RU225495U1 - Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожного колеса. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение износа колодок и поверхностей катания железнодорожных колес, а также звуковых явлений при торможении, обусловленных избыточными фрикционными характеристиками при статических нагрузках на тормоз. Соответствие между коэффициентом трения скольжения и коэффициентом трения покоя материала колодки является оптимальным с точки зрения как износа пары трения, так и снижения звуковых явлений при торможении. Сохраняется достаточная способность остановки и стоянки составов на уклонах.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожных колес.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная вагонная колодка с композиционными вставками, включающая металлический каркас, композиционный фрикционный элемент с высоким коэффициентом трения, и боковые вставки с низким коэффициентом трения (см. патент РФ №127022, МПК В61Н 1/00, 2013 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является сложность конструкции и технологии изготовления колодки, а также нежелательные звуковые явления в конце торможения (когда происходит переход коэффициента трения скольжения в коэффициент трения покоя), который обычно существенно превосходит коэффициент трения скольжения.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, при этом материал композиционного фрикционного элемента имеет коэффициент трения скольжения от 0,37 до 0,47 (см. ТУ 2571-028-00149386-2000 «Колодки тормозные композиционные с сетчато-проволочным каркасом для железнодорожных грузовых вагонов». Дата введения 01.07.2000 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, коэффициент трения скольжения от 0,37 до 0,47» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком наиболее близкого аналога также являются нежелательные звуковые явления в конце торможения из-за разницы между коэффициентом трения скольжения и трения покоя.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение звуковых явлений путем оптимизации фрикционных характеристик материала композиционного фрикционного элемента в динамическом (при скольжении) и в статическом состояниях.

Техническим результатом, на получение которого направлена заявляемая полезная модель, является согласование между собой коэффициента трения скольжения и коэффициента трения покоя полимерного композиционного фрикционного элемента, исключающее резкое изменение значения коэффициента трения в конце торможения.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, материал которого имеет коэффициент трения скольжения от 0,37 до 0,47, материал композиционного фрикционного элемента выполнен с коэффициентом трения покоя, соответствующим коэффициенту трения скольжения.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «материал композиционного фрикционного элемента выполнен с коэффициентом трения покоя, соответствующим коэффициенту трения скольжения» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас (например, стальной сетчато-проволочный) и композиционный фрикционный элемент. Композиционный фрикционный элемент выполнен из материала (композита), включающего полимерную матрицу и различные дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. При различных рецептурных составах композита изменяются коэффициенты трения материала колодки. Рецептуры избираются таким образом, чтобы обеспечить коэффициент трения скольжения (динамический) от 0,37 до 0,47 и соответствующий коэффициент трения покоя от 0,37 до 0,47. Например, в случае использования в составе полимерного фрикционного композита значительного количества дисперсных абразивных частиц с размером более 1 мм основным механизмом трения становится не передеформирование, а абразивное резание. При этом, изменяя количество крупноразмерных абразивных частиц в композите, можно менять соотношение значений коэффициентов трения. Подбор необходимой дозировки и размеров абразивных частиц для каждого конкретного композита и конкретного типа колодок можно проводить с использованием машины трения посредством замеров значений коэффициентов трения.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием в пресс-форме с применением формовочной смеси необходимого состава и необходимых режимов формования.

Конкретным примером заявляемой полезной модели является колодка, композиционный фрикционный элемент которой изготовлен из композита, включающего 22 мас.% вулканизата каучука, 14 мас.% дисперсного волокнистого наполнителя, 5 мас.% дисперсного абразивного наполнителя (Al₂O₃ α-форма, размер частиц 1 мм), 59 мас.% модификаторов трения и дисперсных наполнителей. Коэффициент трения скольжения составляет 0,45; коэффициент трения покоя - 0,45.

Соответствие между коэффициентом трения скольжения и коэффициентом трения покоя материала колодки является оптимальным с точки зрения как снижения звуковых явлений при торможении, так и с точки зрения стабильности эксплуатационных характеристик, поскольку сохраняются высокие фрикционные характеристики при статических нагрузках, что обеспечивает достаточную способность остановки и стоянки составов на уклонах. Кроме того, крупноразмерные абразивные частицы имеют меньшую стоимость по сравнению с обычно применяемыми абразивами с дисперсностью 100±400 мкм.

Claims (1)

1. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас и композиционный фрикционный элемент, материал которого выполнен с коэффициентом трения скольжения от 0,37 до 0,47, отличающаяся тем, что материал композиционного фрикционного элемента выполнен с коэффициентом трения покоя, соответствующим коэффициенту трения скольжения.