RU216081U1 - FRICTION PRODUCT - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к фрикционным изделиям, эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники и других машин (дисковые, барабанные, ленточные тормоза и др.). Фрикционное изделие включает выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, на рабочей поверхности которого размещен полимерный поверхностный слой. Рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой. Толщина поверхностного слоя соответствует показателю шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента. За счет одновременного вступления в трибосопряжение как приработочного слоя, так и полимерного фрикционного композита фрикционного элемента уменьшается период приработки шероховатой рабочей поверхности фрикционного элемента.The utility model relates to friction products used in friction units of automotive and tractor equipment and other machines (disc, drum, band brakes, etc.). The friction product includes a friction element made of a polymer friction composite, on the working surface of which a polymer surface layer is placed. The working surface of the friction element is made rough. The thickness of the surface layer corresponds to the roughness index of the working surface of the composite friction element. Due to the simultaneous entry into the tribological interface of both the running-in layer and the polymer friction composite of the friction element, the period of running-in of the rough working surface of the friction element is reduced.

Description

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим полимерный композиционный фрикционный элемент, который может быть совмещен или не совмещен с металлическим каркасом, и эксплуатирующимся во фрикционных узлах автотракторной техники и других машин (дисковые, барабанные, ленточные тормоза и др.).The claimed utility model relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a polymer composite friction element, which may or may not be combined with a metal frame, and is used in friction units of automotive equipment and other machines (disc, drum, band brakes, etc.). ).

Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее композиционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, при этом на рабочей поверхности композиционного элемента размещен поверхностный слой, выполненный из полимерной матрицы и наполнителя, в котором массовое соотношение матрицы к наполнителю большее, чем соотношение полимерной матрицы и наполнителя в полимерном фрикционном композите, из которого выполнен фрикционный элемент (см. патент РФ №2187025, МПК F16D 69/02, 2002 г.) Существенные признаки аналога «композиционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, на рабочей поверхности композиционного элемента размещен поверхностный слой полимерный» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a friction product containing a composite element made of a polymer friction composite, while on the working surface of the composite element there is a surface layer made of a polymer matrix and a filler in which the mass ratio of the matrix to the filler is greater than the ratio of the polymer matrix and filler in the polymer friction composite from which the friction element is made (see RF patent No. 2187025, IPC F16D 69/02, 2002). polymeric" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является увеличенный период приработки непосредственно поверхности композиционного фрикционного элемента, поскольку для этого требуется полный износ поверхностного слоя, после чего в трибосопряжение вступает уже и собственно материал композиционного фрикционного элемента. В результате увеличивается период приработки, в течение которого не достигаются необходимые эксплуатационные фрикционные характеристики изделия.The disadvantage of the analogue is the increased period of running-in directly to the surface of the composite friction element, since this requires complete wear of the surface layer, after which the material of the composite friction element itself enters the tribological interface. As a result, the running-in period increases, during which the required operational frictional characteristics of the product are not achieved.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, при этом на рабочей поверхности фрикционного элемента размещен поверхностный слой, выполненный из термореактивного полимера в неотвержденном состоянии с порошкообразным наполнителем, при этом полимер обладает адгезионными свойствами по отношению к материалу контртела, рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена пористой, при этом размеры частиц порошкообразного наполнителя соответствуют или меньше размеров пор в полимерном композите, и поверхностный слой дополнительно размещен в порах композита (см. патент РФ №2290546, МПК F16D 69/02, 2006 г.). Существенные признаки аналога «фрикционный элемент, полимерный фрикционный композит, на рабочей поверхности фрикционного элемента размещен поверхностный слой, выполненный из полимера» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The closest analogue of the claimed utility model is a friction product containing a friction element made of a polymer friction composite, while on the working surface of the friction element there is a surface layer made of a thermosetting polymer in an uncured state with a powdered filler, while the polymer has adhesive properties with respect to to the material of the counterbody, the working surface of the friction element is made porous, while the particle size of the powdered filler corresponds to or is smaller than the pore size in the polymer composite, and the surface layer is additionally placed in the pores of the composite (see RF patent No. 2290546, IPC F16D 69/02, 2006 .). The essential features of the analogue "friction element, polymer friction composite, a surface layer made of polymer is placed on the working surface of the friction element" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком наиболее близкого аналога также является увеличенный период приработки, требующий износа поверхностного слоя, прежде чем наступит момент трибосопряжения собственно материала (полимерного фрикционного композита) фрикционного элемента.The disadvantage of the closest analogue is also an increased period of running-in, which requires wear of the surface layer before the moment of tribological conjugation of the material itself (polymer friction composite) of the friction element comes.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение периода приработки шероховатой рабочей поверхности фрикционного элемента за счет одновременного вступления в трибосопряжение как приработочного слоя, так и полимерного фрикционного композита фрикционного элемента.The task to be solved by the claimed utility model is to reduce the running-in period of the rough working surface of the friction element due to the simultaneous entry into the tribological interface of both the running-in layer and the polymer friction composite of the friction element.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, на рабочей поверхности которого размещен полимерный поверхностный слой, а сама рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой, толщина поверхностного слоя соответствует показателю шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента.To achieve the specified technical result in a friction product, including a friction element made of a polymer friction composite, on the working surface of which a polymer surface layer is placed, and the working surface of the friction element itself is made rough, the thickness of the surface layer corresponds to the roughness index of the working surface of the composite friction element.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «толщина поверхностного слоя соответствует показателю шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.The essential features of the claimed utility model "the thickness of the surface layer corresponds to the roughness index of the working surface of the composite friction element" are distinctive from the features of the closest analogue.

