автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Разработка и использование пластической смазки на полимерной основе в тяжелонагруженных узлах трения, работающих в режиме заедания (на примере работы пары трения гребень колеса — головка рельса)

» л- г\

РА-

1 и

^ 7 ДОНСКОП-ГОСУДАРСТВЕННЫИ технический университет

На правах рукописи УДК 621.891

Майба Игорь Альбертович

РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛАСТИЧЕСКОЙ СЛ\АЗКИ НА ПОЛИМЕРНОЙ ОСНОВЕ В ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ УЗЛАХ ТРЕНИЯ,

РАБОТАЮЩИХ В РЕЖИМЕ ЗАЕДАНИЯ (на примере работы пары трения гребень колеса — головка рельса)

05.02 04 — Трение и износ в машинах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону — 1993 —

Работа выполнена в Ростовском государственном университете путей сообщения.

Научные руководители:

заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, академик Академии транспорта Российской Федерации Евдокимов Ю. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Рубанов В. В., кандидат технических паук, доцент Зубков Е. Н.

Ведущее предприятие

Северо-Кавказская железная дорога (г. Ростов-на-Дону).

Защита состоится 30 ноября 1993 г. в/О.ООчасоъ на заседании специализированного совета Д.063.27.03 в Донском государственном техническом университете: 344708, г. Ростов-иа-Дону, ГСП-8, пл. Гагарина, 1. ДГТУ, ауд. 252.

С диссертацией- можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, просим выслать в специализированный совет по указанному адресу.

Автореферат разослан « Я У » .О1.'-^.1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

к. т. н., доцент

В. С. Дмитриев

овдл« w&mmesb mm

Актуальность Одасй из »«amftrox аядчч» «jwkssix :к»рд сскроятепза -лром!/!г.толяостьэ, кпллэтел аозвязяи» дояДОпеж я лол-говотясмк различного класса «чаия и адхошс!?«», я.tin«» гуздяя-аая cposs. сгудбн отделил»: уздоя я коятсзтнрущзх тр. ОтСоппо остро, з посгэ^ляо гол;;, стоят острое« »родин»» бэгоктюа рз~ боги ?¡m?j;núr¡$xsnxix уадоп тр.эзяя.

Так, » увстпосуй» т?о ¡адгэтда^ртглои зузгягпортп sc^snoS и ¡злуалыюй иройлс«53 яслаотс;» тж59ия.т cj»;ca cffizñti яарм -тровся гробоп% кодзс^гоямиш hwwícsiíiwctü яэгагдяшжя -которой

пто^итзэу йорс: з 10-30 уПЪс -

Пироспокяавт^ способом р<?шгая этзЯ opmfef'MM шляется, ооо-йяизо левах смазочпк* каторяояэз, 'слособяих 'эФ50кпшйо'работать о яхстроиалыплс услогмлх яксялуатхирп}, яродотировал схваткваяяо и ЗЯОДиНЛЭ трурртхся ПОПЗрХНОСТдЯ. : '

*'С пользой СПЯ О при рззросоткс» С=-"Я30ЧЛШС COCTODOD, способных вошсоть ресурс -робот» внсакогтгрукошого трибосс{ф.ттг,ш;п, дзыгор-сяошшх смазочкнх с{»д но 'полимерной оспопо, позволяет ропать пэ только трнботохггачоошо Зйдата но п проОлон;ша вопроси око^огкчоо-кой Созопаснсстл, окопоиик нефтепродуктов..

Поотому большоо зшзЧошга. для шпиоойяя долгопачносга тяасло-шзгруядатих дэтолоз MOüunt я'«оот пэ только разработка ноsr*x сгсогс:-; hg поламорцоЯ осгтско но я научно-обосиоиащшй подбор лх кожонгщ-

TOD.

• Поль pgóoni. Цолы/пастого^оЗ работа -является разработка пластично л смазкл па поллчорзоа осносо, ясслодопа!кэ оО триботохиэтос-ютх сгчзЯсти, механизма смазочного действия п рсботосяособяостя п условиях тяжэлонпгрутапнога контакта.

Научная iionasita. 3 результате ярородопяых исслэдопсягЯ я роботе:

- разработана. ко то дик я ¡¡чзачоского м-доларогзпяя процессе пз-ипаивпяяя трибосопрпжзняя гробош» колоей-толовхв рельса;

- теоретически обоснованно я пкепэрямептзльяр устеяопяоно, что о качество дасзорсимтоЯ осноем плгзстачтоЯ смаз5Ш, способной »¡фнтшно работать л рожнтэ зпйдагшл. могзю использовать сштлкат-по-масляппую смэсь:

- вКСОДрЯМЙНТАЛЫЮ обосноят» шбор в качветро ввгустятоля полимерной смазкя, мод^шдаровешгаго воросиля с добвекоЗ графп-п.

a до?слгфш&гг?гиадо мссяодован мохвпизи смазоч-кого доЗЙчш peójWtíOTWWO» шгасткчгой смазки;

- папучацв дотод&тичоская оадавямасть, адоквотко онясшшшоя оакоиомзрпцсть комтшкспога адилшш комиопшггои смазка. иа «н?ои-сиавость издглт-аняя тлю лона гру «о шюго ума тршг.гл ;

- яаучвш вагрузочвно, сйоростане и темпорйтурвш пьрзмотрц рпррйботаппой c.MüJií'rf к г-адучьна матонртячоскпя ыодоль, вдакиатыо сшеияавдая дшга.'З процосс;

- ПОлЖ.И'Ю, WO ïliJCOIÎîffl 'грНСЙТОХПЯЧЬСШЮ СЛОЙОТЯ;; (ЖЛШСаТ-noiî СИЭККК ОбЪЯСШПВУОП фЗр^фОГ-ЭПрМ в ЗОЙ» ПгрвПИЯ ДПуХфПЗПОГО j^Hunnor-Q слоп; состодого зга подслоя силакетак структур хшто-OKQPo прояотдэяая й едсорфщатгого слои грефт-а.

