Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта
Владельцы патента RU 2298707:
Краснов Александр Петрович (RU)
Буря Александр Иванович (UA)
Буяев Дмитрий Игоревич (RU)
Шувалов Вячеслав Юрьевич (RU)
Бутягин Павел Анатольевич (RU)
Черепов Олег Вячеславович (RU)
Чукаловский Павел Алексеевич (RU)
Якобук Анатолий Алексеевич (BY)
Буткин Михаил Геннадиевич (RU)
Шабанова Надежда Антоновна (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к втулкам с рабочей поверхностью скольжения рычажной тормозной системы рельсового транспорта, например пассажирского и грузового, в том числе вагонов метрополитена. Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта выполнена двухслойной из полимерного композиционного материала и состоит из внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя. При этом внутренний рабочий слой скольжения выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна. В качестве порошкового наполнителя - оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема. В качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль. В качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы. При этом наружный демпфирующий слой выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно. В качестве порошкового наполнителя - нитрильный каучук. В качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы. Технический результат: повышение срока службы втулки за счет снижения суммарного износа в паре трения по стали, снижение интенсивности линейного изнашивания, повышение предела прочности при сжатии и ударной вязкости при сохранении устойчивости к расслоению. 6 з.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к втулкам с рабочей поверхностью скольжения рычажной тормозной системы рельсового транспорта, например пассажирского и грузового транспорта, в том числе вагонов метрополитена.
Известна опора скольжения, выполненная в форме сплошной втулки с рабочей поверхностью скольжения (см., например, патент РФ №2007634, МПК F16С 29/02, 1994 г.).
Однако известная опора скольжения при своем использовании имеет следующие недостатки:
- недостаточный срок службы из-за высокого суммарного износа в паре трения,
- повышенную интенсивность линейного изнашивания внутреннего рабочего слоя скольжения при трении по стальной паре (5×10-5 мкм/км),
- низкий предел прочности при сжатии (менее 100 МПа),
- недостаточную ударную вязкость (20-24 кДж/м)
Задача изобретения - создание втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта.
Техническим результатом является возможность повышения срока службы втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта за счет снижения суммарного износа в паре трения по стали, снижение интенсивности линейного изнашивания, повышения предела прочности при сжатии и ударной вязкости при сохранении устойчивости к расслоению.
Технический результат достигается в предложенной втулке рычажной тормозной системы рельсового транспорта сочетанием компонентов использованных для изготовления двухслойной втулки композиционных материалов, а также количественным соотношением входящих в них компонентов.
Предложенная втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта с внутренней рабочей поверхностью скольжения выполнена двухслойной из полимерных композиционных материалов и состоит из внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя, при этом внутренний рабочий слой скольжения выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна, причем содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 20 до 70 мас.ч., в качестве порошкового наполнителя - оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм, в качестве адгезива - поливинил-ацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| смесь полиоксадиазольного и | |
| хлопчатобумажного волокон | 36-68 |
| порошковый наполнитель | 1,4-9,7 |
| антиадгезив | 0,1-0,9 |
| поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | остальное до 100%, |
при этом наружный демпфирующий слой выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, в качестве порошкового наполнителя - нитрильный каучук с размером частиц от 2 до 100 мкм, в качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| хлопчатобумажное волокно | 16-41 |
| порошковый наполнитель | 2,4-14,5 |
| антиадгезив | 0,1-0,9 |
| поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | остальное до 100%. |
При этом полиоксадиазольное и хлопчатобумажное волокна внутреннего рабочего слоя скольжения используют в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2. При этом хлопчатобумажное волокно наружного демпфирующего слоя используют в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2. При этом в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя содержание поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 мас.ч. При этом содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол выбрано от 30 до 70 мас.ч., причем при использовании новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента дополнительно используют гексаметилентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 мас.ч. от содержания смолы. При этом содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция выбрано от 30 до 70 мас.ч. При этом толщина наружного демпфирующего слоя втулки выбрана равной 0,2-0,5 от толщины внутреннего рабочего слоя скольжения.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенную втулку рычажной тормозной системы рельсового транспорта, отличительными являются:
- выполнение втулки двухслойной из полимерного композиционного материала, состоящей из внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя,
- выполнение внутреннего рабочего слоя скольжения из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна, причем содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 20 до 70 мас.ч., в качестве порошкового наполнителя - оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм, в качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| смесь полиоксадиазольного и | |
| хлопчатобумажного волокон | 36-68 |
| порошковый наполнитель | 1,4-9,7 |
| антиадгезив | 0,1-0,9 |
| поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | остальное до 100%, |
- выполнение наружного демпфирующего слоя из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, в качестве порошкового наполнителя - нитрильный каучук с размером частиц от 2 до 100 мкм, в качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| хлопчатобумажное волокно | 16-41 |
| порошковый наполнитель | 2,4-14,5 |
| антиадгезив | 0,1-0,9 |
| поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | остальное до 100%, |
- использование полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна внутреннего рабочего слоя скольжения в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2,
- использование хлопчатобумажного волокна наружного демпфирующего слоя в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 см2 до 16 см2,
- содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 мас.ч.,
- содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол выбрано от 30 до 70 мас.ч., причем при использовании новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента дополнительно используют гексаметилентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 мас.ч. от содержания смолы,
- содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция выбрано от 30 до 70 мас.ч.,
- выбор толщины наружного демпфирующего слоя втулки равной 0,2-0,5 от толщины внутреннего рабочего слоя скольжения.
