Фрикционный элемент с управляемыми триботехническими характеристиками

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: функциональный элемент выполнен многослойным с различными коэффициентами трения по слоям. Каждый слой состоит из участков, выполненных с различными коэффициентами трения. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к фрикционным устройствам железнодорожного транспорта.

Известен фрикционный амортизатор тележки грузового вагона (см. авт. св. СССР N 1437277, кл. В 61 F 5/12, 1988 г. Б N 42), содержащий клин, вертикальная часть которого образована двумя участками, нижний из последних выполнен многослойным с коэффициентами трения слоев, увеличивающимися в глубину, при этом наклонный участок клина выполнен также многослойным с коэффициентами трения слоев, увеличивающимися в глубину.

Однако слои амортизатора имеют один материал с разными коэффициентами трения по глубине, но не по поверхности фрикциона, а это обстоятельство не дает желаемой оптимальной работы фрикционных поверхностей трения при возвратно-поступательном движении.

Цель изобретения улучшение фрикционных характеристик узлов трения.

На чертеже изображен фрикционный элемент с управляемыми триботехническими характеристиками, где 1, 2, 3 слои металла, имеющего различные коэффициенты трения и износостойкость, зависящих от износа поверхности трения на допускаемую глубину износа; I, II, III участки слоев с различными коэффициентами трения, зависящих от скорости перемещения при возвратно-поступательном движении.

Фрикционный элемент образован путем последовательного нанесения слоев и участков индукционным методом наплавки.

Фрикционный элемент работает следующим образом. При возвратно-поступательном движении фрикционных пар скорости их меняются от V₀ 0 до V_max max. Например: для фрикционного аппарата V_max 3,5 м/сек; для гасителя колебания V _max 4 мм/сек. Задача управления скоростями от V_max 4 мм/сек до V_max 3500 мм/сек решается с помощью удержания стабильности работы сил трения и повышенной износостойкости. Эту проблему осуществляют методом подбора материала, от которого и зависят коэффициенты трения от f₁ f_n и износостойкость J_o J _on.

По мере хода-движения элемента на участках I, II, III меняется коэффициент трения так, что при трогании с места он минимальный, а при дальнейшем движении он нарастает с учетом требований устройства.

Таким образом, первый слой 1 имеет по полигону участки (I, II, III) с соответствующими коэффициентами трения f₁, f₂, f ₃, которые обратно пропорциональны скорости действия в рабочем направлении, т.е. осуществляет гашение удара.

Второй слой 2, также имеющий участки I, II, III, по глубине износа имеет характеристики f₄, f₅, f₆ с теми же условиями работы.

Третий слой 3 с участками I, II, III имеет коэффициенты трения f₇, f ₈, f₉.

Все слои 1, 2, 3 выполнены из различных материалов соответствующих коэффициентов трения f₁ f ₉ f_n и каждый слой 1.2.n имеет износостойкость J ₀₁ J ₀₃ J _0n при условии, что J ₀₁ > J ₀₂ > J ₀₃ > J _0n т.е. повышенную износостойкость.

Таким образом, конструкция фрикционного элемента, выполненная многослойной с различными коэффициентами трения, как по слоям, так и по участкам, позволяет при взаимодействии рабочих поверхностей подвижных сопрягаемых элементов по мере их износа удерживать работу сил трения поглощающего элемента на период работы фрикционного устройства с допустимыми износами больше нормативных в 10 раз.

Формула изобретения

Фрикционный элемент с управляемыми триботехническими характеристиками, выполненный многослойным с различными коэффициентами трения по слоям, отличающийся тем, что каждый слой состоит из участков, выполненных с различными коэффициентами трения.

РИСУНКИ

Рисунок 1