Смазка для лубрикации железнодорожных рельсов

 

Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазывания тяжелонагруженных узлов трения различных механизмов, в частности при смазывании рельсов в кривых пути. Целью настоящего изобретения является повышение эксплуатационной стойкости и срока службы слоя смазки, нанесенной на боковую поверхность головки рельса и контактирующих динамических пар трения. Смазочный материал на основе графита содержит битум, маслонесодержащий антифриз-растворитель и дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов: мас.%: Графит - 5-20 Битум - 20-55 Дисульфид молибдена - 2-5 Маслонесодержащий антифриз -растворитель - Остальное 1 табл.

Изобретение относится в области смазки динамически тяжелонагруженных пар трения боковой головки рельса реборда железнодорожного колеса.

Известна смазка разового способа нанесения на открытые узлы трения, например шестерни тяжелонагруженныфх редукторных механизмов ОЗП-1 ТУ 38 201117-76, состоящая из масляного гудрона, битума и противоизносной присадки октола [1] Недостатком этой смазки является растрескивание и отслаивание смазочного слоя от поверхности трения при динамическом воздействии.

Наиболее близкой к описываемому решению является пластичная смазка ВНИИНП-242 ТУ 38 1011359-73, которую принимаем за прототип [2] Состав смазки прототипа следующий, мас.

Масло И45 (50) 85,7 Литиевое мыло стеариновой кислоты 12 Дисульфид молибдена 2
Дифениламин 0,3
Недостатком смазки прототипа является низкая удерживающая способность.

Технической задачей заявляемого решения является повышение эксплуатационной стойкости и срока службы слоя смазки, нанесенной на боковую поверхность головки рельса и контактирующих динамических пар.

Поставленная задача достигается тем, что смазка для лубрикации железнодорожных рельсов, включающая дисульфид молибдена, согласно изобретению содержит битум, маслонесодержащий углеводородный растворитель и графит чешуйчатый при следующем соотношении компонентов, мас.

Графит чешуйчатый 5-20
Битум 20-55
Дисульфид молибдена 2-5
Углеводородный растворитель Остальное
Введение в состав смазки в качестве несущей основы битума позволяет улучшить адгезию чешуек графита к поверхности трения, заполнить микротрещины на металле, что способствует их залечиванию и увеличению срока службы пар трения. Введение растворителянапример бензина, позволяет обеспечить всесезонность смазки и необходимую консистенцию.

Смазку готовят, смешивая основу (битум) с маслосодержащим углеводородным растворителем, затем вводят чешуйчатый графит и дисульфид молиблена и перемешивают в течение 20-25 минут до равномерного распределения графита и приобретения смазкой равномерной окраски.

Для оценки смазочной способности пластичных смазок при работе в режиме трения качения с проскальзыванием использовали модернизированную машину трения МИ М типа "Амслер".

Параметры образцов задавались так, чтобы удовлетворить масштабам моделирования, в частности удельное давление в контакте и скорость скольжения в натуре и модели должны быть одинаковы.

Ролики должны быть изготовлены из стали, по химическому составу близкой к бандажной и рельсовой стали: колесный ролик из стали 60 Г, ГОСТ 1050-74; нижний (рельсовый) из стали 70 Г, ГОСТ 1050-74.

Испытания проводились на режимах, соответствующих реальному узлу трения гребень колеса рельс, удельном контактном давлении 3500 МПа, скорости скольжения 0,5 м/с. В процессе испытаний при комнатной температуре эти факторы оставались постоянными. Непрерывно велась запись момента трения и температуры смазки в объеме. Интенсивность изнашивания определялась через весовой износ образцов по формуле

где Dm разница массы образцов до и после испытаний (г);
S площадь поверхности трения образцов (см²);
L путь трения (см);
ρ плотность материала образцов (г/см³).

Образцы до и после испытаний протирались в ацетоне и взвешивались на лабораторных весах ВЛР 200. Каждый опыт повторялся трижды. Время испытаний 2.3 часа.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Результаты испытаний показывают, что все предлагаемые составы превосходят смазку-прототип по удерживающей способности.

Результаты испытаний показывают, что разработанные смазки на основе битума превосходят смазку-прототип.

Смазка улучшает адгезионное взаимодействие чешуек графита к металлической поверхности, происходит залечивание микротрещин металла, увеличивается срок службы смазки и контактирующих металлических пар трения.

При нанесении маслонесодержащий антифриз-растворитель испаряется до момента начала контакта реборды железнодорожного колеса с боковой поверхностью рельса, на которой образуется равномерный контактный (0,001-0,005 мм) прочный слой смазки, который хорошо воспринимает динамические нагрузки, удерживается при воздействии атмосферных осадков, обладает высокой несущей способностью, на порядок превышающей несущую способность применяемых для лубрикации жидких смазок и в 5-8 раз несущую способность консистентных смазок с твердыми присадками типа дисульфида молибдена или чешуйчатого графита.

Источники информации
1. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справ.изд./Под. ред. В.М.Школьникова. М. Химия, 1989, 432 с.

2. В. В. Синицын. Пластичные смазки в СССР. М. Химия, 1984, с. 98, 99.

Формула изобретения

Смазка для лубрикации железнодорожных рельсов, содержащая дисульфид молибдена, отличающаяся тем, что смазка дополнительно содержит графит, битум и углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.

Графит 5-20
Битум 20-55
Дисульфид молибдена 2-5
Углеводородный растворитель Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1