RU2238304C1 - Friction modifier - Google Patents
Friction modifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238304C1 RU2238304C1 RU2003103713/04A RU2003103713A RU2238304C1 RU 2238304 C1 RU2238304 C1 RU 2238304C1 RU 2003103713/04 A RU2003103713/04 A RU 2003103713/04A RU 2003103713 A RU2003103713 A RU 2003103713A RU 2238304 C1 RU2238304 C1 RU 2238304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- friction
- lubricant
- lubricants
- additive
- bitumen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к смазочным материалам и может быть использовано для смазывания тяжело нагруженных узлов трения различных механизмов, в частности пар трения боковой и рабочей (тяговой) поверхности головки рельса - реборда, поверхность катания железнодорожного колеса.The invention relates to lubricants and can be used to lubricate heavily loaded friction units of various mechanisms, in particular friction pairs of the side and working (traction) surfaces of the rail head - flange, the rolling surface of a railway wheel.
Известна смазка для лубрикации железнодорожных рельсов состоящая из графита, битума, силикатного клея (1. Патент РФ №2065484 С1, С 10 М 169/04, опубл. 20.08.96).Known lubricant for lubrication of railway rails consisting of graphite, bitumen, silicate glue (1. RF patent No. 2065484 C1, C 10 M 169/04, publ. 08/20/96).
Недостатком этой смазки является узкая область применения, например невозможность нанесения на рабочую поверхность бандажей колесных пар локомотивов и рельсов из-за низкого уровня коэффициента сцепления, недостаточного для реализации локомотивом высоких тяговых усилий.The disadvantage of this lubricant is a narrow scope, for example, the inability to apply wheel pairs of locomotives and rails to the working surface due to the low level of adhesion coefficient, insufficient for the locomotive to realize high traction forces.
Наиболее близкой к описываемому решению является "Рельсовый модификатор трения" (2. Патент РФ №2170756 С1, С 10 М 169/04, 20.07.2001)Closest to the described solution is the "Rail friction modifier" (2. RF patent No. 2170756 C1, C 10 M 169/04, 07.20.2001)
Состав смазки прототипа следующий, мас.%:The lubricant composition of the prototype is as follows, wt.%:
Битум 0,5-50Bitumen 0.5-50
Графит 0-30Graphite 0-30
Песок 0-75Sand 0-75
Стекло 2-20Glass 2-20
Цемент 5-25Cement 5-25
Борная кислота 1-10Boric acid 1-10
Силиконовая композиция 3-40Silicone composition 3-40
Углеводородный растворитель ОстальноеHydrocarbon solvent
Недостатком смазки-прототипа является узкий рабочий температурный диапазон, обусловленный повышением вязкости рельсового модификатора трения при температурах ниже -11°С, низкая скорость процесса входа фрикционной пары колесо - рельс в установившийся режим трения при подаче модификатора в зону фрикционного контакта, отсутствие плакирующих и противозадирных присадок.The disadvantage of the prototype lubricant is a narrow operating temperature range due to the increase in the viscosity of the rail friction modifier at temperatures below -11 ° C, the low speed of the friction pair wheel-rail entry into the established friction mode when the modifier is fed into the friction contact zone, the absence of cladding and extreme pressure additives .
Технической задачей заявляемого решения является расширение рабочего температурного диапазона, ускорение процесса входа фрикционной пары колесо - рельс в установившийся режим трения при подаче модификатора в зону фрикционного контакта, повышение плакирующих и противозадирных свойств смазки.The technical task of the proposed solution is to expand the operating temperature range, accelerate the process of entry of the friction wheel – rail pair into the steady state of friction when the modifier is fed into the friction contact zone, and increase the cladding and extreme pressure properties of the lubricant.
