Гальмова колодка залізничного транспортного засобу

1. Гальмова колодка залізничного транспортного засобу, яка містить в собі композиційний фрикційний елемент, дротовий каркас, що являє собою впресовані в композиційний фрикційний елемент тильної сторони колодки, по периметру колодки, дві замкнуті рамки, внутрішні частини яких взаємно перекриті та відігнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуску чеки, тверду вставку, розташовану в центральній C2 2 (19) 1 3 (див. Б.А. Ширяєв. Виробництво гальмових колодок із композиційних матеріалів для залізничних вагонів. М. Хімія 1982г., стор.8-14) Відома колодка залізничного транспортного засобу по авторському свідоцтву СРСР №518403.(МПК В 61 Н 7/02, 1976г.), яка складається із фрикційного матеріалу та металевого каркасу. Металевий каркас являє собою тильник, виконаний у вигляді впресованних у фрикційний матеріал по периметру колодки двох замкнутих рамок, внутрішні частини яких взаємно перекриті і відогнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуска чеки. Тильник забезпечен металевою сіткою або перфорованою жерстю, впресованими у фрикційний матеріал. Цей каркас одержав при серійному виробництві назву сітчатодротового, так як складається із дротового та сітчатого каркасів. Головною суттєвою зовнішнєю та конструктивною відміною композиційних колодок з сітчато-дротовим каркасом від композиційних колодок із сталевим каркасом являється те, що центральна бобишка у цих колодок виготовлена із композиційного матеріалу з внутрішнім армуванням, що різко підвищує пружно-еластичні властивості колодки і, як слідство, вібраційну стійкість колодки та виключає можливість відриву композиційного матеріалу від каркасу в місці П-образного виступу. Ці колодки зрівняно з композиційними із цільнометалевим каркасом також мають більший строк служби, меншу вартість та металоємкість. Гальмові композиційні колодки зрівняно з чавунними одержали значно більш широке застосування, так як вони мають більш високий коефіцієнт тертя, менше зусилля натиску та зносостійкість, в кілька разів більш високий строк служби, меншу вагу, вартість, а також забезпечують безшумне та плавне гальмування поїзду. Однак при експлуатації гальмових композиційних колодок можуть виникати окремі дефекти, у тому числі: термічні тріщини на поверхні кочення колес, знос поверхні кочення колес, зниження гальмової ефективності колодок при попаданні води в зону тертя (дощ, сніг), та також при наявності вугільного чи торфяного пилу та листя на поверхні рельси. Відоме технічне рішення використовується по тому ж призначенню, що й заявляєме та має загальні з ним суттєві ознаки «композиційний фрикційний матеріал» і «дротовий каркас, виконаний у вигляді впресованних у фрикційний матеріал тильної частини колодки, по периметру колодки, двух замкнутих рамок, внутрішні частини яких взаємно перекриті та відогнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуску чеки», «центральна бобишка з отвором під чеку і дві бокові бобишки виконанні також із фрикційного композиційного матеріалу». «Тильник забезпечен металевою сіткою або перфорованою жерстю, впресованними у фрикційний матеріал». Із рівня техніки відомі композиційні гальмові колодки, містящі одну або декілька твердих вставок і призначені для зниження указаних вище недоліків композиційних гальмових колодок. 90373 4 Відома колодка гальмова (по авторському свідоцтву СРСР №159186 (20f.1, МПК в61h, 1963г.) Колодка гальмова призначена переважно для залізничного посувного складу, з твердими вставками на фрикційній частині, яка відрізняється тим, що з ціллю збільшення ефективності взаємодії колодки з ободом колеса, пара твердих вставок, симетрично розташованих відносно горизонтальної осі колодки, перекриває її фрикційну частину по всій ширині. Вставки утримуються за рахунок сил тертя, виникаючих між ними та фрикційним матеріалом колодки. Конструкція указаних колодок не забезпечує необхідної надійності при експлуатації, так як при тривалих та екстрених гальмуваннях, особливо в жарку погоду, відбувається інтенсивна передача тепла із зони тертя на поверхню твердих вставок, Тим більше, що вставки мають більш високу теплопровідність, внаслідок чого температура композиційного матеріалу на поверхнях, контактуючих