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Die Erfindung bezieht sich auf Schmierfette, die im Maschinenbau, Kraftfahrzeugbau, Flugzeugbau und in Eisenbahnfahrzeugen einen breiten Einsatz finden.
Die genannten Schmierfette sind zum Vorbeugen des Verschleisses der Reibungselemente von Wälzlagern, der unter Einwirkung hoher Radial-und Achsbelastungen entsteht, bestimmt. Besonders harte Betriebsbedingungen für die genannten Lager sind die Betriebsbedingungen in Eisenbahnfahrzeugen, wo hohe Radial- und Achsbelastungen auf die Lager sowie die Einwirkungen verschiedener Klimafaktoren (beträchtliche Temperaturunterschiede, erhöhte Luftfeuchtigkeit) zu verzeichnen sind.
Bekannt ist ein Schmierfett, bestehend aus 79 Gew.-% Transformatorenöl mit einer Viskosität von 9, 6cSt bei 500C und einem Stockpunkt von (-45) C, 2,5 Gew.-% hochviskosem Zusatz-Vinyl-n-Butyl-Esterpolymere, 17, 5 Gew.-% Verdickungsmittel-Gemisch von Lithiumseifen der Stearinsäure, verschwefeltem Pottwaltran und verschwefelten Naphthensäuren und 0, 5 Gew.-% verschleisshemmendem Zusatz - Triphenylphosphat.
Das genannte Schmierfett verhindert nicht den Verschleiss von Reibungselementen der Lager in Achsbuchsen von Eisenbahnfahrzeugen bei hohen Achs- und Radialbelastungen. Dieses Schmierfett enthält ausserdem einen so minderwertigen Bestandteil wie Pottwaltran.
Bekannt ist ebenfalls ein Schmierfett für Wälzlager in Acbsbuchsen von Eisenbahnwagen. Es besteht aus 77,6 Gew.-% Mineralöl (Gemisch von Spindel- und Maschinenöl) mit einer Viskosität von 20 cSt bei 50 C und
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-380e,Gew. -0/0 Antioxydationsmittel - Diphenylamin.
Das genannteSchmierfett oxydiert beträchtlich beim Betrieb in Lagern nach einer Laufleistung eines Eisenbahnzuges von 100. 000 bis 200. 000 km, verwässert sich und verursacht die Korrosion von Lagerelementen.
Bekanntlich werden beim Betrieb von Wälzlagern grosse Anstrengungen zur Überwindung der gleitenden Reibung aufgewendet, die zwischen dem Lagerkäfig, Lagerrollen und ihren Stirnflächen entsteht. Eine bestimmte Kraft wird ebenfalls zur Überwindung der Viskositätsreibung des Schmierstoffes angelegt. Beim Sinken der Temperatur der Aussenluft vergrössert das bekannte Schmierfett heftig den Drehwiderstand der Lager und bei Temperatur unter (-40) OC erhärtet es und verhindert den normalen Betrieb von Eisenbahnfahrzeugen. Das genannte Schmierfett verteilt sich ungleichmässig auf der Oberfläche der zu schmierenden Lagerelemente ; mitunter ist eine wesentliche Kondensation des Schmierfettes in Reibungsgruppen zu verzeichnen. Dabei beobachtet man den Verschleiss von Lagerelementen und Anrisse von Rollenstirnflächen und Ringrändern.
Im Verlaufe der Zeit verwässert sich ausserdem das bekannte Schmierfett und spaltet sich auf, was es für die weitere Verwendung unbrauchbar macht und zur Notwendigkeit der Prüfung und des Auseinandernehmens der Achsbuchsen von Eisenbahnwagen sowie der Auswechselung der Schmierung führt.
