СИСТЕМА КРЕПЛЕНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА И СИСТЕМА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ СМАЗОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к системам смазки сопряженных узлов трения машин и механизмов. Полезная модель может быть использована в качестве вспомогательного оборудования, устанавливаемого на транспортном средстве для нанесения противоизносного смазочного покрытия на сопряженные поверхности элементов узлов трения, совершающих вращательное, поступательное, возвратно-поступательное движения.
Преимущественные области применения полезной модели - рельсовый транспорт и путевое хозяйство, грузоподъемные машины. В частности изобретение может быть использовано для смазывания боковой поверхности реборд (гребней) колесных пар железнодорожного и другого рельсового подвижного состава.
Известна система, предназначенная для смазки гребней колес рельсового транспортного средства (Патент России на полезную модель №57230 МПК В61К 3/02, опубл. 10.10.2006 г.). Система содержит смазочный стержень, размещенный подвижно в продольном направлении в корпусе, закрепленном посредством опорного элемента на раме тележки с возможностью фиксации в заданном положении относительно гребня колеса. Опорный элемент выполнен в виде пластины, концы которой неподвижно закреплены на балках рамы тележки. Корпус для смазочного стержня закреплен на опорном элементе посредством планки, жестко соединенной с корпусом, и болтового соединения, болты которого установлены в продольных сквозных пазах, выполненных в опорном элементе.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели по первому объекту, являются следующие признаки: наличие опорного элемента, держателя и устройства для размещения смазочного стержня.
Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные возможности устройства, не позволяющие обеспечить оптимальное регулирование положения держателя.
Признаки аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели по второму объекту, являются следующие признаки: наличие опорного элемента, держателя, устройства для нанесения смазочного материала и смазочного элемента, размещение устройства для нанесения смазочного материала в держателе с возможностью регулирования линейного перемещения устройства в держателе.
Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные возможности устройства, не позволяющие обеспечить оптимальное регулирование положения устройства для размещения смазочного стрежня и обеспечить максимальную площадь соприкосновения рабочей поверхности смазочного элемента и смазываемой поверхности (гребня колеса).
Известна система, предназначенная для смазки гребня колеса железнодорожного экипажа (Авторское свидетельство СССР на изобретение №1044522 МПК В61К 3/02, опубл. 30.09.1983 г.). Система содержит гильзу с вставленным в нее смазывающим стержнем и подающим элементом. Гильза хомутом крепится на оси штока, образующего в паре с корпусом цилиндрический шарнир. Фиксирование положения штока в корпусе производится пружиной через эластичную фрикционную шайбу, которая размещена между фланцами штока и корпуса. Фланец корпуса болтами закреплен на торцевом фланге кронштейна консоли несущей балки. Фланец корпуса гребнесмазывателя
имеет криволинейные вырезы под болты, позволяющие регулировать положение гребнесмазывателя после обточки колеса. Гильза гребнесмазывателя имеет зауженный выходной конец.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели по первому объекту, являются следующие признаки: наличие опорного элемента, выполнение опорного элемента с возможностью регулирования положения держателя устройства для нанесения смазочного материала.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели по второму объекту, являются следующие признаки: наличие опорного элемента, держателя устройства для нанесения смазочного материала, устройства для нанесения смазочного материала и смазочного элемента, установленного в указанном устройстве, размещение устройства для нанесения смазочного материала в держателе с возможностью регулирования линейного перемещения устройства в держателе, выполнение опорного элемента с возможностью регулирования положения устройства для нанесения смазочного материала.
Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные возможности устройства, не позволяющие обеспечить оптимальное регулирование положения устройства для размещения смазочного стрежня и самого смазочного элемента, обеспечить максимальную площадь соприкосновения рабочей поверхности смазочного элемента и смазываемой поверхности (гребня колеса), а также обеспечить увеличенный срок службы устройства из-за ограничения срока службы эластичной шайбы, подверженной процессу усталостного, абразивного изнашивания, интенсифицируемого воздействием внешней окружающей среды; поскольку цилиндрический шарнир, в состав которого входит эластичная фрикционная шайба, открыт для попадания атмосферных осадков и пыли. По мере износа шайбы цилиндрический
шарнир теряет подвижность, и, следовательно, возможность регулировки положения гребнесмазывателя. Невозможность обеспечить постоянное усилие прижатия смазывающего элемента к поверхности гребня колеса, за счет отсутствия жесткой связи штока с корпусом, приводит к возможности самопроизвольного поворота первого относительно оси последнего, и обуславливает смещение рабочей поверхности смазывающего элемента относительно смазываемой поверхности а следовательно, снижает надежность смазывания гребня колеса устройством данной конструкции. Отсутствие возможности регулирования положения гребнесмазывателя вдоль оси штока (параллельной оси колеса железнодорожного экипажа) понижает эффективность использования устройства данной конструкции, поскольку одним из основных критериев рационального использования устройств смазывания гребней колес, рабочим элементом которых служит элемент, является необходимость обеспечить максимальную площадь соприкосновения рабочей поверхности смазочного элемента и гребня колеса.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении надежности сопряжения поверхностей элементов узлов трения и увеличении срока службы механизмов, содержащих элементы, поверхности которых сопрягаются в парах трения за счет повышения эффективности их смазывания.
Заявленная группа характеризует устройство системы для нанесения смазочного материала и используемые в нем устройство системы для крепления устройства для нанесения смазочного материала.
Технический результат, получаемый при реализации заявляемой полезной модели по первому объекту, выражается в обеспечении возможности регулирования положения держателя устройства для нанесения смазочного материала и увеличении срока службы, а также увеличении жесткости конструкции, что позволяет исключить возможность влияния вибрации.
Технический результат, получаемый при реализации заявляемой полезной модели по второму объекту, выражается в обеспечении возможности подбора оптимальных условий контакта смазочного элемента и смазываемой поверхности, за счет обеспечения регулировки положения смазочного элемента в четырех плоскостях (в прототипе возможно регулирование положения только в двух плоскостях) и увеличения срока службы. Жесткая конструкция крепления позволяет исключить возможность влияния вибрации. Конструкционное выполнение обеспечивает простоту замены смазочного элемента.
Для достижения вышеуказанного технического результата по первому объекту изобретения система крепления устройства для нанесения смазочного материала выполнена, содержащей три опорных элемента, держатель устройства для нанесения смазочного материала, причем соединение первого опорного элемента со вторым опорным элементом выполнено с возможностью регулирования линейного смещения второго опорного элемента относительно первого опорного элемента, соединение второго опорного элемента с третьим опорным элементом выполнено с возможностью регулирования поворота третьего опорного элемента, соединение держателя с третьим опорным элементом выполнено с возможностью регулирования поворота держателя устройства для нанесения смазочного материала.
От наиболее близкого аналога предлагаемое изобретение отличается наличием и выполнением соединения трех опорных элементов с возможностью регулирования положений опорных элементов в различных плоскостях.
В частном случае выполнения полезной модели по первому объекту полезной модели соединение первого опорного элемента со вторым опорным элементом выполнено с возможностью регулирования линейного смещения второго опорного элемента относительно первого опорного элемента посредством болтового соединения отверстий в первом
и втором опорных элементах, причем во втором опорном элементе отверстие или отверстия выполнены в виде проушины удлиненной формы.
В частном случае выполнения полезной модели по первому объекту полезной модели второй опорный элемент выполнен в виде изогнутой пластины с ребром жесткости.
Дополнительное ребро жесткости увеличивает надежность конструкции.
В частном случае выполнения полезной модели по первому объекту полезной модели соединение второго опорного элемента с третьим опорным элементом выполнено в виде болтового соединения.
Для достижения вышеуказанного технического результата по второму объекту полезной модели система для нанесения смазочного материала выполнена содержащей три опорных элемента, держатель устройства для нанесения смазочного материала, устройство для нанесения смазочного материала и смазочный элемент, установленный в указанном устройстве, причем соединение первого опорного элемента со вторым опорным элементом выполнено с возможностью регулирования линейного смещения второго опорного элемента относительно первого опорного элемента, соединение второго опорного элемента с третьим опорным элементом выполнено с возможностью регулирования поворота третьего опорного элемента, соединение держателя с третьим опорным элементом выполнено с возможностью регулирования поворота держателя, устройство для нанесения смазочного материала размещено в держателе с возможностью регулирования линейного перемещения указанного устройства.
