Przedmiotem niniejszego wynalazku jest elek¬ troprzewodzacy smar twardniejacy majacy zasto¬ sowanie do smarowania róznorodnych odbieraków pradu elektrycznego na przyklad slizgaczy pojaz¬ dów trakcji elektrycznej, szczotek kolektorowych, silników i pradnic itp. W pracy slizgowych odbie¬ raków pradu bardzo istotne zagadnienie stanowi tarcie wspólpracujacych powierzchni roboczych odbieraka pradu z elementem doprowadzajacym prad z którym sie styka, na przyklad slizgacza z przewodem jezdnym sieci trakcyjnej, szczotki z kolektorem wirnika pradnicy, silnika elektrycz¬ nego itp. W wyniku tego tarcia nastepuje zuzy¬ wanie sie wspólpracujacych powierzchni, którego intensywnosc zalezna jest od szeregu czynników na przyklad sily docisku, wielkosci stykajacych sie powierzchni, szybkosci ruchu wzglednego itp.W przypadkach w których wystepuje bardzo in¬ tensywne zuzywanie sie wspólpracujacych po¬ wierzchni na przyklad w trakcji elektrycznej sto¬ suje sie smarowanie slizgaczy odbieraków w celu zmniejszenia tarcia o przewód jezdny sieci.W tym celu slizgacze odbieraków pojazdów trak¬ cyjnych skladaja sie zwykle z podstawy oraz z przymocowanego do niej ukladu plytek najcze¬ sciej miedzianych oddzielonych przestrzeniami, które wypelnione sa smarem. Do smarowania slizgaczy odbieraków pojazdów trakcyjnych sto¬ suje sie dotychczas przewaznie smar staly sklada¬ jacy sie z wazeliny technicznej i sproszkowanego 10 15 20 25 30 grafitu i majacy postac gestej masy, która wy¬ pelnia sie przestrzenie miedzy plytkami slizga¬ cza.Zasadnicza wada tegc smaru jest to, ze pod wplywem nagrzewania sie w wyniku ciepla wy¬ dzielanego wskutek tarcia, jak równiez podwyz¬ szonej temperatury otoczenia staje sie rzadszy, co powoduje zarówno znaczne pogorszenie warunków smarowania jak i rozpryskiwanie sie w czasie jazdy na dach i sciany boczne pojazdu, powodujac ich zanieczyszczenie. Zanieczyszczenia te sa trud¬ no usuwalne, a ponadto zwiekszaja niebezpieczen¬ stwo wypadku wskutek mozliwosci poslizgniecia sie pracownika znajdujacego sie na dachu, na przyklad przy wykonywaniu zabiegów konserwa¬ cyjnych.W celu wyeliminowania tych wad czyniono od dawna próby zastosowania do smarowania odbie¬ raków pradu zwlaszcza slizgaczy pojazdów trak¬ cyjnych smarów stalych o strukturze twardej.Znany jest na przyklad twardy smar staly skla¬ dajacy sie z krysztalów dwusiarczku molibdenu oraz grafitu spojonych za pomoca róznego ro¬ dzaju lepiszcza, na przyklad twardej gumy, two¬ rzyw sztucznych itp., oraz ewentualnie spieka¬ nych w wysokiej temperaturze. Smary te nie zna¬ lazly jednak szerszego zastosowania w kolejnic¬ twie, poniewaz nakladanie ich na slizgacze wy¬ maga skomplikowanych operacji technologicznych, 5509755097 których wykonanie jest utrudnione w warunkach eksploatacyjnych kolei.Znany jest równiez stosowany na przyklad smar staly skladajacy sie z grafitu zmieszanego z zywica termoplastyczna, który w celu nalozenia na slizgacz podgrzewa sie az do uzyskania jego plynnosci, a nastepnie wypelnia sie nim przestrze¬ nie smarne slizgacza, w których po ostygnieciu twardnieje. Zastosowanie tego rodzaju smaru po¬ woduje jednak równiez trudnosci eksploatacyjne, uniemozliwiajace praktycznie wypelnianie smarem slizgaczy bez koniecznosci ich demontazu. Ponad¬ to smary tego typu wykazuja stosunkowo duza kruchosc, zwlaszcza