Die Erfindung hat zum Ziel die Beseitigung der obengenannten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Schmierfettzusammensetzung für Wälzlager zu entwickeln, die den zuverlässigen und hochleistungsfähigen Betrieb von Wälzlagern während eines langen Zeitraumes in einem breiten Bereich der Aussenlufttemperaturen sichert.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass für Wälzlager ein Schmierfett vorgeschlagen wird, dass Mineralöl, Verdickungsmittel und Antioxydationsmittel enthält. Dabei hat das zum erfindungsgemässen Schmierfett gehörende Mineralöl eine Viskosität von 12 bis 19 cSt bei 500C und einen Stockpunkt nicht höher als-45 C und das Verdickungsmittel besteht aus einem Gemisch von Lithiumseifen der Stearinsäure und verschwefelter Oleinsäure und Lithiumseife des verschwefelten polymerisierten Rizinusöls, beziehungsweise aus einem Gemisch von Lithiumseifen der Stearinsäure und Oleinsäure und Lithiumseife des verschwefelten polymerisierten Rizinusöls beim Schwefelgehalt in fertigem Schmierfett nicht weniger als 0, 4% vom Gewicht des genannten Schmierfettes.
Das vorgeschlagene Schmierfett wird in einem breiten Temperaturbereich (von-50 bis +130 C) betrieben.
Es kann zu allen Jahreszeiten in unterschiedlichen Klimabedingungen verwendet werden. Das Schmierfett verwässert sich und spaltet sich nicht auf. Es schützt Lagerelemente zuverlässig vor Korrosion. Das vorgeschlagene Schmierfett verteilt sich gleichmässig auf der Oberfläche der zu schmierenden Einzelteile von Lagern. Das Schmierfett ermöglicht es, die Achsbelastungsfähigkeit von Wälzlagern zu erhöhen. Es sichert den zuverlässigen und hochleistungsfähigen Betrieb von Lagern bei hohen Geschwindigkeiten und bei langer ununterbrochener Laufleistung von Eisenbahnfahrzeugen ohne Überprüfung und Auseinandernehmen von Achsbuchsen.
Beim Einsatz von Gummidichtungen in Wälzlagern wird die Verwendung von Schmierfett empfohlen, das das obenerwähnte Mineralöl mit Anilinpunkt von 75 bis 80 C enthält.
Es wird empfohlen, ein Schmierfett, bestehend aus 11 bis 14 Gew.-% Lithiumseife der Stearinsäure, 1 bis 3 Gew.-% Lithiumseife der verschwefelten Oleinsäure, 4 bis 8 Gew.-% Lithiumseife des verschwefelten polymerisierten Rizinusöls und ad 100 Gel.-% Mineralöl, zu verwenden.
Man kann ebenfalls ein Schmierfett, bestehend aus 11 bis 14 Grew.-% Lithiumseife der Stearinsäure, 1 bis 3 Gew.-% Lithiumseife der Oleinsäure, 4 bis 8 Gew.-% Lithiumseife des verschwefelten polymerisierten Rizinusöls, 1 bis 3 Gew.-% Antioxydationsmittel und bis 100 Gew.-% Mineralöl, verwenden.
Ausser dem Schmierfett mit den genannten Zusammensetzungen kann man auch Schmierfett, bestehend aus
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Lithiumseife des Rizinusöls, 1 bis 3 Gel.-% Antioxydationsmittel und bis 100 Gew. -0/0 Mineralöl, verwenden.
Wenn das vorhandene Mineralöl nicht die erwünschte Viskosität besitzt, wird in die Zusammensetzung des Schmierfettes ein hochviskoser Zusatz in einer Menge von 1 bis 5% vom Gewicht des Mineralöls eingeführt, wie z. B. Polyisobutylen oder ein Vinylesterpolymeres.
Das vorgeschlagene Schmierfett für Wälzlager wird folgendermassen zubereitet.
Das Rizinusöl wird vorher verschwefelt und polymerisiert, beziehungsweise wird die Oleinsäure verschwefelt, oder beim Gemisch von Rizinusöl und Oleinsäurewird das Rizinusöl verschwefelt und polymerisiert und die Oleinsäure verschwefelt. Hiezu bringt man das genannte Öl, beziehungsweise die genannte Säure, oder ihr Ge-
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hinzu. Die Temperatur wird bis auf 170 bis 1800C erhöht und der Inhalt des Kessels bei den genannten Temperaturen während 3 bis 4 Stunden gehalten. Dabei erfolgt die Verschwefelung der eingesetzten Produkte und die Polymerisation des Rizinusöls. Nach dem Verlauf der obengenannten Zeit wird die Temperatur bis auf 135 bis 1400C herabgesetzt und die verschwefelten Produkte mittels Filterpressen von harzhaltigen Stoffen und von dem nicht umgesetzten Schwefel filtriert.