- Рв?ра0оташ> «шкатнея смоакп и устакоюэп вЗ оптамзлыш'й COOTüíi (jx'íffioiwft о м.'дичо плтоцтй ГФ ПО эяявяо ,450.12718/0-1-023785),

- Уитаодююно, ч*о оерроал к графа? «деются оагусигголямл

- 'Ироадрадвшми. устаноазоло, что использопашю оияяитюй вдар-ричдоа с?4яз)а» « качество сиазочвога материала-для рольсов в 1ф28!В: щгг ПОЗИОфЮТ ncilîicïtïb кзаосоотр8кост& рэльооо HQ I5-25X по ср^пзгшэд с ж-тальзуакм-я и уастовщоо вроыя сяаакомя.

Гопдаудаудьгдуст уобогц. Сдакотаая скаокс з качоотш одоспвгеяого емавочвдго матараала используется дия скозшютш роль-ост л к)г«шк;: riyvií as учостко Сочинская дастпщрга нута Солоро-Как-казскоа дорога.

Кададьэдшито» силикатной смаша позволило повисеть азносо-qçoÂKqcyb рад,ад « I раз<» по срамиигаэ о прлноняоммкя п

пяс,тряцг.э г-рокз плестачвдия {¡вдзкани на Еэфгяпрп осдоэо.

- ГододоЦ ' «коиоккчоскйЗ (доээт от мшолъеоиаши свдакаткой цмаго'. çoQTiii^av ÎI39D руо. па I км крвдоЯ пути.

AitpogHnr.-; г.^отч • Основана розуяьтзти работа били додокагш П£! одедютщ научло-тоншоски КОНДОрОЩЩЯХ:

1. g-« региональная иоучга-тсгашческвя кок£оронцйя "Tpnöo-теиюдогия-продаподстпу", Тагапрог, 1991 г.

2. Всйсотоцпя ыожводоксто&иная иаучао-практкчпская Koisjopou-ц>1Я студентов, аспиранток, молодо yvsraix. Цоскпа, IS3I г.

3. 5-я яэучцо-тохяическая коя^аронцяя "Тряботэхнико-машло-отроопио", Нжепф Ноигород, 1931 г.

' - 3 -

4. Всесоюзная гшучло-тохппчоская ксг^ороицая "Мотоди уснорои-плнх исштстгиЯ сгрэгято» трактора»» л солызкохочяЯстташю.ч тохзтаи па пвдожшсть", 'йлябндск, 1991 г.

Пубдиклция. По тоыэ длссортшста оиубликоплио 5 ноучлих робот, получено чотиро полояггэлышх рриония но заявки гга изобротошим.

Структуры П ОбЬсЦ рябогц. ДЙСС0РТНЦЯЛ СОСТОИТ ИЗ ППОДЭЦНЛ, шзсти глшз, осяовшх выводов, списка пспользошнпой литератур» II приложопвй. Работа содержит 215 стригши из it.ix 17Э страниц основного текста, 53 рисунка, 29 таблиц, СхкЗлйогро-1йчоски5 список лл-торату{яшх источников яз 117 нш&кжовопий и прююхокш да 35 страницах.

Содврялнно работа

В ЙВОДОГОЯ ПОКВЗОНВ 1)КТУ0ЛЫ10СТЬ ТОМ», излосгана цель, оспов-гшо положения робота, внапслшо на завету. Л i

В первой глава приведен обзор л ¿подаю исследований Я области взаимодействия пар трения, работали« в режима заедятся при по-личия смазга п без наб. Мэханизм дапашйнашш^ тя*олойагружоппой узла трения показан па приморо пзоимодчйстсзял грббпД колеса о головкой рольса п кризой пути малого радиуса. В результата анализа, било установлено, что основным гадом износа поворхлосто.1-тртнил колос я рельсов является износ при заедания, кок.результат схватывания а плостлчоекого точэпнл мотолли я зонэ контакта. Нокболсо аффективным шровриятаэи снособпга повнсять К5йс«остой5«ость расстят-рзпзого трабосопрязагшя являотся прякоятШ пяяствчшос смпзочтгх материалов, яыэрда внсокяо протязозаларяш ссоЯстпа.

/нэляз хертстерлаш оточоствздшх а зяруйшшя. смзоск, • исло-льзуеких в кысоконогрузэшшх узлах тродая, псйбзая, что смазхя па пофтонзслялкоЯ оспопэ во удоплатторявт по итога* сокозвтбят условиям вксплуатш&пг trap« ipa?m гробень колвсз-ишзпкз рольса.

Шшст, Сияя проензлизирозага» гвра'Лгоргсъкя ряда дяссэрсиопзнх срзд содаржаЕ^ос оргшгачаскко д пгюргтгичэски» яшгамэрч я возможность их использования в качество оспот гигестяЧаяЯ смазки. J4j пржзли я шводу, что осцовоЯ полкмзряоЯ смазкя мозга т служить emeu силиката иатртя и мзсла. Это обусловлено високзва грхОотогтчаст-ия свойствами тш«УА суеси, еЗ fcojioCl стоимость*» 'А вкологкчэскоЯ безопасность?).

Учаткйая актуальность лрсвламн восшсняя з" Ю^состоЛХости тя-

вздаиогрукош»« уаяов цктш, » робота родаижеь сладщра® задачи:

- с«од0лй{К»ш«1. ироцоо« кэиашвшка ишыюпогругонного <1рив-twcm«№ коньяки, оцрзд&яяя иртршышо ссютшпоида додали и Ksvypu;

- сооуйй деоворсяоякой сродн пяаояитюй сказки па иояичррютй coiiofis;.