з твердими вставками різко зростає і відбувається вигорання та розплавлення органічних матеріалів входящих до складу композиційної колодки включаючи зв'язуюче, у зв'язку з чим кріплення вставок слабне і вони перестають виконувати своє призначення та можуть випасти із колодки. Указані колодки не зменшують і присущі композиційним колодкам нерівномірний знос внаслідок пошкодження поверхні катання колес за рахунок утворення термічних тріщин, повзунів та наварів, підвищений знос (прокат) поверхні колеса. Данні колодки мають цілометалевий каркас, внаслідок чого при вібраціях, виникаючих у гальмовому вузлі в процесі експлуатації можливі випадки не тільки випадання твердих вставок із колодки внаслідок ослаблення їх кріплення з фрикційним композиційним матеріалом, але й відрив фрикційної композиційної частини колодки від цільнометалевого каркасу, а також тріщини та злом металевого каркасу. Суттєві ознаки найбільш близького аналогу «тверді вставки, перекриваючі колодку по всій її ширині» і «фрикційна частина» являються загальними з суттєвими ознаками заявляємої колодки. Відома гальмова колодка, переважно залізничного транспортного засобу по патенту РФ №2188347 від 27.08.2002. Гальмова колодка містить металевий дротовий каркас та фрикційну частину, яка складається із закріплених на ній трьох вставок. Центральна вставка виконана із чавуну та забезпечена отвором під чеку, а дві інші вставки виконані із композиційного фрикційного матеріалу та розташовані по обом краям твердої вставки. Ця гальмова колодка дозволяє підвищити ефективність гальмування і підвищити ресурс колес, віднак має недостатню міцність та строк служби. Теплопровідність чавуну в декілька разів більше теплопровідності композиційного матеріалу, а термостійкість композиційного матеріалу недостатня. На стиках чавунної вставки з композиційними вставками, на поверхні їх контакту в процесі експлуатації відбувається поступове вигорання композиційного матеріалу, внаслідок чого гальмова колодка втрачає необхідну жорсткість та при тривалій екс 5 плуатації може розділитися на три частини, з'єднанні тільки дротовим каркасом. Розділення колодки в процесі експлуатації на три вставки, з'єднанні тільки дротовим каркасом особливо обумовлює негативна особливість цієї конструкції колодки, а саме контакт вставок одна з одною у вертикальній площині по всьому поперечному січенню колодки, що сприяє швидкому розвитку єдиної вертикальної тріщини та розлому колодки. Крім того, запропонований для виготовлення вставки фосфористий або сірий чавун забезпечує недостатній ефект по поліпшенню і збереженню поверхні колеса, так як має в своїй мікроструктурі пластинчату форму графіту, яка обумовлює його невисоку механічну міцність та недостатнє відносне видовження. Відоме технічне рішення використовується по тому ж призначенню, що й заявляєме і має загальні з ним суттєві ознаки: «металевий дротовий каркас», 5 «закріплена на ньому фрикційна частина», «тверда вставка», «фрикційний композиційний матеріал». По патенту на корисну модель RU №56522 (F16B65/04, D22B 19/02), 2006 відома гальмова колодка залізничного транспортного засобу, містяща металевий каркас з П-образним виступом у центральній його частині, композиційний фрикційний елемент та одну тверду вставку, розташовану в центральній частині колодки і приварену до металевого каркасу, яка відрізняється тим, що тверда вставка виконана із високоміцного або ковкого чавуну, а відношення площі робочої поверхні твердої вставки до загальної площі робочої поверхні колодки складає від 4 до 20%. Композиційні колесозберігаючі гальмові колодки з вставкою із спеціального високоміцного чавуну дозволяють збільшити ресурс колеса, так як застосований тип чавуну має ферритову структуру та графіт у вигляді кулястих або відповідно пластівчановидних включень, високі механічні якості, в тому числі межу міцності та відносне видовження, дякуючи чому в процесі гальмування при високих температурах чавун плавиться, намазується на поверхню колеса, запобігаючи тим самим подальший розвиток цих тріщин; сприяє поліпшенню поверхні колеса та збільшенню стійкості колес до утворювання вищербин та інших дефектів. Крім того, вставка із спеціального чавуну із-за присущої їй абразивності надає при