Результат интеллектуальной деятельности: ФРИКЦИОННОЕ ИЗДЕЛИЕ

Изобретение относится к фрикционным изделиям, в частности колодкам и накладкам дисковых и барабанных тормозов транспортных средств, тормозным колодкам рельсового транспорта и др.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент с ферромагнитными частицами из магнитотвердого материала (см. патент РФ №2104196, МПК⁷ В61Н 7/02, 1998 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент с ферромагнитными частицами из магнитотвердого материала» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является снижение фрикционных характеристик в процессе эксплуатации изделия вследствие достаточно быстрой деструкции полимерной матрицы в результате постоянного нагрева фрикционного изделия за счет перемагничивания под воздействием переменного магнитного поля в случае достаточно большого содержания ферромагнитных частиц в полимерном фрикционном композите.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерный композиционный фрикционный элемент с ферромагнитными частицами из магнитомягкого материала (см. патент РФ №2104197, МПК⁷ В61Н 7/02, 1998 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент с ферромагнитными частицами из магнитомягкого материала» совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа являются недостаточные фрикционные характеристики изделия в начальный период эксплуатации за счет замедленной стабилизации фрикционных характеристик изделия, особенно в условиях достаточно редких торможений при преимущественной эксплуатации транспортного средства в загородном режиме.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение фрикционных характеристик изделия путем ускорения процесса стабилизации фрикционных характеристик изделия в начальном периоде эксплуатации при преимущественной эксплуатации в загородном режиме за счет обеспечения постоянного нагрева изделия при перемагничивании в температурном режиме, не вызывающем быстрой деструкции полимерной матрицы фрикционного композита.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном изделии, включающем полимерный композиционный фрикционный элемент с ферромагнитными частицами из магнитомягкого материала, фрикционный элемент дополнительно содержит частицы из магнитотвердого материала при соотношении магнитомягких и магнитотвердых частиц в элементе от 1:1 до 1,5:1. Существенные признаки заявляемого изобретения «фрикционный элемент дополнительно содержит частицы из магнитотвердого материала при соотношении магнитомягких и магнитотвердых частиц в элементе от 1:1 до 1,5:1» являются отличительными от признаков прототипа.

Фрикционное изделие включает полимерный композиционный фрикционный элемент и, при необходимости, металлический каркас. Фрикционный элемент выполнен из полимерного фрикционного композита на основе полимерного связующего с различными наполнителями, включая волокнистые и дисперсные, в том числе наполнители из магнитомягкого магнитного материала и из магнитотвердого магнитного материала. Магнитомягкие и магнитотвердые наполнители могут находиться или в равном соотношении, или магнитомягкого наполнителя может быть больше в 1,5 раза, или соотношение этих наполнителей находится внутри указанного диапазона (от 1:1 до 1,5:1 для магнитомягкого и магнитотвердого наполнителя соответственно).

Изготавливаться фрикционное изделие может известными методами.

Конкретным примером заявляемого изобретения является колодка дискового тормоза автомобиля, фрикционный элемент которой выполнен из полимерного композита, содержащего, кроме других наполнителей, смесь стальных волокон из низкоуглеродистой сварочной стали и из углеродистой стали. Соотношение частиц из низкоуглеродистой и углеродистой стали между собой 1,2-1,3:1 соответственно, то есть частиц из низкоуглеродистой стали на 20-30% больше, чем частиц из углеродистой стали. Колодка изготавливается смешением связующего и наполнителей (в том числе стальных волокон), формованием, термической и механической обработкой изделия.

Использование в составе полимерного композита смеси магнитомягкого и магнитотвердого магнитного материалов позволяет при сохранении высокого содержания стальных волокон в композите обеспечить постоянный нагрев изделия за счет перемагничивания, а указанное соотношение ферромагнитных частиц позволяет получить температурный режим, обеспечивающий ускорение процесса стабилизации фрикционных характеристик, но при этом еще не вызывающий быстрой деструкции полимерной матрицы. В результате удается в начальный период эксплуатации изделия обеспечить улучшение его фрикционных характеристик за счет ускорения их стабилизации.