RU2711044C1 - Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта - Google Patents
Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2711044C1 RU2711044C1 RU2019115174A RU2019115174A RU2711044C1 RU 2711044 C1 RU2711044 C1 RU 2711044C1 RU 2019115174 A RU2019115174 A RU 2019115174A RU 2019115174 A RU2019115174 A RU 2019115174A RU 2711044 C1 RU2711044 C1 RU 2711044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyamide
- carbon fiber
- thermoplastic
- carbon nanotubes
- composite polymer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61H—BRAKES OR OTHER RETARDING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR RAIL VEHICLES; ARRANGEMENT OR DISPOSITION THEREOF IN RAIL VEHICLES
- B61H13/00—Actuating rail vehicle brakes
- B61H13/34—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Braking Elements And Transmission Devices (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству втулок рычажной тормозной системы рельсового пассажирского или грузового транспорта, в том числе вагонов метрополитена, эксплуатирующихся без использования смазки. Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта выполнена из композиционного полимерного антифрикционного материала, включающего полимерную основу и содержащего в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки в виде однослойных или многослойных с количеством слоев от 2 до 70 или вложенных друг в друга свернутых в трубку графитовых плоскостей, внешний диаметр углеродных нанотрубок выбран от 0,1 до 100 нм, а их длина от 1 до 70 мкм, при этом в качестве полимерной основы композиционного полимерного антифрикционного материала используют термопласт, выбранный из группы полиамид 6,6 (РА-6,6 - полигексамителенадипамид) или полиамид 12 (РА-12 - полидодекаамид), или используют термоэластопласт, выбранный из группы сополимер полиамида 6 и полиэфира (РА6+РЕ) или сополимер полиамида 12 и полиэфира (РА12+РЕ), при следующем количественном содержании компонентов, мас.%: углеродное волокно 8,2-43,8; углеродные нанотрубки 0,02-2,0; термопласт или термоэластопласт остальное до 100%. Технический результат: повышение срока службы втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта за счет снижения интенсивности линейного изнашивания рабочего слоя скольжения при трении по полированной стальной паре из стали 40Х, сохранение заданного коэффициента трения и стабильности коэффициента трения при трении по материалу контр-тела стали 40Х, повышение разрушающего напряжения при растяжении и при сжатии, повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к производству втулок рычажной тормозной системы рельсового пассажирского или грузового транспорта, в том числе вагонов метрополитена, эксплуатирующихся без использования смазки.
Известна втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта, выполненная из композиционного полимерного антифрикционного материала, включающего полимерную основу и содержащего в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки в виде однослойных или многослойных с количеством слоев от 2 до 70 или вложенных друг в друга свернутых в трубку графитовых плоскостей, внешний диаметр углеродных нанотрубок выбран от 0,1 до 100 нм, а их длина от 1 до 70 мкм, (см. патент РФ №2499921, МПК F16C 33/11, 27.11.2013 г.).
Однако известная втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта 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 из стали 40Х (1×10-7-7×10-8 мкм/км),
- недостаточной ударной вязкостью по Шарпи на образцах без надреза (45-55,8 кДж/м2),
- недостаточным разрушающим напряжением при растяжении (174-201 МПа).
Задачей изобретения является разработка втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта.
Техническим результатом является повышение срока службы втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта за счет снижения интенсивности линейного изнашивания рабочего слоя скольжения при трении по полированной стальной паре из стали 40Х, сохранение заданного коэффициента трения и стабильности коэффициента трения при трении по материалу контр-тела стали 40Х, повышение разрушающего напряжения при растяжении и при сжатии, повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложена втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта, выполненная из композиционного полимерного антифрикционного материала, включающего полимерную основу и содержащего в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки в виде однослойных или многослойных с количеством слоев от 2 до 70 или вложенных друг в друга свернутых в трубку графитовых плоскостей, внешний диаметр углеродных нанотрубок выбран от 0,1 до 100 нм, а их длина от 1 до 70 мкм, при этом в качестве полимерной основы композиционного полимерного антифрикционного материала используют термопласт, выбранный из группы полиамид 6,6 (РА-6,6 - полигексамителенадипамид) или полиамид 12 (РА-12 - полидодекаамид), или используют термоэластопласт, выбранный из группы сополимер полиамида 6 и полиэфира (РА6+РЕ) или сополимер полиамида 12 и полиэфира (РА12+РЕ), при следующем количественном содержании компонентов, мас. %:
углеродное волокно | 8,2-43,8, |
углеродные нанотрубки | 0,02-2,0, |
термопласт или термоэластопласт | остальное до 100%, |
При этом в качестве углеродного волокна волокнистого наполнителя композиционный полимерный антифрикционный материал содержит углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна или из полиакрилонитрильного волокна. При этом углеродное волокно композиционного полимерного антифрикционного материала используют в виде рубленой нити, или жгута или рубленого жгута, при этом длина рубленой нити и рубленого жгута углеродного волокна выбрана от 1 мм до 48 мм. При этом втулка предпочтительно выполнена с наружным диаметром 30-70 мм, с внутренним диаметром 20-60 мм и длиной 10-150 мм.
