ГРЕБНЕВАЯ ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к гребневым тормозным колодкам, например содержащим чугунную вставку колодкам тягового железнодорожного подвижного состава.
Аналогом заявляемой полезной модели является гребневая (фланцевая) тормозная колодка, содержащая металлический каркас с гребнем, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, отделенную от композиционного фрикционного элемента канавками (воздушными зазорами) таким образом, что композиционный фрикционный элемент не находится в контакте с продольными сторонами вставки (см. патент RU №2674727, МПК В61Н 1/00, 2018 г., пункт 12 формулы патента). Существенные признаки аналога «металлический каркас с гребнем, композиционный фрикционный элемент, металлическая вставка, отделенная от композиционного фрикционного элемента канавками» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является повышенная деформируемость колодки в условиях ударных изгибающих нагрузок в процессе эксплуатации из-за отсутствия монолитности фрикционного элемента колодки в ее центральной части. По этой же причине колодка имеет недостаточную устойчивость к воздействию вибрации, возникающей из-за фрикционных автоколебаний отдельных частей композиционного фрикционного элемента и вставки при трибосопряжении.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является гребневая тормозная колодка, содержащая металлический каркас с гребнем, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, отделенную от композиционного фрикционного элемента канавками таким образом, что за пределами канавок композиционный фрикционный элемент находится в контакте с продольными сторонами вставки (см. патент RU №2674727, МПК В61Н 1/00, 2018 г., пункт 10 формулы патента). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас с гребнем, композиционный фрикционный элемент, металлическая вставка, отделенная от композиционного фрикционного элемента канавками, композиционный фрикционный элемент находится в контакте с продольными сторонами вставки за пределами канавок» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога являются неоптимальные размеры канавок, что не позволяет достичь необходимого эффекта по отводу тепла при значительной площади контакта композиционного фрикционного элемента с продольными сторонами вставки, или, при незначительной площади контакта композиционного фрикционного элемента с продольными сторонами вставки, не снижает уровень деформируемости колодки к ударным изгибающим нагрузкам и не повышает ее виброустойчивость.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является оптимизация размеров канавок, при которых достигается как эффективный теплоотвод, так и снижается деформируемость и повышается виброустойчивость колодок.
Для достижения указанного технического результата в гребневой тормозной колодке, содержащей металлический каркас с гребнем, композиционный фрикционный элемент и металлическую вставку, отделенную от композиционного фрикционного элемента канавками, за пределами которых композиционный фрикционный элемент находится в контакте с продольными сторонами вставки, площади контактирования композиционного фрикционного элемента с продольными сторонами вставки составляют от 20% до 80% площадей продольных сторон вставки.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «площади контактирования композиционного фрикционного элемента с продольными сторонами вставки составляют от 20% до 80% площадей продольных сторон вставки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Колодка тягового подвижного состава включает стальной каркас с гребнем (состоящим из одной или нескольких частей), и фрикционный элемент, выполненный из композита, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители. В центральной части колодки размещена металлическая вставка, например, из чугуна. Продольные стороны вставки (стороны, направленные к фрикционному элементу) частично отделены от композиционного фрикционного элемента канавками, а частично с ним контактируют. Площадь контактирования продольных сторон вставки с композиционным фрикционным элементом составляет 20%÷80% от общей площади каждой продольной стороны вставки.
Конкретным примером заявляемой полезной модели является колодка UR01, в которой прорезаны канавки по продольным сторонам чугунной вставки.
Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием, с последующим прорезанием канавок.
Выполнение заявляемой колодки позволяет при сохранении эффективного теплоотвода, сберегающего композиционный фрикционный элемент и снижающей в нем термические трещины, обеспечить достаточную монолитность колодки, препятствующую ее деформируемости и повышающую виброустойчивость.