Комбинированный способ восстановления и упрочнения тормозных дисков и барабанов Российский патент 2024 года по МПК B23P6/00 F16D65/12 

Изобретение относится к области ремонта машин, в частности к способам восстановления и упрочнения автомобильных деталей, и может быть использовано для восстановления тормозных дисков и барабанов автомобилей и других транспортных средств c заданными физико-механическими свойствами восстановленных поверхностей.

Известен способ восстановления тормозных дисков протачиванием рабочих поверхностей дисков до ремонтного размера (Быков В.В. Способы восстановления элементов тормозной системы автомобилей. В.В. Быков, Е.П. Мельникова, АДИ ГВУЗ «ДонНТУ», г. Горловка, Украина, 2001, 4 с.), при котором их рабочие поверхности протачиваются для выведения следов износа и выравнивания плоскости контакта с тормозными колодками [1].

Основными недостатками приведенного способа являются снижение прочности и возможный перегрев тормозного диска за счет удаления части металла с его рабочих поверхностей.

Известен также способ восстановления металлических фрикционных дисков (патент на изобретение SU 1260168 А1 СССР). После протачивания диски подвергаются термофиксации, затем на их рабочие поверхности наносится система впадин. Протачивание дисков рекомендуется проводить при каждой замене изношенных колодок [2].

Основным недостатком, как и в первом способе, является снижение прочности тормозного диска за счет удаления части металла с его рабочих поверхностей, так как уменьшается толщина рабочего слоя без его восстановления.

Известен способ восстановления и упрочнения стальных тормозных дисков автомобилей (патент на изобретение RU 2 667 934 С1). После протачивания диски подвергаются наплавке низкоуглеродистой легированной проволоки в среде защитных газов, после чего проводят отпуск при температуре 600-650°C в течение 2 часов и подвергают механической обработке. После готовят нитроцементирующую пасту и осуществляют нитроцементацию при температуре 850°C с выдержкой в течение от 2 до 6 часов [3].

Основными недостатками приведенного способа являются то, что диск подвергается значительному термическому воздействию при его наплавке, отпуске и нитроцементации, а также при этом способе появляются большие затраты на электроэнергию при отпуске 600-650°C в течение 2 часов и при нитроцементации 850°C в течение от 2 до 6 часов.

Задачей предлагаемого изобретения является восстановления тормозных дисков и барабанов автомобилей с заданными физико-механическими свойствами с целю повысить межремонтный ресурс их эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в известном способе восстановления и упрочнения стальных тормозных дисков после протачивая на восстанавливаемые поверхности наплавляется покрытия низкоуглеродистой легированной проволокой в среде защитных газов, затем производят высокий отпуск диска при температуре 600-650°C в течение 2 часов с последующей механической обработкой (токарной), после чего готовят нитроцементующую пасту, пасту наносят на упрочняемые поверхности и проводят нитроцементацию при температуре 850°C с выдержкой в течение от 2 до 6 часов, согласно изобретению после проточки тормозного диска или тормозного барабана до выведения следов износа и коррозии наносят металлокерамический порошок ПГ-10Н-01, перемешанный с жидким стеклом, на подготовленную рабочую поверхность тормозного диска или барабана, далее проводится сушка в печи в течение 40 минут при температуре 120°C. Восстановление и упрочнение рабочей поверхности тормозных дисков или барабанов осуществляется методом вибродуговой обработки омеднённым графитовым электродом с режимами: сила тока 150 А, напряжение 28 В и частота вибрации омеднённого графитового электрода 75 Гц.

Восстановление и упрочнение осуществляется в полуавтоматическом режиме. Тормозной диск или барабан вращается на специальном приспособлении, а вибродуговое восстановление и упрочнение осуществляется вручную. Использование металлокерамического порошка позволяет нарастить изношенную поверхность до 4 мм.

