RU2152546C1 - Friction article - Google Patents
Friction article Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152546C1 RU2152546C1 RU99103942/28A RU99103942A RU2152546C1 RU 2152546 C1 RU2152546 C1 RU 2152546C1 RU 99103942/28 A RU99103942/28 A RU 99103942/28A RU 99103942 A RU99103942 A RU 99103942A RU 2152546 C1 RU2152546 C1 RU 2152546C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fillers
- friction
- product
- fibers
- fiber
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000012765 fibrous filler Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 2
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- -1 etc. Substances 0.000 description 1
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к фрикционным изделиям, предназначенным для эксплуатации в тормозных узлах автомототехники, железнодорожного транспорта, машин и оборудования, муфтах сцеплений, армированных металлическим каркасом тормозных дисках сельскохозяйственной техники и др. The invention relates to friction products intended for use in brake assemblies of motor vehicles, railway vehicles, machinery and equipment, clutches reinforced with metal frame, brake discs of agricultural machinery, etc.
Аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерное связующее, волокнистые армирующие и дисперсные наполнители (см. Е.В. Смирнова и др. Сырье для производства асбестовых технических изделий, М., ЦНИИТЭНефтехим, 1978, с.6-9, 48-60). Существенные признаки аналога "полимерное связующее, волокнистые армирующие и дисперсные наполнители" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения. An analogue of the claimed invention is a friction product, including a polymeric binder, fibrous reinforcing and dispersed fillers (see E.V. Smirnova and others. Raw materials for the production of asbestos technical products, M., TsNIITENeftekhim, 1978, p.6-9, 48-60 ) The essential features of the analogue "polymer binder, fibrous reinforcing and dispersed fillers" coincide with the essential features of the claimed invention.
Недостатком аналога является, особенно в случае использования высокопрочных армирующих наполнителей (волокон), ухудшение фрикционно-износных свойств изделия из-за повышенного "схватывания" пары трения, глубинного вырывания армирующих наполнителей в результате снижения возможности создания при фрикционном контакте в процессе эксплуатации у поверхности трения изделия положительного перепада механических свойств по глубине и образования поверхностного пластичного слоя, противостоящего передеформированию. The disadvantage of the analogue is, especially in the case of using high-strength reinforcing fillers (fibers), the deterioration of the friction-wear properties of the product due to the increased "seizure" of the friction pair, the deep pulling out of the reinforcing fillers as a result of reducing the possibility of creating friction contact during operation near the friction surface of the product a positive difference in mechanical properties in depth and the formation of a surface plastic layer that resists over-deformation.
Другим аналогом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерное связующее, дисперсные наполнители и волокнистые армирующие наполнители (или единственный наполнитель), длина волокон которых выбрана в пределах, не превышающих сорока толщин поверхностного пластичного слоя, образующегося при фрикционном контакте (см. патент РФ N 2112162, МПК6 F 16 D 69/02, 1998). Существенные признаки аналога "полимерное связующее, дисперсные наполнители и волокнистые армирующие наполнители" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.Another analogue of the claimed invention is a friction product, including a polymeric binder, dispersed fillers and fibrous reinforcing fillers (or a single filler), the fiber length of which is selected in the range not exceeding forty thicknesses of the surface plastic layer formed upon friction contact (see RF patent N 2112162 IPC 6 F 16 D 69/02, 1998). The essential features of the analogue "polymer binder, dispersed fillers and fibrous reinforcing fillers" coincide with the essential features of the claimed invention.
Недостатком аналога является ухудшение эксплуатационных характеристик изделия вследствие снижения прочности изделия из-за недостаточного армирующего эффекта коротких волокон, особенно в случае использования, наряду с высокопрочными армирующими волокнами (полиарамидными), хрупких армирующих волокон (стеклянных, базальтовых и т.п.). A disadvantage of the analogue is the deterioration of the product’s performance due to a decrease in the strength of the product due to the insufficient reinforcing effect of short fibers, especially when brittle reinforcing fibers (glass, basalt, etc.) are used along with high-strength reinforcing fibers (polyaramide).