" рязрабого'а'и рптаед.адгай состав доюстошоА суаэкк с учо?о:.: уребовзаий Я^угшшг&мш! к Щ'шротпшн омаэкем;

- ярсиюета нослодэааиея- дошшжа смосочиого действия разря-ЙОЯишюго состава еапзки; '

- оценить шадднэ цагрузочиаге окороспшх^ тршфатмрких факторов на смазочиуо сцосоОноо^ь разрвботшной полимерной смазка;

- нсолодооп№ скзаочау«.способность полиморкой' сказки но от-исвюшт к.рагщгагоиу: содаташз» .featppsB-ioii пор троп«;?;

- сойотка колчаоркой отзкк по

- исадедойоть ¿«Ф^явдадвш} /соойотар -дашмркой смаэкк;

".рлэрй^гать^фюжга^ иодимэриой. смазки.

- »шдай-Мг' 0^rac5^i(g6^iay:&jroif]n .-оядовмрю' а ¿цодроиа© D про-нзяодотпо .

Втаргя глааа соЛ^гцгйг'расчзтгю.-^оореадачоокио моыюдояепкя ва-i-occiii-oPKSoTit sfj^ionacpy^aiwid. Tpadoqoiipfrecaxur о-лраходоввэа тадаского йог^ффовякип ороцуссй.тройия я кзщааавшш щм •тншош* рваэдс fJKHUttsy Ь. ЧйО'йюсч'аь- ^ШЩзшЦиа' pop« трошя грэбаш» ка' Qfe naopfiiftwm« Фэд^о'сяап и егрукгурйоя мо-дма ске-гок»; «йхрододац oomwks (¡ш-оуи влвящво на щхщасо ПйКЯЯЗПкЛ КОДОВ К I» вюимэдайвтдек в кркяой кути.

В рэсуяиатэ фаиадакой еддеяцюпаэдл коододу^яй ирсцоос «-рада- ;фэтери.2Л!л;ого уртпйишо подобия (IJ;

%г % i %;

-к'.*« ■ ; -fe-l ] (I)

гдэ (';x *= -» консуапта подобия лшойцэго далоод;

^it/^U. ~ констаим подобна дякнц доиожкл треща; ^dl" ^tm/^iiM ~ :{0iia'rt;:iTa подобия дуьматра пятна контакта; Cs - г кааотанта иодо&н :зттн трения;

Cm« /¡/ft. - конотюгги подойал KOD^'îsaianiirn троггая; С,p l\L'V., - константа подобия удельной нагрузки;

П

ыЛ!и

GB> Vu

KOHCTÖHTO ПОД0О:(Я скороптя скольжопня; Ko.ir.rnirra подобия тшрдссги мпторплгоз ; КСНСТ8ПТЯ Л0Д00НЯ мод/лой упругос гл; c!¿ " констептя подобия sepaxcnnтоста;

Сг (■/''{- кочстпкгп подобия радиусов ззкруглэчнЯ

i юпсропоровносто!»;

С0 " рли ~ константа подобия плотности cj«<3;oî;

- константа подобия вязкости смазхз; ..... константа подобия нарухлэй токпоратурн;

Gtr

^им

iHL KA

константа подобия температур?» в контакте;

Тагсга бшпг полупони осноштна расчетные соотаоионяя касатаб-ннх коэф1гщ>гентоз для нчтури и нодоли, котср><э позтолилл растачать нообхадкуно у ого пня пропэдопзл дябораторшх и зксилузтацкоп-W.X испытаний.

Па остапо получотаыо росчопшх соотношапяй била разработано методика проведения ясгктзккЯ на î-йздолыгоЯ установка С'ТГ—X, с пс-ШЛЬЗОВЗ'.ТЯОМ СП01\ПйЯЬННХ ОбрСС!*;0П, ПО ïtCCj".GA~ïxaiS«n прог.сссо язпа-ГИ71ЕПИЯ ТрИ0ОС0ЩЖ13ПИЯ ГрпбйНЬ КОЛвОЯ-ГОЛОСКЛ рОЛЬСЛ.

Проведена» натурних ц Ь'тх vcüjiTfr-ntä по проге>рчя схоля-мопул криторгальякг соотяоявркЯ, покапало, что г^-а:ду результатами

ryprrjx и модельппх йспнтсязЯ судэстнуот лхпоЯччя затаенность (JSJO.I), которая хяроктэрозуотся козЭДздгонтеч КОррОЛЯДИН prJÏCTOi

0,534 п Г,ОТ СОО-ПЙТСТГ^ГГГЗ

!5 ;;r,ptï.73 ( 1-рэдьсошзл

счмкз у ззуорсй {П-ДЭл:;:<ор-5ПЛ с.хлзка) »одолей. Кячос-тжмигоо со7$остг?[1лан:?о сходх-мзетд розулптзтоя нотптпни",

ЯрО;>ЗДИ,ЛрСЬ !П1 ССГИВО СЛГ^ГЛ-

03 гюгорхпостеЯ грс.тля, нлк-роструктурч •вогор.-шзстппх слеов ягкогвпянх обрзацоз, показало тсудостготтгооть проток Sïiï&X п пятуро И *»двлс процессов троггая л изпваива-

Ш1Л

OJÔ

мЬСп

О Л -h ОJ<

0J2

О

Si — iùm-ï

/ i ......... модель;«

- г/с^КУ.

0J2 О, H О.ЩА /<?

I'jic.l .Срзеттнкэ ргзультагоО onjrrgo по ir.rreacnBiio^a кгнЕ'^.'.панан: 1,2. (З.-^-теоротичоскоя н дзйст-0ятольная зависимости.

Уротья ivtaRa. содараге/. адтодаш по провадошюнсслодавмтй •цяостачиЬй' смвзки-пп "поликзрюа'Ьспово. ''Цяп провздапия трибогс-штавий дисзарсйотаих CMaao45UíX- срод использовала?;ь торцовая нагоню траддая'- ( УМТ ) , п для доштшшЗ iúioomíhiiic смазок установке СШ-I. g Качество образцов дач Tf.tT хаюльгопплмсь дклштдршек и ковтр-дхок; 'а-.доя-СЩ'-I -рожки; споциолыюй. геометрической фо^ш, которые iíQDiKJJK-íjdi соблэдоть усяония мо^лироияшгн гяжсиа-тах'руз'лп-ИОГО контакта (рлгфггепю ках'рузочио-скоростпш: параметров). При ' йзготошюиаас образцов астоЬяорааясь матораяли,. наиболее широко jiCliojibayoMíü и №t:oi£o;nji'py»fiHHiu уздах тропил.

tíOMOrtr троная ко. • TW1V измерялся.тонзрмвтричоскоД консолыгой болочкеа и озлиои/Мцся на •дацррдою&'-дат» самописца H-S27-X. При прородпяая ирпытоияй Яд СУТ-Х, момэкт .трояия фиксировался штатной 'системой установка."