От наиболее близкого аналога предлагаемая полезная модель по второму объекту отличается наличием и выполнением соединения трех опорных элементов с возможностью регулирования положений опорных элементов и держателя в различных плоскостях.
Система выполнена с возможностью фиксации смазочного элемента в заданном положении относительно смазываемой поверхности.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели соединение держателя с третьим опорным элементом выполнено с возможностью регулирования поворота держателя.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели устройство для нанесения смазочного материала выполнено, содержащим корпус, закрытый с одной стороны и имеющий выход с другой стороны, причем смазочный элемент размещен в корпусе с возможностью продольного перемещения посредством пружины, соединенной с упором.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели корпус устройства для нанесения смазочного материала и смазочный элемент выполнены цилиндрической формы.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели корпус устройства для нанесения смазочного материала и смазочный элемент выполнены в форме параллелепипеда.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели корпус устройства для нанесения смазочного материала закрыт пробкой, закрепленной фиксатором.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели корпус устройства для нанесения смазочного материала снабжен вырезом. Вырез может быть выполнен прямоугольной формы или в виде паза.
Выполнение выреза в корпусе устройства для размещения смазочного стержня обеспечивает возможность визуального контроля за расходом смазочного элемента.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели смазочный элемент выполнен из эпоксидного антифрикционного композиционного материала.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели смазочный элемент выполнен из эпоксидного антифрикционного композиционного материала, содержащего, масс.%:
эпоксидная смола - 55-65
серпентин - 3-7
солидол - 18-32
аминный отвердитель - 5-15.
Использование для изготовления смазочного элемента эпоксидного композиционного материала позволяет предотвратить разрушение смазочного элемента при ударных нагрузках и вибрации.
В частном случае выполнения полезной модели по второму объекту полезной модели торец смазочного элемента выполнен со скосом.
Изобретение поясняется чертежами, где
На фиг.1 - представлена система для нанесения смазочного материала, изометрия,
На фиг.2 - представлена система для нанесения смазочного материала, вид спереди,
На фиг.3 - представлена система для нанесения смазочного материала, вид сверху.
На фиг.4 - устройство для нанесения смазочного материала, разрез.
Система для нанесения смазочного материала содержит три опорных элемента: первый 1, второй 2 и третий 3, держатель 4 и устройство для нанесения смазочного материала 5. Соединение первого опорного элемента 1 со вторым опорным элементом 2 выполнено с возможностью регулирования линейного смещения второго опорного элемента 2 относительно первого опорного элемента 1 (фиг.1, 2) в направлении I. Соединение осуществлено посредством болтового соединения 6 отверстий в первом 1 и втором 2 опорных элементах, причем во втором опорном элементе 2 отверстия 7 выполнены удлиненной формы
в виде паза или проушины. Соединение второго опорного элемента 2 с третьим опорным элементом 3 выполнено с возможностью регулирования поворота третьего опорного элемента 3 относительно второго опорного элемента 2 в направлении II и закрепления его в необходимом положении посредством болтового соединения 8 (фиг.3). Соединение держателя 4 с третьим опорным элементом 3 выполнено с возможностью регулирования поворота держателя 4 в направлении III и закрепления держателя 4 в необходимом положении посредством крепежного элемента 9. Устройство для нанесения смазочного материала 5 размещено в держателе 4 с возможностью регулирования линейного перемещения устройства 5 вдоль своей оси в направлении IV (фиг.2). Второй опорный элемент 2 выполнен в виде изогнутой пластины с ребром жесткости 10.
Устройство для нанесения смазочного материала 5 (фиг.3) содержит полый корпус 11 (фиг.4) с установленным в нем упором 12, соединенным с пружиной сжатия 13 и смазочным элементом 14, для постоянного создания требуемого усилия прижатия его к поверхности элемента узла трения, при продольном перемещении цилиндрического смазочного элемента относительно стенок полого корпуса 11. Корпус 11 с одной стороны закрыт пробкой 16, закрепленной фиксатором 17, в которую упирается пружина 13. С другой стороны корпус 11 снабжен выходом 18.
Корпус 11 и смазочный элемент 14 могут быть выполнены как цилиндрической формы, так и в форме параллелепипеда..