Прототипом заявляемого изобретения является фрикционное изделие, включающее полимерное связующее, дисперсные наполнители и высокопрочные волокнистые армирующие наполнители (или единственный наполнитель), подвергнутые предварительно местному деструктивному воздействию с образованием деформаций и дефектов структуры волокна в местах деструктивного воздействия (см. патент РФ N 2114338, МПК6 F 16 D 69/02, 1998). Существенные признаки прототипа "полимерное связующее, дисперсные наполнители и высокопрочные волокнистые армирующие наполнители (или единственный наполнитель), подвергнутые предварительно местному деструктивному воздействию с образованием деформаций и дефектов структуры волокна в местах деструктивного воздействия" совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.The prototype of the claimed invention is a friction product, including a polymer binder, dispersed fillers and high strength fiber reinforcing fillers (or a single filler), subjected to pre-local destructive effects with the formation of deformations and structural defects of the fiber in places of destructive effects (see RF patent N 2114338, IPC 6 F 16 D 69/02, 1998). The essential features of the prototype "polymer binder, dispersed fillers and high-strength fiber reinforcing fillers (or a single filler), previously subjected to local destructive effects with the formation of deformations and structural defects of the fiber in places of destructive effects" coincide with the essential features of the claimed invention.
Недостатком прототипа является ухудшение эксплуатационных характеристик изделия из-за так называемого "горячего" дребезжания, возникающего после воздействия тепла на поверхность контртела при фрикционном контакте, возникновение дребезжаний и вибраций происходит из-за налипания фрикционного материала на поверхность металлического контртела (так называемые "горячие пятна"). Из-за этих налипаний изменяется коэффициент трения, вызывая колебания тормозного момента, а при толщине налипаний более 10 микрон возникают и колебания давления при торможении. The disadvantage of the prototype is the deterioration of the operational characteristics of the product due to the so-called "hot" rattling that occurs after exposure to heat on the surface of the counterbody during frictional contact, the occurrence of rattling and vibration occurs due to the sticking of friction material on the surface of the metal counterbody (the so-called "hot spots" ) Because of these buildup, the friction coefficient changes, causing fluctuations in braking torque, and with a build-up thickness of more than 10 microns, pressure fluctuations occur during braking.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик изделия путем снижения возможности образования налипаний за счет ускоренного их удаления из зоны фрикционного контакта. The problem to which the invention is directed is to improve the operational characteristics of the product by reducing the possibility of buildup due to their accelerated removal from the friction contact zone.
Для достижения указанного технического результата во фрикционное изделие, включающее полимерное связующее, дисперсные наполнители и высокопрочные волокнистые армирующие наполнители (или единственный наполнитель), подвергнутые предварительно местному деструктивному воздействию с образованием деформаций и дефектов структуры волокна в местах деструктивного воздействия, дополнительно содержит твердые хрупкие волокнистые наполнители (или единственный наполнитель), длина волокон которых выбрана в пределах, превышающих сорок толщин поверхностного пластичного слоя, образующегося при фрикционном контакте. To achieve this technical result, a friction product, including a polymer binder, dispersed fillers and high-strength fiber reinforcing fillers (or a single filler), previously subjected to local destructive action with the formation of deformations and structural defects in the fiber at the places of destructive impact, additionally contains solid brittle fibrous fillers ( or the only filler), the fiber length of which is selected in the range exceeding forty thicknesses n plastic-surface layer formed by frictional contact.
Существенные признаки заявляемого изобретения, которое "дополнительно содержит твердые хрупкие волокнистые наполнители (или единственный наполнитель), длина волокон которых выбрана в пределах, превышающих сорок толщин поверхностного пластичного слоя, образующегося при фрикционном контакте", являются отличительными от признаков, прототипа. The essential features of the claimed invention, which "additionally contains solid brittle fibrous fillers (or a single filler), the fiber length of which is selected in the range exceeding forty thicknesses of the surface plastic layer formed upon frictional contact", are distinctive from the features of the prototype.
