Способ восстановления сайлентблоков путевых машин, резиновая смесь для изготовления амортизирующей вставки сайлентблоков путевых машин
Владельцы патента RU 2399522:
Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологии восстановления сайлентблоков путевых машин. Способ восстановления сайлентблоков путевых машин включает отделение амортизирующей вставки от внешней и внутренней втулок. Вначале на гидравлическом прессе посредством съемного пуансона выдавливают внутреннюю втулку вместе с амортизирующим слоем из внешней втулки. Посредством съемного пуансона внутреннюю втулку отделяют от амортизирующего слоя. Обе втулки подвергают отжигу в термошкафу при температуре 220-230°С. Между внутренней и наружной втулками размещают лист из резиновой смеси, который предварительно подвергают вальцеванию с образованием заданной толщины листа, после чего сайлентблок размещают в пресс-форме и осуществляют вулканизацию при температуре 170°С в течение 4-х час. Для изготовления амортизирующей вставки сайлентблоков используется резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с добавкой порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена и других компонентов в определенной пропорции. Достигается эффективное восстановление изношенных сайлентблоков путевых машин. 2 н.з.ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологии восстановления сайлентблоков путевых машин, используемых для очистки щебня и железнодорожных путей.
Известно применение на железнодорожном транспорте различных амортизирующих устройств, использующих различные типы сайлентблоков (например, патент РФ №2334638, публикация 2008 г.).
Сайлентблок, используемый в различных амортизирующих устройствах путевых машин, представляет собой узел, состоящий из двух металлических втулок и амортизирующей вставки, размещенной между ними. За счет сайлентблока происходит гашение колебаний и ударных нагрузок, при этом на амортизирующую вставку сайлентблока приходятся значительные нагрузки, действующие в различных плоскостях и направлениях, что приводит их к быстрому изнашиванию и выходу сайлентблока из строя.
В существующей практике изношенные сайлентблоки различного типа машин в процессе их ремонта обычно заменяют на новые (как описано, например, в книге «Автомобили «Жигули» ВАЗ 2104-05, 2107. Устройство и ремонт, М., Транспорт, 1990 г., стр.118-120).
Замена изношенных сайлентблоков в путевых машинах является достаточно затратной и экономически невыгодной операцией.
Задачей настоящего изобретения является создание эффективного способа восстановления изношенных сайлентблоков путевых машин.
Амортизирующая вставка для сайлентблоков обычно изготавливается из полиуретана или различных резиновых композиций.
Известно, что используемый в сайлентблоках полиуретановый амортизирующий слой обладает низкой морозостойкостью, менее стоек в агрессивной среде (осевое масло, бензин), лучше поглощает влагу. Так как сайлентблоки эксплуатируются в условиях контакта амортизирующего слоя с агрессивными реагентами (осевое масло, бензин, вода), происходит набухание полиуретана, а следовательно, нарушение целостности структуры материала.
Известно применение в различных изделиях, используемых в области железнодорожного транспорта, резиновой композиции на основе бутадиен-стирольного, полиизопренового и дивинилового каучуков (патент РФ №2286363, публ. 2004 г.). Предел хрупкости изделий, изготовленных из такой резины, не превышает -50°С, причем уже при -40°С наблюдается значительная, более чем в два раза, потеря эластичных свойств.
Еще одной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании резиновой смеси, используемой для изготовления амортизирующей вставки сайлентблоков путевых машин, обладающей повышенной масло- и влагостойкостью, а также высокой морозостойкостью.
Сущность предложенного изобретения заключается в следующем.
Способ восстановления сайлентблоков путевых машин включает отделение амортизирующей вставки от внешней и внутренней втулок, при этом вначале на гидравлическом прессе посредством съемного пуансона выдавливают внутреннюю втулку вместе с амортизирующим слоем из внешней втулки, после чего посредством съемного пуансона внутреннюю втулку отделяют от амортизирующего слоя, далее обе втулки подвергают отжигу в термошкафу при температуре 220-230°С, затем между внутренней и наружной втулками размещают лист из резиновой смеси, который предварительно подвергают вальцеванию с образованием заданной толщины листа, после чего сайлентблок размещают в пресс-форме и осуществляют вулканизацию при температуре 170°С в течение 4-х час.
Поставленная задача решается также тем, что для изготовления амортизирующей вставки сайлентблоков используется резиновая смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с добавкой порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена при следующем соотношении входящих в смесь компонентов, м.ч.: каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН - 100; порошкообразный сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 3,0; каучук марки СКМС-10 РКП - 19,0; кислота стеариновая - 1,0; белила цинковые БЦ-М - 3,0; сера (техническая, молотая) - 1,0; диафен (ФП) - 1,0; парафин - 1,0; технический углерод (П-701) - 72; сульфенамид (Ц) - 1,0; тиурам - 1,0.
