Фрикционное изделие
Изобретение относится к технологии получения безасбестовых фрикционных изделий, предназначенных для эксплуатации в различных фрикционных механизмах (тормозных узлах машин и оборудования и др.). Фрикционное изделие включает 15 мас.% полимерного связующего, 6 мас.% армирующего компонента, 46 мас.% порошкообразного неорганического наполнителя, 32 мас.% наполнителя, содержащего металл и дополнительно - 1 мас.% пульпы из волокон, разлагающихся при температуре 130-250°С, возникающей на рабочей поверхности фрикционного изделия в момент торможения. Волокна выбирают из группы, включающей хлопок, целлюлозу и вискозу. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик изделия путем снижения возможности образования на поверхности трущейся пары газообразных и жидких фаз, образующихся в момент торможения. 1 табл.
Изобретение относится к производству безасбестовых фрикционных изделий, предназначенных для эксплуатации в тормозных узлах легковых автомобилей.
Аналогом и прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерное связующие, волокнистые армирующие компоненты и наполнители (см. Е.В.Смирнова и др. Сырье для производства асбестовых технических изделий, М., ЦНИИтЭНЕФТЕХИМ, 1978 г., с.6-9, 43-60).
Недостатком прототипа является недостаточно удовлетворительные эксплуатационные характеристики изделия из-за так называемого «эффекта смазывания» трущейся пары (диска и колодка) из-за возникающих в процессе торможения высоких температур, при которых происходит выброс отработанной фрикционной массы в виде газообразных и жидких фаз, способствующих созданию «эффекта смазывания» трущейся пары. Что отрицательно влияет на сцепление трущейся пары в момент торможения.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик изделия путем снижения возможности образования на поверхности трущейся пары газообразных и жидких фаз (за счет их эффективного впитывания капилярно-пористой структурой полимерного композита), образующихся в момент торможения.
Для достижения указанного технического результата фрикционное изделие, выполненное из полимерного композита, включающего полимерное связующее, армирующий компонент, порошкообразный неорганический наполнитель, содержащий металл, композит дополнительно включает пульпу из волокон, разлагающихся при температуре 130-250°С, возникающей на рабочей поверхности фрикционного изделия в момент торможения, выбранных из групп, включающей хлопок, целлюлозу и вискозу, при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Полимерное связующее | - 15 |
| Армирующий компонент | - 6 |
| Порошкообразный неорганический | |
| наполнитель | - 46 |
| Наполнитель, содержащий металл | - 32 |
| Пульпа | - 1 |
Фрикционное изделие представляет собой наполненный полимерный композит, включающий, как правило, полимерное связующее на основе смолы СФП-012АК20 (ТУ 6-05751768-35-94), армирующие компоненты - творон марки 3091, кевлар марки 10359, стальной порошок ТУ 28/7-31300619-001-2001, порошкообразный неорганический наполнитель - графит ГОСТ-5420, сурьма ТУ1726-012-00194760-95, барит ГОСТ 4682, глинозем ГОСТ - 30558, плавиковый шпат ГОСТ-29212, углерод ГОСТ-7885, наполнитель, содержащий металл - стружка меди и сплавов ГОСТ-1639, пульпа волокнистых наполнителей - хлопок ГОСТ-3279, целлюлоза ТУ 5456-0010159331-95, вискоза ГОСТ-10546.
Изготавливаться заявляемое изделие может известными методами, например формированием из полимерной пресс-композиции, приформированием к металлическому каркасу и т.д.
Конкретным примером заявляемого изделия является композиционное фрикционное изделие для производства колодок ВАЗ, содержащее, мас.%:
| Полимерное связующее на основе смолы СФП-012АК20 | - 15 |
| Армирующий компонент | - 6 |
| Порошкообразный неорганический | |
| наполнитель | - 46 |
| Наполнитель, содержащий | |
| металл | - 32 |
| Пульпа из волокнистых | |
| наполнителей | - 1 |
Приготавливается композиция сухим способом в смесителях закрытого типа. В течение 1-2 мин загружаются все ингредиенты и перемешиваются в течение 10 мин. Затем полностью готовую смесь приформовывают к металлическому каркасу и вулканизируют заготовки на гидропрессах в обогреваемых прессформах с последующей термообработкой.
Как видно из таблицы наличие в полимерном композите фрикционного изделия пульпы волокнистых наполнителей, разлагающихся при температуре 130-250°С, возникающей на рабочей поверхности фрикционного изделия, приводит к улучшению эксплуатационных показателей, повышается и стабилизируется коэффициент трения в начальной стадии момента торможения и улучшается износостойкость тормозной колодки, так как образовавшиеся микропористые пустоты способствуют поглощению газообразных и жидких фаз в момент торможения и предотвращают образование «эффекта смазывания» трущейся пары.
| Таблица | |||
| № п/п | Физико-механические показатели | Прототип | Предложенное фрикционное изделие |
| 1. | Предел прочности соединения тормозной накладки с колодкой, Н (кгс), н/м | 17000 (1700) | 17000 (1700) |
| 2. | Характеристика трения на машине трения СИ-АМ-коэфф. трения | 0,3 | 0,4-0,65=0,52 сред. |
| 3. | Интенсивность изнашивания, 10-12, м3/дж., н/б | 0,9 | 0,38-0,70 |
| 4. | Твердость НВ 10/500/30, н/м | 25,0 | 17,0 |
Фрикционное изделие, выполненное из полимерного композита, включающего полимерное связующее, армирующий компонент, порошкообразный неорганический наполнитель и наполнитель, содержащий металл, отличающееся тем, что композит дополнительно включает пульпу из волокон, разлагающихся при температуре 130-250°С, возникающей на рабочей поверхности фрикционного изделия в момент торможения, выбранных из группы, включающей хлопок, целлюлозу и вискозу, при следующем содержании компонентов, мас.%:
| Полимерное связующее | 15 |
| Армирующий компонент | 6 |
| Порошкообразный неорганический | |
| наполнитель | 46 |
| Наполнитель, содержащий металл | 32 |
| Пульпа | 1 |
