RU221308U1 - FRICTION PRODUCT - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к фрикционным изделиям, например, к колодкам дискового тормоза автомобилей, различных машин и оборудования. Целью заявляемой полезной модели является повышение эффективности шумоподавления за счет повышения подвижности противошумной пластины путем снижения сопротивления ее продольным перемещениям. Фрикционное изделие включает металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент. На поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой с глянцевой поверхностью, и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами. На обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован цинковый слой с глянцевой поверхностью.The utility model relates to friction products, for example, disc brake pads for cars, various machines and equipment. The purpose of the claimed utility model is to increase the efficiency of noise reduction by increasing the mobility of the anti-noise plate by reducing the resistance to its longitudinal movements. The friction product includes a metal frame and a polymer composite friction element molded to it. On the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer with a glossy surface is fixed, and an anti-noise metal plate with bent elements is placed. A zinc layer with a glossy surface is fixed on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame.

Description

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, содержащим армирующий металлический каркас, например к колодкам тормозов автомобилей, различных машин и оборудования.The claimed utility model relates to mechanical engineering, namely to friction products containing a reinforcing metal frame, for example, brake pads for cars, various machines and equipment.

Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена зафиксированная к фрикционному элементу противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, при этом поверхность размещенного на каркасе полимерного слоя, обращенная к противошумной пластине, выполнена шероховатой с выступами и впадинами (см. патент RU 2483232, МПК F16D 65/092, 2013 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, приформованный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена зафиксированная противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed and an anti-noise metal plate fixed to the friction element is placed with bent elements, while the surface of the polymer layer placed on the frame, facing the anti-noise plate, is made rough with protrusions and depressions (see patent RU 2483232, IPC F16D 65/092, 2013). The essential features of the analogue “a metal frame, a molded friction element, on the surface of the metal frame opposite the surface to which the friction element is molded, a polymer layer is fixed and a fixed anti-noise metal plate with bent elements is placed” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является отсутствие подвижности противошумной пластины в продольном направлении, т.е. в направлении действия силы трения, для дискового тормоза это направление, поперечное радиальному направлению тормозного диска, образующего пару трения с фрикционным изделием. Из-за отсутствия такой подвижности противошумная пластина не обладает возможностью «самоустановки» в процессе трибосопряжения и не может эффективно демпфировать колебания, направленные в продольном направлении, в результате чего не обеспечивается необходимое шумоподавление.The disadvantage of the analogue is the lack of mobility of the anti-noise plate in the longitudinal direction, i.e. in the direction of the friction force, for a disc brake this is the direction transverse to the radial direction of the brake disc forming a friction pair with the friction product. Due to the lack of such mobility, the anti-noise plate does not have the ability to “self-install” during tribo-coupling and cannot effectively damp vibrations directed in the longitudinal direction, as a result of which the necessary noise reduction is not provided.

Другим аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, содержащее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, где на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой, поверхность которого выполнена шероховатой (с выступами), и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической платины также зафиксирован полимерный слой, и противошумная металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса (см. патент RU 2535808, МПК F16D 65/092, 2014 г.). Существенные признаки другого аналога «металлический каркас, приформованный полимерный композиционный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой, противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован слой, противошумная металлическая пластина зафиксирована отогнутыми элементами к торцевой поверхности металлического каркаса» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.Another analogue of the claimed utility model is a friction product containing a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, where on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed, the surface of which is made rough (with protrusions) , and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, a polymer layer is also fixed on the surface of the anti-noise metal platinum facing the metal frame, and the anti-noise metal plate is fixed by bent elements to the end surface of the metal frame (see patent RU 2535808, IPC F16D 65/092, 2014 G.). Essential features of another analogue: “a metal frame, a molded polymer composite friction element, on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed, an anti-noise metal plate with bent elements, on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame the layer is fixed, the anti-noise metal plate is fixed by bent elements to the end surface of the metal frame” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком другого аналога также является отсутствие подвижности противошумной пластины относительно металлического каркаса в продольном направлении при эксплуатационных нагрузках, что не позволяет пластине эффективно демпфировать колебания, направленные продольно фрикционному изделию, из-за чего не обеспечивается эффективное шумоподавление этой составляющей фрикционных автоколебаний.The disadvantage of another analogue is also the lack of mobility of the anti-noise plate relative to the metal frame in the longitudinal direction under operating loads, which does not allow the plate to effectively damp vibrations directed longitudinally to the friction product, which is why effective noise reduction of this component of friction self-oscillations is not provided.