Поставленная задача достигается тем, что смазка для лубрикации железнодорожных рельсов, содержащая стекло, углеводородный растворитель, цемент, битум и необязательно графит и песок, согласно изобретению дополнительно содержит: перманганат калия, глицерин, противозадирную (например, дисульфид молибдена), антифрикционную (например, полиэтилен) и плакирующую (например, порошок меди) присадки при следующем соотношении компонентов, мас.%:The object is achieved in that the lubricant for lubrication of railway rails, containing glass, a hydrocarbon solvent, cement, bitumen and optionally graphite and sand, according to the invention further comprises: potassium permanganate, glycerin, extreme pressure (for example, molybdenum disulfide), anti-friction (for example, polyethylene ) and cladding (for example, copper powder) additives in the following ratio of components, wt.%:
Битум 0,5-50Bitumen 0.5-50
Графит 0-30Graphite 0-30
Песок 0-75Sand 0-75
Стекло 2-30Glass 2-30
Цемент 3-25Cement 3-25
Перманганат калия 1-20Potassium Permanganate 1-20
Дисульфид молибдена 0,5-30Molybdenum disulfide 0.5-30
Порошок меди 0,5-30Copper Powder 0.5-30
Полиэтилен 0,5-30Polyethylene 0.5-30
Глицерин 0,5-23Glycerin 0.5-23
Углеводородный растворитель ОстальноеHydrocarbon solvent
Смазку готовят, смешивая стекло (например, стекло ГОСТ 13078-81), разогретый битум (например, битум ГОСТ 6617-76) с углеводородным растворителем (например, бензин А-76 ГОСТ 2084-77), затем вводят глицерин (например, глицерин ГОСТ 6824-96), плакирующую присадку, состоящую из порошка металла, обладающего более низкой твердостью по шкале Маоса чем металл рабочих органов (например, порошок меди ТУ 48-0318-054-91), перманганат калия (например, КМnO4), графит (например, графит С - 1 ТУ 13-08-48-63-9), песок (например, песок ГОСТ 8736-93), цемент (например, цемент 500 ГОСТ 969-91), антифрикционную присадку (например, полиэтилен ТУ 2211-06-05796653-98), противозадирную присадку (например, дисульфид молибдена ГОСТ 16539-79) перемешивают в течение 20-25 минут до равномерного распределения компонентов и приобретения смазкой равномерной окраски.A lubricant is prepared by mixing glass (for example, GOST 13078-81 glass), heated bitumen (for example, GOST 6617-76 bitumen) with a hydrocarbon solvent (for example, A-76 gasoline GOST 2084-77), then glycerin (for example, GOST glycerin is introduced) 6824-96), a cladding additive consisting of a metal powder having a lower hardness on the Maos scale than metal of working bodies (for example, TU 48-0318-054-91 copper powder), potassium permanganate (for example, KMnO 4 ), graphite ( for example, graphite C - 1 TU 13-08-48-63-9), sand (for example, sand GOST 8736-93), cement (for example, cement 500 GOST 969-91), anti-friction an additive (for example, polyethylene TU 2211-06-05796653-98), an extreme pressure additive (for example, molybdenum disulfide GOST 16539-79) are mixed for 20-25 minutes until the components are evenly distributed and the grease acquires a uniform color.
Введение в состав смазки глицерина позволяет понизить испаряемость основы при повышении температуры и препятствует ее застыванию при отрицательных температурах.Introduction to the composition of the lubricant glycerol allows to reduce the evaporation of the base with increasing temperature and prevents it from hardening at low temperatures.
Введение в состав смазки перманганата калия позволяет повысить скорость процесса входа фрикционной пары колесо - рельс в установившийся режим трения при подаче модификатора в зону фрикционного контакта, повышение плакирующих и противозадирных свойств смазки.The introduction of potassium permanganate into the lubricant makes it possible to increase the speed of the entry of the friction wheel – rail pair into the steady friction mode when the modifier is fed into the friction contact zone, and the cladding and extreme pressure properties of the lubricant are increased.
Введение в состав смазки дисульфида молибдена и порошков “мягких металлов” позволяет усилить противозадирные и плакирующие свойства смазки.The introduction of molybdenum disulfide and “soft metals” powders into the grease makes it possible to enhance the extreme pressure and clad properties of the grease.
Введение в состав смазки полиэтилена позволяет усилить антифрикционные свойства смазки.The introduction of polyethylene into the lubricant makes it possible to enhance the antifriction properties of the lubricant.