нормальних та низьких температурах відчищаючий вплив на колесо, та підвищує зчеплення колеса з рельсою і стабільність ефективності гальмування, особливо в осінньо-весінній період. Віднак, при даній конструкції колодки при сильних вібраціях і морозах має місце відрив фрикційного елементу від металевого каркасу в місці Побразного виступу. Відоме технічне рішення використовується по тому ж призначенню і має загальні суттєві ознаки: «металевий каркас», «композиційний фрикційний елемент», «тверда вставка із високоміцного або ковкого чавуну». Відомі композиційні гальмові колодки, які застосовуються для залізничного транспорту для 90373 6 відновлення поверхні кочення колеса під час звичайного гальмування такого транспортного засобу по патенту ЕР 1074755 (F16D 65/06, опубл. 07.02.2001): 1. Композиційні гальмові колодки, які застосовуються на залізничному транспорті для відновлення поверхні кочення колеса під час звичайного гальмування такого транспортного засобу, складаються із слідуючого: a) каркас з П-обраним виступом; b) композиційний фрикційний матеріал першого типу, сформований у гальмову колодку, яка має визначену форму; c) поверхня гальмування для зчіплення поверхні катання колеса, маючого визначену форму з вищевказаною гальмовою колодкою визначеної форми; d) фрикційний матеріал другого типу, який являє собою одну ізольовану вставку визначеної форми, запресовану у фрикційний матеріал першого типу, при цьому фрикційний матеріал другого типу споконвічно повністю оточен композиційним фрикційним матеріалом першого типу, при цьому поверхня одної ізольованої вставки розташовується до визначеної зони вищезгаданої гальмової поверхні композиційної гальмової колодки, поверхня в крайньому разі одної ізольованої вставки, використовуємої як композиційний матеріал першого типу, руйнується внаслідок фрикційного зчеплення з такою поверхнею катання колеса під час звичайного гальмування, при цьому згаданий фрикційний матеріал другого типу показує більші абразивні властивості , ніж композиційний фрикційний матеріал першого типу, в крайньому разі одна ізольована вставка із згаданого фрикційного матеріалу другого типу кріпиться до каркасу. 2. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса згідно з пунктом 1 формули, вищезгадана одна ізольована вставка із фрикційного матеріалу другого типу являється металевою. 3. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 2 формули, вищезгадана одна ізольована вставка виконана із чавуну. 4. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, вищезгадана одно ізольована вставка кріпиться до внутрішньої поверхні П-образного виступу колеса. 5. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 4 формули, кріплення ізольованої вставки виконується при допомозі зварки, яка посилює Побразний виступ колеса. 6. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, указана композиційна гальмова колодка включає в крайньому разі дві ізольовані вставки. 7 7. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 6 формули, в крайньому разі одна з двох вказаних ізольованих вставок розташовується у зоні, відмінній від зони II-образного виступу. 8. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 7 формули, вищезгадані дві вставки кріпляться до каркасу з допомогою зварки. 9. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 6 формули, дві ізольовані вставки розташовуються від центральної лінії указанного П-образного виступу, розташованого перпендикулярно проздовжному напрямку каркасу. 10. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, указана композиційна гальмова колодка включає в крайньому разі три ізольовані вставки. 11. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 10 формули, три ізольовані вставки кріпляться до II-образного виступу каркасу. 12. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 11 формули, вищезгадані три допомозі зварки, що зміцнює зону П-образного виступу каркасу. 13. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, заданна конструкція має дугообразну форму у проздовжному напрямку. 14. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, фрикційний матеріал першого типу кріпиться до каркасу під час формования. 