Falls das Ausgangs-Mineralöl, zum Beispiel Spindel-, Geräte-, Transformatoren- und Motorenöl eine Viskosität niedriger als 12 bis 19 cSt bei 50 C besitzt, fügt man ihm vorher (vor der Zubereitung des Schmierfettes) hochviskoses Mineralöl hinzu, zum Beispiel Maschinenöl mit einer Viskosität von 42 bis 58 cSt bei 50 C, um den erforderlichen Viskositätsgrad zu erreichen. An Stelle des hochviskosen Mineralöls kann man dem Ausgangsmineralöl einen hochviskosen Zusatz, z. B. Polyisobutylen, Vinylester-Polymeren in einer Menge von l bis 5% vom Gewicht des Mineralöls hinzufügen. Das Verdicken des Ausgangsmineralöls unter Zuhilfenahme der obenerwähnten Zusätze erfolgt bei 70 bis 900C und unter kontinuierlichem Vermischen während 1 bis 3 h.
Für die Zubereitung von Schmierfett bringt man in denVerseifungsreaktor 30 bis 35 Gew.-% Mineralöl mit erforderlicher Viskosität und die berechnete Menge von Fettkomponenten ein (Gemisch von Stearinsäure, verschwefelter Oleinsäure und verschwefeltem, polymerisiertem Rizinusöl, beziehungsweise Gemisch von Stearinund Oleinsäure und verschwefeltem, polymerisiertem Rizinusöl, oder Gemisch von Stearinsäure, verschwefelter Oleinsäure und Rizinusöl). Beim kontinuierlichen Vermischen wird das Gemisch im Reaktor auf 80 bis 900C erwärmt. Danach wird dem Reaktor langsam nach und nach 10 - 12%ige Wasserlösung von Lithiumhydroxyd in einer Menge zugeleitet, die zur vollständigen Verseifung der Fettkomponenten notwendig ist. Die Verseifung erfolgt bei einer Temperatur von 160 bis 1700C und kontinuierlichem Vermischen.
Die Verseifung gilt als abgeschlossen, wenn der Gehalt an freiem Alkali im Verdickungsmittel gleich 0, 4 bis 0, 6 Gew. -0/0 ist. Dann bringt man in den Reaktor weitere 30 bis 35 Gel.-% Mineralöl ein, und der Inhalt des Reaktors wird bei den genannten Temperaturen während 3 bis 5 h gehalten. Dabei erfolgt die Quellung der gewonnenen Lithiumseife im Mineralöl, Weiterhin wird dem Reaktor die übriggebliebene Portion von Mineralöl und Oxydationsmittel (z. B. Diphenylamin, Paraoxydiphenylamin) zugegeben und bei kontinuierlichem Vermischen die Reaktortemperatur auf 2100C erhöht. Bei der Erreichung der genannten Temperatur giesst man das Schmierfett aus dem Reaktor in den Kübel des Kühlaggregates ab, in dem es auf 20 bis 250C abgekühlt wird.
Das abgekühlte Schmierfett wird mechanisch bearbeitet, wozu es aus den Kübeln zur Pressmaschine geführt wird, in der es durch ein Sieb durchgedrückt wird. Danach gelangt das Schmierfett zu Fertigbearbeitungsoperationen, wie Homogenisierung, Entgasung usw., wonach es abgepackt wird.
Nach der beschriebenen Technologie wurden verschiedene Zusammensetzungen des vorgeschlagenen Schmierfettes gewonnen. Nachstehend werden einige dieser Zusammensetzungen angeführt.
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<tb>
<tb>
Zusammensetzung <SEP> I
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Stearinsäure <SEP> 13 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Oleinsäure <SEP> 1 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Lithiumseife <SEP> des <SEP> verschwefelten <SEP> polymerisierten
<tb> Rizinusöls <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Schwefelgehalt <SEP> von <SEP> 7 <SEP> Gew.-% <SEP> 6 <SEP> Gew.
