ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Заявляемая полезная модель относится к дисковым тормозам железнодорожного транспорта, а именно к дисковым тормозным накладкам.
Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная накладка к дисковому тормозу вагона электропоезда ЭР-200, включающая металлический тыльник, приформованный к композиционному материалу 140-42, в котором радиально выполнены три углубления - паза (см. Б.А. Ширяев. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М., «Химия», 1982 г., с. 81-83). Существенные признаки аналога «металлический тыльник, приформованный к композиционному материалу, в котором выполнены углубления - пазы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога в начальный период эксплуатации тормозной накладки являются обусловленные недостаточно эффективным отводом продуктов износа из зоны трения, повышенная зависимость коэффициента трения от скорости, недостаточная стабильность коэффициента трения при максимальных температурах, возможность возгорания продуктов износа при форсированных режимах торможения, повышенная возможность термических повреждений тормозного диска.
Прототипом заявляемой полезной модели является тормозная накладка для дискового тормоза железнодорожного подвижного состава, содержащая закрепленные на металлическом тыльнике фрикционные элементы с пазами, при этом фрикционные элементы представляют собой две отдельно взятые половины накладки, выполненные в виде зеркального отражения друг друга, каждая из половин накладки имеет хотя бы один несквозной паз (углубление) по длине и один несквозной паз (углубление) по ширине, а металлический тыльник каждой из половин накладки выполнен не на всю тыльную поверхность, а только в местах закрепления накладки в тормозном узле (см. патент РФ №2551051, МПК F16D 65/092, 2015 г.). Существенные признаки прототипа «металлический тыльник, фрикционный элемент с несквозными углублениями» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком прототипа также является недостаточно эффективный отвод продуктов износа из зоны трения, что обуславливает снижение эксплуатационных характеристик, вплоть до возгорания продуктов износа в тормозном узле.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик тормозных накладок путем обеспечения более эффективного отвода продуктов износа из рабочей зоны накладки (зоны трения) в начальный период эксплуатации, и снижение возможности возгорания продуктов износа в конце эксплуатации.
Для достижения указанного технического результата в тормозной накладке для дискового тормоза железнодорожного подвижного состава, включающей металлический тыльник и фрикционный элемент с несквозными углублениями, рабочая поверхность (поверхность трения) фрикционного элемента выполнена шероховатой, поверхность углублений выполнена глянцевой, а площадь углублений уменьшается по их глубине до нулевого значения на максимальной глубине.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой, поверхность углублений выполнена глянцевой, а площадь углублений уменьшается по их глубине до нулевого значения на максимальной глубине» являются отличительными от признаков прототипа.
На чертеже представлена тормозная накладка, вид со стороны рабочей поверхности.
Тормозная накладка для дискового тормоза железнодорожного подвижного состава включает металлический тыльник 1 (показан пунктиром) и фрикционный элемент 2 с несквозными углублениями 3. Фрикционный элемент выполнен из композиционного материала. Рабочая поверхность А фрикционного элемента выполнена шероховатой, а поверхности Б углублений выполнены глянцевыми (блестящими, отполированными до блеска). Глубина углублений составляет ≈70% от толщины фрикционного элемента. На рабочей поверхности фрикционного элемента площадь углублений составляет ≈18% от площади рабочей поверхности, на глубине 35% от толщины фрикционного элемента площадь углублений составляет ≈10% от площади рабочей поверхности. На максимальной глубине площадь углублений нулевая.
Изготавливаться тормозная накладка может известными методами, например приформовыванием фрикционного элемента к металлическому тыльнику в пресс-форме с последующей механической обработкой.
Выполнение тормозной накладки с заявляемой конструкцией рабочей поверхности и углублений фрикционного элемента в начальный период эксплуатации снижает за счет гладкости поверхностей углублений возможность чрезмерного задержания продуктов износа в углублениях и способствует их ускоренному очищению. Это снижает возможность возгорания продуктов износа. Также снижению возможности возгорания продуктов износа способствует уменьшение площади углублений по мере износа тормозной накладки при эксплуатации, поскольку снижается возможность обдува (подачи воздуха в зону трения), так как по мере износа тормозная накладка получает все большее количество тепла на единицу массы и сильнее перегревается. Снижение же обдува уменьшает вероятность возгорания. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики тормозной накладки.