15. В композиційній гальмовій колодці застосованої на залізничному транспорті для відновлення поверхні катання колеса відповідно з пунктом 1 формули, предумовлена форма фрикційного матеріалу першого типу має прямокутну форму у площині, розташованій перпендикулярно проздовжному напрямку указаної гальмової колодки, та обумовлена зона поверхні гальмування має ввігнуту форму для відповідності поверхні катання залізничного колеса, а протилежна поверхня гальмування має випуклу форму для формування з каркасом гальмової колодки та краю дугообразної форми, розташовані вздовж проздовжного напрямку гальмової колодки. Віднак, розглядаємі композиційні гальмові колодки з П-образним металевим каркасом та привареними до нього вставками із чавуну мають недоліки. Приварювання вставки із чавуну до сталевого каркасу у місці його П-образного виступу збільшує жорсткість каркасу і в місці зварного шву викликає 90373 8 послаблення металевого каркасу, що в процесі експлуатації особливо при сильних морозах під дією постійних вібраційних та ударних навантажень викликає з'явлення в цьому місці мікротріщини з послідуючим зломом каркасу та колодки в цілому. Приварювання вставок із чавуну до основної полоси сталевого металевого каркасу в місці його П-образного виступу не тільки знижує гнучкість каркасу та надійність конструкції колодки, але ще й потребує застосування висококоштовних спеціальних електродів. В патентній формулі не приведено типу металу та чавуну із якого виконується вставка для відновлення поверхні катання колеса під час звичайного гальмування, наприклад, ні сірий фрикційний чавун, ні фосфористий чавун із яких звичайно виготовляються чавунні гальмові колодки, маючі більш абразивні властивості, ніж композиційний фрикційний матеріал, не можуть бути використанні для відновлення поверхні катання колеса під час звичайного гальмування, так як мають пластинчату структуру графіту у мікроструктурі чавуну, низькі механічну міцність та відносне видовження. У зв'язку з тим, що асортимент металів дуже великий і різноманітний по своїм властивостям в тому числі і по протилежним відносно впливу на колесо: зберігаючої - щадящої властивості або навпаки - зношуючої (колесо) указанна у ній ознака, що вставка виконана із металу, має загальний, неконкретний характер. Таким чином, указані в патентній формулі ознаки, недостатні для виготовлення гальмової колодки, відновлюваючої поверхню катання колеса під час звичайного гальмування. Ці колодки з одною вставкою з чавуну, приваренною до сталевого каркасу з П-образним виступом із-за більш високої абразивності металу та/чи чавуну як вже було з’ясовано вище тільки збільшують ефективність взаємодії колодок з поверхнею катання колеса при попаданні у зону тертя дощу обо снігу в осінньо-зимній та весінньо-зимній період. Крім того, розглядаємі композиційні гальмові колодки із вставками з металу мають і інші конструктивні недоліки, так як вставка із металу на межі контакту з фрикційним елементом перекриває усе поперечне січення колодки у площині, близькій до перпендикулярної до робочої поверхні колодки, за винятком площі січення металевого каркасу. Тому в колодках при виготовленні та експлуатації мають місце поперечні тріщини по всій ширині та товщині колодок у пеперечному січенні на місці стику фрикційного композиційного елементу і металевої вставки, внаслідок відміни їх фізико-механічних властивостей у тому числі теплопровідності, термостійкості та інших, з послідуючим зруйнуванням при експлуатації у цьому місці і металевого каркасу і колодки в цілому. Відоме технічне рішення використовується по тому ж призначенню і має загальні суттєві ознаки «композиційна гальмова колодка», «композиційний фрикційний елемент», «металевий каркас», «одна вставка із чавуну». 