<tb> Diphenylamin <SEP> 1 <SEP> Gew.-%
<tb> Spindelöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 14 <SEP> cSt <SEP> bei
<tb> 500C <SEP> und <SEP> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -450C <SEP> 79 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Zusammensetzung <SEP> II
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Stearinsäure <SEP> 14 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Oleinsäure <SEP> l, <SEP> 5 <SEP> Gew.
<SEP> -0/0 <SEP>
<tb> Lithiumseife <SEP> des <SEP> verschwefelten <SEP> polymerisierten
<tb> Rizinusöls <SEP> mit <SEP> Schwefelgehalt <SEP> von <SEP> 5 <SEP> Gew.-% <SEP> 8 <SEP> Gew. <SEP> -0/0 <SEP>
<tb>
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<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> II <SEP> (Fortsetzung)
<tb> Diphenylamin <SEP> 1 <SEP> Gew.-%
<tb> Mineralöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 17 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -45 C <SEP> (Gemisch <SEP> von <SEP> 97 <SEP> Gew.-%
<tb> Geräteöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 8,
5 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von-60 <SEP> C <SEP> und <SEP> 3 <SEP> Gew.-% <SEP> Vinyl-n- <SEP>
<tb> Butyl-Esterpolymere <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Molgewicht <SEP> von <SEP> 9000 <SEP> - <SEP>
<tb> 12000) <SEP> 75, <SEP> 5 <SEP> Gew.-%
<tb> Zusammensetzung <SEP> III
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Stearinsäure <SEP> 12 <SEP> Gew.-%
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> verschwefelten <SEP> Oleinsäure <SEP> 2 <SEP> Gew.-%
<tb> Lithiumseife <SEP> des <SEP> verschwefelten <SEP> polymerisierten
<tb> Rizinusöls <SEP> 6 <SEP> Gew.-%
<tb> (Schwefelgehalt <SEP> im <SEP> verschwefeltem <SEP> Gemisch <SEP> der
<tb> Oleinsäure <SEP> und <SEP> des <SEP> Rizinusöls <SEP> - <SEP> 5 <SEP> Gew.-%)
<tb> Paroxydphenylamin <SEP> 3 <SEP> Gew.-%
<tb> Mineralöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 16 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -450C <SEP> (Gemisch <SEP> von <SEP> 97 <SEP> Gew.-%
<tb> Geräteöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 8,5 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -600C <SEP> und <SEP> 3 <SEP> Gew.-% <SEP> Polyisobu- <SEP>
<tb> tylen <SEP> mit <SEP> einem <SEP> Molgewicht <SEP> von <SEP> 15000 <SEP> - <SEP> 25000) <SEP> 77 <SEP> Gew.-%
<tb> Zusammensetzung <SEP> IV
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Stearinsäure <SEP> 11 <SEP> Gew.
<SEP> -% <SEP>
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> verschwefelten <SEP> Oleinsäure <SEP> mit
<tb> dem <SEP> Schwefelgehalt <SEP> von <SEP> 16 <SEP> Gew.-% <SEP> 3 <SEP> Gew.-%
<tb> Lithiumseife <SEP> des <SEP> Rizinusöls <SEP> 8 <SEP> Gew.-%
<tb> Diphenylamin <SEP> 2,5 <SEP> Gew.-%
<tb> Mineralöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 18 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von-45 C <SEP> (Gemisch <SEP> von <SEP> 66 <SEP> Gew.-%
<tb> Spindelöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 14 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -45 C,
<SEP> 24 <SEP> Gew.-% <SEP> Maschinenöl
<tb> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 50 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 50 C <SEP> und <SEP> einem
