ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА.

Тормозная колодка железнодорожного транспортно-го средства содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку. Масса вставки составляет от 18% до 30% от массы колодки. Такое соотношение массы вставки и массы колодки улучшает распределение тепловых потоков в паре трения колодка-колесо и оптимизирует значения коэффициентов эффективности торможения и эффективного объема теплопоглощения. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики колодки.

Заявляемое изобретение относится к тормоз-ным колодкам железнодорожных транспортных средств и другого рельсового транспорта.
Аналогом заявляемого изобретения является тормозная колодка железнодорожного транспортно-го средства, содержащая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку, масса рабочей части которой составляет от 20% до 55% массы вставки [1]. Существенные при-знаки аналога «композиционный фрикционный эле-мент, металлический каркас, чугунная вставка» сов-падают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является то, что масса вставки составляет небольшую долю в общей массе колодки, следствием чего является не оптимальное значение коэффициента распределения тепловых потоков в паре трения колодка-колесо, что перегревает вставку и не обеспечивает эффективную пере-дачу тепла через вставку к каркасу колодки и тормозному башмаку.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является тормозная колодка железно-дорожного транспортного средства, включающая композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку, масса которой составляет от 8% до 17% от массы колодки [2]. Существенные признаки наиболее близкого аналога «ком-позиционный фрикционный элемент, металлический каркас, чугунная вставка» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога так-же является недостаточный тепловой поток через вставку к каркасу колодки и тормозному башмаку из-за недостаточной массы вставки. В результате не достигается оптимальное распределение тепловых потоков при трибосопряжении, колодка, выполненная из малотеплопроводного полимерного композита, медленнее остывает, что негативно влияет на теплостойкость полимерного фрикционного композита, из которого выполнен композиционный фрикционный элемент, снижаются и теплофизические характеристики колодки. Все это снижает эксплуатационные характеристики колодки, поскольку ухудшает коэффициент эффективности торможения и коэффициент эффективного объема теплопоглощения.
Задачей, на решение которой направлено за-являемое изобретение является улучшение эксплуатационных характеристик колодки за счет оптимизации распределения тепловых потоков и улучшения коэффициентов эффективности торможения и эффективного объема теплопоглощения за счет повышения доли массы вставки в общей массе колодки.
Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку, масса вставки составляет от 18% до 30% от массы колодки.
Существенные признаки заявляемого изобретения «масса вставки составляет от 18% до 30% от массы колодки» являются отличительными от при-знаков наиболее близкого аналога.
Колодка железнодорожного транспортного средства включает композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна. Масса вставки не менее 0,18 от массы колодки и не более 0,30 от массы колодки.
Конкретным примером заявляемого изобретения является железнодорожная тормозная колодка со штампованным из металлической полосы каркасом, к которому приварена вставка из чугуна. Масса вставки ≈1,40 кг, масса колодки ≈6,25 кг.
Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами.
Выполнение вставки с массой, составляющей от 18% до 30% от массы колодки, улучшает распре-деление тепловых потоков при трибосопряжении и оптимизирует значения коэффициентов эффективности торможения и эффективного объема теплопоглощения. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики колодки. Большая 30% от массы колодки масса вставки может ухудшить тормозную эффективность колодки, так как коэффициент трения чугуна вставки по стали колеса существенно меньше, чем коэффициент трения полимерного фрикционного композита по стали колеса.

1. Патент РФ №2549502, МПК F16D 65/04, 2015 г.
2. Патент РФ №137245, МПК F16D 65/06, 2014 г.