RU158965U1

RU158965U1 - CONTACT PLAN OF WEDGE SUSPENSION SYSTEM OF CARGO CARRIAGE VEHICLES

Info

Publication number: RU158965U1
Application number: RU2015103039/11U
Authority: RU
Inventors: Владислав Борисович Юрханов; Евгений Геннадьевич Шаврин; Павел Александрович Чистяков
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-01-20

Abstract

Планка контактная клинового гасителя колебаний тележки грузового вагона, выполненная многослойной из конструкционной стеклоткани, отличающаяся тем, что она изготовлена набором из 14 слоев стеклоткани, так как расстояние между слоями при таком свободном наборе не превышает 0,2 мм, скрепленных между собой композиционным составом из смолы эпоксидной с добавкой порошка сфероидизированных полидисперсных частиц, представляющих собой микрошарики в плотноупакованном состоянии с размером частиц от 100-700 мкм.The contact strip of the wedge vibration damper of a freight wagon truck, made of multilayer structural fiberglass, characterized in that it is made by a set of 14 layers of fiberglass, since the distance between the layers with such a free set does not exceed 0.2 mm, fastened together by a resin composite epoxy with the addition of powder of spheroidized polydisperse particles, which are microspheres in a close-packed state with a particle size of 100-700 microns.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к различным фрикционным изделиям, используемым в железнодорожном транспорте.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to various friction products used in railway transport.

Составной частью клинового гасителя колебаний тележки грузового вагона является планка контактная, которая устанавливается между планкой фрикционной и фрикционным клином для защиты боковин тележки от изнашивания.An integral part of the wedge vibration damper of a freight wagon is a contact strip, which is installed between the friction and friction wedges to protect the sides of the cart from wear.

Известны различные варианты исполнения гасителя колебаний тележек грузовых вагонов, который содержит клин и фрикционную планку, имеющую рабочую и нерабочие поверхности, расположенные в одной плоскости (Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов ЦВ-201-98. М.: Транспорт, 1998, с. 114-115; патент РФ №2144874, публ. 2000 г. ).There are various options for the execution of the vibration damper of freight wagon trolleys, which contains a wedge and friction bar having a working and non-working surfaces located in one plane (Welding and surfacing instructions for the repair of freight cars CV-201-98. M .: Transport, 1998, pp. 114-115; RF patent No. 2148874, publ. 2000).

В известных конструкциях планка изготавливается из стали 30 ХГСА и стали 45.In known designs, the bar is made of steel 30 HGSA and steel 45.

Недостатком планки, изготовленной из стали, является быстрый износ рабочих поверхностей.The disadvantage of a bar made of steel is the rapid wear of the working surfaces.

Известен способ уменьшения износа при скольжении контактирующих поверхностей металлических деталей включающий применение смазки (Патент РФ №60610 от 25.06.2011 г)A known method of reducing wear during sliding of the contacting surfaces of metal parts, including the use of lubricant (RF Patent No. 60610 of 06.25.2011)

Однако, в процессе эксплуатации слой смазки на рабочей поверхности планки контактной необходимо периодически восстанавливать, поэтому этот метод достаточно трудоемок для его постоянного применения в тележках грузовых вагонов.However, during operation, the lubricant layer on the working surface of the contact strip must be periodically restored, so this method is time-consuming for its constant use in freight carriages.

Известен способ уменьшения износа с помощью антифрикционного и упрочняющего металлокерамического поверхностного сервовитного слоя, полученного из серпентина Mg₆[Si₄O₁₀](ОН)₈ с вкрапленным магнетитом Fe₃O₄ (Патент РФ №146778 от 19.05.2014 г)A known method of reducing wear using an antifriction and hardening cermet surface servo layer obtained from serpentine Mg ₆ [Si ₄ O ₁₀ ] (OH) ₈ with disseminated magnetite Fe ₃ O ₄ (RF Patent No. 146778 of 05.19.2014)

Однако, этот поверхностный слой можно нанести, как и в предыдущем случае в жидком связующем, поэтому потребуется его постоянное восстановление. Можно нанести и при локальном нагреве поверхности изделия до температуры 640-720°С, однако и в этом случае операции восстановления покрытия потребуется периодически повторять в процессе эксплуатации планки в тележках грузовых вагонов, что делает и этот метод достаточно трудоемким.However, this surface layer can be applied, as in the previous case, in a liquid binder, therefore, its constant restoration will be required. It is possible to apply with local heating of the product surface to a temperature of 640-720 ° C, however, even in this case, the operations of coating restoration will need to be repeated periodically during operation of the bar in the wagons of freight cars, which makes this method quite time-consuming.