<tb> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -200C <SEP> und <SEP> 10 <SEP> Gew.-% <SEP> Geräteöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 8,5 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 500C <SEP> und <SEP> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -8 C <SEP> 75,5 <SEP> Gew.-%
<tb> Zusammensetzung <SEP> V
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> Stearinsäure <SEP> 13 <SEP> Gew.-%
<tb> Lithiumseife <SEP> der <SEP> verschwefelten <SEP> Oleinsäure <SEP> 3 <SEP> Gew.-%
<tb> Lithiumseife <SEP> des <SEP> verschwefelten <SEP> polymerisierten
<tb> Rizinusöls <SEP> 4 <SEP> Gew.-%
<tb> (Schwefelgehalt <SEP> im <SEP> verschwefelten <SEP> Gemisch <SEP> der
<tb> Oleinsäure <SEP> und <SEP> des <SEP> Rizinusöls <SEP> 6 <SEP> Gew.-%)
<tb> Paraoxydiphenylamin <SEP> 3 <SEP> Gew.-%
<tb> Mineralöl <SEP> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 19 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 50 C,
<tb> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von-45 C <SEP> und <SEP> Anilinpunkt <SEP> von
<tb> 800C <SEP> (Gemisch <SEP> von <SEP> 97 <SEP> Gew.-% <SEP> Motorenöl <SEP> mit <SEP> einer
<tb> Viskosität <SEP> von <SEP> 8,3 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 50 C <SEP> und <SEP> einem <SEP> Stockpunkt <SEP> von <SEP> -550C <SEP> und <SEP> 3 <SEP> Gew.-% <SEP> Polyisobutylen <SEP> mit
<tb> einem <SEP> Molgewicht <SEP> von <SEP> 15000-25000) <SEP> 77 <SEP> Gew.-%
<tb>
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Das vorgeschlagene Schmierfett und das oben beschriebene bekannte Schmierfett (auf der Grundlage des Gemisches von Spindel-und Maschinenöl) wurden auf einem Prüfstand an genormten, mit Rollenlagern ausgerüsteten Achsbuchsen erprobt.
Die Prüfungen wurden in einer isothermischen Kammer in einem Temperaturereich von 20 bis-40 C bei Belastung auf die Buchse von 10 Mp durchgeführt. In der Tabelle 1 sind Werte der Anfahrmomente des Drehwiderstandes der Lager in kp/cm angeführt, die im Ergebnis der durchgeführten Prüfungen gewonnen wurden.
Tabelle 1
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<tb>
<tb> Bezeichnung <SEP> Grösse <SEP> des <SEP> Anzugsmomentes <SEP> M <SEP> der
<tb> Rollenlager <SEP> kp/cm <SEP> Bemerkungen
<tb> von <SEP> Schmierfett
<tb> bei <SEP> +20 <SEP> ; <SEP> beiO C <SEP> ; <SEP> bei-20 C <SEP> ; <SEP> bei-40 C <SEP> ; <SEP>
<tb> Das <SEP> vorgeschlagene
<tb> Schmierfett <SEP> 70 <SEP> 139 <SEP> 173 <SEP> 328
<tb> Das <SEP> bekannte
<tb> Schmierfett <SEP> 165 <SEP> 295 <SEP> 472 <SEP> 956 <SEP> Anfahren <SEP> des
<tb> Prüfstandes <SEP> -40OC <SEP>
<tb> wurde <SEP> ohne
<tb> Belastung <SEP> vorgenommen
<tb>
Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, beeinflusst die Qualität des jeweiligen Schmierfettes beträchtlich die Anfahrbeschaffenheit von Lagern, wobei sich der Einfluss des Schmierfettes mit dem Sinken der Temperatur der Aussenluft vergrössert.
So beträgt die Grösse des Anzugsmomentes MAnz bei einer Temperatur in der isothermischen Kammer von-20 C für das vorgeschlagene Schmierfett 173 kp/cm und für das bekannte Schmierfett 472 kp/cm, was fast um das 3fache höher als bei Verwendung des vorgeschlagenen Schmierfettes ist. Mit dem Sinken der Temperatur vergrössern sich beträchtlich die Anzugsmomente. Bei der Erprobung des bekannten Schmierfettes bei -400C war es nicht gelungen, den Prüfstand unterbelastung anzufahren, ohnebelastung belief sich der Anzugsmoment auf 956 kp/cm. Bei der Erprobung des vorgeschlagenen Schmierfettes bei -400C wurde der Prüfstand unter Belastung angefahren, dabei betrug der Anzugsmoment 328 kp/cm.