9 Найбільш близьким аналогом являється гальмова колодка залізничного транспортного засобу по патенту РФ на корисну модель №62188 (Р16Д65/04, Д22Д19/02, опубл.27.03.2006). Дана гальмова колодка містить композиційний фрикційний елемент, металевий каркас із сталевої полоси та приварену до нього тверду вставку, розташовану в центральній частині колодки, а також дротовий каркас, являючий собою впресовані в композиційний фрикційний матеріал тильної сторонни колодки по її периметру дві замкнуті рамки, внутрішні частини яких взаємно перекриті та відігнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуску чеки, причому металевий каркас із сталевої полоси виконай шириною менше ширини дротового каркасу, зігнутий по радіусу тильної поверхні колодки та запрессован у тильну поверхню колодки між боковими бобишками та під центральною бобишкою, а композиційний фрикційний елемент виконай із двох проздовжних шарів матеріалу, причому шар, розташований з тильної сторонни колодки має міцність більше ніж шар, розташований з робочої сторонни колодки. Колодки по найбільш близькому аналогу мають більш високий ресурс в експлуатації міцність та надійність конструкції і стікість до вібрацій , так як центральна бобишка виконана із міцного еластичного композиційного матеріалу та армована дротовим каркасом. Віднак, розглядаємі гальмові композиційні колодки з комбінованим каркасом мають недоліки. Необхідне приварювання чавунної вставки до сталевого каркасу, що потребує застосування спеціальних дорогокоштуючих електродів. Відсутність перфорованої жерсті або сітки, впресованої у тильну поверхню колодки, на відміну від колодки з сітчато-дротовим каркасом, обумовлює можливість пошкодження тильної поверхні колодки (зколи, раковини, заголення дротового каркасу). При виготовленні (брикетуванні та вулканізації під тиском) колодок із-за низької текучості та високого коефіцієнту тертя фрикційного композиційного матеріалу в окремих випадках мають місце змішення і навіть видавлювання твердої вставки разом з привареною до неї сталевої пластини, проходящою під центральною бобишкою в сторону тильної сторонни центральної бобишки з деформацією зварного шву, в зв'язку з чим має місце зменшення міцності конструкції колодок та їх надійності. Відоме технічне рішення використовується по тому ж призначенню що й заявляюме і має загальні з ним суттєві ознаки «композиційний фрикційний елемент, виконаний із двох проздовжніх шарів матеріалу», «дротовий каркас, являючий собою впресовані в композиційний фрикційний матеріал тильної сторони колодки, по периметру колодки, дві замкнуті рамки, внутрішні частини яких взаємно перекриті та відігнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуску чеки» тверду вставку, розташовану в центральній частині вставки». Задачею, на рішення якої направлена заявляема гальмова колодка, являється збільшення міц 90373 10 ності та надійності конструкції колодки, збільшення їх ресурсу при експлуатації. Поставлену задачу вирішує гальмова колодка залізничного транспортного засобу, та що має в собі: - композиційний фрикційний елемент; - дротовий каркас, являючий собою впресовані в композиційний фрикційний матеріал тильної частини колодки по периметру колодки, дві замкнуті рамки, внутрішні частини яких взаємно перекриті та відігнуті назовні тильної частини колодки, утворюючи вушко для пропуску чеки; - металеву сітку або перфоровану жерсть, впресовану у композиційний фрикційний елемент; - тверду вставку, розташовану в центральній частині колодки і маючу у верхній неробочій частині паз, виїмку та чотири консолі. Паз розташован з тильної сторони вставки і запресован фрикційним композиційним матеріалом з просвердленим у ньому отвором для пропуску чеки. Чотири консолі симетрично розташовані по дві з кожної сторони вставки по її довжині. Довжина вставки у місці консолей більше довжини центральної бобишки, але менше відстані між допоміжними бобишками. Виїмка розташована на одній боковій стороні по ширині вставки, а на другій боковій стороні вставки виконан виступ. Верхня неробоча частина вставки вставлена в дротовий каркас і защемлена в ньому з двох сторін по довжині, з двох сторін по ширині та з одної сторони по висоті таким чином, що тильна поверхня вставки знаходиться в одній площині з поверхнею сітки або перфорованої жерсті в тильній поверхні центральної бобишки, а зусилля защемлення перевищує вагу вставки. Суттєві ознаки заявляємої колодки «тильна поверхня колодки має в собі металеву сітку або перфоровану жерсть впресовану в композиційний елемент», «вставка в неробочому січенні верхньої її частини має паз з її тильної сторони, запресований фрикційним композиційним матеріалом з просвердленим у ньому отвором для пропуску чеки та по дві симетрично розташованих консолі з кожної її сторони по довжині