V-ouoc образцов ..определялся вутоу рзввеярашгя. их ни алалити-чвегепг шеях до к .послу #сштвяий'с точность« до ~-2'IQ~j о таико по ¡зйрз!ц> иптно йзнооп рЬлйиот_образцов. Дял спмора новсрхност-дай .«шдаратурц • во' тяртсрстк тролия использовались хромэль-ко-налоадо ropuoitapríi s обгбкнпя т<»м!Юрй:тура. Таксировалась ртутным чоргймзтрон.

В качество-дкодор^ноптаис срод. использовалась. смсзочано мато-.0« отдачощадся^соо/епон, ^жю^пшяоеккчя свойствами: дафгя- • Шй масла, яодямо рартпорм пделочшж 'силикатов-, раствори полйвиек-лового сдарта, силикетпо-гмасляшо смеси, глщария.

S KO4OCTP0 пласпРйад вдарк- бролпсь т<га'врн:к> смазка: гр&Хктал,: рэльсогля ЗР, грсфитная, ,э так», силикатная смазка. "

Продздыщо ¡Ш'ругкя ;р зподания для ¡«едких дяспзрсиоянах с^эд при стулэячатом поэдившш нагрузки на образцах

чораз 10 К иря Kcnuw'-v.ix ип ТКГ.'и чороз каздоо IDO II для влас-•зчин* «маиок.'Щи шмтэядог яд. CHfrI. Появлояна признаков осодв-отя или схрптщшнкя шториаяов ояродолялп ш , рзьему езкэг-окяи 'моыокта тряся, -.росту .температур, шявлвшт позмзвнпого-дума.

Для сцошяг пратизолзаосшп: и сптвГржщкошшх свойств смазоч-12« иоторалзв про:юдшн длитолышо исгатсния от 3 до 10 часов, р слвисичосте от постевлокЯих аксаэримэнталишж целая.

Цакроповорхтотй тронил изучались я фотографировались при по-Mosiií кгкрероютояоепвкт^^алыиго анализатора "СлтлЬах" я оптического МОTúJTJüJip&JyíOCKOXK» ЦЛКрЭСКОПЭ "íJúOfcl -'.

Исслэдовазтпэ коратопатостн поиэрхпдстоД ггроазподчлоол при по-гапр дпоЯного «жсроскопа М:ЛС-Т1 ' и прсфигогра-^ ?<одоля 201. НякраР твердость нзморяля прибором 1ТУГ-".

Пригодится, разработанная автором, мэгодгаа опродологая огг-тазшлыюго состапй смаззкс ну полимориой ссиопо о-иоггользовапзтон мвгомзткчоского илан^ропогал зкспйрпмоптоп, а таюпз Мотодака пропадания ' комплоконих иссладованнЯ.' по изучения мохаггёзма смазочного пэго доЯстодл uotoÄ сплжатной. сназкк д-:лроп»р!«-ч>3 работоспособности D разлпчгшхГ условиях эксплуатации. ' . . ^ " . . - .

В чотпвртоД гляев излазали троротачоскяо ; рродаосшвд if результат» ЗКС1ТОр5«МОДТаЯЬШ!С-НССЛОЛОВ8Нйа'.ПО. подбору ¡СОМПОЙОНТОВ днс-порсиощюй cpo;jj и ' Дгспорсаой фази -; разрнбставаймоЯ таастлчтгаЯ смазтси на полкморпой -орподо^ Празден« ■ ^зуйьта^ оят^оацяя'еЭ состава л зкспэриморта'льпуо:. я'сслодопайия, - шб-^учснлп мохашойа' смазочного дойстаия «оеой ciic2«a'fHb?tvC«aé¡áí» • ^

Показало, что. шатая .-в. -jiaVößTBö ivhiôwl раэ^бо"*аня0Я. сказка • саязкатиогнзсяяннзя смось уиШ? jstfisaitir тЭДботохгвпйскш» нокозатоЧ' ля по сршшошга р'жя№№аяя'арЬ№«( f мз&-р,,гс;»с/йкэт .падзйя).

Устапопдшо,- что-смесь наела 'я г. с^сшата .ттафця ~Ь сфятош-г 0,8...1,3 имеот'стабйльзу» mmo&thj'.яейереяиэ я'-огагслоаж» полимэрноа 4«си (силикат иатрая)- jÇit'^âôbtà' cöcWna. tí» открытом воздуха.'- ' ".' / . '.' ,•.'-'. ■■/. ' :

Обосаозшюотся • ячбор «пгустктоля- для • «ягёасчгзз-мзеляяоп с?дп-ск но результатом кемздоеедих яспктеииЗ. о5 тркботсхплчос.'сих, ^к-онко-хйкачаксп: своЯсти к яайдэвпим значениям обойдошого иртго-рая огггимизатци для рпагсгшнх г ядов, 0пгустат?ярй (paoV2). >.•

фупхдеональная роль аэросила и гранта сбьясвлотся.- -совчосу-гшм дэйстаясч шсокодисаерспух частиц углерода и взросши», кото-р«э обладают сильной загу^ззадой способностью и.грядой? .cjuastaiífo-масляпой смоги пвобходякне пязко-упругаэ свойство хзр<пш)ряиб"дгя пластачгоа смазок. "одоль структурного каркаса сялккатеоЯ скозкя предстзвлона na ряс.З.

