Твердая смазка для пары трения гребень колеса - рельс

 

Сущность изобретения: смазка содержит , мае % эпоксидиановэя смола 20-30, малеиновый ангидрид 3-6; дибутилфталат 1-2; пропиленгликоль-1,2 1,5-3,0; графит остальное 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соци листических

РЕСПУБЛИК, .ЯЦы 17521 89 АЗ (51) 5 С 10 М 169/04, 161/00//(С 10 М 161/00, 103:02; 129",24, 129:08, 129:70; 145:18) С 10 N 30:06

ГОСУДАРСТ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ПАТЕНТУ

2 (54) ТВЕРДАЯ СМАЗКА ДЛЯ ПАРЫ ТРЕНИЯ

ГРЕБЕНЬ КОЛЕСА — РЕЛЬС (57) Сущность изобретения : смазка содержит; мас. P: эпоксидиановая смола 20-30; мэлейновый ангйдрид 3 — 6; дибутилфталат

1 — 2; пропиленгликоль-1;2 1,5 — 3,0; графит остальное, 2 табл.

i (21) 4813800/04 (22) 13.04,90 (46) 30.07.92, Бюл. М 28 (71) Всесоюзйый научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) В,В,Перекрестова, А.В.Нестеров, Ю,И.Бараш, Л,С.Елисеев, В.И,Серебрякова, А.И.Гавриленков; Ю.M.Ãoëîâàíîâ, В,В.Бельдей и B.À.Àçàðåíêo (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (56) Сб. Путь и строительство железных дорог. Экспресс-информация ВИНИТИ М 42, N. 47, 1986;

Меркурьев Г.Д. и др. Смазочные мате- риалы на железнодорожном транспорте,, М.:

Трайспорт, 1985, с, 130.

Мелентьев Л,П, и др. Труды ВНИИЖТ.

1965, вып, 292, М,; Транспорт, с. 118-185.

Изобретение относится к т в е р-, колесных пар и рельсов оказалось затрудни. дым смазкам на основе графита, предназна-. тельйым в условиях СССР. Уникэльйая проченным для защиты гребней колесных пар и — тяженность пути, интенсивность движения, рельсов от износа.. -:. :::::". .:: .:..:;.:: перепады температур от - 60 до+ 60 С делаИзвестно, что наиболее эффективным .— ют практически невозможным использовапутем защиты гребней колесных пар и рель- " нйе и эксплуатацию путевых лубрикаторов, сов от износа является использование сма- :" наносящих жидкие смазочные материалы зочных материалов в контакте трения на рельсы.

"колесо — рельс". Для этой цели предлага-.:,: ;- ." - Наиболее простым решением этой про-:

-лись различные типы смазочных материа- " блемы является использовайие;вердых лов: жидкие масла, пластичные смазки,:: смазочных материалов,"выполняемых в ви- -, пасты и твердые смазки, которые рекомен- . . де Стержней, устанавливаемых на локомодовалось наносить в зону контакта "колесо-",, тивах и подающих смазку на гребень колеса. рельс" посредством лубрикаторов -: . :., Известны твердые смазочные материэразличного вида: локомотивйых, путевых а " лы (смазочные стержни), предназначенные

: также размещеннь|х на специальных трайс- :: для использовайия в указанных локомотивпортных едийицах.:.:.:::::..:::: .-::: ..:,.:. ных лубри::.аторах.

Однако испол ьзовайие известных путей;:: Одним из известных технических решерешения задачи снижения износа гребней " ний является смазочный стержень МЭ-22

, (д

1752189 (ТУ32 ЦТ558 — 83). Данный стержень выпал- Предлагаемый твердый смазочный манен на основе молибденового концентрата териал может быть приготовлен общеизве(85 мac.%), отвер>кденного эпоксидиановой стным дпя специалистов в данной области смолой 3Д-5 и малеиновым ангидридом. техники способом, заключающимся "в переИэвестное техническое решение окээа- 5 мешиваййи до образования: однородной лось практически неприменимым на желез- массы ингредиентов, добавпяемйх в после.нодорожном транспорте rio причийе довательности: графит, "пропипенглйкольнеудовлетворительных смазочных свойств: 1,2; дибутилфталат, смесь эпоксидиановой молибденовый концентрат, составляющий смолы с малеиновым ангидридом, нагретая основу этих стержней, примерно на 50% 10 до 60 С, Полученная смесь может быть состоит из песка являющегося абразивным сформована путем прессования в"стержень, материалом, что стимулирует абразйвный например, диаметром 20 мм, длиной 200 мм износ гребней колес и рельсов. Вариант со- или в брусок, например, квадратного сече-.. здания подабйых стержней на" чистом ди- ния 20 мм х 20 мм х 200 мм, Завершающей сульфиде молйбдена не рассматривался по 15 операцией является нагрев бруска илистерпрйчине его дефицитности и высокой сто- жня до температуры 140-1500С с последуюимости. - ..:;....,,,, щей выдержкой в течение 24 ч с целью