Известно применение на железнодорожном транспорте различных деталей, выполненных из композиционных полимерных материалов.It is known the use in railway transport of various parts made of composite polymer materials.

Известны композиционные материалы для изготовления элементов узлов трения на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и неорганических наполнителей различной химической природы (Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности. И.Н. Андреева, Е.В. Веселовская, Е.И. Наливайко и др. - Л.: Химия, 1982. - 80 с).Composite materials are known for the manufacture of elements of friction units based on ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) and inorganic fillers of various chemical nature (ultrahigh molecular weight polyethylene of high density. I.N. Andreeva, E.V. Veselovskaya, E.I. Nalivaiko, etc. - L. : Chemistry, 1982.- 80 s).

Однако эти материалы не обладают достаточной износостойкостью и характеризуются низкими прочностными характеристиками.However, these materials do not have sufficient wear resistance and are characterized by low strength characteristics.

Известна полимерная композиция фрикционного назначения (патент РФ №2285704, публ. 2006 г. ). Известная композиция содержит синтетические полиарамидные волокна, порошковую смесь наполнителей из баритового концентрата, технического углерода, графитов кристаллического и скрытокристаллического и окиси алюминия. В качестве полимерного связующего служит бутадиеновый каучук.Known polymer composition for frictional purposes (RF patent No. 2285704, publ. 2006). The known composition contains synthetic polyaramide fibers, a powder mixture of fillers from barite concentrate, carbon black, crystalline and cryptocrystalline graphites and aluminum oxide. Butadiene rubber is used as the polymer binder.

Известна полимерная композиция для фрикционных изделий различного назначения (патент РФ №2265623, публ. 2005 г. ). Композиция содержит порошкообразное связующее, представляющее собой смесь новолачного фенолформальдегидного связующего и нитрильного каучука, полученную совместной коагуляцией их латексов, при следующем соотношении компонентов, масс. %: СФП-012 АК-30 - 15-18; баритовый концентрат - 30-40, глинозем - 10-15, бронзовая стружка - 3-5, графит - 3-5, нестехиометрическое соединение титана - 2-5, полиоксадиазольное волокно оксалон или его смесь со стекловолокном в соотношении (1:2) до 100.Known polymer composition for friction products for various purposes (RF patent No. 2265623, publ. 2005). The composition contains a powder binder, which is a mixture of novolac phenol-formaldehyde binder and nitrile rubber, obtained by joint coagulation of their latexes, in the following ratio of components, mass. %: SFP-012 AK-30 - 15-18; barite concentrate - 30-40, alumina - 10-15, bronze shavings - 3-5, graphite - 3-5, non-stoichiometric titanium compound - 2-5, oxoxal polyoxadiazole fiber or its mixture with glass fiber in the ratio (1: 2) to one hundred.

Известен фрикционный полимерный материал (патент РФ №2307841 публ. 2007 г. ), состав которого аналогичен предыдущим рассмотренным материалам фрикционного назначения, но в качестве полимерного связующего (матрицы) используется смесь бутадиенового или бутадиен-нитрильного каучуков (с вулканизующими добавками) с эпоксидной (в данном случае с диановой ЭД-16) смолой (с предварительно введенным в нее отвердителем- метакриловой кислотой), смешение производится на вальцах, где добавляются также порошковый (каолин, сурик) и волокнистый наполнители (асбест или базальтовую микрофибру).Known friction polymer material (RF patent No. 2307841 publ. 2007), the composition of which is similar to the previous considered friction materials, but as a polymer binder (matrix), a mixture of butadiene or butadiene-nitrile rubbers (with vulcanizing additives) with epoxy (in in this case with Diane ED-16) resin (with hardener methacrylic acid previously introduced into it), mixing is performed on rollers, where powder (kaolin, minium) and fibrous fillers (asb Article or basalt microfiber).

Известные материалы также не обладают требуемой износостойкостью.Known materials also do not have the required wear resistance.

Технической задачей заявляемой полезной модели является создание контактной планки, используемой в клиновом гасителе колебаний тележки грузового вагона, из полимерного материала, обладающего повышенными физико-механическими характеристиками, обеспечивающими увеличение срока службы детали.The technical task of the claimed utility model is to create a contact strip used in a wedge vibration damper of a freight wagon trolley, from a polymer material with improved physical and mechanical characteristics, providing an increase in the life of the part.

Указанная техническая задача достигается путем использования при изготовлении планки полимерного композиционного материала, имеющего повышенную несущую способность при сохранении высокой износостойкости и стабильного коэффициента трения.The specified technical problem is achieved by using a polymer composite material with a high bearing capacity while maintaining high wear resistance and a stable friction coefficient in the manufacture of the strap.

