RU228040U1

RU228040U1 - BRAKE SHOE

Info

Publication number: RU228040U1
Application number: RU2024114775U
Authority: RU
Inventors: Кирилл Михайлович Левит; Евгений Григорьевич Пивень
Original assignee: Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР")
Filing date: 2024-05-29
Publication date: 2024-08-13

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к тормозным колодкам, содержащим металлический каркас, например колодкам дисковых тормозов автомобилей. Целью заявляемой полезной модели является снижение возможности разрушения тормозной колодки при воздействии на нее в процессе эксплуатации ударной сдвиговой нагрузки. Тормозная колодка включает приформованный к металлическому каркасу фрикционный элемент, зафиксированный на металлическом каркасе сваркой просечно-вытяжной металлический лист. Сварочное соединение включает не менее двух точек сварки, причем просечно-вытяжной металлический лист вне точек сварки размещен относительно металлического каркаса с зазором. Изготовление тормозной колодки с указанными параметрами сварочного соединения просечно-вытяжного листа и металлического каркаса позволяет обеспечить достаточную прочность тормозной колодки при эксплуатационных ударных воздействиях.The utility model relates to mechanical engineering, namely to brake shoes containing a metal frame, such as disc brake shoes for cars. The purpose of the claimed utility model is to reduce the possibility of brake shoe failure when exposed to impact shear loads during operation. The brake shoe includes a friction element molded to the metal frame, an expanded metal sheet fixed to the metal frame by welding. The welded joint includes at least two welding points, with the expanded metal sheet being positioned relative to the metal frame with a gap outside the welding points. Manufacturing a brake shoe with the specified parameters of the welded joint of the expanded metal sheet and the metal frame allows for sufficient strength of the brake shoe under operational impact effects.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к тормозным колодкам, содержащим металлический каркас, например колодкам дисковых тормозов автомобилей.The utility model relates to mechanical engineering, namely to brake pads containing a metal frame, for example, disc brake pads for cars.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка, содержащая металлический каркас, просечно-вытяжной лист, зафиксированный на каркасе сваркой со стороны фрикционного элемента, и приформованный к каркасу фрикционный элемент, при этом сварочное соединение содержит не менее двух точек сварки (см. патент РФ №2277193, МПК F16D 69/02, 2006 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, просечно-вытяжной металлический лист, зафиксированный на каркасе сваркой со стороны фрикционного элемента, приформованный к каркасу фрикционный элемент, сварочное соединение содержит не менее двух точек сварки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.An analogue of the claimed utility model is a brake shoe comprising a metal frame, an expanded metal sheet fixed to the frame by welding from the side of the friction element, and a friction element molded to the frame, wherein the welded joint contains at least two welding points (see Russian Federation Patent No. 2277193, IPC F16D 69/02, 2006). The essential features of the closest analogue "a metal frame, an expanded metal sheet fixed to the frame by welding from the side of the friction element, a friction element molded to the frame, a welded joint contains at least two welding points" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком аналога является повышенная возможность отделения фрикционного элемента от металлического каркаса при ударных сдвиговых нагрузках из-за отсутствия адгезионного контакта фрикционного элемента и поверхности металлического каркаса в зонах контакта просечно-вытяжного листа с металлическим каркасом вне точек сварки.The disadvantage of the analogue is the increased possibility of separation of the friction element from the metal frame under impact shear loads due to the lack of adhesive contact between the friction element and the surface of the metal frame in the contact zones of the expanded metal sheet with the metal frame outside the welding points.