Прототипом предлагаемого" изобрете- отверждения эпоксидной смолы. ния является твердая смазка на"основе rpa- Рецептура твердых смазочных материэ-. фита, содержащая мас.% . графит марки 20 лов приведена в табл. 1, Тà — 60; мочевинофармальдегидная смола В соответствии с описанной технола-.

МФ-11-30; осевое масло "Л" — 9,0; дибути- . гией готовят в форме стержней цилиндричеловый эфир трихлорметилфосфийовой кис- ских основанием 20 мм, высотой 200 мм ряд паты 1,0. ::. . :,, :::,:.-:: .. .: : : : образцов твердого смазочного материала, Смазочные стержни, выполненные из 25 содержащих различные количества указануказанной смазки, характеризуются хоро- ных ингредиентов. Приготовленныесмазочшимисмазывающимисвойствами,снижают ные материалы подвергают следующим износ гребня колеса в 1,5 — 3,0 раза. : .. испытаниям ;

Однако эти стержни не были внедре-: Смазывающие свойства исследуют на йы на железнодорожном транспорте; при 30. машинетрения СМЦ вЂ” 2, узел трения которой широких эксплуатационных испытаниях -: представляет собой два ролика из бандажбыли выявлены существенные недостат- - най и рельсовой стали. Нижний ролик враки, делающие их практическ и неприме- щаетс я, в ерхний неподвижный. Смазку нимыми, а имейно; не обеспечивалась их наносят на нижний ролик в течение 1 мин бесперебойная подача на гребень колеса 35 путем прижатия к нему стержня, При скоро(в зимний период стержень примерзает к сти вращения 500 об/мин и нагрузке 70 Н B направляющему цилиндру пбдающего . течение10 мин производится приработкас устройства), по причине повышенной образованием на верхнем ролике базового хрупкости смазывающие стержни разру- пятна. После чего нагрузка увеличивается шаются пад воздействием вибрации при 40 до 700 Н и эксперимент продолжается до движении локомотивов.-: - :;: .- " . резкого роста момента трения. Смазочный

Целью изобретения является обеспече- материал считается прошедшим испытания, ние бесперебойной подачи смазки" к паре . если он проработал не менее 30 мин без трения и повь! шение противоизнасных задира, а площадь пятна износа верхнего свойств ..- . ":.. ., ...45 ролика не превышает0,040 см . При выпалДля дости>кения этой цели твердая - нении этого условия возможно снижение смазка содержит следующйе компонейты, износа гребня колеса при использовании мас,%; эпаксидианавая смола 20-30; мале- смазочного материала не менее чем в 1,5— иновый ангидрид 3-6; дибутилфталат 1 — 2 2,0 раза. Выполнение этого требования не- пропиленгликоль-1,2 1,5 — 3,0; графит ас- 50 обхадимодля эффективнойзащиты гребней тальное да 100..: :: .. : колес в эксплуатацийот износа;

Устойчивбсть смазочных стер>кней к

Рекомендуется использовать "предназ- .. разрушению под действием вибрации апреначенные для приготовления смазак графит деляют на вибрационном стенде, При этом

ГС или П (ГОСТ 889-76), эпаксидиэновую 55 подающее устройство натурного лакамосмолу марки ЗД-5 (ГОСТ 10587-76), малеи- тивнога гребнесмазывателя помещают на новый ангидрид па ГОСТ 8728-77, дибутил- вибростенд. Испытания производят на часфталат по ГОСТ 5894-78; или ГОСТ тате 100 Гц и амплитуде 1,5 мм в течение 45

11153 — 75, пропиленгликоль-1,2 по Ту 6-01- мин. Оценку состояния стержней после ис929-79. пытаний производят визуально. При этом