Для достижения указанного технического результата планка контактная клинового гасителя колебаний тележки грузового вагона, изготавливается многослойной из конструкционной стеклоткани, тканой (марки Т10-14 или Т10-80 по ГОСТ 19170-2001), толщина одного слоя 0,5 мм. Предлагаемая планка представляет собой набор из 14 слоев стеклоткани (расстояние между слоями не более 0,2 мм), скрепленных между собой композитным составом из смолы эпоксидной (физико-механические характеристики компонент приведены в таблице, приложение 1) с добавкой 4 вес. % корундовых, или титано-магнетитовых сфероидизированных полидисперсных порошков (пат. РФ №2434715), частицы которых представляют собой микрошарики с размером частиц от 100 до 700 µм, так, как это показано на рисунке (приложение 2).To achieve the technical result, the contact strip of the wedge-shaped vibration damper of a freight car truck is made of multilayer structural fiberglass woven (T10-14 or T10-80 grades according to GOST 19170-2001), the thickness of one layer is 0.5 mm. The proposed bar is a set of 14 layers of fiberglass (the distance between the layers is not more than 0.2 mm), bonded together by a composite composition of epoxy resin (physicomechanical characteristics of the components are given in the table, Appendix 1) with the addition of 4 weight. % corundum, or titanium-magnetite spheroidized polydispersed powders (US Pat. RF No. 2434715), the particles of which are beads with a particle size of from 100 to 700 μm, as shown in the figure (Appendix 2).

Сферическая форма микрошариков позволяет получать плотноупакованное состояние в композиционном материале, что повышает его твердость. Такой композиционный полимерный материал изготавливается на основе смолы эпоксидной с добавкой 4 вес. % частиц сфероидизированного полидисперсного порошка, со средними размерами частиц - микрошариков от 100-700 µм.The spherical shape of the microspheres makes it possible to obtain a close-packed state in the composite material, which increases its hardness. Such a composite polymer material is made on the basis of epoxy resin with the addition of 4 weight. % of particles of spheroidized polydisperse powder, with average particle sizes - microspheres from 100-700 μm.

Указанный композиционный полимерный материал для изготовления планки контактной обладает повышенными физико-механическими характеристиками, что обеспечивает увеличение срока службы планки контактной.The specified composite polymer material for the manufacture of contact strips has improved physical and mechanical characteristics, which ensures an increase in the service life of the contact strips.

Композиционный полимерный материал получают введением заданного весового количества корундового, или титано-магнетитового сфероидизированного полидисперсного порошка в готовый состав смолы эпоксидной с последующим механическим перемешиванием до получения равномерного распределения частиц порошка в объеме смеси.Composite polymer material is obtained by introducing a predetermined weight amount of corundum or titanium-magnetite spheroidized polydisperse powder into the finished epoxy resin composition followed by mechanical mixing until a uniform distribution of powder particles in the mixture volume is obtained.

Полученная полимерная композиция после отверждения имеет следующие характеристики.The resulting polymer composition after curing has the following characteristics.

Предлагаемая полимерная композиция позволяет получать пропиточный материал для изготовления многослойных пре-прегов на основе стеклоткани с высокими прочностными характеристиками, в основном за счет возможности достижения плотного упакованного состояния частиц сфероидизированного полидисперсного порошка (микрошариков) в полимерной основе.The proposed polymer composition makes it possible to obtain an impregnating material for the manufacture of multilayer pre-pregels based on fiberglass with high strength characteristics, mainly due to the possibility of achieving a dense packed state of particles of spheroidized polydisperse powder (microspheres) in a polymer basis.

Предлагаемая планка контактная выдерживает температуры эксплуатации от -60°С до +175°С и имеет коэффициент трения от 0,2 до 0,3.The proposed contact strip withstands operating temperatures from -60 ° C to + 175 ° C and has a friction coefficient from 0.2 to 0.3.

Предложенное техническое решение позволяет снизить вес детали более, чем в 5 раз и увеличить срок эксплуатации планки контактной клинового гасителя колебаний тележки грузового вагона.The proposed technical solution allows to reduce the weight of the part by more than 5 times and increase the life of the bar of the contact wedge damper of the wagon of the freight car.

Claims

The contact strip of the wedge vibration damper of the freight wagon truck, made of multilayer structural fiberglass, characterized in that it is made by a set of 14 layers of fiberglass, since the distance between the layers with such a free set does not exceed 0.2 mm, fastened together by a resin composite epoxy with the addition of powder of spheroidized polydisperse particles, which are microspheres in a close-packed state with a particle size of 100-700 microns.