Злжшиэ комлояоитсв с.ияхаткоЯ емгкпе? «га о5 смазотлуэ способность и оптимизация состава тфоводидась с использосэпизм катодов иатомятичасяого алскировсяия экезэринзнта., Послэ рзализагрш экспьримоотальаого плана л чятематачоскоЯ обработка, бчло получу но уравианяо (2) адокБатно о'тиенващоо ятггетгеязпость изпгтяивв-

- а -

РмО.Я.Згшьцка oeioöaoipwx пзрамит- ?;-;о.З. модель структурного паров осттшдаадфа тф* ¡«епитош с-ма- i»«ica силикатной ююсткчиой . iiOK Iii« сяликттоа о;;попо, »огуеди- сьнока: с- углород; И:;х:1-€« miiüoM; 2-XI wiwo«; З-уг- сил; 9-масло; ß- c.i.wkü? 110т-лородоч: 4-х'р^Фитом; Б-доросчлом; рил. 6-0ВроСйДПЫ Я ГрафЯТОМ.

iföfl 17 iionjiaj'.voo'r.v от прюцг?¡сггото содорлн:-..-; ши.аояонтов смаоки (¡.-luOÄi (U). озросклп (Л), гр£*{ятй (Г) ) лрч nnauw.QC-Tii a»D,05;

A'0-.A0r r-i,2-is и>о,оо57 г ¡-uo.ou; a2w,oi;

0,016 l2.' ( 2 }

По и-ллучокюиу ураваон». пэтросоии били рвочшчиог оптвмояь-hu:. о;ючо1ь;г, игп'родпопзов («о массо): ьамо-37.ЛК, из;[»СчД-12,72, гра$дт-0,42, «отельное- сшгдкат яотряя.

йЭДок-шпзость смазочнсх-о дэКсткяя и шдогегозд» трк&жододс-jujo споаотиа «шкатцой омоока осцоводо на обрагоэонкн ю сода «рг.-вая надйОДцрошшого шсокопесуе^го граничного слоя, состоящего та иодсолсц сяким гши oöfö30»amtö (розугиот лиштес^ого воацда« ЛРЯотояя сйланзта щегряя о мьтсдаом дазг оккслпян металла; п одсо-рбцзоппого слоя состоаг^го кс^лоадралс чостщ крончуйома, гра- • «1и?з и мл«;::, которма «Цяончоскц вдоорбкруп-ой яч труи?иоп помор-лжюгп. t-or : кэдтйкга.

Тоаротй'гоекка ошшго иодзля контакта ( рис. 4 ) цоиархкостоЯ ТрОПЕЯ СЗДОНВООМНХ CKJßtKßTHOft СМ83К0Й ДОКОЗЕЛ, что К8ХШШЗМ СКй-Wttinnai тядаяонагрудоююго триСосопрядания продстыхяяотся как результат совместного дейотаия п зоно трашя химичнскн октншюго оцдаквто нитрил и гранта а сялтсапю-шодпноЯ cps/до, В реэульта-То при треьщ в рохямо кр«гкчосках нагрузок, которая хорпкторозу-отся дсгсорбцйоа граначлых мгсякшх и графитных одорэ па участках

фзктитзскего ксггтяктл оо~до-/ втся условия для протаха.чил ■ лжштаской ршгапл usazwsoii* 2 ствил сдлтсзтз натрия с металлом н ого окислами и сбро-зоеегстм силикатного подплел; прэпятствуга.ого \Ш1тоерздег-жшому контакту вдошяыех

Рис.Д.Модюль фшкцжлшго ковше- поверхностей, до тех по?-во-та при наличии Ts Dono трокия c;t;a- :;о скорость хпчс^скоГ; ролк-каткой смазки: I- основной металл; ^ .....

2- слой окисло«; 3- гэделой chjs- о^ра^заилл u^o^c „j

катаю: структур; 4- граядчннй слой' лоза но типу:

Fep(0il)3 + ?i:ir/J nSW2 vûi.J) —> Fes(SW3)a -a (n-1)SW2 riïrp ÄrO-j ne будет ним скорости нарастания процессов схввтнваты" . • •

В установивзочсл pomstg трешия, пргх нагрузка в контакте тага критической, когда формирование силйкптпух структур химнчзс.Фго происхождения па.участках ^датачог-.кого коптгчтп практически 2п;:с\г--топз процоссн тпо;г.:я протекай? в адсорбпкшшои граютко.ч с.тоо графита, мосла, xr.yçcого статна и но затрагивают с:ипиптго«й подслой, КОТОРЬ'Л а диплом СДУЧЗЗ ПЧПОЛГ.'ЯС-Т рОДЬ хяордего ПОНрИГИЯ.

Прдставлошх результата эхсгоримонтальгесс псс-одова:ят' по проварке тсоротлчоских наследований дехаказдо сказочного дойстеал енлзкатной смазки в условиях прокэдогвм пепитзпзй -пря котсрях сл-рэдоляллсь ЗрОТИЕОИЗПОСЦПО» -иНТйГрЯЧЦСОПННП Я Т ФО ТИТ О 3 Г: Д! Гр ГП J Р свойства сязцизлыю отобршяк сказочках сред, составы геоторше позволяли енплипиропать роздолт.пг.э ш~:гаптг. кеппопог.топ оллшептяой смазки. Гозультетн нспнт-ший, продстсвлошшо на рпс.5, показывают, что дучлиз значэпип триботохничес;пгх показателей достигается _при_' трглге: образцов d силикатной смозко. Так, п частности,' ирэдольная нагрузка при которой сохранилась eö песупузя способность составила Я, Я ГПа, что Еа 0,2 Ша гпеэ аналогичных значения доя тонаргах сучг-ок СГК и грп^ггел, которно пмэят н стоЭм состапа подимпр-иой Фазн, что пелтвлрздаит положхгельпоп csr.uiwm сяяжечтя натрия но про ¡10 с о трэния тяколонагрутешюго трчСосонргашпня.