Прототипом заявляемой полезной модели является тормозная колодка, включающая фрикционный элемент, приформованный к металлическому каркасу, просечно-вытяжной металлический лист, зафиксированный на металлическом каркасе сваркой со стороны приформованного фрикционного элемента, при этом сварочное соединение включает не менее двух точек сварки, и для каждой точки сварки диаметр ядра литой зоны составляет от 8 мм до 16 мм, а в пределах литой зоны находятся от одной до шести ячеек просечно-вытяжного листа (см. патент РФ №206315, МПК F16D 69/02, 2021 г.). Существенные признаки прототипа «фрикционный элемент, металлический каркас, просечно-вытяжной металлический лист, зафиксированный сваркой, сварочное соединение включает не менее двух точек сварки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.The prototype of the claimed utility model is a brake shoe including a friction element molded to a metal frame, an expanded metal sheet fixed to the metal frame by welding from the side of the molded friction element, wherein the welded joint includes at least two welding points, and for each welding point the diameter of the core of the cast zone is from 8 mm to 16 mm, and within the cast zone there are from one to six cells of the expanded metal sheet (see Russian Patent No. 206315, IPC F16D 69/02, 2021). The essential features of the prototype "friction element, metal frame, expanded metal sheet fixed by welding, the welded joint includes at least two welding points" coincide with the essential features of the claimed utility model.

Недостатком прототипа является снижение прочности соединения фрикционного элемента и металлического каркаса к воздействию ударных сдвиговых нагрузок в процессе эксплуатации из-за прямого контакта просечно-вытяжного листа с металлическим каркасом как в зоне сварочного соединения (в зоне точек сварки), так и вне точек сварки, в результате чего фрикционный элемент в этих зонах не контактирует с металлическим каркасом и не проявляется адгезия полимерного композита к металлу.The disadvantage of the prototype is the decrease in the strength of the connection of the friction element and the metal frame to the impact of shear loads during operation due to direct contact of the expanded metal sheet with the metal frame both in the weld joint zone (in the weld point zone) and outside the weld points, as a result of which the friction element in these zones does not contact the metal frame and adhesion of the polymer composite to the metal does not occur.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение прочности, т.е. снижение возможности разрушения тормозной колодки при воздействии на нее в процессе эксплуатации ударной сдвиговой нагрузки.The task that the claimed utility model is aimed at solving is to increase strength, i.e. reduce the possibility of destruction of the brake shoe when exposed to impact shear load during operation.

Техническим результатом, получение которого обеспечивает заявляемая полезная модель, является повышение прочности соединения фрикционного элемента с каркасом путем оптимизации размещения просечно-вытяжного листа относительно металлического каркаса.The technical result, the achievement of which is ensured by the claimed utility model, is an increase in the strength of the connection of the friction element with the frame by optimizing the placement of the expanded metal sheet relative to the metal frame.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке, включающей фрикционный элемент, приформованный к металлическому каркасу, просечно-вытяжной металлический лист, зафиксированный на каркасе сваркой со стороны фрикционного элемента, где сварочное соединение включает не менее двух точек сварки, просечно-вытяжной металлический лист вне точек сварки размещен относительно металлического каркаса с зазором.In order to achieve the specified technical result in a brake shoe, including a friction element molded to a metal frame, an expanded metal sheet fixed to the frame by welding from the side of the friction element, where the weld joint includes at least two welding points, the expanded metal sheet outside the welding points is placed relative to the metal frame with a gap.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «просечно-вытяжной металлический лист вне точек сварки размещен относительно металлического каркаса с зазором», являются отличительными от признаков прототипа.The essential features of the claimed utility model “an expanded metal sheet outside the welding points is placed relative to the metal frame with a gap” are distinctive from the features of the prototype.