Способ восстановления изношенных сайлентблоков осуществляется следующим образом.
Вначале в подлежащем восстановлению изношенном сайлентблоке производят отделение изношенной амортизирующей резиновой вставки от внешней и внутренней втулок.
Для этого на гидравлическом прессе посредством съемного пуансона выдавливают внутреннюю втулку с амортизирующим слоем из внешней втулки, после чего посредством съемного пуансона внутреннюю втулку отделяют от амортизирующего слоя.
Далее обе втулки подвергают отжигу в термошкафу при температуре 220-230°С.
Отжиг втулок производится до тех пор, пока не перестанут выделяться газообразные продукты отжига. Длительность отжига не менее 4-х часов. Окончание отжига проверяют по отсутствию постороннего запаха в термошкафу.
Затем втулки охлаждают до комнатной температуры.
После чего внутреннюю втулку оборачивают листом, образованным из резиновой смеси, который предварительно подвергают вальцеванию с образованием заданной толщины листа (5,0±0,5 мм).
Затем внутреннюю втулку с листом из резиновой смеси запрессовывают посредством пресс-формы в наружную втулку, после чего собранный сайлентблок размещают в термошкафу для вулканизации и осуществляют вулканизацию при температуре 170°С в течение 4-х час.
После завершения вулканизации пресс-форму извлекают из термошкафа и охлаждают до комнатной температуры. После этого форму раскрывают и вручную извлекают изделие, затем форму очищают от остатков резины сжатым воздухом.
Результаты испытаний изделий, изготовленных из резиновой смеси на основе каучука БНКС-18 АМН и резиновой смеси на основе смеси каучуков бутадиен-стирольного, полиизопренового и дивинилового каучуков (патент РФ №2286363), приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | ||
| Показатели | Резиновая смесь на основе смеси каучуков бутадиен-стирольного, полиизопренового и дивинилового каучуков (патент РФ №2286363) | Резиновая смесь на основе каучука БНКС-18 АМН |
| 1. Прочность при растяжении; мПа (не менее) | 16,0 | 14,4 |
| 2. Относительное удлинение при разрыве; % | 340 | 260 |
| 3. Твердость (по Шору А) | 70 | 72 |
| 4. Температурный предел хрупкости; °С | -60 | -65 |
| 5. Относительная остаточная деформация при 20% статической деформации сжатия после старения на воздухе при температуре 100°С в течение 24 час (не более); % | ||
| 6. Изменение массы после воздействия осевого масла в течение 24 час при 23°С; % | 32 | 38 |
| 7. Изменение массы после воздействия воды в течение 24 час при 23°С; % | 4,6 | 1,9 |
| 0,36 | 0,18 |
Из таблицы видно, что предложенная резиновая смесь для изготовления амортизирующей вставки имеет более высокую морозостойкость, чем у известного аналога, и превосходит его по масло- и влагостойкости.
Предложенное техническое решение позволяет повысить рабочий ресурс сайлентблоков в два раза за счет использования амортизирующей вставки из резиновой смеси, обладающей повышенной масло- и влагостойкостью и высокой морозостойкостью.
Предложенное техническое решение может быть применено при восстановлении сайлентблоков, применяемых в амортизирующих устройствах путевых машин.
1. Способ восстановления сайлентблоков путевых машин, включающий отделение амортизирующей резиновой вставки от внешней и внутренней втулок, при этом вначале на гидравлическом прессе посредством съемного пуансона выдавливают внутреннюю втулку с резиновым слоем из внешней втулки, после чего посредством съемного пуансона внутреннюю втулку отделяют от резинового слоя, далее втулки подвергают отжигу в термошкафу при температуре 220-230°С, затем внутреннюю втулку оборачивают заготовкой (листом) из резиновой смеси, которую предварительно подвергают вальцеванию с образованием листа толщиной 5,0±0,5 мм, после чего сайлентблок укладывают в пресс-форму, производят выдержку в прессе с последующей вулканизацией при температуре 170°С в течение 4 ч.
2. Резиновая смесь для изготовления амортизирующей вставки сайлентблоков путевых машин, отличающаяся тем, что смесь изготовлена на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-18 АМН с добавкой порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена при следующем соотношении входящих в нее компонентов, мас.ч.: каучук бутадиен-нитрильный марки БНКС-18 АМН - 100; порошкообразный сверхвысокомолекулярный полиэтилен - 3,0; каучук марки СКМС-10 РКП - 19,0; кислота стеариновая - 1,0; белила цинковые БЦ-М - 3,0; сера (техническая, молотая) - 1,0; диафен (ФП) - 1,0; парафин - 1,0; технический углерод (П-701) - 72; сульфенамид (Ц) - 1,0; тиурам - 1,0.