Исследовались физико-хшлчвекио процосси происходящих но поверхности тронип, условия формирования и природа сштлатних обра -зспаний. Качостноннай я количостпашшС микроанализ оброзоо, acrai-

ф . б) • ^

: тш И V 20 2.о ргло

■ -РиС'^.Игмэнйнке когф.трзшяСо), лвдо'здогоиькоса (б) от ьрсмо-.да испнтан1,53 и коз^. трозшя от удодьаой /нагрузки в ноптвято

■ ролдаашх образцов, сказква-- одх;- 1-иаслоы; й-сназкох СПЛ;

З^грсЗглтолом; 4-ргствэрлм схж-

. у.бот(Штжт^Г'^г?'

.'■' Х, пин. ■ '■;

Т8ПНШС на ИЗНОС В 'сродэ СИОКоИОЙ СК231Ш, проводился иа рошта-нопсйом мжфоанагазатор!» "СсилЛсгх" по двум -вктнвпнм комаонэнтек смазки - углероду и кромшт. ■

Установлено '(рио-С), что при трэшга в сродо оялнкотяой смеэ-ея за швэрхностях трошш происходит опачлтольпое уволячояж» со-дераянгя крвиння н углерода уха в пйрваЗ СО кип ЕсштагсгЗ (период приработки). В Хошгойеоя,' по ход/ овитоп, избдядеэтея нэзпачз-тольнсо убэлячошю содоржашгя эткх вощоств, о характер их распро-дэлошш боло о равяошршй по пов&рхпостп тронил лджно сшнирэ -ванш?.

При проэ&дешет фазового окалгоа ; поверхностей трояия образцов, смазнваемнх стшикатиой смазкой, на установке "ДРОН-ЖГ, но обнаружено новкх углеродных сооданенлЯ. На ронтгвногра'егах, ¡стаю оккслоп х&лэза присутствовали лгали даоксида кремния и силиката калозв, что подтворя!да&т химическую природу силикатных структур.

гт -

ю о/ 0,6 О/0,2

а) - - -

»—. Ч обОмйн.

\ V сОпии.

исхоонов состоян.

¿0 с;/о

о.&

0,6 0,4

о)

■■■ . —■■ ■ ЗбОнин

Ж бОмин.

■ ' '////// исходное состоян./ ' 11,1 / / / /

1 ——

О 0/ 0,8 (б (в 2,0 О 0/ 0,6 {6 (52,0

РПС.б. К0.П1ЧРСТШШШЙ МШфООНИЛНЗ содоряшштл крвн-1ШЯ (а) и углерода (б), но попзрхлостя транш образ-цоп, сназивябмнх сяпештпой плостачшй смазкой.

В пятой' глаза описогш результат псслодсваплй трлбстохшпоо-ких п Яязико-хеккчоских свойств сглакатсой с»«озкя, з српшолпи с прлчоня;с','.глися к на стоило а прэмя пластачгшмз рзльсопи.чи смазками: ЕР, грофгтксй УСсА, ?51А'1КМ-2С1 о грн^атпнм нонолалтолом з с.мззкоЗ гр&Хэт'ол,. которая напяотея протог-отом силикатной сигзкл.

ПрЯЕОДЯТСЯ исследования по влиянии нагрузочно - схороотгых л теотературшя парзнэтров на смизо!:нун способность разработанной смазки.

Исслодопанэ работоспособность силикатной смазкз пря рззлач-пих сачатанжтх ¡'.я-.-ориатоп нор трзппя, а тзкло пЯ ;;:>зп::о-ямачоо-кно свойства. Приюдош Тохничс-гагаз услонял па но езготошюшш.

При одонке влияния пагрузочно-скоростннх и токязрвтуршх па-рлмотров на процосо троетя н язносэ использовался сгптастичоский метод шгегофовянил зхспоркивпта. Голлдзация снспврпмонтального плана и мэтоматкческая обработка позволяли получить уравношю, адокэатпэ' опхснвсщоо арсцзсс при уровно зпачтэста а-С,С5:

Оц » 3,175 + 0,25Х V - 0,503 7 + 0,0085 Т - 0,633 73 (3)

Анализ ургшпакяя ( 3 } показал, что (лвксчалышЯ узноо будот прт значениях удэлькой нагрузки п контакта Г ~ ТГТТп, скороотя сдальгопия 0,8 м/с и томлсратуро с ради Г » 2(ГС, а »яжотчель-иоо знпчониэ износа достигается при Р^З.О ПТа, 7»0,4 м/с, 7^6(ТС.

Ксследованаэ смазочной способности силикатной смазки по от-

но№1си:о к различным сочетаниям пар трания позволило установить, чч о лучяш.щ грибэтох1мчас1а;кл спойотввяи обладает сочотандо парт столь 45- бронза БрАл. Это объясняется созданном щм троту, б среди. силикатной смазки условна для протаканчя про до с сои шталлопла-лчраий^ля труцихся понархлаотой. Хорошо триботохннческгю хора;сто-рнотшет били нолучшш для раздгашх сочетаний сталышх образцов.

»Тсслодовзшш анпфрххцаоншх, протшюгоноскж: н протшзозади-р;ых свойств сшгжатлзй смаз^си проводилось на основа сравнлталького анализа получошш; при трнбоис питаниях значений ковФ&сцзоята трепля, Басового износа ролш<оешс образцов в сравнении с снтосьт-цой смазкой н специально подобранная товарных сказок, которые» используются при тяхалых рожиг^ай трэння, в частности, для смазки ро-льсои в кривы* пути .

Анализ результатов испнтдшгй показал, что силикатная смазка по гдггЕ]руасциошшм свойствам в 1,5-2 раза провосходит контрслълно сказки, а по протквоизносним л 1,3-1,5 раза.