1752189 стержень не должен иметь следов разрушв- .ниже указанных пределов не формируется ния: поверхность его должна быть гладкой:; вследствие недостатка связующего. Об. без трещин.и сколов. " .. -.-:,", ; .:. : .:разцы № 6 и ¹ 7c содержанием малеиноАдгетзиюттвердогосмаэочйогоматериа- вого айгидритда ниже и выше"указанных ла ко льду определяют по усйлиям смеще- 5 йредтелов не проходят rio "ресурсу работы ния металлической плас тинке, на " :.остерж ня ри"с мсаз ы:вают щли мт свойствам соотповерхность: "которой нанесен--смазочный -". "ветсттвенно, Образцты" № 8 и ¹ 9 с содержаматериал по специально: подготовленной ., :нйеотм дибутилфталатэ ниже и выше

Йсходя из максимальной поверхности" 10 бовэниям по стойкости стержня противоющего устройства и минимального "усилия вибрации и смазывающим свойствам. Обйритжэттитя стержня к гребню колеса рассчи - : = разцы № 10 и № 11 с содержанием пропитывают усилие смещения пластинки с твер - ::- : лоенгкиколя-1,2 "нлйсже и выше указанных . дыом "смазочным материалом по"ледяной 15 -пределов гге собтветстрвуютт по антиобледеРесурс работы одного смазоцчноого стер- :- (прототип) не отвечает треобовтаниям эксплужня при непрерывном нанесении смазки - атации по стойкос1и к разцрушрению под дейдолжен быть рассчитан не менее, чем на 20 ствием вибрации и антиобледенительным тяговое плечо локомотива, т.е. порядка 1000 .;::-::. свойствам. Образец № 13 (серййно выпускакм, С учетом габаритных размеров кузова и "":" емый стержень"на основе молибденового ходовых частей локомотива длина смазоч- ": концентрата) не отвэчает треобовайиям по зз. ногостержнянедолжнабытьболее200-220 - смазыва ощим свойствам и антиобледенимм, т.е; рас хо д стержня не долженр превы- 25 тельным" свойствам", рецсуцртсу работы и виб шать 6 мм/100 км пути. Ресурс работы, - ростойкости, Образец ¹ 15, несодержащий смазочного стержня оценивают йа лабора- ." проййленгликоль-1,2, не -отвечает требоваторномтрибометре MT-ЦНИИ, где в качест- ".: ниям эксплуатации по вибростойкости и анве узла трения используют образующую :.:- тиобледенительным свойствам, Образец стального ролика(б,< р=35мм)и основаниое 30 ¹ 16, не содержащий дибутилфталат, не" твердого смазочного стержня (d<>< = 8 мм), прошел испыйтайияона вибростойкость. который прижимается к ролику пружиной с ...,,-. Таким образом, только при введении в: усилйем 2 Н. Шероховатость ралика 0,7 графит слелдующйх- компонентов, мас.,: мкм, скорость- вращения ролика 400 эпоксидная смола 20-30, дибутилфталэт1-2 об/мин, общее время испытаний 30 мин, В 35 и пройилейгликоля -1.2 1,5-3,0достигаются течение первых 5 мин через каждую минуту -" необходимые смазывающие свойства, стой -: производят остановку ролика и съем сма- кость к разрушению при вибрации, антиобзочного материала с помощью ватноготам- " "леденительные характеристики и пона, смазочного бензином. Аналогичную — требуемый ресурс работы. -Предлагаемые операцию производят в течение последую- 40 твердые смазочные стержни № 1, N2,,№ 3 щих10 мин через каждые2 мин и втечение превосходят прототип (образец ¹ 12) по последних 15 мин через каждые 3 мин.. -, стойкости, к разрушению под действием вибВеличину износа стержня определяют " - рации иантиобледенителъным свойствам. весовым методом. Стержень считается про- . .. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я шедшим испытания, если величина его из- 45 Твердая смазка для па ры трения греноса не превышает 0,0020 r. ""-: бень колеса — рельс, содержащая графит и

Результаты испытаний представлены в "полимерную смолу, отл и ч а ю щэ я с я тем, табл. 2. что, с целью пОвышейия противоизносных Как следует изданных, представленных: свойств смазки и обеспечения ее подачи к в табл, 2, предъявленным требованиям от- 50 паре трения, смазкэ в качестве полимерной вечаютобразцысмазочныхматериалов№1,::: смолы содержит эпоксидиановую смолу и № 2, № 3, т.е. содержащие следующие ком- -:: дотполнительйо содержит мэлеиновый ан поненты, мас.,ь: эпоксидная смола ЭД-5 - . гидрид,дибутилфталат и пропиленгликоль20-30; малеиновый ангидрид 3.0-6,0; дибу-:-. . 1,2 при следующем соотношении тилфталат 1 — 2, пропиленгликоль-1.2 1,5-:55 компонентбв, мэс. ;