Тормозная колодка содержит металлический каркас (обычно плоский), выполненный из металлического листа. Толщина металлического листа может быть разной, что зависит от габаритных размеров колодки. К каркасу приварен просечно-вытяжной металлический лист, который размещен на каркасе со стороны приформовки фрикционного элемента. Фрикционный элемент может быть изготовлен из полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные, в том числе волокнистые, наполнители, при этом композит проявляет адгезию к металлическому каркасу. При необходимости каркас после приварки просечно-вытяжного листа может быть снабжен адгезионным покрытием, например клеем. Фрикционный элемент приформовывается к металлическому каркасу со стороны просечно-вытяжного металлического листа, например в пресс-форме. Сварочное соединение содержит не менее двух точек сварки. Общее количество точек сварки зависит от размеров тормозной колодки. Каждая точка сварки характеризуется размерами ядра литой зоны. При использовании цилиндрических электродов диаметр ядра составляет от 8 мм до 16 мм. При этом в пределах ядра может находиться от одной до шести ячеек (отверстий) просечно-вытяжного листа. Вне точек сварки просечно-вытяжной лист размещен относительно металлического каркаса с зазором. Как правило, наибольший зазор в средней части между точками сварки, ближе к точкам сварки зазор уменьшается и в непосредственной близости к точкам сварки может полностью отсутствовать, т.е. иметь место контакт просечно-вытяжного металлического листа и металлического каркаса. Размер зазора обычно составляет от 0,05 мм до 0,20 мм.The brake shoe comprises a metal frame (usually flat) made of a metal sheet. The thickness of the metal sheet may vary, depending on the overall dimensions of the shoe. An expanded metal sheet is welded to the frame, which is placed on the frame from the side where the friction element is molded. The friction element may be made of a polymer friction composite, including a polymer matrix and various dispersed fillers, including fibrous ones, wherein the composite exhibits adhesion to the metal frame. If necessary, the frame after welding the expanded metal sheet may be provided with an adhesive coating, for example, glue. The friction element is molded to the metal frame from the side of the expanded metal sheet, for example, in a press mold. The weld joint contains at least two welding points. The total number of welding points depends on the dimensions of the brake shoe. Each welding point is characterized by the dimensions of the core of the cast zone. When using cylindrical electrodes, the core diameter is from 8 mm to 16 mm. In this case, there may be from one to six cells (holes) of the expanded metal sheet within the core. Outside the welding points, the expanded metal sheet is placed relative to the metal frame with a gap. As a rule, the largest gap is in the middle part between the welding points, closer to the welding points the gap decreases and in the immediate vicinity of the welding points it may be completely absent, i.e. there is contact between the expanded metal sheet and the metal frame. The gap size is usually from 0.05 mm to 0.20 mm.

Изготавливаться заявляемое изделие может известными методами, например формованием в пресс-форме. При этом фиксация просечно-вытяжного металлического листа на металлическом каркасе осуществляется предварительно точечной сваркой с соответствующим позиционированием просечно-вытяжного металлического листа.The claimed product can be manufactured using known methods, such as molding in a press mold. In this case, the fixation of the expanded metal sheet on the metal frame is carried out in advance by spot welding with the corresponding positioning of the expanded metal sheet.

Изготовление тормозной колодки с указанными параметрами сварочного соединения просечно-вытяжного листа и металлического каркаса позволяет обеспечить достаточную прочность тормозной колодки при эксплуатационных ударных воздействиях, поскольку при формовании исходная формовочная смесь проникает в зазор между просечно-вытяжным металлическим листом и металлическим каркасом, обеспечивая адгезионный контакт по всей поверхности контактирования фрикционного элемента с металлическим каркасом, за исключением ядер литой зоны и непосредственно прилегающим к ним частям просечно-вытяжного листа.The manufacture of a brake shoe with the specified parameters of the welded joint of the expanded metal sheet and the metal frame allows for sufficient strength of the brake shoe under operational impact effects, since during molding the initial molding mixture penetrates into the gap between the expanded metal sheet and the metal frame, providing adhesive contact over the entire contact surface of the friction element with the metal frame, with the exception of the cores of the cast zone and the parts of the expanded metal sheet directly adjacent to them.

Claims

A brake shoe including a friction element molded to a metal frame, an expanded metal sheet fixed to the metal frame by welding on the side of the molded friction element, wherein the welded joint includes at least two welding points, characterized in that the expanded metal sheet is placed relative to the metal frame with a gap outside the welding points.