ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ

Заявляемая полезная модель относится к фрикционным изделиям, содержащим полимерный композиционный фрикционный элемент и эксплуатирующимся в различных фрикционных узлах (колодки и накладки дисковых и барабанных тормозов, фрикционные изделия различных машин и оборудования и др.).
Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее фрикционный элемент, выполненный из полимерного фрикционного композита, при этом рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой (см. патент РФ №171789, МПК В61Н 5/00, 2017 г.) Существенные признаки аналога «фрикционный элемент, полимерный фрикционный композит, рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является увеличенный период приработки фрикционного изделия в начальный период его работы с контртелом, бывшем в эксплуатации (сменное фрикционное изделие), из-за возможности существенного несовпадения профилей шероховатостей рабочих поверхностей фрикционного изделия и контртела.
Прототипом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, рабочая поверхность которого выполнена глянцевой (см. патент РФ №213312, МПК F16D 69/02, 2022 г.) Существенные признаки прототипа «выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент, рабочая поверхность выполнена глянцевой» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа являются недостаточные фрикционные характеристики изделия во время первых торможений, что существенно снижает безопасность эксплуатации, хотя при этом и обеспечивается более быстрая приработка.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является уменьшение периода приработки тормозной накладки с одновременным сохранением достаточной тормозной эффективности при первых торможениях путем выполнения части рабочей поверхности фрикционного изделия в быстроприрабатываемом исполнении.
1
1
Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем выполненный из полимерного фрикционного композита фрикционный элемент с глянцевой рабочей поверхностью, часть рабочей поверхности фрикционного элемента выполнена шероховатой, при этом соотношение площадей глянцевой и шероховатой частей рабочей поверхности фрикционного изделия выбрано из соотношения: S=0,1÷0,9S; где S - площадь глянцевой части рабочей поверхности фрикционного изделия, S - площадь рабочей поверхности фрикционного изделия.
1
1
Существенные признаки заявляемой полезной модели «часть рабочей поверхности фрикционного элемента выполнена шероховатой, при этом соотношение площадей глянцевой и шероховатой частей рабочей поверхности выбрано из соотношения: S=0,1÷0,9S; где S - площадь глянцевой части рабочей поверхности фрикционного изделия, S - площадь рабочей поверхности фрикционного изделия» являются отличительными от признаков прототипа.
1
1
2
1
2
1
2
Фрикционное изделие содержит фрикционный элемент, изготовленный из полимерного фрикционного композита с полимерной матрицей из резита смолы и/или вулканизата каучука, и различные дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. Рабочая поверхность фрикционного элемента, т.е. поверхность, которая при трибосопряжении контактирует с соответствующей поверхностью контртела, выполнена в виде двух смежных поверхностей, одна из которых глянцевая, а другая шероховатая. Площади этих поверхностей могут быть близки, например площадь одной из них может составлять половину площади рабочей поверхности фрикционного элемента, но могут и достаточно существенно различаться. Например, глянцевая поверхность может составлять как до 90% от общей площади рабочей поверхности фрикционного элемента, так и от 10% от этой площади. При этом соотношение площади глянцевой поверхности (S) с общей площадью рабочей поверхности (S) фрикционного изделия S=0,1÷0,9S; соответственно соотношение площади шероховатой поверхности (S) с общей площадью рабочей поверхности обратное, т.е. если S составляет 10% от S, то S составляет 90%; если S составляет 90% от S, то S составляет 10%; и т.д.
Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например формованием из формовочной смеси в пресс-форме (в результате чего поверхности фрикционного изделия получаются глянцевыми, зеркальными), с последующей абразивной обработкой соответствующей части рабочей поверхности для придания ей шероховатости.
Применение фрикционного изделия заявляемой конструкции позволяет сократить период приработки, сохраняя на все время этого периода минимально необходимые фрикционные характеристики изделия. Это обеспечивается тем, что шероховатая поверхность сразу дает минимально необходимое значение коэффициента трения, что позволяет эксплуатировать фрикционное изделие в приработочном, т.е. щадящем режиме. Однако для полной приработки необходимо обычно полностью поменять профиль шероховатости рабочей поверхности, что требует достаточно длительного времени. Глянцевая же поверхность прирабатывается быстро, поскольку у нее нет первоначальной шероховатости, однако в начальный период приработки она не обеспечивает даже минимально необходимого значения коэффициента трения. Сочетание же двух типов рабочей поверхности позволяет как уменьшить время приработки, так и обеспечить минимально необходимый коэффициент трения на всем протяжении приработочного периода.
Если площадь глянцевой части поверхности составит менее 10% от общей площади рабочей поверхности фрикционного изделия, то заявленный технический результат практически не заметен, поскольку коэффициент взаимного перекрытия глянцевой части рабочей поверхности фрикционного изделия с рабочей поверхностью контртела будет очень мал, изделие будет вести себя практически как фрикционное изделие с полностью шероховатой рабочей поверхностью. По этой же причине, если глянцевая поверхность составит более 90% от площади рабочей поверхности фрикционного изделия, то изделие будет вести себя практически как фрикционное изделие с полностью глянцевой рабочей поверхностью.