Das Schmierfett für Wälziager muss erniedrigteWerte der dynamischen Viskosität aufweisen. In der Tabelle 2 sind Werte der dynamischen Viskosität des vorgeschlagenen Schmierfettes, des bekannten Schmierfettes (auf der Grundlage eines Gemisches von Spindel- und Maschinenöl) und des Schmierfettes vom Typ SKF-65 angeführt. Die in der Tabelle angeführten Angaben stimmen vollkommen mit den Angaben überein, die bei der Ermittlung der Anzugsmomente von Lagern gewonnen wurden.
Tabelle 2
EMI4.2
<tb>
<tb> Bezeichnung <SEP> Grösse <SEP> der <SEP> dynamischen <SEP> Viskosität <SEP> des <SEP> Schmierfettes
<tb> von <SEP> Schmierfett <SEP> bei <SEP> durchschnittlichem <SEP> Geschwindigkeits <SEP> gefälle <SEP> der
<tb> Deformation <SEP> von <SEP> 10 <SEP> Sek <SEP> -1, <SEP> in <SEP> Poisen
<tb> bei <SEP> -200C <SEP> bei <SEP> -300C <SEP>
<tb> Das <SEP> vorgeschlagene <SEP> Schmierfett <SEP> 5900 <SEP> 8900
<tb> Das <SEP> bekannte <SEP> Schmierfett <SEP> auf
<tb> der <SEP> Basis <SEP> d. <SEP> Gemisches <SEP> von
<tb> Spindel- <SEP> und <SEP> Maschinenöl <SEP> 9800 <SEP> 16200
<tb> Schmierfett <SEP> vom <SEP> Typ
<tb> SKF-65 <SEP> 6750 <SEP> 25600
<tb>
Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, sind die Kennwerte des vorgeschlagenen Schmierfettes bedeutend besser, als die bekannten Schmierfette.
Ein äusserst wichtiges Kriterium bei Einschätzung der Betriebseigenschaften von Schmierfetten ist die Einschätzung ihrer verschleisshemmenden Eigenschaften. Die Versuche an dem mit typisierten Rollenlagern ausgerüsteten Prüfstand bei erhöhten Radial-und Achsbelastungen ermöglichten es, die verschleisshemmenden Eigenschaften des beanspruchten Schmierfettes und des oben beschriebenen bekannten Schmierfettes zu charakterisie-
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ren.
Als Grundlage für die Kriterien der Einschätzung von verschleisshemmenden Eigenschaften der Schmierfette wurden Temperatur der Erhitzung der Lager vor Reibung, Charakter und Grösse des Verschleisses von Stirn- und zylindrischen Flächen der Rollenlager genommen, die bei den anderen gleichen Bedingungen von den verschleisshemmenden (Antifriktions-und anrissschützenden) Eigenschaften der Schmierfette abhängig sind.
Die Verschleissversuche erfolgten bei einer Temperatur der Aussenluft von +200C bis -400C. bei Radialbelastung auf Lager von 10 Mp, Achsbelastung auf Lager von 1 Mp und Drehgeschwindigkeit von 100 bis 160 km/h.
Unter den genannten Versuchsbedingungen ist die Erhitzung von Lagern durch Reibung bei Verwendung des vorgeschlagenen Schmierfettes in der Zone der Plustemperaturen der Aussenluft um 100/0 und bei Minustemperaturen der Aussenluft um 50% niedriger gegenüber den Lagern mit dem bekannten Schmierfett (auf der Grundlage des Gemisches von Spindel- und Maschinenöl).
In der Tabelle 3 sind Vergleichskennwerte des Verschleisses von Rollen unter den genannten Betriebsbedingungen von Lagern bei Verwendung des vorgeschlagenen Schmierfettesund desbekannten Schmierfettes (auf der Grundlage des Gemisches von Spindel- und Maschinenöl) angeführt.
