

S: Центр тяжести поверхности

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Фрикционная накладка для дискового тормоза имеет тормозную накладку, а также несколько опертых через несущие пластины на тормозной накладке элементов накладки. Несущие пластины сферически оперты на тормозную накладку. Элементы накладки сферически оперты на несущие пластины. Опирание элементов накладки на тормозной накладке через несущие пластины рассчитано таким образом, что созданное благодаря усилию подачи при прижиме элементов накладки к тормозному диску удельное давление элементов накладки падает радиально по отношению к оси поворота тормозного диска с увеличивающимся расстоянием элементов накладки от оси поворота тормозного диска. Достигается равномерное распределение износа по общей поверхности накладки и предотвращение преждевременной замены фрикционной накладки из-за косо изнашивающихся элементов, а также поддержание равномерного пятна износа и получение равномерного поступления тепла от элементов накладки в тормозной диск независимо от состояния износа элементов накладки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Фрикционная накладка для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства, содержащая: тормозную накладку (3), несколько опертых через несущие пластины (5) на тормозной накладке (3) элементов (41, 42, 43) накладки, причем несущие пластины (5) сферически оперты на тормозную накладку (3), при этом элементы (41, 42, 43) накладки сферически оперты на несущие пластины (5), отличающаяся тем, что опирание элементов (41, 42, 43) накладки через несущие пластины (5) на тормозной накладке (3) рассчитано таким образом, что созданное за счет усилия подачи при прижиме элементов (41, 42, 43) накладки к тормозному диску (6) удельное давление (Р) элементов (41, 42, 43) накладки падает радиально по отношению к оси поворота тормозного диска (6) с увеличивающимся расстоянием элементов (41, 42, 43) накладки от оси поворота тормозного диска (6).

2. Фрикционная накладка по п. 1, отличающаяся тем, что сферически изогнутые поверхности (414) элементов (41, 42, 43) накладки, которые при процессе торможения передают усилие подачи на элементы (41, 42, 43) накладки, расположены на элементах (41, 42, 43) со смещением по отношению к центру тяжести поверхности элементов (41, 42, 43) наладки в направлении радиально к оси поворота дискового тормоза (6).

3. Фрикционная накладка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что на тормозной накладке (3) расположено несколько образованных из соответственно несущей пластины (5) и нескольких опертых на нее элементов (41, 42, 43) накладки групповых элементов (4).

4. Фрикционная накладка по п. 3, отличающаяся тем, что каждый их групповых элементов (4) имеет три элемента (41, 42, 43) накладки.

5. Фрикционная накладка по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что несущие пластины (5) имеют опорные элементы (56) для сферического опирания на тормозной накладке (3), а также отстоящие на расстоянии от соответствующего опорного элемента (56) углубления (54), в которых установлены опорные элементы (413, 423) элементов (41, 42, 43) накладки.

6. Фрикционная накладка по любому из предыдущих пп. 1-5, отличающаяся тем, что несущие пластины (5) выполнены таким образом, что передаваемое от несущих пластин (5) на соединенные с ними сферически изогнутые поверхности (414) тормозное усилие одинаково для каждого из элементов (41, 42) накладки несущей пластины (5), причем трущаяся поверхность элементов (41, 42) накладки, расположенных радиально дальше наружу элементов (41) накладки, больше, чем трущаяся поверхность элементов (41, 42) накладки, расположенных радиально дальше внутрь элементов (42) накладки.

7. Фрикционная накладка по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что несущие пластины (5) выполнены таким образом, что передаваемое от несущих пластин (5) на соединенные с ними сферически изогнутые поверхности (434) тормозное усилие для расположенных радиально дальше наружу элементов (43) накладки несущей пластины (5) меньше, чем для расположенных радиально дальше внутрь элементов (43) накладки несущей пластины (5), причем трущаяся поверхность всех элементов (43) накладки одинакова по величине.

8. Фрикционная накладка по п. 7, отличающаяся тем, что у несущей пластины (5) группового элемента (4) с лежащим радиально наружу элементом (43) накладки соотношение длин (h_2i/h_1i) радиальных расстояний (h_2i, h_1i) между точкой опоры расположенного радиально дальше наружу элемента (43) накладки и точкой опоры группового элемента (4) и между точкой опоры расположенного радиально дальше внутрь элемента (43) накладки и точкой опоры группового элемента (4) больше 2.

9. Фрикционная наклада по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что у несущей пластины (5) группового элемента (4) с лежащим радиально внутрь элементом (43) накладки соотношение длин (h_2a/h_1a) радиальных расстояний (h_2a,h_1a) между точкой опоры расположенного радиально дальше внутрь элемента (43) накладки и точкой опоры группового элемента (4) и между точкой опоры расположенного радиально дальше наружу элемента (43) накладки и точкой опоры группового элемента (4) меньше 2.

10. Фрикционная накладка по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что несущие пластины (5) имеют простирающиеся прочь от опорного элемента (56) штифты (51, 52, 53), в которых предусмотрены углубления (54) для установки опорных элементов (413, 432) элементов (41, 42, 43) накладки.

11. Фрикционная накладка по любому из пп. 1-10, отличающаяся тем, что соответственно два элемента (41, 42, 43) накладки группового элемента (4) ориентированы примерно на концентричной к оси поворота тормозного диска (6) круговой линии.

12. Установка фрикционной накладки (1) для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства на держателе (2) накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства, отличающаяся тем, что фрикционная накладка (1) выполнена по одному из пп. 1-11.

13. Способ приведения в действие закрепленной на держателе 2 накладки установки тормозного диска рельсового транспортного средства фрикционной накладки (1) для дискового тормоза с укороченной накладкой рельсового транспортного средства, с несколькими сферически опертыми через несущие пластины (5) на тормозной накладке (3) элементами (41, 42, 43) накладки, отличающийся тем, что при нагрузке фрикционной накладки (1) усилием подачи усилие подачи распределяют на элементы (41, 42, 42) накладки таким образом, что действующее на элементы (41, 42, 43) накладки удельное давление падает с увеличивающимся радиальным расстоянием от оси поворота тормозного диска (6).