Среди существенных признаков, характеризующих предложенную втулку рычажной тормозной системы рельсового транспорта, отличительными являются:
- использование в качестве полимерной основы композиционного полимерного антифрикционного материала термопласта, выбранного из группы полиамид 6,6 (РА-6,6 - полигексамителенадипамид) или полиамид 12 (РА-12 - полидодекаамид), или использование термоэластопласта, выбранного из группы сополимер полиамида 6 и полиэфира (РА6+РЕ) или сополимер полиамида 12 и полиэфира (РА12+РЕ),
- выбор следующего количественного содержания компонентов композиционного полимерного антифрикционного материала втулки, мас. %:
углеродное волокно | 8,2-43,8, |
углеродные нанотрубки | 0,02-2,0, |
термопласт или термоэластопласт | остальное до 100%. |
- предпочтительное выполнение втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта с наружным диаметром 30-70 мм, с внутренним диаметром 20 - 60 мм и длиной 10-150 мм.
Экспериментальные испытания в рычажной тормозной системе рельсового транспорта пар трения с использованием предложенной втулки и контр-тела из стали 40Х с твердость 32-38 HRC, а затем и натурные ходовые испытания штатного комплекта втулок рычажной тормозной системы, показали их высокую эффективность. Было установлено, что повышен срок службы втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта по сравнению с прототипом на 12-18%, при этом износ рабочего слоя скольжения предложенной втулки при трении по полированной стальной паре из стали 40Х составил 4×10-8-9×10-9 мкм/км. Достигнуто повышение ударной вязкости по Шарпи на образцах без надреза до уровня 63,9-64,9 кДж/м2, сохранен предел прочности при сжатии на уровне 185-190 МПа при одновременном сохранении разрушающего напряжения при растяжении на уровне 213-219 МПа. Одновременно установлено, что предложенные втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта имеют коэффициент трения при трении по полированной поверхности контр-тела из стали 40Х с твердость 32-38 HRC в пределах 0,09-0,12 при сохранении стабильности коэффициента трения на уровне 0,88 - 0,94.
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 представлены экспериментальные составы композиционного полимерного антифрикционного материала, использованного для изготовления предложенных втулок рычажной тормозной системы рельсового транспорта, а в таблице 2 показаны штатные характеристики втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта.
Предложенные втулки рычажной тормозной системы в паре трения работоспособны с начала натурных ходовых испытаний и не требует своей замены до настоящего времени.
Исследования ударной вязкости проводилось на маятниковом копре по методу Шарпи на образцах типа 2 без надреза по ГОСТ 4647-80. Исследование характеристик трения (характеристики трибологии) предложенных втулок рычажной тормозной системы рельсового транспорта проводились на машине трения УМТ 2168.
Технология изготовления предложенных втулок рычажной тормозной системы рельсового транспорта различного назначения в форме сплошной втулки или разрезной втулки в виде сегментов с рабочими поверхностями скольжения не требует для своего изготовления использования специфического технологического оборудования и включает в себя литье под давлением в литьевой машине изделий заданных геометрических форм из композиционного полимерного антифрикционного материала.
Предложенные втулки рычажной тормозной системы рельсового транспорта просты в понимании и не требуют для своей иллюстрации предоставления чертежей.
Сокращения: - мас. %. - массовые проценты,
- РА6+РЕ - сополимер полиамида 6 и полиэфира
- РА12+РЕ - сополимер полиамида 12 и полиэфира (РА12+РЕ)
- УВ(ВГЦ) - углеродное волокно из высокомолекулярной гидратцеллюлозного волокна,
- УВ(ПАН) - углеродное волокно из полиакрилонитрильного волокна,
- УНТ - углеродные нанотрубки.
Claims (5)
1. Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта, выполненная из композиционного полимерного антифрикционного материала, включающего полимерную основу и содержащего в качестве волокнистого наполнителя углеродное волокно, а также хаотично расположенные углеродные нанотрубки в виде однослойных или многослойных с количеством слоев от 2 до 70 или вложенных друг в друга свернутых в трубку графитовых плоскостей, внешний диаметр углеродных нанотрубок выбран от 0,1 до 100 нм, а их длина от 1 до 70 мкм, отличающаяся тем, что в качестве полимерной основы композиционного полимерного антифрикционного материала используют термопласт, выбранный из группы полиамид 6,6 (РА-6,6 - полигексамителенадипамид) или полиамид 12 (РА-12 - полидодекаамид), или используют термоэластопласт, выбранный из группы сополимер полиамида 6 и полиэфира (РА6+РЕ) или сополимер полиамида 12 и полиэфира (РА12+РЕ), при следующем количественном содержании компонентов, мас.%:
2. Втулка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве углеродного волокна волокнистого наполнителя композиционный полимерный антифрикционный материал содержит углеродное волокно, полученное из высокомолекулярного гидратцеллюлозного волокна или из полиакрилонитрильного волокна.