вставки», «довжина вставки в місці консолей більше довжини центральної бобишки, але менше відстані між допоміжними бобишками», «виїмка на боковій стороні по ширині вставки, а на другій боковій стороні виступ» та «верхня неробоча частина вставки вставлена в дротовий каркас та защемлена в ньому з двох сторін по довжині, з двох сторін по ширині і з одної сторони по висоті таким чином, що тильна поверхня вставки знаходиться в одній площині з поверхнею сітки або перфорованої жерсті в тильній поверхні центральної бобишки, а зусилля защемлення перевищує вагу вставки» являються відмінними від суттєвих ознак найбільш близького аналогу. Композиційний фрикційний елемент може бути виготовлений із одного або двох проздовжніх шарів двох відмінних композиційних фрикційних матеріалів, відрізняючихся відмінною міцністю, причому шар, розташований з тильної сторони колодки, має міцність більше ніж шар, розташований з робочої сторони колодки, наприклад, за рахунок збільшеного змісту в його складі армуючих 11 волокон, їх асортименту та розмірів волокон. Склад композиції робочого та неробочого шарів визначається відповідно з призначенням та умовами експлуатації колодок. Дротовий каркас виготовляється в даний час серійно шляхом різки відрізків дроту діаметром 4мм, згинання та зварки із двох (внутрішньої та зовнішньої) замкнутих та загнутих рамок з послідуючою вставкою їх одне в одне та зваркою між собою по центру одержанного каркасу в місці їх контакту таким чином, що внутрішні частини їх взаємно перекриті та відігнуті назовні, утворюючи вушко для пропуску чеки в центральній бобишці після заформовування каркасу всередині тильної частини колодки. Перфорована заготовка може виготовлятися, наприклад, із жерсті товщиною 0,25мм шляхом її перфорації на спеціальному перфораційному штампі в пресі з послідуючою вирубкою, згинанням та різкою у штампах на пресі. Тверда вставка може бути виконана із спеціального чавуну, наприклад, високоміцного або ковкого, шляхом відливки необхідної форми, по можливості не вимагаючої подальшої механічної обробки. З ціллю забезпечення очищуючого, поліруючого та лікувальною (заливання матеріалом чавуну мілких мікротріщин колеса) впливу на колесо на всій площі поверхні контакту колодки з колесом поперечне січення колодки із вставкою в робочому січенні колодки має форму, не відмінну від форми колодки в других її поперечних січеннях. З ціллю виключення поломки прес-форм габарит вставки у поперечному січенні може передбачатися на 13мм менше ніж у композиційного фрикційного елементу, а різниця в габаритах запресовується фрикційним композиційним елементом робочого шару. Гальмова колодка може установлюватися на вагони як в указанному вигляді, так і після механічної обробки, передбачуючої обробку поверхні із зменшенням товщини колодки та визволенням поверхні вставки для одержання негайного ефекту відновлення колеса в процесі звичайного гальмування без приробки колодки. З ціллю безумовного досягнення відновлюючого впливу на поверхню колеса колесозберігаючої гальмової колодки під час звичайного гальмування тверда вставка виконується із високоміцного або ковкого чавуну, а її товщина визначається розрахунковим шляхом та перевіряється експериментальним шляхом з облічуванням конкретних характеристик композиційного фрикційного елементу та чавуну, в тому числі фізико-механічних та фрикційних властивостей і конструктивних міркувань. Звичайно відношення площі вставок із високоміцного чавуну до площі фрикційного композиційного елементу складають від 4-х до 20%, так як коефіцієнт тертя чавуну та стабільність його коефіцієнту тертя значно нижче фрикційного композиційного елементу, зносостійкість його також в декілька разів менше і чавунні колодки (без використання вставок із композиційного фрикційного елементу) не застосовуються при швидкостях вище 120км/годину. Конструкція та розміри верхньої частини твердої вставки із чавуну в неробочому її 90373 12 січенні визначені з урахуванням нижчевказанних факторів: - з ціллю запобігання та скорочення площі тріщин на вертикальних основних лініях контакту фрикційного композиційного елементу і твердої вставки із чавуну утворюючихся внаслідок їх різних фізико-механічних властивостей, в тому числі теплопровідності, термостійкості, твердості