Tabelle 3
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<tb>
<tb> Art <SEP> des <SEP> Verschleisses <SEP> von <SEP> Grösse <SEP> des <SEP> Verschleisses <SEP> von <SEP> La <SEP> gerrollen
<tb> Lagerrollen
<tb> Das <SEP> bekannte <SEP> Schmierfett <SEP> Das <SEP> vorgeschlagene
<tb> Schmierfett
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP>
<tb> Linearer <SEP> Verschleiss <SEP> von <SEP> Rollen <SEP> längs
<tb> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> Vorderlagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 9,5
<tb> Volumetrischer <SEP> Verschleiss <SEP> von <SEP> Rollen
<tb> längs <SEP> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> Vorderlagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Linearer <SEP> Verschleiss <SEP> von <SEP> Rollen <SEP> längs
<tb> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> Schwanzlagern,
<SEP> % <SEP> 100 <SEP> 16
<tb> Volumetrischer <SEP> Verschleiss <SEP> von <SEP> Rollen
<tb> längs <SEP> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> Schwanzlagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 12, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Summenverschleiss <SEP> von <SEP> Rollenstirnflächen <SEP> bei <SEP> beiden <SEP> Lagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 36
<tb> Summenverschleiss <SEP> von <SEP> Rollen <SEP> längs
<tb> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> beiden <SEP> Lagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 13
<tb> Volumetrischer <SEP> Verschleiss <SEP> von <SEP> Rollen
<tb> längs <SEP> der <SEP> Seitenlinien <SEP> bei <SEP> beiden
<tb> Lagern, <SEP> % <SEP> 100 <SEP> 10,5
<tb>
Der Vergleich des Verschleisses von Lagerrollen nach linearen, volumetrischen und Summengrössen zeigt, dass, wenn man den Verschleiss bei der Erprobung des bekannten Schmierfettes für 100% nimmt,
das vorgeschlagene Schmierfett in allen Fällen den Verschleiss von Rollen um das Mehrfache (in Einzelfällen um das 12fache) niedriger, als das bekannte Schmierfett sicherte.
Die Untersuchungen der Kinematik zylindrischer Rollenlager bei Achsbelastungen, erhöhter Drehgeschwindigkeit und Verwendung verschiedener Schmierfette ermöglichten es, folgende Schlussfolgerungen zu ziehen : zu den wichtigsten Beschädigungen, die unter Einwirkung von Achsbelastungen auftreten, gehören Anrisse von Rol- lenstifnflächen und Ringrändern und als Folge Risse und Spünge von Ringen, Verschleiss und Bruch von Lagerkäfigen und anderes mehr.
Durch Messung der Reibungskraft des jeweiligen Lagers wurde festgestellt, dass die Vermeidung der Beschädigungen von Arbeitsflächen und der Störung der Kinematik eines Lagers unter der Bedingung gewährleistet wird, wenn die Reibungskraft F einer Rolle mit dem Ringrand in der Berührungszone 15 kp und die Gleitreibungszahl f 0,004 nicht übersteigt. Von allen erprobten Schmierfetten (beanspruchtes Schmierfett, be- kanntes Schmierfett undSchmierfettvomTyp SKF-65) entspricht dieser Bedingung das vorgeschlagene Schmierfett.
Bei Verwendung des obengenannten bekannten Schmierfettes auf der Grundlage des Gemisches von Spindelund Maschinenöl ist das kritische Abrissmoment von Rollenstirnflächen bei einer Achsbelastung auf Rolle von
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<tb>
<tb>
Bezeichnung <SEP> der <SEP> Qualitätsnormen
<tb> Kennziffern
<tb> das <SEP> vorgeschlagene <SEP> Schmierfett <SEP> das <SEP> bekannte <SEP> Schmierfett
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP>
<tb> Aussehen <SEP> gleichartige <SEP> weiche <SEP> Salbe <SEP> von <SEP> gleichartige <SEP> weiche
