Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава

 

Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава. Колодка имеет металлический каркас и полимерный композиционный фрикционный элемент. Металлический каркас выполнен в виде рамки и перфорированного тыльника, покрытого полимерным композитом. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик колодки и увеличение срока ее службы за счет снижения возможности вырыва тыльника в процессе эксплуатации в условиях ударных нагрузок, особенно в случае изготовления колодки двухслойной или многослойной. 1 ил.

Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожного подвижного состава.

Аналогом заявляемого изобретения является железнодорожная тормозная колодка, содержащая композиционный полимерный фрикционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки и снабженного отверстиями тыльника (см. а.с. СССР 518403, МПК⁷ В 61 Н 7/02, 1976). Существенные признаки аналога "композиционный фрикционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки и снабженного отверстиями тыльника" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение эксплуатационных характеристик из-за возможности разрушения тыльной части колодки в условиях ударных нагрузок из-за вырыва тыльника, особенно в частях колодки, наиболее деформируемых при изгибании колодки в результате прижатия ее к колесу при торможении.

Прототипом заявляемого изобретения является железнодорожная тормозная колодка, содержащая полимерный композиционный фрикционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки, длина которой меньше длины тыльной части колодки, и снабженного отверстиями тыльника, длина которого меньше или равна длине рамки (см. патент РФ 2090410, МПК⁷ В 61 Н 7/02, 1997). Существенные признаки аналога "полимерный композиционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки и снабженного отверстиями тыльника" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является снижение эксплуатационных характеристик из-за возможности вырыва тыльника в процессе эксплуатации в условиях ударных нагрузок.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик колодки и увеличение срока ее службы за счет снижения возможности вырыва тыльника в процессе эксплуатации в условиях ударных нагрузок, особенно в случае изготовления колодки двухслойной или многослойной.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного подвижного состава, содержащей полимерный композиционный фрикционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки и снабженного отверстиями тыльника, на каждой из двух сторон тыльной части колодки поверхности тыльника покрыты полимерным фрикционным композитом, при этом площадь поверхности тыльника, покрытая полимером, соответствует условию ; , где Sп - площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку), покрытая полимером; S - общая площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку); L - длина тыльной части колодки по стороне от выступа под чеку; l - длина тыльника по стороне от выступа под чеку.

Существенные признаки заявляемого изобретения "на каждой из двух сторон тыльной части колодки поверхности тыльника покрыты полимерным фрикционным композитом, при этом площадь поверхности тыльника, покрытая полимером, соответствует условию ; , где Sп - площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку), покрытая полимером;
S - общая площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку);
L - длина тыльной части колодки по стороне от выступа под чеку;
l - длина тыльника по стороне от выступа под чеку" являются отличительными от признаков прототипа.

Изобретение поясняется чертежом конкретного примера. На нем представлена колодка, общий вид.

Колодка содержит полимерный фрикционный композиционный элемент 1 и металлический каркас 2, впрессованный во фрикционный элемент. Металлический каркас включает тыльник 3 с отверстиями и проволочную рамку 4. Тыльная сторона колодки делится выступом под чеку на две части 5 с длиной L. Поверхность тыльника, выходящая на тыльную часть колодки, имеет две стороны (от выступа под чеку) с длиной 1, каждая из которых покрыта полимерным фрикционным композитом. При этом площадь поверхности тыльника, покрытая полимером, соответствует условию
;
,
где Sп - площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку), покрытая полимером;
S - общая площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку);
L - длина тыльной части колодки по стороне от выступа под чеку;
l - длина тыльника по стороне от выступа под чеку.

Конкретным примером заявляемого изобретения (см. чертеж) является железнодорожная тормозная колодка, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент из полимерного композита с матрицей из вулканизата каучука и наполнителей, например композита ТИИР-300, проволочную рамку, длина которой меньше длины тыльной части колодки, и перфорированный каркас (тыльник с отверстиями), длина которого меньше длины рамки; L≈180 мм; l≈30 мм; Sп≈0,85 S.

Другим конкретным примером заявляемого изобретения является укороченная утолщенная железнодорожная тормозная колодка, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент из полимерного композита ТИИР-300, проволочную рамку и перфорированный каркас; L≈150 мм; l≈145 мм; Sп≈0,55 S.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными способами, например формованием в пресс-форме с последующей механической обработкой. При этом размеры, форма перфорационных отверстий и условия формования должны обеспечивать проникновение формовочной смеси сквозь перфорационные отверстия с образованием на каркасе слоя полимерного композита нужной площади.

Изготовление колодки с перфокаркасом, покрытым полимерным композитом, обеспечивает более прочное соединение каркаса (тыльника) с фрикционным элементом и соответственно снижает возможность его вырыва при эксплуатации. Поскольку поверхность тыльника может или практически соответствовать поверхности тыльной части колодки или быть значительно меньше ее, то для обеспечения достаточной прочности соединения покрытой должна быть значительная часть поверхности тыльника, однако, целесообразно, чтобы эта площадь существенно не превышала минимально необходимую, так как чем больше площадь покрытия, тем сложнее изготовление колодки. Соблюдение заявленного соотношения обеспечивает достаточную площадь покрытия для колодок с разными соотношениями длин тыльных частей и тыльников. Это обеспечивает существенное увеличение прочности соединения (по сравнению с непокрытым тыльником).

Формула изобретения

Тормозная колодка железнодорожного подвижного состава, содержащая полимерный композиционный фрикционный элемент, закрепленный на металлическом каркасе, выполненном в виде рамки и снабженного отверстиями тыльника, отличающаяся тем, что на каждой из двух сторон тыльной части колодки поверхности тыльника покрыты полимерным фрикционным композитом, при этом площадь поверхности тыльника, покрытая полимером, соответствует условию

где Sп - площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку), покрытая полимером;

S - общая площадь поверхности тыльника (за исключением выступа под чеку);

L - длина тыльной части колодки по стороне от выступа под чеку;

l - длина тыльника по стороне от выступа под чеку.

РИСУНКИ

Рисунок 1