Фрикционное изделие содержит полимерный фрикционный элемент, который при необходимости может быть зафиксирован на металлическом или ином каркасе приформовыванием, приклепкой, приклейкой и т.п. В качестве полимерной матрицы композита могут использоваться отвержденные смолы, вулканизованные каучуки и т.д. В качестве наполнителей композита могут использоваться различные дисперсные материалы, в том числе волокнистые. Фрикционный элемент изготавливается методом формования (в пресс-форме) из формовочной смеси с последующей механической обработкой, образующей шероховатую рабочую поверхность фрикционного элемента, которая вступает в трибосопряжение с контртелом при эксплуатации фрикционного изделия. На шероховатой рабочей поверхности размещен поверхностный слой, выполненный из материала на основе смоляного или каучукового связующего и наполнителей. Этот материал может быть как отвержденным, так и не отвержденным. Толщина слоя соответствует шероховатости поверхности композиционного фрикционного элемента, например может быть близка к высоте неровностей R_z.The friction product contains a polymeric friction element, which, if necessary, can be fixed on a metal or other frame by molding, riveting, gluing, etc. Cured resins, vulcanized rubbers, etc. can be used as the polymer matrix of the composite. Various dispersed materials, including fibrous ones, can be used as composite fillers. The friction element is made by molding (in a mold) from a molding sand followed by mechanical processing, which forms a rough working surface of the friction element, which enters into triboconjugation with the counterbody during the operation of the friction product. On the rough working surface there is a surface layer made of a material based on a resin or rubber binder and fillers. This material may or may not be cured. The layer thickness corresponds to the surface roughness of the composite friction element, for example, it can be close to the height of the irregularities R _z .

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например путем нанесения на шероховатую рабочую поверхность фрикционного элемента соответствующего количества полимера.The inventive friction product can be manufactured by known methods, for example, by applying an appropriate amount of polymer to the rough working surface of the friction element.

Конкретным примером заявляемого фрикционного изделия является колодка дискового тормоза автомобиля, рабочая поверхность которой выполнена шероховатой R_z≈0,25 мм. На рабочую поверхность колодки нанесен слой полимерного материала толщиной ≈0,25 мм.A specific example of the claimed friction product is a car disc brake pad, the working surface of which is made rough R _z ≈0.25 mm. A layer of polymeric material with a thickness of ≈0.25 mm is applied to the working surface of the block.

В случае, если толщина поверхностного слоя соответствует неровностям профиля рабочей поверхности, то уже при первом торможении в контакт с контртелом вступит и поверхностный слой, и собственно фрикционный элемент (вершины выступов). В результате обеспечится быстрая приработка рабочей поверхности колодки. Если толщина поверхностного слоя будет превышать неровности рабочей поверхности, то начальные торможения будут проходить без участия собственно рабочего материала фрикционного элемента, который не будет поэтому прирабатываться. Если толщина поверхностного слоя будет меньше неровностей поверхности, то первоначальные торможения будут проходить только вершинами выступов, т.е. при очень маленьком коэффициенте взаимного перекрытия, что не обеспечивает необходимой эффективности торможения.If the thickness of the surface layer corresponds to the irregularities of the profile of the working surface, then already during the first braking, both the surface layer and the friction element itself (the tops of the protrusions) will come into contact with the counterbody. As a result, quick running-in of the working surface of the block will be ensured. If the thickness of the surface layer exceeds the unevenness of the working surface, then the initial braking will take place without the participation of the actual working material of the friction element, which will therefore not be run in. If the thickness of the surface layer is less than the surface irregularities, then the initial decelerations will occur only at the tops of the protrusions, i.e. with a very small coefficient of mutual overlap, which does not provide the necessary braking efficiency.

Claims (1)

Фрикционное изделие, включающее выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, на рабочей поверхности которого размещен полимерный поверхностный слой, а сама рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой, отличающееся тем, что толщина поверхностного слоя соответствует высоте неровностей шероховатости рабочей поверхности композиционного фрикционного элемента, характеризующейся параметром Rz.A friction article comprising a friction element made of a polymer friction composite, on the working surface of which a polymer surface layer is placed, and the working surface of the friction element itself is made rough, characterized in that the thickness of the surface layer corresponds to the height of the unevenness of the roughness of the working surface of the composite friction element, characterized by the parameter Rz .