<tb> hellbraun <SEP> bis <SEP> dunkelbraun <SEP> Salbe <SEP> hellgelb
<tb> Viskosität, <SEP> Poise <SEP> :
<SEP> bei <SEP> durchschnittlichem <SEP> Geschwindigkeitsgefälle <SEP> der <SEP> Deformation
<tb> von <SEP> 10 <SEP> Sek-1 <SEP> und <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> -30oe <SEP> 1500 <SEP> - <SEP>
<tb> bei <SEP> dem <SEP> gleichen <SEP> Geschwindigkeitsgefälle <SEP> und <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> 0 C <SEP> 3900 <SEP> 5000
<tb> Temperatur <SEP> des <SEP> Tropfens,
<SEP> nicht <SEP> unter <SEP> nicht <SEP> unter
<tb> 0 C <SEP> 170 <SEP> 125
<tb> Thermische <SEP> Stabilität <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> 1100e <SEP> bei <SEP> einer <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> JIOOC
<tb> während <SEP> 2 <SEP> Stunden <SEP> sondert <SEP> sich <SEP> während <SEP> 2 <SEP> Stunden <SEP> sondert <SEP> sich
<tb> das <SEP> Mineralöl <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Schmier- <SEP> das <SEP> Mineralöl <SEP> aus <SEP> dem <SEP> Schmierfett <SEP> nicht <SEP> aus <SEP> fett <SEP> nicht <SEP> aus
<tb> Aggressivität <SEP> gegenüber <SEP> auf <SEP> Platten <SEP> aus <SEP> Stahl <SEP> und <SEP> Bunt- <SEP> auf <SEP> Platten <SEP> aus <SEP> Stahl <SEP> und <SEP> BuntMetalloberflächen <SEP> metall, <SEP> bezogen <SEP> mit <SEP> Schmier- <SEP> metall,
<SEP> bezogen <SEP> mit <SEP> Schmierfett <SEP> sind <SEP> nach <SEP> ihrem <SEP> Halten <SEP> fett <SEP> sind <SEP> nach <SEP> ihrem <SEP> Halten
<tb> während <SEP> 3 <SEP> Stunden <SEP> bei <SEP> einer <SEP> während <SEP> 3 <SEP> Stunden <SEP> bei <SEP> einer
<tb> Temperatur <SEP> von <SEP> 1000e <SEP> keine <SEP> Temperatur <SEP> von <SEP> 1000C <SEP> keine
<tb> Korrosionsherde <SEP> festzustellen <SEP> Korrosionsherde <SEP> festzustellen
<tb> Gehalt <SEP> an <SEP> freiem <SEP> Alkali <SEP> um-nicht <SEP> mehr <SEP> als <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als
<tb> gerechnet <SEP> auf <SEP> NaOH, <SEP> % <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 0,2
<tb> Gehalt <SEP> an <SEP> freien <SEP> organischen
<tb> Säuren, <SEP> % <SEP> fehlt <SEP> fehlt
<tb> Wassergehalt, <SEP> % <SEP> fehlt <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP>
<tb> Gehalt <SEP> an <SEP> mechanischen <SEP> fehlt <SEP> fehlt
<tb> Beimischungen,
<SEP> %
<tb> Penetration <SEP> bei <SEP> +250e <SEP> 190 <SEP> - <SEP> 260 <SEP> 220 <SEP> - <SEP> 260 <SEP>
<tb> Kolloid-Stabilität, <SEP> des <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als
<tb> ausgesonderten <SEP> Mineralöls <SEP> 10 <SEP> 23
<tb> Festigkeitsgrenze <SEP> bei <SEP> 50 C, <SEP> nicht <SEP> weniger <SEP> nicht <SEP> weniger
<tb> P/crn <SEP> als <SEP> 3,0 <SEP> als <SEP> 2, <SEP> 4
<tb> Verdampfungsfähigkeit <SEP> in <SEP> nicht <SEP> mehr <SEP> als
<tb> Abdampfschalen <SEP> bei <SEP> 100 C
<tb> während <SEP> 1 <SEP> Stunde, <SEP> % <SEP> 3, <SEP> 5
<tb>
Das vorgeschlagene Schmierfett für Wälzlager besitzt eine Fähigkeit, sich ständig in der Reibungszone zu befinden, und es ermöglicht,
bei wesentlicher Senkung des Verbrauchs an Schmierfett die Kilometerlaufleistung von Eisenbahnfahrzeugen ohne Nachfüllen von Achsbuchsen zu vergrössern. Das genannte Schmierfett kann in einem breiten Temperaturbereich (von-50 bis +130 C) verwendet werden. Es ermöglicht, die Achsbelastungsfähigkeit von Lagern nach der Reibungszahl um das 5 bis 10fache zu steigern, die Laufleistung von Eisenbahnfahrzeugen in den Reparaturintervallen um 20 bis 25% zu erhöhen und ihre Laufgeschwindigkeiten bis auf 200 km/h zu vergrössern.