та інших, вставка у верхньому неробочому січенні колодки має по дві симетрично розташованих консолі з кожної її сторони по довжині вставки, довжина вставки у місці консолей більше довжини центральної бобишки, але менше відстані між допоміжними бобишками. Для забезпечення додаткової міцності колодки в місці вертикального стику вставки та фрикційного композиційного елементу консолі можуть мати кінці, загнуті в сторону робочої поверхні колодки. Крім цього для зменшення площі вертикального стику вставки та фрикційного композиційного елементу збільшена площа шару однородного композиційного фрикційного елементу шляхом виконання у твердій вставці пазу, відкритого із сторони тильної поверхні вставки та запресованого фрикційним композиційним елементом, за винятком просвердленого в ньому отворі для пропуску чеки. Фрикційний композиційний елемент, який знаходиться над отвором для пропуску чеки, армован дротовим каркасом, а сам отвір з усіх сторін оточен композиційним фрикційним елементом, армованим волокнами та володіючий спроможністю до пружно-еластичних деформацій. Тверда вставка вручную вставлена та защемлена з двох сторін у поперечному напрямку в отворі дротового каркасу, утвореному між відігнутими назовні кінцями двох замкнутих рамок та з двох сторін в проздовжному напрямку в отворі у внутрішній рамці дротового каркасу в центральній його частині та з одної сторони у вертикальній площині, у виїмці бокової сторони. З протилежної бокової сторони дротовий каркас у центральній його частині тільки кладеться нижньою стороною на виступ. Тверда вставка защемляється таким чином, що тильна поверхня вставки знаходиться в одній площині з поверхнею сітки або перфорованої жерсті у тильній поверхні центральної бобишки, а зусилля защемлення перевищує вагу вставки. Для цього вставка із сторони її вертикальної поверхні має виїмку, в яку встановлена одна із сторін рамок дротового каркасу, а з криволінійної сторони вставка від тильної її поверхні до виступу, утвореного за рахунок різниці її ширини в неробочому та робочому січеннях має ввігнуту всередину поверхню або ухил, довжина вставки на тильній її поверхні рівна довжині отвору в дротовому каркасі, утвореного між відігнутими кінцями двох замкнутих рамок, а ширина вставки у місці консолей рівна ширині отвору у внутрішній рамці дротового каркасу в центральній її частині та товщина вставки рівна товщині колодки або на 1-3мм менше її з ціллю забезпечення збереження прес-форм для вулканізації гальмових колодок. Висота виїмки та товщина перемички від верхнього кордону виїмки до тильної сторони вставки підібрані виходячи із необхідності розміщення та 13 фіксування у ній двох відігнутих назовні рамок дротового каркасу у вертикальній площині. Дротовий каркас представляє собою зварну конструкцію, яка складається із двох замкнутих, загнутих, вставлених одна в одну та зварених між собою рамок із сталевого дроту. Він має декілька отворів, а його загнуті сторони недостатньо паралельні та перпендикулярні між собою. За цієї причини його конструкція використана для установки вручну верхньої неробочої частини вставки в отвори і полості каркасу та защемлення в ньому за рахунок непаралельності та неперпендикулярності гнучких сторін його отворів із дроту. Як відомо, залізничне колесо має гребінь, ухил та криволінійну поверхню із зменшенням діаметру в протилежну від гребня сторону і тому в процесі гальмування гальмова колодка намагається сповзти з колеса в зв'язку з чим з ціллю запобігання виходу твердої вставки із зачеплення з дротовим каркасом виїмка для розміщення дротового каркасу в неробочому січенні твердої вставки виконується з бокової вертикальної сторони, протилежній її боковій криволінійній стороні в робочому січенні . На фіг. 1, 2, 3 та 4 представлена гальмова колодка залізничного транспортного засобу, де: 1 - композиційний фрикційний елемент; 2 - дротовий каркас; 3 - тверда вставка; 4 - металевий каркас із сітки або перфорованої жерсті; 5 - центральна бобишка з отвором під чеку; 6 - бокові бобишки; 7 - паз твердої вставки з отвором для пропуску чеки; 8 - виїмка твердої вставки для улаштування дротового каркасу; 9 - виступ; 10 - ухил твердої вставки; 11 - консолі. На фіг. 5 та 6 представлен загальний