Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта
Иллюстрации
Показать всеИзобретение 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.
Реферат
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. маршалит3 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 кремнезем3 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.