ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств, например, тормозным колодкам пассажирских и грузовых вагонов, электропоездов, локомотивов, другого рельсового транспорта.
Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая композиционный фрикционный элемент и фрикционную абразивную вставку из чугуна, защемленную в проволочном каркасе и запрессованную в композиционном фрикционном элементе, при этом вставка в верхней нерабочей части снабжена выемками, уступами или заплечиками для позиционирования проволоки каркаса по толщине вставки (см. патент RU №95768, МПК F16D 65/04, 2010 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, вставка из чугуна» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является снижение стойкости колодки к ударным нагрузкам в процессе эксплуатации из-за недостаточной массы вставки, что приводит к перегреву вставки и обуславливает неравномерность распределения термических нагрузок по колодке.
Прототипом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, представляющий собой впрессованные в композиционный фрикционный элемент тыльной стороны колодки по периметру колодки две замкнутые рамки, внутренние части которых взаимно перекрыты и отогнуты наружу тыльной части колодки, образуя ушко для пропуска чеки, чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки и запрессованную в композиционный фрикционный элемент, при этом колодка с тыльной ее стороны содержит металлическую сетку или перфорированную жесть, впрессованную в композиционный фрикционный элемент, вставка в верхней нерабочей части имеет паз с ее тыльной стороны, запрессованный фрикционным композиционным материалом с отверстием для пропуска чеки, и консоли, симметрично расположенные по длине вставки с каждой ее стороны, причем верхняя нерабочая часть вставки вставлена в более узкую рамку проволочного каркаса и защемлена в ней (см. патент RU №2340805, МПК B61H 1/00, 2008 г.). Существенные признаки прототипа «композиционный фрикционный элемент, металлический каркас, чугунная вставка» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа также является снижение стойкости колодки к ударным термическим нагрузкам при эксплуатации из-за неравномерности распределения термических и механических нагрузок по колодке вследствие того, что вставка имеет неоптимальную массу.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение стойкости колодки к ударным термическим нагрузкам при эксплуатации путем обеспечения оптимальной массы вставки в колодке.
Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку, масса вставки составляет 8÷17% от массы колодки.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «масса вставки составляет 8÷17% от массы колодки» являются отличительными от признаков прототипа.
Колодка железнодорожного транспортного средства включает композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна. Масса вставки не менее 0,08 массы колодки, и не более 0,17 массы колодки.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является колодка тормозная полуметаллическая с сетчато-проволочным каркасом и чугунной вставкой, дет.126-12-58-01. Масса вставки составляет ≈0,6 кг; масса колодки ≈5,0 кг (или ≈4,7 кг для дет. 126-12-58).
Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами.
Выполнение вставки с массой, составляющей не менее 8% массы колодки, обеспечивает оптимально необходимую теплоемкость вставки, что снижает перегрев полимерного фрикционного композита, контактирующего со вставкой. Однако, при массе вставки более 17% возможно чрезмерное аккумулирование тепла во вставке, что может привести к деформациям колодки в результате разницы в коэффициентах термического расширения материалов вставки и полимерного композита. В результате выбранное соотношение является оптимальным и повышает стойкость колодки к ударным термическим нагрузкам при эксплуатации.