вид твердої вставки у складанні з металевим каркасом із сталевої полоси та дротовим каркасом. На фіг. 7 та 8 представлено складання твердої вставки з сітчато-дротовим каркасом. Технологія виготовлення гальмової колодки передбачає слідуючі етапи (операції): - виготовлення (відливка) вставки із чавуну; - виготовлення заготовки із перфорованої жерсті; - виготовлення та зварка дротового каркасу із дроту; - складання дротового каркасу з твердою вставкою шляхом защемлення; - виготовлення композиційних фрикційних матеріалів для робочого та неробочого шарів; - почергова укладка в прес-форму заготовки із перфорованої жерсті, дротового каркасу з твердою вставкою, навішення неробочого шару з розрівнюванням та робочого шару з розрівнюванням композиційних фрикційних матеріалів та з послідуючим формуванням під тиском у пресі; - вулканізація колодок в прес-формі під тиском та при температурі; - свердлення отворів під чеку у гальмовій колодці; 90373 14 У виняткових випадках при використанні іржавої або забрудненої арматури або при виконанні особливих вимог по міцності колодки може виконуватись очистка арматури від іржі, обезжирюванням і промазка клеєм по звичайним відомим технологіям з ціллю поліпшення адгезії та кріплення металевої арматури з композиційним фрикційним елементом. Всі операції, крім пропонованого складання дротового каркасу h вставкою достатньо докладно описані в представлених аналогах. Складання виконується слідуючим чином. Вставка вручну, під кутом до 30° до горизонталі заводиться боковою стороною з виїмкою в знаходящийся в горизонтальній площині дротовий каркас, в поперечний його отвір, утворений між відігнутими назовні кінцями двох замкнутих рамок і в проздовжний його отвір у внутрішній рамці дротового каркасу в центральній його частині з одночасовим установлюванням у виїмці дротового каркасу в центральній його частині. При послідуючому повороті вставки до 0° до горизонталі з одночасовим притискуванням до вставки дротового каркасу у виїмці вручну з невеликим зусиллям виконується остаточна установка вставки в каркас з одночасовим защемленням її в каркасі з двох сторін по довжині, з двох сторін по ширині та з одної сторони вставки по висоті у виїмці вставки. При цьому після складання тильна поверхня вставки знаходиться в одній площині з поверхнею сітки або перфорованої жерсті у тильній поверхні центральної бобишки, а зусилля защемлення перевищує вагу вставки. При виконанні колодки таким чином, як указано у відмінній частині формули корисної моделі, тверда вставка раціонально з'єднана з дротовим каркасом шляхом защемлення в його отворах та разом з ним запресовані в гальмову колодку. Центральна бобишка з отвором під чеку, армована вертикальними елементами твердої вставки та дротовим каркасом, разом з боковими бобишками виконана із міцного та еластичного композиційного фрикційного матеріалу. Тильна сторона колодки також виконана із міцного та еластичного композиційного фрикційного матеріалу. В композиційний фрикціфний елемент тильної поверхні гальмової колодки впресована сталева перфорована полоса. У верхній непрацюючій частині центральної бобишки та за її межами запресовані консолі вставки із чавуна. Відведення надлишкового тепла, утворюючогося на робочому шарі в місці контакту гальмової колодки з колесом, здійснюється частково через тверду вставку на неробочу (тильну) сторону. Виконання заявляємої гальмової колодки нової конструкції з ознаками, указаними у відмінній частині формули, дозволяє підвищити міцність конструкції колодки та збільшити ресурс колодок в експлуатації. Міцна, надійна конструкція композиційної гальмової колодки з твердою вставкою із спеціального високоміцного або ковкого чавуну, в свою чергу дозволить досягти стабільної ефективності гальмування, у тому числі при обледенінні та в дощ, підвищити тепловіддачу в навколишнє сере 15 довище, забезпечить очищаючий та поліруючий та відновлюючий вплив на поверхню колеса, заповнювати найдрібніші тріщини на колесі чавуном при 90373 16 його розплавленні при високих температурах та передбачати їх подальший розвиток і як слідство, підвищити ресурс роботи колеса. 17 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 90373 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601