Экспериментальные испытания в рычажной тормозной системе рельсового транспорта пар трения с использованием предложенной втулки и контртела из стали с твердостью 32-38 HRC, а затем и натурные ходовые испытания штатного комплекта втулок рычажной тормозной системы, показали их высокую эффективность. Было установлено, что суммарный износ пары трения сталь - предложенная втулка составил 1×10-7-7×10-8 мкм/км. Одновременно установлено, что опоры скольжения имеют предел прочности при сжатии на уровне 120-180 МПа и ударную вязкость 26-34 кДж/м2 при одновременном повышении устойчивости к расслоению. Предложенные втулки рычажной тормозной системы в паре трения работоспособны с начала натурных ходовых испытаний и не требует своей замены до настоящего времени.
В таблице 1 показано содержание компонентов антифрикционного композиционного материала, использованного для изготовления внутреннего рабочего слоя предложенной втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта, в таблице 2 показано содержание компонентов композиционного материала, использованного для изготовления наружного демпфирующего слоя втулки, а в таблице 3 приведены штатные характеристики предложенной втулки.
Технология изготовления предложенной втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта не требует использования специфического технологического оборудования и включает в себя пропитку волокон фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолой, содержащей компоненты материала, и последующее прессование при нагреве изделий заданных геометрических форм.
Предложенная втулка представляет собой тело вращения, проста в понимании и не требуют для своей иллюстрации предоставления чертежей.
Предложенные втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта имеют по сравнению с серийной втулкой увеличенный ресурс, низкий динамический коэффициент трения, обладают уменьшенным износом пары трения, а также повышенной ударной вязкостью, повышенным пределом прочности при сжатии, а также повышенной устойчивостью к расслоению во время эксплуатации.
| Содержание компонентов антифрикционного композиционного материала, использованного для изготовления внутреннего рабочего слоя скольжения втулки (таблица 1) | |||||
| № детали | Связующее - основа | Волокнистый наполнитель | Порошковый наполнитель | Антиадгезив | Адгезив |
| 1 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 100 нм. | 0,1 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч. поли-винилацетат |
| 2 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы | 36 м.ч. (руб. нить 42 мм ПОДВ + 70 м.ч. руб. нить 42 мм ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,9 м.ч. стеарата кальция | 2,4 м.ч. поли-винилбутираль |
| 3 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы | 68 м.ч. (ткань ПОДВ + 20 м.ч. ткань ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 3 нм. | 0,9 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч.(ПВА + 30 м.ч. ПВБ) |
| 4 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,1 м.ч. стеарата кальция | 11,6 м.ч.(ПВА + 70 м.ч. ПВБ) |
| 5 | Фенолоформальдегидная смола резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 100 нм. | 0,1 м.ч.(СЦ+ 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (ПВА + 30 м.ч. ПВБ) |
| 6 | Фенолоформальдегидная смола резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,1 м.ч.(СЦ + 70 м.ч. СК) | 11,6 м.ч. поли-винилбутираль |
| 7 | Фенолоформальдегидная смола резольной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,9 м.ч.(СЦ + 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (ПВА + 70 м.ч. ПВБ) |
| 8 | Фенолоформальдегидная смола резольной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 3 нм | 0,9 м.ч. (СЦ + 70 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. поли-винилацетат |