После восстановления и упрочнения рабочей поверхности тормозных дисков или барабанов производится механическая обработка на универсальном оборудовании под номинальный размер. После чего применяется электроискровой метод, это позволит достичь ещё большей прочности и износостойкости поверхность тормозного диска или барабана, с заданными режимами: сила тока 130 А, частотой вибрации вибратора 100 Гц, напряжение переменного тока на катушке вибратора 42 В, напряжение постоянного тока на электродержателе 60 В.

В результате реализации предлагаемого способа, обеспечивается минимальное термическое воздействие на тормозной диск или барабан, притом, что использование порошков и омеднённых графитовых электродов позволяет получить твёрдость восстановленных поверхностей до 67-69HRC, а применение электроискрового метода позволит получить твёрдость до 70 HRC, что в значительной мере повышает ресурс восстановленных тормозных дисков или барабанов. Также, благодаря оказанному минимальному термическому воздействию во время процесса восстановления, по истечению ресурса, данный способ можно вновь применить для восстановления тормозного диска или барабана.

По итогам обработки данным способом получаем минимальное термическое воздействие, снижение трудоёмкости, затрат на электроэнергию, а также получено повышение ресурса тормозного диска или барабана.

Список использованной литературы:

1. Быков В.В. Способы восстановления элементов тормозной системы автомобилей. В.В. Быков, Е.П. Мельникова, АДИ ГВУЗ «ДонНТУ», г. Горловка, Украина, 2001, 4 с.

2. М. Петрова, 3. Хаустова, М. Ходанич, С Шекмар, Способ восстановления металлических фрикционных дисков// Патент на изобретение SU 1260168 А1 СССР.

3. Ковынёв М.Б., Колмыков В.И., Колмыков Д.В. СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТОРМОЗНЫХ ДИСКОВ АВТОМОБИЛЕЙ// Патент России № 2 667 934. Бюлл. № 27.

Изобретение относится к области восстановления и упрочнения тормозных дисков и барабанов. После протачивания на восстанавливаемую поверхность наносят металлокерамический порошок ПГ-10Н-01, перемешанный с жидким стеклом, после чего тормозные диски или барабаны подвергают сушке в печи на протяжении 40 минут при температуре 120°C, затем тормозные диски или барабаны восстанавливают и упрочняют вибродуговым методом с использованием омедненных графитовых электродов с режимами: сила тока 150 А, напряжение 28 В, частота вибрации омеднённого графитового электрода 75 Гц, после чего тормозные диски или барабаны подвергают механической обработке до номинальных размеров, а в заключительной операции осуществляют электроискровой метод с заданными режимами: сила тока 130 А, частота вибрации вибратора 100 Гц, напряжение переменного тока на катушке вибратора 42 В, напряжение постоянного тока на электродержателе 60 В. Изобретение позволяет минимизировать термическое воздействие на восстановленные и упрочненные тормозные диски или барабаны, получить рабочую поверхность тормозных дисков или барабанов с заданными физико-механическими свойствами, что позволит увеличить их ресурс.

Комбинированный способ восстановления и упрочнения тормозных дисков и барабанов, включающий протачивание до выведения следов износа, восстановление и упрочнение рабочей поверхности с последующей механической обработкой до номинальных размеров, отличающийся тем, что после протачивания наносится металлокерамический порошок ПГ-10Н-01, перемешанный с жидким стеклом, на восстанавливаемую поверхность, после чего тормозные диски или барабаны подвергают сушке в печи на протяжении 40 минут при температуре 120°С, затем тормозные диски или барабаны восстанавливают и упрочняют вибродуговым методом с использованием омедненных графитовых электродов с режимами: сила тока 150 А, напряжение 28 В, частота вибрации омедненного графитового электрода 75 Гц, после чего тормозные диски или барабаны подвергают механической обработке до номинальных размеров, а в заключительной операции осуществляют электроискровой метод с заданными режимами: сила тока 130 A, частота вибрации вибратора 100 Гц, напряжение переменного тока на катушке вибратора 42 В, напряжение постоянного тока на электродержателе 60 В.