Для оценки смазочной способности “модификатора трения" при работе в режиме трения качения с проскальзыванием использовали модернизированную машину трения 2070 СМТ-1 типа "Амслер".To evaluate the lubricating ability of the “friction modifier” when operating in the rolling friction mode with slippage, the upgraded friction machine 2070 SMT-1 of the Amsler type was used.
Параметры образцов задавались так, чтобы удовлетворить масштабам моделирования, в частности удельное давление в контакте и скорость скольжения в натуре и модели выдерживались одинаковыми.The parameters of the samples were set so as to satisfy the scale of the simulation, in particular, the specific pressure in the contact and the sliding velocity in nature and the model were kept the same.
Ролики изготовлены из стали, по химическому составу близкой к бандажной и рельсовой стали: колесный ролик - из стали 60 Г, ГОСТ 1050-74;Rollers are made of steel with a chemical composition close to bandage and rail steel: a wheel roller is made of 60 G steel, GOST 1050-74;
нижний (рельсовый) - из стали 70 Г, ГОС Т 1050-74.lower (rail) - from steel 70 G, GOS T 1050-74.
Режимы испытания.Test modes.
Испытания проводились на режимах, соответствующих реальному узлу трения гребень колеса - рельс и рабочая поверхность бандажа - рельс, удельном контактном давлении 3500 МПа и 850 МПа соответственно, скорости скольжения 0,05 м/с. В процессе испытаний при комнатной температуре эти факторы оставались постоянными. Непрерывно велась запись момента трения (см. фиг.1).The tests were carried out under the regimes corresponding to the real wheel crest - rail friction unit and the brace working surface - rail, specific contact pressure 3500 MPa and 850 MPa, respectively, sliding speed 0.05 m / s. During testing at room temperature, these factors remained constant. Continuously recorded the moment of friction (see figure 1).
Для определения вязкости основы при добавлении глицерина использовались термостат и вискозиметр с диаметром капилляра 0,62 мм (ГОСТ 10028-67).To determine the viscosity of the base when glycerol was added, a thermostat and a viscometer with a capillary diameter of 0.62 mm were used (GOST 10028-67).
Определение противозадирных свойств смазки производилось визуальным анализом поверхностей трения образцов с использованием микроскопа МИМ - 7 при стократном увеличении. Проведенный анализ показывает, что введение в состав смазки дисульфида молибдена способствует снижению концентрации и уменьшению размеров борозд на поверхности трения в направлении скольжения, являющихся отличительным признаком задира по ГОСТ 16429-70.Determination of the extreme pressure properties of the lubricant was carried out by visual analysis of the friction surfaces of the samples using a MIM - 7 microscope at a hundredfold increase. The analysis shows that the introduction of molybdenum disulfide into the lubricant helps to reduce the concentration and size of the grooves on the friction surface in the sliding direction, which are the hallmark of scoring according to GOST 16429-70.
Результаты испытаний представлены в таблице. Результаты изменения вязкости основы представлены на фиг.2.The test results are presented in the table. The results of changing the viscosity of the base are presented in figure 2.
Результаты испытаний показывают, что предлагаемый состав превосходит смазку-прототип по скорости процесса входа фрикционной пары в установившийся режим трения при подаче модификатора в зону фрикционного контакта.The test results show that the proposed composition is superior to the prototype lubricant in terms of the speed of the friction pair entering the steady state friction when applying the modifier to the friction contact zone.
Смазка улучшает условия взаимодействия рабочих поверхностей бандажей колесных пар локомотивов и рельсов.The lubricant improves the conditions for the interaction of the working surfaces of the bandages of wheelsets of locomotives and rails.