| 9 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы | 68 м.ч. (руб. ткань S=16 см2 ПОВД + 20 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,9 м.ч.(СЦ + 70 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (ПВА + 70 м.ч. ПВБ) |
| 10 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. руб. ткань S=0,6 см2 ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,1 м.ч.(СЦ+ 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. поли-винилацетат |
| 11 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы | 68 м.ч. (руб. ткань S=16 см2 ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 100 нм | 0,1 м.ч. стеарата кальция | 11,6м.ч.(ПВА + 70 м.ч. ПВБ) |
| 12 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,1 м.ч. стеарата цинка | 2,4 м.ч. поли-винилбутираль |
| 13 | Крезолоформальдегидная смола резольной формы | 36 м.ч. (руб. ткань S=0,6 см2 ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 3 нм. | 0,1 м.ч.(СЦ+ 70 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (ПВА + 30 м.ч. ПВБ) |
| 14 | Крезолоформальдегидная смола резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 100 нм. | 0,9 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч. (ПВА + 30 м.ч. ПВБ) |
| 15 | Крезолоформальдегидная смола резольной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,9 м.ч.(СЦ+ 30 м.ч. СК) | 11,6 м.ч. поливинилбутираль |
| 16 | Крезолоформальдегидная смола резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,9 м.ч. стеарата кальция | 11,6 м.ч. поливинилацетат |
| 17 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 70 м.ч. рубл. нить 40 мм ХБВ) | 1,4 м.ч. коллоидный кремнезем 10000 нм | 0,1 м.ч.(СЦ + 70 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (поли-винилацетат + + 70 м.ч. поливинилбутираль |
| 18 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. нить 40 мм ПОДВ + 20 м.ч. рубл. нить 3 мм ХБВ) | 9,7 м.ч. коллоидный кремнезем 100 нм | 0,1 м.ч.(СЦ + 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. поливинилацетат |
| 19 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. ткань S=16 см2 ПОДВ-репс + 70 м.ч. рубл. ткань S=16 см2 ХБВ - саржа) | 1,4 м.ч. коллоидный кремнезем 1000 нм. | 0,9 м.ч. стеарата кальция | 11,6 м.ч. поливинил-бутираль |
| 20 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. ткань S=16 см2 ПОДВ саржа + 20 м.ч. руб. ткань S=0,6 см2 ХБВ - саржа) | 1,4 м.ч. маршалит 100 нм. | 0,1 м.ч. стеарата кальция | 11,6 м.ч. (поли-винилацетат + 30 м.ч. поливинилбутираль) |
| 21 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 70 м.ч. рубл. нить 40 мм ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,9 м.ч.(СЦ + 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. поливинил-ацетат |
| 22 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. нить ХБВ) | 1,4 м.ч. маршалит 10000 нм. | 0,9 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч. (поли-винилацетат + 70 м.ч. поливинилбутираль) |
| 23 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 20 м.ч. руб. ткань S=16 см2 ХБВ -полотняная) | 9,7 м.ч. маршалит 3 нм. | 0,9 м.ч.(СЦ + 70 м.ч. СК) | 11,6 м.ч. поливинил-бутираль |
| 24 | Фенолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей фенолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. ткань S=0,6 см2 ПОДВ репс + 20 м.ч. рубл. ткань S=16 см2 ХБВ - саржа) | 9,7 м.ч. маршалит 100 нм. | 0,1 м.ч. стеарата цинка | 2,4 м.ч. поливинил-бутираль |
| 25 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 70 м.ч. рубл. ткань S=16 см2 ХБВ - репс) | 9,7 м.ч. маршалит 10000 м. | 0,9 м.ч.(СЦ + 30 м.ч. СК) | 2,4 м.ч. (поли-винилацетат + 30 м.ч. поливинлбутираль) |
