НАКЛАДКА ТОРМОЗНАЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
BRAKE LINING OF DISK BRAKE OF RAILWAY VEHICLE

Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к накладкам тормозным для железнодорожных дисковых тормозов.
Аналогом заявляемого изобретения является накладка тормозная дискового тормоза скоростного поезда, включающая металлический тыльник и фрикционный элемент, выполненный с тремя радиальными углублениями (см. Б.А. Ширяев. Производство тормозных колодок из композиционных материалов для железнодорожных вагонов. М., «Химия», 1982 г., сс. 81-82). Существенные признаки аналога «металлический тыльник, фрикционный элемент с тремя углублениями» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является недостаточно эффективная передача преобразованной энергии механического движения во внешнюю среду в трибосопряжении, а также недостаточно эффективное удаление продуктов износа из трибосистемы, что существенно снижает эксплуатационные характеристики накладки тормозной и дискового тормоза.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является накладка тормозная для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, содержащая закрепленные на металлическом тыльнике фрикционные элементы с углублениями, 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 одно несквозное углубление по длине и одно несквозное 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 RU №2551051, МПК B61H 5/00, 2015 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический тыльник, фрикционный элемент с несквозными углублениями, одно несквозное углубление по длине и два несквозных углубления по ширине» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога также является недостаточно эффективный отвод преобразованной энергии (тепла) и продуктов износа из зоны трибосопряжения, что обуславливает снижение эксплуатационных характеристик тормозной накладки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик накладки тормозной путем обеспечения более эффективного отвода тепла и продуктов износа из рабочей зоны накладки (зоны трибосопряжения). Другим техническим результатом, получение которого может обеспечить заявляемое изобретение, является упрощение оборудования и технологии изготовления накладки тормозной.
Для достижения указанного технического результата в накладке тормозной дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающей металлический тыльник и фрикционный элемент с несквозными углублениями, причем два углубления выполнены по ширине накладки, а одно по длине, рабочая поверхность (поверхность трения) фрикционного элемента выполнена шероховатой, поверхности двух углублений, выполненных по ширине накладки, выполнены глянцевыми, при этом площадь двух углублений, выполненных по ширине накладки, уменьшается по их глубине, а поверхность одного углубления, выполненного по длине накладки, выполнена шероховатой с шероховатостью, равной или большей шероховатости рабочей поверхности накладки тормозной, при этом площадь одного углубления, выполненного по длине накладки, не изменяется по его глубине, а в начальный период эксплуатации накладки тормозной (при износе накладки тормозной, близком к нулю) ширина каждого из двух углублений, выполненных по ширине накладки, выбрана из соотношения: L=0,8÷1,2H; где L - ширина каждого из двух углублений, выполненных по ширине накладки тормозной, H - ширина углубления, выполненного по длине накладки тормозной.
Существенные признаки заявляемого изобретения «рабочая поверхность фрикционного элемента выполнена шероховатой, поверхности двух углублений, выполненных по ширине накладки, выполнены глянцевыми, при этом площадь двух углублений, выполненных по ширине накладки, уменьшается по их глубине, а поверхность одного углубления, выполненного по длине накладки, выполнена шероховатой с шероховатостью, равной или большей шероховатости рабочей поверхности накладки тормозной, при этом площадь этого одного углубления не изменяется по его глубине, а в начальный период эксплуатации накладки тормозной (при износе накладки тормозной, близком к нулю) ширина каждого из двух углублений, выполненных по ширине накладки, выбрана из соотношения: L=0,8÷1,2H; где L - ширина каждого из двух углублений, выполненных по ширине накладки тормозной, H - ширина углубления, выполненного по длине накладки тормозной» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 представлена накладка тормозная, вид со стороны рабочей поверхности.
Накладка тормозная дискового тормоза железнодорожного транспортного средства включает металлический тыльник 1 (показан пунктиром) и фрикционный элемент 2 с несквозными углублениями 3, выполненными по ширине накладки, и несквозным углублением 4, выполненным по длине накладки. Фрикционный элемент выполнен из композиционного материала. Рабочая поверхность А фрикционного элемента выполнена шероховатой, поверхности Б углублений 3 выполнены глянцевыми, поверхность В углубления 4 выполнена шероховатой, при этом шероховатость рабочей поверхности меньше или равна шероховатости поверхности углубления 4. Ширина L углублений 3 составляет от 0,8 до 1,2 ширины H углубления 4. Площадь углублений 3 уменьшается по их глубине, площадь углубления 4 по его глубине остается неизменной.
Изготавливаться заявляемая накладка тормозная может известными методами, например приформовыванием фрикционного элемента к металлическому тыльнику в пресс-форме с последующей обработкой, при этом углубления 3 изготавливаются в процессе формования, а углубление 4 прорезается фрезой в процессе механической обработки.
Выполнение накладки с заявляемой конструкцией рабочей поверхности и углублений фрикционного элемента в начальный период эксплуатации снижает возможность чрезмерного задержания продуктов износа в углублениях за счет выполнения поперечных (по ширине накладки) углублений с глянцевой поверхностью и способствует их ускоренному очищению. Это снижает возможность возгорания продуктов износа. По мере износа тормозной накладки снижению возможности возгорания продуктов износа способствует задержание продуктов износа в продольном углублении за счет шероховатости его поверхности, что снижает ширину углубления, а также за счет уменьшения площади глянцевых углублений, что, соответственно, снижает возможность обдува (подачи воздуха в зону трения), так как по мере износа накладка тормозная получает все большее количество тепла на единицу массы и сильнее перегревается. Снижение же обдува уменьшает вероятность возгорания. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики накладки тормозной. Поскольку два углубления изготавливаются непосредственно при формовании, упрощается технология изготовления накладки тормозной, так как требуется не трехкратная прорезка углубления, а только однократная, что также упрощает и оборудование для прорезки. При этом упрощается и пресс-форма, так как пресс-форма для «скрещивающихся» углублений имеет существенно более сложную конструкцию, к ней предъявляются особые требования как по чистоте поверхностей, так и по свойствам применяемых материалов.