3. Втулка по п. 1, характеризующаяся тем, что углеродное волокно композиционного полимерного антифрикционного материала используют в виде рубленой нити, или жгута, или рубленого жгута, при этом длина рубленой нити и рубленого жгута углеродного волокна выбрана от 1 до 48 мм.
4. Втулка по п. 1, характеризующаяся тем, что предпочтительно выполнена с наружным диаметром 30-70 мм, с внутренним диаметром 20-60 мм и длиной 10-150 мм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115174A RU2711044C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019115174A RU2711044C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2711044C1 true RU2711044C1 (ru) | 2020-01-14 |
Family
ID=69171276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019115174A RU2711044C1 (ru) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2711044C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771634C1 (ru) * | 2021-09-08 | 2022-05-11 | Сергей Васильевич Моторин | Прокладка для подпятникового места надрессорной балки тележки грузового и пассажирского вагона и вагона метро из композиционного полимерного антифрикционного материала на основе полиамида |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993013174A1 (en) * | 1991-12-24 | 1993-07-08 | T&N Technology Limited | Bearing material |
RU2441787C1 (ru) * | 2010-09-09 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая Компания "Профит Центр Плюс" | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2482342C1 (ru) * | 2011-11-29 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Балаково Карбон Продакшн" | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2499921C1 (ru) * | 2012-07-23 | 2013-11-27 | Сергей Васильевич Моторин | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2616113C1 (ru) * | 2016-04-08 | 2017-04-12 | Сергей Васильевич Моторин | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
-
2019
- 2019-05-17 RU RU2019115174A patent/RU2711044C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993013174A1 (en) * | 1991-12-24 | 1993-07-08 | T&N Technology Limited | Bearing material |
RU2441787C1 (ru) * | 2010-09-09 | 2012-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Управляющая Компания "Профит Центр Плюс" | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2482342C1 (ru) * | 2011-11-29 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Балаково Карбон Продакшн" | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2499921C1 (ru) * | 2012-07-23 | 2013-11-27 | Сергей Васильевич Моторин | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
RU2616113C1 (ru) * | 2016-04-08 | 2017-04-12 | Сергей Васильевич Моторин | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2771634C1 (ru) * | 2021-09-08 | 2022-05-11 | Сергей Васильевич Моторин | Прокладка для подпятникового места надрессорной балки тележки грузового и пассажирского вагона и вагона метро из композиционного полимерного антифрикционного материала на основе полиамида |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2499921C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
KR100419887B1 (ko) | 평베어링재료 | |
RU2616113C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
RU2711046C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
DE112011100368T5 (de) | Reibungselement und dessen Reibungsmaterial | |
RU2711044C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
US20160123393A1 (en) | Bearing cage and method of forming a bearing cage | |
KR19990072958A (ko) | 복합다층물질 | |
RU2711045C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
RU2767386C1 (ru) | Опорное кольцо поглощающего аппарата | |
RU2463321C1 (ru) | Антифрикционный композитный материал для изготовления элементов уплотнений судовой арматуры | |
RU2522106C1 (ru) | Композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полиамида | |
RU2559454C1 (ru) | Композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полиамида | |
JP5251341B2 (ja) | 耐熱性摺動用部材 | |
RU2482342C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
RU2616028C1 (ru) | Композиционный полимерный антифрикционный материал на основе полифениленсульфида | |
RU2771634C1 (ru) | Прокладка для подпятникового места надрессорной балки тележки грузового и пассажирского вагона и вагона метро из композиционного полимерного антифрикционного материала на основе полиамида | |
RU2581889C1 (ru) | Опорное кольцо поглощающего аппарата автосцепки железнодорожного транспорта и вагонов метро из композиционного полимерного антифрикционного материала на основе полиамида | |
RU2595135C1 (ru) | Вкладыш трения поглощающего аппарата автосцепки железнодорожного транспорта и вагонов метро из композиционного полимерного антифрикционного материала | |
RU2298707C1 (ru) | Втулка рычажной тормозной системы рельсового транспорта | |
Roshan et al. | Friction and wear behavior of short carbon fibers milled polyphenylene sulfide composites | |
CN109796755B (zh) | 耐表面疲劳磨损的热塑性聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
RU2823387C1 (ru) | Высокопрочный антифрикционный электроизоляционный полимерный композиционный материал на основе гибридных тканей | |
RU2270845C9 (ru) | Композиционный полимерно-волокнистый материал с антифрикционными свойствами (его варианты) | |
RU2597372C2 (ru) | Листовой слоистый полимерный износостойкий композиционный материал (варианты) |