Корпус 11 может быть снабжен вырезом 19. Вырез может быть выполнен прямоугольной формы или в виде паза.
Торец смазочного элемента 14 может быть выполнен с поверхностью, соответствующей геометрии смазываемой поверхности, например криволинейной формы, либо со скосом 20. Определенная таким образом форма торца смазочного элемента обеспечивает более равномерное нанесение смазочной композиции, обеспечивающей создание
на защищаемой поверхности защитного покрытия; а также ускорение процесса создания данного покрытия.
Смазочный элемент 14 может быть выполнен из эпоксидного антифрикционного композиционного материала, например, содержащего, масс.%:
эпоксидная смола - 55-65
серпентин - 3-7
солидол - 18-32
аминный отвердитель - 5-15.
Устройство работает следующим образом.
Опорный элемент 1 устанавливают, например, на раме тележки железнодорожного подвижного состава в зоне боковой поверхности гребня колеса железнодорожного подвижного состава. В держатель 4 устанавливают устройство для нанесения смазочного материала 5. Ручным перемещением кронштейнов 2, 3, держателя 4 и устройство для нанесения смазочного материала 5 подводим рабочую поверхность 20 смазочного элемента 14 к смазываемой поверхности элемента узла трения, в частности к гребню колеса так, чтобы фрикционный контакт был наилучшим (обеспечивалась максимальная площадь соприкосновения). Затем затягивают крепежные элементы 6, 8, 9. В связи с возможностью осуществления указанных перемещений устройства для нанесения противоизносного смазочного покрытия, в процессе его работы обеспечивается возможность оптимизации условий контактирования рабочей поверхности цилиндрического смазочного элемента с сопряженными поверхностями элементов узлов трения. Вырез 19 (фиг.1) обеспечивает своевременный контроль за состоянием цилиндрического смазочного элемента.
Смазочный элемент 14 в процессе эксплуатации по мере истирания перемещается в сторону смазываемой поверхности под действием
пружины 13. По мере износа цилиндрического смазочного элемента 14 последний, за счет растяжения пружины 13 осуществляет постоянное прижатие к поверхности элемента узла трения, при этом происходит фрикционный перенос материала смазочного элемента 14 на сопряженную поверхность элемента узла трения, в частности гребень колеса железнодорожного подвижного состава, а с него, ротапринтным методом, на ответную (сопряженную) поверхность трения, в частности на боковую поверхность рельса. Формирование пленки фрикционного переноса (ПФП) определяет снижение температуры защищаемых поверхностей трения.
Замена изношенного смазочного элемента 14 осуществляется следующим образом: ослабив крепежный элемент 8, соединяющий опорный элемент 2 и опорный элемент 3, повернуть опорный элемент 3 в направлении III (от сопряженных поверхностей элементов узла трения), вставить в отверстие корпуса 11 новый смазочный элемент, затем переместить опорный элемент 3 в исходное положение и затянуть крепежный элемент 8.
Перенос материала с цилиндрического смазочного элемента приводит к снижению фрикционных характеристик трибосопряжения, в частности «гребень колеса - цилиндрический смазочный элемент», поскольку в данном случае контактное взаимодействие означенных тел происходит по схеме «ПФП поверхности гребня - цилиндрический смазочный элемент», при этом интенсивность изнашивания последнего характеризуется минимальными значениями.
Таким способом трибосистема «цилиндрический смазочный элемент - гребень колеса» проявляет склонность к самоорганизации - сама определяет свое фрикционное поведение в условиях динамического контакта - регулируя, тем самым, расход смазывающего компонента. По сути, интенсивный износ цилиндрического смазочного элемента происходит только в момент разрушения смазочного слоя, образованного ПФП, когда высвобождается достаточное количество энергии, в виде тепла
трения, необходимого для формирования связей эпоксидного антифрикционного композиционного материала цилиндрического смазочного элемента с поверхностью трения, в частности гребнем колеса. В остальное время процесс трения характеризуется высокой стационарностью режимов.
Выбранная геометрия торца смазочного элемента позволяет ему быстрее принимать форму кривой линии, повторяя, при фрикционном взаимодействии, контуры сопряженной поверхности, обеспечивая создание защитных пленок и надежное смазывание труднодоступных поверхностей элементов узлов трения.