ТОРМОЗНАЯ НАКЛАДКА ДЛЯ ДИСКОВОГО ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к дисковым тормозам железнодорожного транспорта, а именно к дисковым тормозным накладкам.
Аналогом заявляемой полезной модели является фрикционная накладка для железнодорожного дискового тормоза, включающая фрикционный элемент, снабженный рабочей и тыльной поверхностями, зафиксированный со стороны тыльной поверхности на металлическом тыльнике, имеющем профиль в виде ласточкина хвоста (см. патент РФ №2757105, МПК В61Н 5/00, 2021 г., фиг. 7; фиг. 9). Существенные признаки аналога «фрикционный элемент, снабженный рабочей и тыльной поверхностями, зафиксированный со стороны тыльной поверхности на металлическом тыльнике, имеющем профиль в виде ласточкина хвоста» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является несбалансированность размеров фрикционного элемента и металлического тыльника, обуславливающая из-за особенностей профиля тыльника возможность появления градиента (разницы) величин удельных давлений прижатия накладки к тормозному диску по рабочей поверхности накладки, что негативно сказывается на эксплуатационных характеристиках пары трения (линейном износе, сжимаемости и пр.), а также может вызвать разрушение фрикционного элемента при ударных нагрузках.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающая фрикционный элемент, снабженный рабочей поверхностью и тыльной поверхностью, и зафиксированный с фрикционным элементом со стороны тыльной поверхности фрикционного элемента металлический тыльник, имеющий профиль в виде ласточкина хвоста (см. патент РФ №2551051, МПК В61Н 5/00, 2015 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «фрикционный элемент, рабочая и тыльная поверхности, зафиксированный с фрикционным элементом со стороны его тыльной поверхности металлический тыльник, имеющий профиль в виде ласточкина хвоста» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога также является отсутствие оптимального баланса между размерами фрикционного элемента и металлического тыльника, следствием чего может явиться как разрушение краевых или центральных зон фрикционного элемента, так и снижение его эксплуатационных характеристик из-за неравномерного прижатия накладки к тормозному диску при эксплуатации.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является улучшение эксплуатационных характеристик накладки и сохранение ее целостности при трибосопряжении путем оптимизации соотношения размеров фрикционного элемента и металлического тыльника.
1
2
1
2
Для достижения указанного технического результата в тормозной накладке дискового тормоза железнодорожного транспортного средства, включающей фрикционный элемент с рабочей и тыльной поверхностями, и зафиксированный с фрикционным элементом со стороны его тыльной поверхности металлический тыльник, имеющий профиль в виде ласточкина хвоста, площадь рабочей поверхности фрикционного элемента и площадь контактирующей с фрикционным элементом поверхности металлического тыльника выбраны из соотношения: H=1,1÷1,4H, где H - площадь рабочей поверхности фрикционного элемента; Н - площадь поверхности тыльника, контактирующей с фрикционным элементом.
1
2
1
2
Существенные признаки заявляемой полезной модели «площадь рабочей поверхности фрикционного элемента и площадь контактирующей с фрикционным элементом поверхности металлического тыльника выбраны из соотношения: H=1,1÷1,4H, где H - площадь рабочей поверхности фрикционного элемента; Н - площадь поверхности тыльника, контактирующей с фрикционным элементом» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
1
2
1
2
Тормозная накладка для дискового тормоза железнодорожного транспортного средства включает фрикционный элемент, обычно выполненный из композиционного материала с полимерной матрицей и дисперсными, в том числе волокнистыми, наполнителями. Рабочая поверхность фрикционного элемента, т.е. та поверхность, которая контактирует с поверхностью тормозного диска при торможении, может быть плоской или содержать углубления (канавки), которые уменьшают площадь этой поверхности (в канавках нет контакта фрикционного элемента с тормозным диском). На поверхности противоположной рабочей поверхности, т.е. тыльной поверхности фрикционного элемента, зафиксирован металлический тыльник в виде ласточкина хвоста (его профиль расширяется по мере удаления от фрикционного элемента). Заявленное соотношение площадей относится именно к площади рабочей поверхности фрикционного элемента, поскольку эта площадь может как соответствовать площади тыльной поверхности фрикционного элемента (при гладкой рабочей поверхности), так и быть меньше нее (при наличии канавок на рабочей поверхности). Оптимальным является следующее соотношение площадей поверхностей: площадь поверхности тыльника, контактирующая с фрикционным элементом меньше площади рабочей поверхности фрикционного элемента, при этом соблюдается соотношение H=1,1÷1,4H, где H - площадь рабочей поверхности фрикционного элемента; Н - площадь поверхности тыльника, контактирующей с фрикционным элементом.
Изготавливаться тормозная накладка может известными методами, например приформовыванием фрикционного элемента к металлическому тыльнику в пресс-форме.
1
2
1
2
Особенность выполнения тыльника в форме ласточкина хвоста и армирование им только части соответствующей поверхности фрикционного элемента накладки обуславливает неравномерность распределения действия сжимающего накладку и диск усилия по рабочей поверхности накладки, что, конечно, может быть компенсировано выполнением канавок особой формы, но не полностью. Оптимизация соотношения площадей рабочей поверхности и площади тыльника позволяет сделать это распределение более равномерным. Если соотношение H и Н будет меньше 1,1, то края тыльника окажутся излишне близко к краям фрикционного элемента, что обусловит прежде всего неравномерный износ накладки с краев. Если соотношение H и Н будет больше 1,4, то неармированные краевые участки фрикционного элемента накладки окажутся непропорционально большими и могут трескаться и даже откалываться при эксплуатации.