Неслодованиэ противозвлнрянх свойств пластичных емвзог:, позволило установить, что нагрузки до заодоняя, выдергиваемая силикатной смазкой, Ра"2,'к ГПа, а у кептролышх сназок она нняэ и ; составила по 2,2 ПТа (Ся.рио.7). Оцонка нопорлюстой трошл с помощь» наталлографичоского. микроскопа "^еоГог", позвохшга установить.что поворкиости тр&гася, смазиноо.мио силикатной смязкой,

нконг обжцлшэ по паличш» вкрвдлэпня гранита ко впадинах шкронаровностай. Иссло-дованио мжфотвордооги по глубине поверхностных с;,ось износеишхх сбразцзв показало, что образцы поело испы-тоний ы сродэ силикатной емьзкн киэйг (¡азпачитвльноэ увелкчанпэ кикрота&рдсста по сравнении с ниодяим сос

Рйс.7.У15мэиониэ коэффициента трения тояаиам и в сопоставления с в зависимое?и от "лсльпой нзготз.'сл:

1-ЦКАТКМ-201; 2- 3-УСсГ 1 капральшиа сыагхами 4-:-рсфитол; 5-слликатшзя смазка. нэфтбмзелядай основа.

0.5 /,0 1.5 р 2,0г па

Результат» иссяэдссанай ^гаико-хГгглчзскяз: свойств силикатной смазки ( см. табл.1) показали, что по оспоппнч слузгабним показателя« она огвзчсот тан окспяуатацяоюты требованиям, которво прв)сь-являетсл к рзльсознм сказкам, "пкжа установлено, что емззкэ отличается шсокоЯ коллоидной и тор.ачосхой стабильностью, нязкой ттс-язрнрностья г. годос/оГиосты).

Каотял. f.íCBB содержат сподптсл об вксплуатвцжптиг иегшташт-iiZ с runпгятиой смазки. Силикатная пластичная сказки бяла испытана п раалышк условиях эксплуатации: при робота в качостна рольсоиой смазки » тфик!?- пути кзлого радаусп.

ЗфГектквнзеть сказочного дойствил силикатной смазки определяли по зязчопив боковых износоп рзльсов d кривой, смазмваоигх силя-катттой смпзкоЯ, в сровпогшг о контрольной СНЯЗ'С! ЯР IT боз CHS3K5Ï < зо опродадэшкю, оджоковоо no псох случаях, кромя пкеплуета-щи и шгдоаглч-шх у ело спят, провокация ксштглгай.

Для проподония испигстй: бнла . йнбранз ирква» малого радиуса (R--25Q а) п района статна Лее Смэро - Кавказкой толззаой деропт.

В КГ.ЧОСТПО СКОТОМ!! ПОДПЧгГ ролт-совнх с ззок 'использовались стяггтанариш путанно рольсосмязипатолп, устсиоплэншю а обеих сторон при пходо в зерггвуа • ■ •

Нзблздошш за лрзцвссон емгкшвшшя рольсов и асо аосбходише шюрэппя про подали п чючтвт весы« нрсяцод. •

В прон.оссо ПСПНТШЯГЛ прсноджпюь 3S!'0pU бСКОГОГО ЛЯ1Г9Й1Т0Г0 износа головок рольсоп на кскЧ рольн* d: y'incvK!iX, a %KS3 оцошгаа-

ЛПСЬ 5ЮДВЮЗ!ССТЬ СМИЗКЙ,' СТОЙКОСТЬ К БООДОЙСТШЭ ОКруэЖСг'ЗЙ Сроди,

удоргц»РШ.ая способность. Устшюоя&по, ,*ко сояшсв'пзя сыззгш сэ

уступай? га своим аксплуата-цкопнь'м свойствам контрольной смазке SP, а по удзржгаещей способности и водостойкости она значительно GS превосходит.

БоксноЗ лапойпнЯ износ рольсоп см&зпваомнх сшакоткой сказкой п 1,1... 1,2 раза шнъ-íliO, чоч рольсоп сг.митш&гзле контрольной ЕЛЛСТ1ГШ0Й CJiâU-кой SP (рио.П).

г?

6

Ш *

2

о s

/чу V

s "Г * ■« Ù

¿¿ГХ 1 !

О 2 ' 4 6

Rio,о. КЗКОНОПЛО бОКСГОГО 5T3HOCÖ рольсов в кривой лута <й«350 м) в ззвшжюсти о? BpoMDin» испытаний: I-баз с?<озкя;2-сштпкатнйл с?дззка; 3- рольсован смазка SP.

- л* -

Твблзци I

Фазико-хшичосхно характеристики пластичных смазок

|наимонованив| Зпачонил осшвашс ноказатолоЯпластичных смазок

шокгоотолой йРольсовап $ | с-мазна ЯР Грг4атнал|Цй№ЭД-201 Цграфятол Силикатная!

»'Ьяакость, « при -50 0 ? • -ЗОРс! -:-:-- г -МТС Р 5,5 ел. ■1 - ' <• 5 ||б-11 тас. 12-3,5 тксЛ -:-:-14-20 тис!) -:-:- Р7 тас. 18-20"тас.1 4-4,5 тас|

»¡1р<ДОЛ Про—рг ¡чноста. гс/см 5 16 од. при 20*0 - | 20 з. ' • 6,5 | 7-12 | (5,0 6,5 1

«испаряемость* 1пгга Т ОО С 1)34од.24 з 1 ' •: 1 1 18-25 5,6 й.т |

¡иодостси- и 1ПП 8 кость, % 1 Г>0 | 10-25 5,0 ; ю-15 |

р'ем-раые „ р-аи..-.+аи Нпрэдоли С |-50...+80 1-20...+70! -60...+90 . -!5.+!60!-40...+Ю01

¡¡Температура I ш а. « | ккяйлйнвдоняяЗ 200 од. Л• >77 1 175-190 I 130-140 |

в коллоидная 1 ' ■ (! -«от-сть, % ¡2 з. 3 од! 0,5-3 ! 20-30 2-4' 1'2,4-4,2 1

' 170. 170 | 150 |

Замена смазки КР па силшсатнув позволяет,ропать вопрос экологической СэзОоаСности а экономии нефтерооурсов.

Приводятся данные: техняко-экодашгсоской аффёктшзности от использования силикатной смазкя. Ожидаемый годовой акономачесянй аф1окт составит 11,3 тыс.руО- на I кн кривой пути.