| 26 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 20 м.ч. рубл. ткань S=0,6 см2 ХБВ - саржа) | 9,7 м.ч. маршалит 1000 нм. | 0,1 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч. (поли-винилацетат + 30 м.ч. поливинилбутираль) |
| 27 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 20 м.ч. рубл. нить 42 мм ХБВ) | 1,4 м.ч. коллоидный кремнезем 3 нм | 0,1 м.ч.(СЦ + 30 м.ч. СК) | 11,6 м.ч. поливинил-бутираль |
| 28 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 30 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. нить 3 мм ПОДВ + 70 м.ч. рубл. нить 42 мм ХБВ) | 1,4 м.ч. коллоидный кремнезем 100 нм | 0,9 м.ч. стеарата цинка | 11,6 м.ч. (поли-винилацетат + + 70 м.ч. поливинилбутираль) |
| 29 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (нить ПОДВ + 70 м.ч. рубл. нить 2 мм ХБВ) | 9,7 м.ч. коллоидный кремнезем 3 нм | 0,1 м.ч. (стеарат цинка + 70 м.ч. стеарата кальция) | 2,4 м.ч. (поли-винилацетат + 70 м.ч. поливинилбутираль) |
| 30 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. нить 2 мм ПОДВ + 20 м.ч. рубл. нить 2 мм ХБВ) | 9,7 м.ч. коллоидный кремнезем 10000 нм | 0,1 м.ч. стеа-рата кальция | 2,4 м.ч. поливинилацетат |
| 31 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 68 м.ч. (рубл. нить 40 мм ПОДВ + 20 м.ч. нить ХБВ) | 9,7 м.ч. коллоидный кремнезем 1000 нм | 0,9 м.ч. (стеарат цинка + 70 м.ч. стеарата кальция) | 11,6 м.ч. (поливинилацетат + 30 м.ч. поливинилбутираль) |
| 32 | Крезолоформальдегидная смола новолачной формы + 70 мас. частей крезолоформальдегидной смолы резольной формы | 36 м.ч. (рубл. ткань S=0,6 см2 ПОДВ (саржа) + 70 м.ч. рубл. ткань S=16 см2 ХБВ - полотняная) | 9,7 м.ч. коллоидный кремнезем 100 нм | 0,9 м.ч. стеарата кальция | 2,4 м.ч. поливинилбутираль |
| Сокращения: - м.ч. - массовые части, - ПОДВ - полиоксадиазольное волокно, - ХБВ - хлопчатобумажное волокно, - СЦ - стеарат цинка, - СК - стеарат кальция, - ПВА - поливинилацетат, - ПВБ - поливинилбутираль. |
| Штатные характеристики втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта (таблица 3) | |||||
| № детали | Толщина наружного демпфирующего слоя от толщины внутреннего слоя | Суммарный износ пары трения, мкм/км | Предел прочности при сжатии, МПа | Ударная вязкость, КДж/м2 | Устойчивость к расслоению |
| 1 | 0,2 | 1×10-7 | 120 | 28 | расслоения нет |
| 2 | 0,3 | 7×10-8 | 139 | 31 | расслоения нет |
| 3 | 0,4 | 8×10-8 | 179 | 34 | расслоения нет |
| 4 | 0,5 | 9×10-8 | 159 | 30 | расслоения нет |
| 5 | 0,2 | 7×10-8 | 138 | 26 | расслоения нет |
| 6 | 0,3 | 8×10-8 | 180 | 34 | расслоения нет |
| 7 | 0,4 | 8×10-8 | 178 | 31 | расслоения нет |
| 8 | 0,5 | 1×10-7 | 129 | 28 | расслоения нет |
| 9 | 0,2 | 8×10-8 | 155 | 28 | расслоения нет |
| 10 | 0,3 | 7×10-8 | 156 | 28 | расслоения нет |
| 11 | 0,4 | 9×10-8 | 159 | 28 | расслоения нет |
| 12 | 0,5 | 8×10-8 | 174 | 32 | расслоения нет |
| 13 | 0,2 | 1×10-7 | 167 | 30 | расслоения нет |
| 14 | 0,3 | 8×10-8 | 153 | 27 | расслоения нет |
| 15 | 0,4 | 7×10-8 | 158 | 27 | расслоения нет |
| 16 | 0,5 | 8×10-8 | 168 | 29 | расслоения нет |
| 17 | 0,2 | 7×10-8 | 174 | 29 | расслоения нет |
| 18 | 0,3 | 1×10-7 | 173 | 31 | расслоения нет |
| 19 | 0,4 | 9×10-8 | 168 | 30 | расслоения нет |
| 20 | 0,5 | 8×10-8 | 156 | 26 | расслоения нет |
| 21 | 0,2 | 7×10-8 | 149 | 26 | расслоения нет |
| 22 | 0,3 | 8×10-8 | 156 | 27 | расслоения нет |
| 23 | 0,4 | 1×10-7 | 169 | 26 | расслоения нет |
| 24 | 0,5 | 9×10-8 | 169 | 27 | расслоения нет |
| 25 | 0,2 | 8×10-8 | 168 | 26 | расслоения нет |
| 26 | 0,3 | 7×10-8 | 159 | 28 | расслоения нет |
| 27 | 0,4 | 8×10-8 | 139 | 33 | расслоения нет |
| 28 | 0,5 | 9×10-8 | 126 | 30 | расслоения нет |