Фрикционное изделие представляет собой наполненный полимерный композит, включающий, как правило, полимерное связующее на основе каучуков, смол, их смесей и т.д., дисперсные (порошкообразные) наполнители или их смеси, например барит, вермикулит, графит, глинозем и др., высокопрочные волокнистые армирующие наполнители (или единственный наполнитель), подвергнутые предварительно местному деструктивному воздействию с образованием деформаций и дефектов структуры волокна в местах деструктивного воздействия, например деструктурированные высокомодульные волокна, волокна из ароматических полиамидов и др., или их смеси, и твердые хрупкие волокнистые наполнители (или единственный наполнитель), длина волокон которых выбрана в пределах, превышающих сорок толщин поверхностного пластичного слоя, образующегося при фрикционном контакте, например стеклянные волокна, базальтовые волокна, минеральные волокна и др. с длиной волокна более 0,05 км или их смеси. The friction product is a filled polymer composite, including, as a rule, a polymer binder based on rubbers, resins, mixtures thereof, etc., dispersed (powder) fillers or mixtures thereof, for example, barite, vermiculite, graphite, alumina, etc., high-strength fibrous reinforcing fillers (or a single filler), preliminarily subjected to local destructive action with the formation of deformations and structural defects of the fiber in places of destructive impact, for example, highly destructed comodular fibers, fibers of aromatic polyamides, etc., or mixtures thereof, and hard brittle fibrous fillers (or a single filler), the fiber length of which is selected in the range exceeding forty thicknesses of the surface plastic layer formed upon frictional contact, for example glass fibers, basalt fibers, mineral fibers, etc. with a fiber length of more than 0.05 km or mixtures thereof.
Изготавливаться заявляемое изделие может известными методами, например формованием из полимерной пресскомпозиции, приформовыванием к металлическому каркасу и т.д. The claimed product can be manufactured by known methods, for example, molding from a polymer press composition, molding to a metal frame, etc.
Конкретным примером заявляемого изделия является полимерное композиционное фрикционное изделие, содержащее 22 мас.% связующего на основе каучука СКБ и смолы СФП-011, 50 мас% порошкообразных наполнителей (глинозем, графит, баритовый концентрат, вермикулит), 4% деструктурированного полиарамидного волокна (типа "кевлар"), и 24% хрупких волокон (смесь стеклянного и базальтового волокон, длина волокон 0,5-4,0 мм). A specific example of the claimed product is a polymer composite friction product containing 22 wt.% A binder based on rubber SKB and resin SFP-011, 50 wt.% Powdered fillers (alumina, graphite, barite concentrate, vermiculite), 4% of a degraded polyaramide fiber (type " Kevlar "), and 24% brittle fibers (a mixture of glass and basalt fibers, fiber length 0.5-4.0 mm).
Наличие во фрикционном изделии твердых волокон, выходящих на поверхность трения по мере износа изделия при фрикционном контакте способствует срезанию налипшей на контртело массы, при этом волокна с длиной в пределах до 40 толщин поверхностного пластичного слоя, образующегося при фрикционном контакте, не удерживаются глубинными слоями полимерного фрикционного композита с усилием, достаточным для срезания налипаний, и легко удаляются при износе. Твердые волокна, имеющие большую длину, удерживаются достаточно сильно и обеспечивают удаление налипаний, однако могут способствовать, по мере выхода на поверхность трения, образованию твердого поверхностного слоя, создающего отрицательный градиент механических свойств по глубине изделия, что не обеспечивает удовлетворительных фрикционных свойств. Однако при использовании твердых хрупких волокон происходит обламывание волокон, особенно при контакте с металлическим контртелом после срезания налипаний, что сохраняет имеющий гетерогенную структуру пластичный поверхностный слой на поверхности трения и увеличивает возможность создания у поверхности трения изделия положительного перепада механических свойств по глубине. Таким образом, обеспечивается удаление налипаний с одновременным сохранением фрикционно-износных свойств фрикционного изделия, и, в результате, улучшаются эксплуатационные характеристики изделия, The presence in the friction product of solid fibers extending to the friction surface as the product wears during friction contact contributes to cutting off the mass adhering to the counterbody, while fibers with a length of up to 40 thicknesses of the surface plastic layer formed upon friction contact are not retained by the deep layers of polymer friction composite with a force sufficient to cut off adhesions, and are easily removed when worn. Solid fibers having a long length are retained quite strongly and provide for the removal of adhesions, however, they can contribute, as they reach the friction surface, to the formation of a solid surface layer that creates a negative gradient of mechanical properties along the depth of the product, which does not provide satisfactory frictional properties. However, when using brittle hard fibers, fiber breaking occurs, especially when in contact with a metal counterbody after cutting off adhesions, which preserves a plastic surface layer having a heterogeneous structure on the friction surface and increases the possibility of creating a positive difference in mechanical properties at the friction surface of the product in depth. Thus, the removal of adhesions is ensured while maintaining the friction-wear properties of the friction product, and, as a result, the performance characteristics of the product are improved,