w niskich temperaturach, na przyklad w czasie mrozów, wskutek czego zda¬ rzaja sie wypadki pekniecia i wykruszenia sie smaru ze slizgacza.Znany jest takze na przyklad smar staly tward¬ niejacy, skladajacy sie z dwusiarczku molibdenu i grafitu cejlonskiego zmieszanych z zywica fe¬ nolowa z dodatkiem kwasnego utwardzacza. Mie¬ szanina ta o konsystencji rzadkiej wypelnia sie przestrzenie smarne slizgaczy a nastepnie poddaje sie go utwardzaniu poczatkowo w temperaturze otoczenia, a nastepnie w temperaturze rzedu 55 do 60°C. Jak z tego wynika nakladanie równiez i tego smaru powoduje koniecznosc demontazu slizgacza i paddawanie go po nalozeniu smaru operacji wygrzewania.Inna wada tego smaru jest powstawanie w pro¬ cesie nakladania pecherzyków powietrza zmniej¬ szajacych wytrzymalosc mechaniczna warstwy smaru, a ponadto powodujacych mozliwosc powsta¬ wania lokalnych przepiec oraz niejednorodnosc wlasnosci smarnych.W celu usuniecia tej wady stosuje sie wstrza¬ sanie ciastowatej masy smaru w trakcie jej na¬ kladania w przestrzenie smarne slizgacza, powo¬ dujac tym samym znaczne utrudnienie w techno¬ logii nakladania i calkowicie uniemozliwiajac uzu¬ pelnienie smaru w warunkach eksploatacyjnych bez koniecznosci demontazu slizgaczy.Powyzsze wady i niedogodnosci znanych do¬ tychczas smarów stalych stosowanych do odbie- raków pradu elektrycznego usuwa elektroprzewo- dzacy smar twardniejacy wedlug wynalazku, skla¬ dajacy sie zasadniczo z grafitu o duzym rozdrob¬ nieniu i wysokiej zawartosci wegla pierwiastko¬ wego, z zywicy pochodnej celulozy, z zywicy al- kidowej oraz rozpuszczalników organicznych. Smar zawierajacy powyzsze skladniki i majacy konsy¬ stencje gestej masy twardnieje wskutek odparowy¬ wania rozpuszczalników w temperaturze otoczenia.Próby zastosowania tego smaru wykazaly jed¬ nak, ze w celu uzyskania wysokiej jednorodnosci warunkujacej wysokie przewodnictwo i dobre wlasnosci smarne jak równiez przyczepnosc smaru do podloza konieczne jest przeprowadzanie skom¬ plikowanych technologicznie operacji mieszania najpierw na mieszadlach a nastepnie na walcar¬ kach. Okazalo sie przy tym, ze nawet mimo dlugo¬ trwalych zabiegów mieszania jednorodnosc smaru nie jest wystarczajaca dla uzyskania zadanych wlasnosci elektrycznych i mechanicznych. 20 23 30 Badania, które doprowadzily do wynalazku wy¬ kazaly nieoczekiwanie, ze jednorodnosc smaru na bazie wymienionych wyzej skladników mozna osiagnac przez dodatek srodka chemicznego 5 zwiekszajacego zwilzalnosc czastek grafitu roztwo¬ rami zywicy. Najkorzystniejsze rezultaty uzyskano przy tym stosujac do tego celu produkt konden¬ sacji tlenku etylenu z alkilofenolem (alfenol) w ilosci okolo_ 1% wagowo w stosunku do ciezaru 10 smaru. W wyniku dodania tego skladnika uzyska¬ no jednorodnosc masy smaru nieosiagalna na dro¬ dze mieszania mechanicznego i zapewniajaca moz¬ liwosc uzyskania tak wysokiego przewodnictwa elektrycznego i tak dobrych wlasnosci smarnych smaru, które nie moga byc uzyskane na drodze zadnego ze znanych dotychczas sposobów.Dalsze badania wykazaly, ze najkorzystniejsze wlasnosci eksploatacyjne przy zastosowaniu do odbieraków pradu elektrycznego zwlaszcza slizga¬ czy pojazdów trakcyjnych uzyskuje sie w przy¬ padku gdy elektroprzewodzacy smar twardniejacy wedlug wynalazku ma nastepujacy sklad: grafit o wysokim