3,0 и графит. Образец № 4, содержащий: . - Эпоксидиановая смола 20-30 эпоксидную смолу ЭД вЂ” 5 сверх указанной ;::: -".:- Малеиновый ангидрид 3-6 нормы, характеризуется неудовлетвори-.: " .": -, :: -Дибутилфталат 1-2 тельными смазывающими свойствами. Oб- :- ; Пропиленгликоль — 1,2 1,5-3,0 резец ЗЗ 5, содержащий зооксидиуит смолу::: : — Графит

1752189

Т а б л и ц а 1

Со е я<ание компонент в а

Состав, 1л н ° д р о, м с. р, в составах

Графит Эпоксидиано- Малеиновый Дибутилфта- Пропиленгливая смола ангидрид лат коль-l,2 нл . и л

69,0 25,0

68,0 25,0

4,0

4,0

2,0

3,0

l5 л ° к хна Образец Р 12 (прототип) имеет следующий состав, у. : графит марки

ТГ 60,0, мочевиноформальдегидная смола Йф-17 30,0,осевое масло "Л" . 9,0, дибутиловый эфир трихлорметилфосфиновой кислоты 1,0.

- ф4 Образец 1г 13 (сериййые твердые смазочные стержни) имеет следующий состав, Ф: молибденовый концентрат 85,0, эпоксидная смола 12,0, малеиновйй ангидрид 3,0.

Табли ца 2

Образец

;сназки, и

Износ стеряня в течение

30 нин, г

Состояние сллаэочного стернин после исгыта.ний нз вибростенде яри

1,5 нн в течение, нин

Плсщадь пятна износа, сн-з, прн нагрузке

700 Н, за арена, ннн

10 20 25 30 илие снещея неталличесй пластинки

15 со снаэкои пр — ледяной поверхности прн -IO C

Hlc >

15 30 45

1 0,020 0,020 0,022 С,С26 0,030 Беэ Håèî- íèé .0,018

2 0,020 . 9,020 0,024 " О;029 0,934 Беэ занечзннй . .. 0,020

3 0,020 0,020. С „022 0,028 0,032 -"-, O,OI5

4 0,020 0,025 0,030 0,038 С,О46 0,018

5 Вследствие недостатка" связующего (эпьксиднсл4л сллолы) стеряень срориирпвать

6 0,020 0,020 0,022 0,026 0.030 Беэ занечяннй 0,016

7 0,020 0,020 0) 025 0)036 0,045 -"- 0,018

8 0,020 0,020 0,022 . 0,028 0,032 Нели лис Наличие трещин и 0,025 трещин сколрв

9 0,020 0,022 0,030 С,С35 0,040 Без згнеланнй, 0,017

1О 0,020 0,020 0,022 0,029 0,032 -"- . . . . О,С25

1i 0,02С 0,020 0,023 0,028 0,032 - -"- 0,013

12 . 0,020 0,029 0,032 0,035 0,040 Без зэ- . Налллчие трещин 0,040 нечаний

13 0,032. 0,045 0,068 0,095 0,140 Без эз---Наличие сколов 0,052 ,хнечаннй

14 0,022 0,025 0,028 Р,0038 0,040 Без эзнечаний Наллчне 0,056 трещин 15, 0,020 0;022 : 0,025 0,034 0,039 Беэ ээ- Йалнчие трещин и 0,013 нечанчй скспрв

0,0020

0,0015

0,0017

0,0013 не удалось

0,0030 0,0015

0,0013

0,0030 .0,0020

0,0025

0,0020

0,0040

0,0020

0,0020

Составитель E. Пономарева

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Редактор С. Лисина

"Заказ 2699 Тираж - Подписное

ВНИИПИ Госэударственйого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

3 . 4

6

8

11

123 :

1 33Бл

73,0

61,5

66,5

59,5

73,5

74,0

61,5

68. 0

59,0

73,о

66,0

20,0

30,0

25,0

31,0

19,0

20,0

28,0

25,0

30,0

20,0

25,0

3,0

6,0

4,0

6,0

4,0

2,5

6,5

3,5

6,0

3,0

2,0

1,0

1,5

1,5

2,0

1,0

2,0

0,5

2,5

2,0

2,0

2,0

1,5

3,0

2,0

1,5

2,5

2,0

3,0

2,5

1,0

4,0