ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств и различного рельсового транспорта.
Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит металлический каркас, например, в виде соответствующим образом изогнутой металлической полосы, к которой зафиксирована металлическая вставка и приформован композиционный фрикционный элемент. Материал вставки имеет меньший коэффициент трения по стали, чем коэффициент трения полимерного ком-позиционного материала по стали. Износостойкость (линейный износ) материала вставки по стали и материала композиционного фрикционного элемента по стали соответствуют друг другу (приблизительно равны).

Изобретение относится к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств и различ-ного рельсового транспорта.
Аналогом заявленного изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортно-го средства, содержащая металлический каркас, композиционный фрикционный элемент и вставку, выполненную из материала с меньшей износостой-костью и большим коэффициент трения, чем матери-ал (композит) композиционного фрикционного эле-мента со стороны рабочей поверхности колодки [1]. Существенные признаки аналога «металлический каркас, композиционный фрикционный элемент, вставка» совпадают с существенными признаками заявленного изобретения.
Недостатком аналога является меньшая износо-стойкость и больший коэффициент трения материала вставки (по сравнению с материалом композицион-ного фрикционного элемента), что вызывает прежде-временный износ вставки (по сравнению с компози-ционным фрикционным элементом), в результате чего нарушается трибосопряжение между вставкой и поверхностью катания колеса (указанный в аналоге «опережающий» износ вставки), следствием чего является снижение возможности для очищения вставкой этой поверхности от загрязнений, указан-ных в аналоге (включая лед и снег). Также из-за большего коэффициента трения увеличивается нагрев вставки при трибосопряжении, что способ-ствует выгоранию контактирующих со вставкой поверхностей композиционного фрикционного эле-мента, в результате снижается термостойкость ко-лодки. Таким образом, следствием меньшей износо-стойкости и большего коэффициента трения является снижение надежности и безопасности транспортного средства.
Наиболее близким аналогом заявляемой полез-ной модели является тормозная колодка железнодо-рожного транспортного средства, содержащая ме-таллический каркас, композиционный фрикционный элемент и вставку, выполненную из материала с меньшей износостойкостью и меньшим коэффициен-том трения, чем материал композиционного фрикци-онного элемента со стороны рабочей поверхности колодки [2]. Существенные признаки наиболее близ-кого аналога «металлический каркас, композицион-ный фрикционный элемент, вставка, выполненная из материала с меньшим коэффициентом трения» сов-падают с существенными признаками заявленного изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога также является «опережающий» износ вставки, нарушаю-щий трибосопряжение между вставкой и поверхно-стью катания колеса, что снижает способность вставки к очищению поверхности колеса, следствием чего также является снижение надежности и без-опасности транспортного средства.
Задачей, на решение которой направлено заяв-ленное изобретение является повышение надежности и безопасности путем исключения «опережающего» износа вставки за счет обеспечения соответствия износостойкости материала вставки и материала композиционного фрикционного элемента.
Для достижения указанного технического ре-зультата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, содержащей металличе-ский каркас, композиционный фрикционный элемент и вставку, выполненную из материала с меньшим коэффициентом трения, чем композиционный фрик-ционный элемент со стороны рабочей поверхности колодки, вставка выполнена из материала, износо-стойкость которого при трении по стали соответ-ствует износостойкости при трении по стали мате-риала композиционного фрикционного элемента.
Существенные признаки заявленного изобрете-ния «вставка выполнена из материала, износостой-кость которого при трении по стали соответствует износостойкости материала композиционного фрик-ционного элемента при трении по стали» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
Тормозная колодка железнодорожного транс-портного средства содержит металлический каркас, например, в виде соответствующим образом изогну-той металлической полосы, к которой зафиксирова-на металлическая вставка и приформован компози-ционный фрикционный элемент. Материал вставки имеет меньший коэффициент трения по стали, чем коэффициент трения полимерного композиционного материала по стали. Износостойкость (линейный износ) материала вставки по стали и материала ком-позиционного фрикционного элемента по стали со-ответствуют друг другу (приблизительно равны).
Конкретным примером заявляемой тормозной колодки железнодорожного транспортного средства является колодка со штампованным металлическим каркасом, в центральной части которого сваркой зафиксирована вставка из износостойкого чугуна. Композиционный фрикционный элемент выполнен из композита с полимерной матрицей, в которой раз-мещены дисперсные и волокнистые наполнители. Коэффициент трения материала вставки в паре со сталью марки 1 или 2 составляет 0,15-0,20. Линей-ный износ в паре со сталью марки 1 или 2 не более 0,13 мм (0,09÷0,11 мм). Коэффициент трения матери-ала полимерного композиционного фрикционного элемента в паре со сталью марки 1 или 2 составляет 0,38-0,55. Линейный износ в паре со сталью марки 1 или 2 составляет не более 0,13 мм (0,09÷0,11 мм).
Изготавливаться заявляемая колодка может из-вестными способами, например, приформовыванием в пресс-форме формовочной смеси к предварительно изготовленному каркасу со вставкой.
Равномерность износа колодки, достигаемая благодаря соответствию износостойкости материа-лов вставки и композиционного фрикционного эле-мента, не допускает «опережающего» износа встав-ки, не нарушается трибосопряжение поверхностей вставки и колеса, сохраняется очищающая способ-ность вставки. В результате повышается надежность и безопасность железнодорожного транспортного средства.

1. RU 83817 U1 (ОАО «ЗАВОД ФРИКЦИОННЫХ И ТЕРМОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ), 20.06.2009.
2. RU 88753 U1 (ОАО «ЗАВОД ФРИКЦИОН-НЫХ И ТЕРМОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ), 20.11.2009.
3. US 5794740 A (WESTINGHOUSE AIR BRAKE COMPANY) 18.08.1998.
4. US 6241058 B1 (WESTINGHOUSE AIR BRAKE COMPANY) 05.06.2001.
5. DE 2407321 A1 (NEWAG MASCHINEN AP-PARATE UNDGERATEBAU TECHNISCHE) 21.08.1975.