stopniu rozdrobnienia i zawar¬ tosci wegla pierwiastkowego powyzej 90% C — od 20 do 46 czesci wagowych, zywica alkidowa schnaca na powietrzu — od 10 do 20 czesci wagowych, zywica nitrocelulozowa 5 do 10 czesci wago¬ wych, produkt kondensacji tlenku etylenu z alkilofe¬ nolem 0,5 do 2 czesci wagowych, rozpuszczalniki organiczne od 15 do 40 czesci wagowych.Zawartosc i dobór gatunków poszczególnych skladników smaru jest zalezny przede wszystkim 35 od rodzaju uzytego grafitu, a ponadto od przewi¬ dzianego zastosowania i zadanej konsystencji sma¬ ru. Na przyklad w zastosowaniu do slizgaczy po¬ jazdów trakcyjnych smar musi wykazywac sto¬ sunkowo duza elastycznosc, dobra przyczepnosc do 40 podloza i odpornosc na wplywy atmosferyczne, natomiast w przypadku zastosowania do szczotek komutatorów smar winien sie charakteryzowac zwiekszona twardoscia, odpornoscia na scieranie oraz dzialanie podwyzszonych temperatur. 45 Sposób wytwarzania elektroprzewodzacego sma¬ ru twardniejacego wedlug wynalazku, przystoso¬ wanego do slizgaczy pojazdów trakcyjnych ilustru¬ je ponizszy przyklad.Przyklad: 20 czesci wagowych zywicy alki- 50 dowej AL 25 schnacej na powietrzu i 8 czesci wa¬ gowych zywicy nitrocelulozowej NC2Z miesza sie z Szczesciami wagowymi octanu butylu i 10 czes¬ ciami wagowo octanu etylu stanowiacymi rozpu¬ szczalniki dodajac w trakcie mieszania stopniowo 55 jedna czesc wagowo produktu kondensacji tlenku etylenu z alkilofenolem (alfenolu) az do uzyskania klarownego roztworu. Do uzyskanego roztworu wprowadza sie stopniowo, 42 czesci wagowych gra¬ fitu wysoko rozdrobnionego o zawartosci powyzej 60 96% C marki EDM i poddaje sie mieszaniu w mie¬ szarce mechanicznej w czasie okolo pól godziny.Uzyskana masa stanowi smar o wysokiej prze¬ wodnosci elektrycznej, który po wyschnieciu twardnieje tworzac po wyschnieciu warstwe sma- 65 ru stalego. Twardnienie smaru nastepuje wskutek55097 6 fizycznego procesu odparowania rozpuszczalników i nie wymaga stosowania podwyzszonych tempera¬ tur, wskutek czego smar moze byc nakladany na slizgacze w warunkach eksploatacyjnych bez ko¬ niecznosci ich demontazu z pojazdów trakcyjnych.Zastosowanie jako skladnika smaru produktu kondensacji tlenku etylenu z alkilofenolem powo¬ dujace zwiekszenie* zwilzania czasteczek grafitu przez roztwór zywic przyczynia sie do zwiekszenia rozlewnosci smaru eliminujac wskutek tego pow¬ stawanie wewnatrz jego masy pecherzyków po¬ wietrza. Dzieki temu zbedne jest stosowanie przy nakladaniu smaru prasowania, wstrzasania lub in¬ nych podobnych zabiegów technologicznych.Badania eksploatacyjne wykazaly, ze smar we¬ dlug wynalazku najkorzystniej naklada sie w dwóch lub kilku warstwach, przy czym po naloze¬ niu jednej warstwy pozostawia sie ja do wyschnie¬ cia w temperaturze otoczenia na okres kilkunastu godzin,.a nastepnie naklada sie nowa warstwe az do uzyskania zadanej grubosci. Po nalozeniu ostat¬ niej warstwy i jej wyschnieciu slizgacz odbieraka jest przygotowany do eksploatacji bez koniecznosci wykonywania jakichkolwiek zabiegów dodatko¬ wych.Elektroprzewodzacy smar twardniejacy wedlug wynalazku do odbieraków pradu elektrycznego moze znalezc zastosowanie do slizgaczy pojazdów trakcyjnych, duzych szczotek maszyn elektrycznych oraz ich reperacji przez wypelnianie ubytków spo¬ wodowanych na przyklad wykruszeniem. PL