При нанесении смазки на поверхность бандажа образуется равномерный контактный (0,001-0,005 мм) прочный слой смазки, который хорошо воспринимает динамические нагрузки, удерживается при воздействии атмосферных осадков, изменении температуры окружающей среды, обладает высокой несущей способностью, лубрикация рабочей (тяговой) поверхности головки рельсов и бандажей колесных пар локомотивов при определенном процентном содержании компонентов позволяет повысить коэффициент сцепления колеса с рельсом, что приводит к возможности реализации более высоких тяговых усилий.When applying lubricant to the surface of the bandage, a uniform contact (0.001-0.005 mm) strong lubricant layer is formed, which is well perceptible to dynamic loads, is kept under the influence of atmospheric precipitation, changes in ambient temperature, has a high bearing capacity, lubrication of the working (traction) surface of the rail head and bandages of locomotive wheelsets with a certain percentage of components allows to increase the coefficient of adhesion of the wheel to the rail, which leads to the possibility of realizing more e high tractive effort.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103713/04A RU2238304C1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Friction modifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003103713/04A RU2238304C1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Friction modifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2238304C1 true RU2238304C1 (en) | 2004-10-20 |
RU2003103713A RU2003103713A (en) | 2004-11-27 |
Family
ID=33537582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003103713/04A RU2238304C1 (en) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | Friction modifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2238304C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2459193A (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-21 | Basic Solutions Ltd | Adhesion improver composition |
RU2755089C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-09-13 | Григорий Владимирович Гейфман | Noise suppressing lubricant composition for contacting steel surfaces |
-
2003
- 2003-02-07 RU RU2003103713/04A patent/RU2238304C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2459193A (en) * | 2008-04-17 | 2009-10-21 | Basic Solutions Ltd | Adhesion improver composition |
GB2459193B (en) * | 2008-04-17 | 2012-11-07 | Lnt Solutions Ltd | Adhesion improver |
RU2755089C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-09-13 | Григорий Владимирович Гейфман | Noise suppressing lubricant composition for contacting steel surfaces |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wang et al. | Experimental study on adhesion behavior of wheel/rail under dry and water conditions | |
Masjuki et al. | Investigation of the anti-wear characteristics of palm oil methyl ester using a four-ball tribometer test | |
Pawlak et al. | A comparative study on the tribological behaviour of hexagonal boron nitride (h-BN) as lubricating micro-particles—an additive in porous sliding bearings for a car clutch | |
Galas et al. | The role of constituents contained in water–based friction modifiers for top–of–rail application | |
Galas et al. | Laboratory investigation of ability of oil-based friction modifiers to control adhesion at wheel-rail interface | |
Fasihi et al. | Effect of graphite and MoS2 based solid lubricants for application at wheel-rail interface on the wear mechanism and surface morphology of hypereutectoid rails | |
Wu et al. | Lubrication mechanism of graphene nanoplates as oil additives for ceramics/steel sliding components | |
Pawlak et al. | The effect of hexagonal boron nitride additive on the effectiveness of grease‐based lubrication of a steel surface | |
Kvarda et al. | The effect of top of rail lubricant composition on adhesion and rheological behaviour | |
Jiabao et al. | Effect of heat treatment on the lubricating properties of lithium lubricating grease | |
JP4936664B2 (en) | Method of using ultra-high molecular weight polyethylene as a sliding bearing material, sliding bearing, and sliding bearing material | |
Kokhanovsky et al. | A lubricant for rotaprint lubrication of the wheel–rail system | |
RU2238304C1 (en) | Friction modifier | |
Prieto et al. | Tribological properties of bismuth sulfide (Bi2S3) particles as grease additive for aluminum forming operations | |
Wozniak et al. | Some rheological properties of plastic greases by Carreau-Yasuda model | |
Waara et al. | Tribochemical wear of rail steels lubricated with synthetic ester-based model lubricants | |
Mas et al. | Rheological and physical studies of lubricating greases before and after use in bearings | |
Musa | Friction characteristic study on flat surface embedded with micro pit | |
Alp et al. | Energy and wear analysis in lubricated sliding contact | |
Wang et al. | Tribological properties and mechanisms of sulfide layer prepared by glow discharge | |
RU2170756C1 (en) | Rail friction modifier | |
Stolarski | Remarks on the wear of a journal bearing lubricated by a grease containing a powdered PTFE additive | |
RU2551679C1 (en) | Ecologically pure lubricating material and method of thereof production | |
Wu et al. | Lubrication studies with alumina‐on‐alumina, steel‐on‐steel, and steel‐on‐alumina bearing systems | |
Ingram et al. | Maintaining safe and quiet railways with “top of rail materials” |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050208 |