сшог вывода^

1. Установлено, что работа пер« тренхя гробзнь колосв-головко рельса протекает в Бкстрзмальных услоияях з;-*.рнлуатеции пря нагру-зочно-скоростных и температурных параметрах характерных для тяжолоаагрухошшх узлов троняя, робатаадзх в рэиио оаодания.

2. Анализ ыоханлзмз изнашивания тятало;шгружал;юЯ одра тропил гре-Оань колоса-голое::о рольоа показал, что оспошшм видом язнаял-вшял пвляотся йзпазлзЕдоаэ при зсададля, а сопутетвуущкия-изна-шиванло еслодствкн пластачоской дзфорнадкк и аОразашюо.

3. Разработана мотодаке модаифойакия процессов изпокшаняя тркбо-сопряж£щля "колесо-рэльс**, позволяющая воспроизаэста характер скоростей, нагрузок и томяэратур, деаствуавдл в условякх эксп-

- 15 -

луатацни рельсов в кривых пути.

Л. Э.ЧСПОрИКОНТЯЛЬТГО установлена тождественность кпчоогсошгаИ сторон« пропсссоп изпаиивягзш рельсов модели л натуры и совпадение коллчостаетпшг характеристик с погрэшгоотьм но болзз ТС".

5. Разработаны мотсдака прободения исследований, позволявдю давать ксмшгскснуя оценку работоспособности различных смазочных материалов и оптимизировать их состав.

6. Экспериментально исследовано и установлено, что смесь шдпОго раствора силиката натрия и нас-ля, мшт слуаать основой пста-моросо дерганей пластичной смазки, ввиду высоких тргботзгничо-скшс свойств, апологической чистота .и ¡гизкой стоимости.

7. В результате подбора дисперсной фазы разрабатываемой пластично 3 смазки бшти нзйдогш вощаства (ааросил и графит С-1), но-торко яшшотся загустителями спликатно-масляпой оснош, определено их оптимальное соотношение л состава, силикатной смог:«-:.

8. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена г:хпэ» таза смазочного действия силикатной смазки при тршши столт в условиях тнжелонггрупэпного Фршсцко:шого контакта. Установлено, что шсоккэ смазочные свойства разработанной сназ-:т обусловлэтл присутствием в о о составе раствора полимера, ко-торий формирует па поверхностях- трения износостойкие аторичяуо слои силикатного происхождения.

10. Получена математическая заяпсимость, адекватно описвдагоря влиякио нагруоочиих > скорости и томаоратурянк факторов па нанос гяголоплгруяен-юго сопряжения с.чззывао.чого силикатной смазкой.

11. В результате акспэрнхэнталышх исследований было установлено, что по споим триЗотехничпсгсш показателям силикатная смазка превосходит пластачннэ смазки на поляной основа в 1.4-2 раза.

12. Есслодовашэ физико-химччосгах ср-сйстп показало хорошие аксп-луатсциоть'о качества силикатной сл-ликн: водостойкость, коллоидную и термическую стабильность, низкуп нспарь'пмость, апологическую безопасность.

13. Эксплуатационные испытания показали, что использования силикатной смазки, позволяет снизить износ рольоо» п кривых пути на 10-155; но срашюшш с контрольной смазкой ЕР. ОксИомтпсииП зффокт от использования новой связки составляет П,3 тыо.руб нч I ¡см. крздой пути.

~ IS -

оспошше положения дасскргАвдн--СПУЕШШВАШ в ШДОПЩ РАБОТАЯ

I. Haääa H.A., Кулаков В.А., Круглий O.K. Исследование ллзкостяо-текаеретуршк характеристик некоторых подай раеиюров шлягеров.-. Киэв, 1990.- 4 е.- Доп. в УьрШШГЕИ G.GЗИГЗ, £383.

2- Евдокимов D.A., Майба К.А. Разработка скологичоскл чистой ст-зкя для пари трапял реборда колоса-голсвка рельса // Тозисн Всасозз. мэжв. хШК студотов, аспирантов,, молодах учоЕзх МЖТ.-U.- 1991.- С.8.

3. Кулаков В.А., Майба И.Д.,Разработка и дееяедовеяно смазочнш; жидкостей на оснопо жидкого стоила // Тезиса докладов 2-ой региональной НТК "Гркботохнология производству". Таганрог, 1931 С. 29.

4. $ййба К.А. Иссладованио юдифицирошпаас сказочных конзезжогй на основе шливинияового сокрта // Seascii 5-ой 153£ "Триботэг-ншш-мзшяаостроагав", гЛйшмй Новгород, 1S3Î г.- Е. Швгород, 1931.- с. зг.

5. A.c. СССР й I7373Î4. Рабочая хзд-сость дкп г/дропривздои цроьы-елонного оборудования/ Узйба И.А.» Куликов В.А., Тжрнхо С.А.-В.И.-1Э32.- 314.

6. Еедокшов Б.А., Иайба К.А,, Богданов Б.М, Силкхетная сказка. //Цуть к цутовоэ хозяйство--183г.-.КЭ.-0-23-24.

7. Шлоейтольноэ рэаэняэ ПО заявка JS0I2ÖW/G4 {С51Г70/„ Смззкз для рельсов / Найба К.А., Еадзкэ*да В. А., Багдзго» B.5Í. ID32 г,

8. Еолоззтольноэ рссониэ ш зеяшш JC4S43155/C4 (047BS3). Слзгкэ jifia пари триняя гробзнь колосз-голозет ральсч / UeZSn il.L., Евдохимоа V.L., Богдсаов ВЛ-З. 1232 г.

9. Решение о выдаче rateara ГО ш »вявяэ K5D427IS/D4-C23785 от 19.05.1Э93 г» Пластичная смазка/ 8еЯ5з

10. Кайба й.А.^риботехккчвскзэ свойства дззстичшсс снеток кэ основа аэдазго стояла// Кзазауэ. сб. науч. тр. КШ£»-19ЭЗ г.-ЮЗ с.