Прототипом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой с шероховатой поверхностью и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, обеспечивающими при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной металлической пластины в продольном направлении, а на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован цинковый слой с глянцевой поверхностью (см. патент RU 209890, МПК F16D 69/00, 2022 г.). Существенные признаки прототипа «металлический каркас, приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, обеспечивающими при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной металлической пластины в продольном направлении, на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован цинковый слой с глянцевой поверхностью» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The prototype of the claimed utility model is a friction product, including a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer with a rough surface is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements that ensure the mobility of the anti-noise metal plate in the longitudinal direction under operating loads, and on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, a zinc layer with a glossy surface is fixed (see patent RU 209890, IPC F16D 69/00, 2022). Essential features of the prototype: a metal frame, a polymer composite friction element molded to it, on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, ensuring the mobility of the anti-noise metal plate under operational loads. plates in the longitudinal direction, on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, a zinc layer with a glossy surface is fixed” coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком прототипа является снижение подвижности противошумной пластины в продольном направлении в случае эксплуатационных нагрузок меньших, чем максимально допустимые, что замедляет процесс «самоустановки» пластины и ухудшает шумоподавление.The disadvantage of the prototype is the reduction in the mobility of the anti-noise plate in the longitudinal direction in the case of operating loads less than the maximum permissible, which slows down the process of “self-installation” of the plate and worsens noise reduction.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности шумоподавления за счет повышения подвижности противошумной пластины путем снижения сопротивления ее продольным перемещениям.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the efficiency of noise reduction by increasing the mobility of the anti-noise plate by reducing the resistance to its longitudinal movements.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, обеспечивающими при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной пластины в продольном направлении, а на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован цинковый слой с глянцевой поверхностью, поверхность полимерного слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, выполнена глянцевой.To achieve the specified technical result in a friction product, including a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed , ensuring, under operational loads, the mobility of the anti-noise plate in the longitudinal direction, and on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, a zinc layer with a glossy surface is fixed, the surface of the polymer layer is fixed on the surface of the metal frame, opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, made glossy.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «поверхность полимерного слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, выполнена глянцевой» являются отличительными от признаков прототипа.The essential features of the claimed utility model “the surface of the polymer layer fixed on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded is made glossy” are distinctive from the features of the prototype.

Фрикционное изделие содержит металлический каркас, обычно плоский. К каркасу приформован фрикционный элемент, изготовленный из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. На поверхности каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован фрикционный элемент (так называемая «тыльная» поверхность каркаса), размещен полимерный слой (например, грунтовки, мастики и т.п.), зафиксированный (например за счет адгезии) на этой поверхности. Поверхность этого полимерного слоя (противоположная металлическому каркасу) выполнена глянцевой, т.е. гладкой без заметных неровностей. Поверх полимерного слоя на каркасе размещена противошумная металлическая пластина. Форма этой пластины может соответствовать форме металлического каркаса или отличаться от нее. Противошумная металлическая пластина выполнена с отогнутыми элементами, фиксирующими эту пластину к торцевой поверхности металлического каркаса. При этом усилие фиксации зависит от силы прижатия отогнутых элементов к торцевой поверхности металлического каркаса, которая в свою очередь определяется усилием отгиба элементов и степенью их отогнутости. Эти параметры подбираются под конкретные эксплуатационные нагрузки соответствующего фрикционного изделия (тормозного узла) таким образом, чтобы противошумная металлическая пластина была подвижна при эксплуатационных нагрузках (имела возможность смещения по поверхности каркаса, соответствующего «самоустановке» пластины в процессе эксплуатации). На поверхности металлической противошумной пластины, обращенной к металлическому каркасу, размещен цинковый слой, у которого поверхность, обращенная к металлическому каркасу, выполнена глянцевой. Выполнение двух взаимодействующих поверхностей глянцевыми облегчает «самоустановку» противошумной пластины под действием даже сниженных эксплуатационных нагрузок из-за гладкости поверхностей. Подвижность металлической противошумной пластины обеспечивается в направлении эксплуатационного усилия трения, возникающего при трибосопряжении колодки с тормозным диском. Для дисковых тормозов это направление продольно колодке, т.е. поперечно направлению радиуса диска. И для дисковых, и для других типов тормозов это направление совпадает с направлением смещения контртела относительно фрикционного изделия при трибосопряжении.The friction product contains a metal frame, usually flat. A friction element made of a polymer friction composite, including a polymer matrix and dispersed, including fibrous, fillers, is molded to the frame. On the surface of the frame opposite the surface to which the friction element is molded (the so-called “rear” surface of the frame), there is a polymer layer (for example, primer, mastic, etc.) fixed (for example, due to adhesion) on this surface. The surface of this polymer layer (opposite the metal frame) is glossy, i.e. smooth without noticeable irregularities. An anti-noise metal plate is placed on top of the polymer layer on the frame. The shape of this plate may match or differ from the shape of the metal frame. The anti-noise metal plate is made with bent elements that fix this plate to the end surface of the metal frame. In this case, the fixation force depends on the force of pressing the bent elements to the end surface of the metal frame, which in turn is determined by the force of bending the elements and the degree of their bent. These parameters are selected for the specific operating loads of the corresponding friction product (brake assembly) in such a way that the anti-noise metal plate is movable under operating loads (has the ability to move along the surface of the frame, corresponding to the “self-installation” of the plate during operation). On the surface of the metal anti-noise plate facing the metal frame, there is a zinc layer, the surface of which facing the metal frame is glossy. Making the two interacting surfaces glossy facilitates the “self-installation” of the anti-noise plate under the influence of even reduced operating loads due to the smoothness of the surfaces. The mobility of the metal anti-noise plate is ensured in the direction of the operational friction force that occurs during tribocoupling of the pad with the brake disc. For disc brakes, this direction is longitudinal to the pad, i.e. transverse to the direction of the disk radius. For both disc and other types of brakes, this direction coincides with the direction of displacement of the counterbody relative to the friction product during tribocoupling.

Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, при этом после формования на каркас наносится соответствующий полимерный слой, а для изготовления противошумной пластины используется оцинкованный металл с глянцевыми поверхностями, например соответствующий оцинкованный стальной лист.The inventive friction product can be manufactured using known methods; after molding, a corresponding polymer layer is applied to the frame, and for the manufacture of an anti-noise plate, galvanized metal with glossy surfaces, for example, a corresponding galvanized steel sheet, is used.

Подвижность противошумной пластины в заявляемой конструкции фрикционного изделия сохраняется в течение всего периода эксплуатации. При торможении образуются так называемые фрикционные автоколебания, обусловленные дискретностью процесса взаимодействия пары трения (схватывания и проскальзывания). При этом колебания распространяются по трем основным направлениям (векторам): по направлению силы трения (продольно рабочей поверхности фрикционного изделия), ортогонально рабочей поверхности фрикционного изделия, и радиально рабочей поверхности контртела (диска, барабана и пр.). Повышенная эксплуатационная подвижность противошумной пластины обеспечивает демпфирование наиболее значимой составляющей этих фрикционных автоколебаний - по направлению силы трения, в результате чего снижается вероятность возникновения резонансных явлений и обусловленных ими нежелательных звуковых явлений (писка, скрипа, свиста и т.д.).The mobility of the anti-noise plate in the inventive design of the friction product is maintained throughout the entire period of operation. When braking, so-called frictional self-oscillations are formed, caused by the discrete nature of the friction pair interaction process (grasping and slipping). In this case, the vibrations propagate in three main directions (vectors): along the direction of the friction force (longitudinal to the working surface of the friction product), orthogonal to the working surface of the friction product, and radially to the working surface of the counterbody (disc, drum, etc.). The increased operational mobility of the anti-noise plate ensures damping of the most significant component of these frictional self-oscillations - in the direction of the friction force, as a result of which the likelihood of resonance phenomena and the resulting unwanted sound phenomena (squeaking, creaking, whistling, etc.) is reduced.

Claims (1)

Фрикционное изделие, включающее металлический каркас и приформованный к нему полимерный композиционный фрикционный элемент, при этом на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, зафиксирован полимерный слой и размещена противошумная металлическая пластина с отогнутыми элементами, обеспечивающими при эксплуатационных нагрузках подвижность противошумной пластины в продольном направлении, а на обращенной к металлическому каркасу поверхности противошумной металлической пластины зафиксирован цинковый слой с глянцевой поверхностью, отличающееся тем, что поверхность полимерного слоя, зафиксированного на поверхности металлического каркаса, противоположной поверхности, к которой приформован полимерный композиционный фрикционный элемент, выполнена глянцевой.A friction product that includes a metal frame and a polymer composite friction element molded to it, while on the surface of the metal frame opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, a polymer layer is fixed and an anti-noise metal plate with bent elements is placed, ensuring mobility under operational loads anti-noise plate in the longitudinal direction, and on the surface of the anti-noise metal plate facing the metal frame, a zinc layer with a glossy surface is fixed, characterized in that the surface of the polymer layer fixed on the surface of the metal frame, opposite the surface to which the polymer composite friction element is molded, is made of a glossy .