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103942/28A RU2152546C1 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Friction article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99103942/28A RU2152546C1 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Friction article |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2152546C1 true RU2152546C1 (en) | 2000-07-10 |
Family
ID=20216473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99103942/28A RU2152546C1 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Friction article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2152546C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223304C1 (en) * | 2002-09-19 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Белкард" | Composite for friction units in automobile assemblies |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU204564A1 (en) * | 1964-06-01 | 1978-08-25 | Егорьевский Хавод Асбестовых Технических Изделий | Method of producing woven friction material |
| FR2489455B1 (en) * | 1980-09-04 | 1986-04-11 | Valeo | FRICTION LINING, ESPECIALLY FOR BRAKES, CLUTCHES AND OTHER APPLICATIONS |
| RU2112162C1 (en) * | 1997-04-02 | 1998-05-27 | Открытое акционерное общество "НИИАТИ фирма ТИИР" | Friction device, mainly, asbestos-free |
| RU2114338C1 (en) * | 1996-11-20 | 1998-06-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт асбестовых технических изделий - фирма "ТИИР" | Friction article |
-
1999
- 1999-02-23 RU RU99103942/28A patent/RU2152546C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU204564A1 (en) * | 1964-06-01 | 1978-08-25 | Егорьевский Хавод Асбестовых Технических Изделий | Method of producing woven friction material |
| FR2489455B1 (en) * | 1980-09-04 | 1986-04-11 | Valeo | FRICTION LINING, ESPECIALLY FOR BRAKES, CLUTCHES AND OTHER APPLICATIONS |
| RU2114338C1 (en) * | 1996-11-20 | 1998-06-27 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт асбестовых технических изделий - фирма "ТИИР" | Friction article |
| RU2112162C1 (en) * | 1997-04-02 | 1998-05-27 | Открытое акционерное общество "НИИАТИ фирма ТИИР" | Friction device, mainly, asbestos-free |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Смирнов Е.В. и др. Сырье для производства асбестовых технических изделий. - М.: ЦНИИТЭНефтехим, 1978, с.6-9, 48-50. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2223304C1 (en) * | 2002-09-19 | 2004-02-10 | Открытое акционерное общество "Белкард" | Composite for friction units in automobile assemblies |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4743634A (en) | Molded non-asbestos friction member containing diatomaceous earth | |
| US9410591B2 (en) | Friction material composition, friction material using the same, and friction member | |
| US4781275A (en) | Composition railway brake shoe | |
| FR2893374A1 (en) | FRICTION MEMBER WITHOUT ASBESTOS. | |
| US4384054A (en) | Asbestos-free friction material | |
| US12228187B2 (en) | Friction material composition, friction material and friction member | |
| CN113685469A (en) | Damping material for brake linings and method for producing a damping material | |
| EP0879125B1 (en) | Composite friction units and pultrusion method of making | |
| RU2152546C1 (en) | Friction article | |
| US8167097B2 (en) | Friction material | |
| RU2155282C1 (en) | Friction device | |
| Dass et al. | Evaluation of Mechanical, Friction, and Wear Characteristics of Nano‐SiC Filled Ortho Cresol Novalac Epoxy Composites under Dry Sliding Condition | |
| KR101483722B1 (en) | Vehicle brake pad having an alarm for providing information replac time and method of manufacturing the same | |
| EP0696691A1 (en) | Dry friction material, dry blend and method of making a dry blend | |
| RU2114338C1 (en) | Friction article | |
| RU2181168C1 (en) | Friction article | |
| RU2112162C1 (en) | Friction device, mainly, asbestos-free | |
| KR100360363B1 (en) | Friction materials containing blends of fibrous particulate organic components | |
| RU2184888C2 (en) | Friction unit | |
| US2845378A (en) | Method of forming a frictional element and product | |
| JP2004331861A (en) | Friction material | |
| CN106190024B (en) | A kind of friction plate material and preparation method thereof | |
| RU2219394C2 (en) | Friction article | |
| SU787433A1 (en) | Frictional polymeric composition | |
| RU2691526C1 (en) | Friction article |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20050905 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100224 |