ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ

Заявляемая полезная модель относится к машиностроению, в частности к выполненным из полимерных композиционных материалов (полимерных композитов) фрикционным изделиям (накладкам и колодкам барабанных и дисковых тормозов, муфт сцеплений и др.).
Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, в состав которого введены дисперсные частицы, выполненные из резита фенолформальдегидной смолы (см. патент РФ №2691526, МПК F16D 69/02, 2019 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, выполненный из полимерного композита, в состав которого введены дисперсные частицы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик изделия из-за снижения коэффициента трения при нагреве рабочей поверхности изделия в процессе трибосопряжения.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы силиката кальция и водного основного алюмосиликата магния и железа, подвергнутые нагреву до (800÷1000)°С (см. патент РФ №132443, МПК F16D 69/02, 2013 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, дисперсные частицы» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога также является снижение эксплуатационных характеристик изделия из-за снижения коэффициента трения при нагреве рабочей поверхности изделия в процессе трибосопряжения.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является стабилизация эксплуатационных характеристик изделия путем предотвращения снижения коэффициента трения посредством снижения нагрева рабочей поверхности изделия в процессе трибосопряжения.
Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем композиционный фрикционный элемент, в состав которого введены дисперсные частицы, дисперсные частицы выполнены из материала, способного выделять воду при эксплуатационном нагреве изделия.
Существенные признаки заявляемой полезной модели «дисперсные частицы выполнены из материала, способного выделять воду при эксплуатационном нагреве изделия» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент, который при необходимости может быть армирован, например путем фиксации на металлическом каркасе. Полимерный композиционный фрикционный элемент выполнен из полимерного композита на основе полимерной матрицы с различными дисперсными наполнителями, включая волокнистые. В качестве одного из наполнителей композит содержит частицы, выполненные из материала, способного выделять воду при эксплуатационных нагревах фрикционного изделия. При эксплуатации изделие нагревается от температуры окружающей среды до 500°С (а в некоторых случаях и до 700°С), усредненными температурами эксплуатации можно считать диапазон температур (80÷500)°С.
Изготавливаться заявляемое фрикционное изделие может известными методами, например формованием из полимерной композиции, содержащей соответствующие порошки.
2
3
2
Конкретным примером заявляемой полезной модели является фрикционное изделие, полимерный фрикционный элемент которого выполнен из полимерного композита, содержащего от 3% до 17% частиц аморфного гидроксида алюминия переменного состава (AlO⋅nHO), содержащего до 40% связанной воды. Размер частиц до 1500 мкм. Температура выделения воды частицами от 80°С до 750°С.
По мере выхода содержащих связанную воду частиц на поверхность трения фрикционного изделия по мере его износа, частицы попадают в нагретый в результате трибосопряжения поверхностный рабочий слой изделия, и начинают отделять связанную воду. В результате испарения воды рабочая поверхность изделия охлаждается, что противодействует ее перегреву и препятствует снижению коэффициента трения фрикционного изделия при эксплуатационных нагревах.