ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материалы для тормозных колодок из "Промышленные полимерные композиционные материалы " Полимерные композиционные материалы на основе феноло-формальдегидных смол получили широкое распространение в качестве фрикционных материалов в производстве тормозных колодок. Другие связующие, такие как литые или спеченые металлы, в том числе металлокерамика, силикат натрия, сульфид меди, а также бумага, в некоторых условиях могут оказаться предпочтительнее. Например, тормозные башмаки из литой стали очень широко используются в железнодорожных вагонах. [c.396] Некоторые антифрикционные материалы по своему составу и структуре практически аналогичны фрикционным материалам, и обоим типам материалов предъявляются высокие требования по износостойкости, тепло- и термостойкости, физическим и механическим свойствам. Основное различие заключается в фрикционных характеристиках. В хорошем фрикционном материале коэффициент трения должен оставаться неизменным при изменении температуры, скорости истирания, влажности или нагрузки. Кроме того, желательно, чтобы коэффициент трения был как можно выше. [c.396] Фрикционные материалы состоят из матрицы и различных типов армирующих и других наполнителей. Упрочнение обычно производится при помощи асбестовых и хлопковых волокон или тканей или металлической проволоки. Для улучшения фрикционных характеристик материалов применяются минеральные (каль-иид, кремнезем или глинозем) или металлические порошки леза, меди, бронзы или цинка). Металлические порошки по л ют фрикционные свойства материала и его теплопроводное и очищают сопряженную поверхность от налипающей смолы и оксидной пленки. Для увеличения износостойкости фрикционных материалов в них вводят твердые смазки типа графита и дисульфида молибдена. [c.396] Для создания материала с заданным сочетанием свойств необходимо тщательно подбирать количество всех компонентов. Уменьшение содержания связуюш,его приводит к снижению прочности, а его увеличение к уменьшению коэффициента трения при повышенных температурах. [c.397] Таким образом, варьируя содержание различных компонентов и условия отверждения, можно получить целый набор материалов L совершенно различными фрикционными свойствами и стойкостью к износу. Дисковые тормозные колодки на гоночных автомобилях претерпевают большие и интенсивные нагрузки в течение всего рейса, а у каменноугольных шахтных лентопротяжных машин тормозные колодки используются лишь в случаях крайней необходимости или при переключениях и могут функционировать годами (табл. 10.4). [c.397] Часто один и тот же материал работает в совершенно различ- ных условиях. Типичным примером являются тормозные колодки автомобиля. При нормальных условиях движения температура тормозных колодок не поднимается выше 100 °С, а на виражах она достигает 200 °С. При спуске по горной трассе в Альпах температура тормозных колодок может достигаеть 600 °С, т. е. температуры красной части пламени. Эти температуры являются обычными. Продукты разложения асбеста, обнаруженные в отходах износа тормозных колодок, позволяют сделать вывод, что их температура достигает 900 °С. [c.397] Различные добавки, позволяющие регулировать фрикционные и эксплуатационные характеристики фрикционных материалов, не должны делать их экологически вредными. Они не должны пелять токсичные газы, не должны иметь неприятного запаха с торможении не визжать и не свистеть. Скрип тормозов вы-как правило, высоким коэффициентом трения и большой скоростью износа материала. Решение этой проблемы сводится к переходу к более жестким материалам с меньшим коэффициентом трения, хотя часто эффективным является механическое демпфирование тормозных колодок и фрикционных дисков. [c.397] Сложность состава фрикционных материалов и чувствительность коэффициентов трения к небольшим его изменениям обусловливает трудности их теоретического анализа и необходимость большого числа экспериментов и испытаний для правильного выбора состава материала. [c.397] Наполнители в виде хлопчатобумажных тканей имеют ряд преимушеств. У них более высокий коэффициент трения и они меньше подвержены абразивному износу. Однако их рабочая температура ограничена температурой, при которой начинает обугливаться хлопок. [c.399] В покрытиях на основе асботканей средний коэффициент трения 0,4 сохраняется вплоть до 260 °С и лишь при повышении температуры до 300 °С он слегка увеличивается. [c.399] Фрикционные покрытия, получаемые путем смешения наполнителя, волокон и связующего с последующим отверждением иод давлением, относятся к материалам со средним и высоким коэффициентами трения, соответственно 0,35 и 0,4. Низким считается коэффициент трения равный 0,3. Такие покрытия обладают хорошей стойкостью к истиранию и износу и при среднем коэффициенте трепня могут работать при 300—350 °С, а прп высоком коэффициенте трения при 400—450 °С (рис. 10.6). [c.399] Муфты сцепления, работающие в масляной среде, широко используются в системах передач автомобилей. Материалами для таких муфт и тормозных дисков могут служить спеченый металл, пробка или материалы на основе бумаги. Такие материалы представляют собой полимерный композиционный материал на основе высокопористой целлюлозы или бумаги на основе асбеста, пропитанной связующим. Их фрикционные свойства во многом зависят от типа бумаги, смазки и добавок, входящих в них. Покрытия на основе этих материалов наносятся на тормозные колодки толщиной 0,6 мм, а на муфтах сцепления — 0,4 мм. [c.399] Снижение толщины покрытия на основе бумаги, пропитанной полимерным связующим, необходимо для улучщения теплопроводности и обеспечения отвода тепла, выделяющегося при трении, а также для уменьшения веса и износа. [c.400] На рис. 10.7 показана типичная конструкция сухой муфты сцепления пассажирского автобуса, состоящая из ведущих и ведомых плоских пластин. На ведущей пластине с обеих сторон нанесено покрытие из фрикционного материала на основе ткани, пропитанной фенолоформальдегидной смолой. [c.400] Хорощие результаты были получены при армировании фрикционных материалов карбоволокном. Однако стоимость этого волокна очень высока и в настоящее время его используют только в авиастроении. [c.400] Вернуться к основной статье