| 29 | 0,2 | 7×10-8 | 134 | 31 | расслоения нет |
| 30 | 0,3 | 8×10-8 | 149 | 29 | расслоения нет |
| 31 | 0,4 | 1×10-7 | 178 | 32 | расслоения нет |
| 32 | 0,5 | 8×10-8 | 154 | 29 | расслоения нет |
1. Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта, выполненная с внутренней рабочей поверхностью скольжения, отличающаяся тем, что она выполнена двухслойной из полимерного композиционного материала и состоит из внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя, при этом внутренний рабочий слой скольжения выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя смесь полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокон, причем содержание полиоксадиазольного волокна в его смеси с хлопчатобумажным волокном выбрано от 20 до 70 мас.ч., в качестве порошкового наполнителя - оксид кремния в форме маршалита или коллоидного кремнезема с размерами частиц от 3 до 10000 нм, в качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| Смесь полиоксадиазольного и | |
| хлопчатобумажного волокон | 36-68 |
| Порошковый наполнитель | 1,4-9,7 |
| Антиадгезив | 0,1-0,9 |
| Поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| Фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | Остальное до 100% |
при этом наружный демпфирующий слой выполнен из полимерного антифрикционного композиционного материала, содержащего в качестве волокнистого наполнителя хлопчатобумажное волокно, в качестве порошкового наполнителя - нитрильный каучук с размером частиц от 2 до 100 мкм, в качестве адгезива - поливинилацетат и/или поливинилбутираль, в качестве антиадгезива - стеарат цинка и/или стеарат кальция, а также в качестве связующего - фенолоформальдегидную или крезолоформальдегидную смолу в виде новолачной и/или резольной формы, при следующем количественном содержании компонентов, мас.ч.:
| Хлопчатобумажное волокно | 16-41 |
| Порошковый наполнитель | 2,4-14,5 |
| Антиадгезив | 0,1-0,9 |
| Поливинилацетат и/или поливинилбутираль | 2,4-11,6 |
| Фенолоформальдегидная или | |
| крезолоформальдегидная смола | Остальное до 100% |
2. Втулка по п,1, отличающаяся тем, что полиоксадиазольное и хлопчатобумажное волокна внутреннего рабочего слоя скольжения используют в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из полиоксадиазольного и хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 до 16 см2.
3. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что хлопчатобумажное волокно наружного демпфирующего слоя используют в виде нити, рубленой нити, а также рубленой ткани саржевого, полотняного или репсового переплетения, при этом длина рубленой нити выбрана от 2 до 42 мм, а площадь кусочков рубленой ткани из хлопчатобумажного волокна выбрана от 0,6 до 16 см2.
4. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя содержание поливинилацетата в его смеси с поливинилбутиралем выбрано от 30 до 70 мас.ч.
5. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя новолачной формы фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в ее смеси с резольной формой этих же смол выбрано от 30 до 70 мас.ч., при этом при использовании новолачных форм фенолоформальдегидной или крезолоформальдегидной смолы в качестве отверждающего агента дополнительно используют гексамети-лентетрамин (уротропин) в количестве 9-20 мас.ч. от содержания смолы.
6. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что содержание в композиционном материале внутреннего рабочего слоя скольжения и наружного демпфирующего слоя стеарата цинка в его смеси со стеаратом кальция выбрано от 30 до 70 мас.ч.
7. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что толщина ее наружного демпфирующего слоя выбрана равной 0,2-0,5 толщины внутреннего рабочего слоя скольжения.
