СМАЗОЧНЫЙ СТЕРЖЕНЬ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, грузоподъемным механизмам, в частности к вспомогательному оборудованию для смазки колесных реборд, и может быть использована для нанесения противоизносного смазочного материала на реборды крановых и железнодорожных колес.
Известен смазочный стержень, состоящий из оболочки, заполненной смазочным материалом, состоящим из основы в виде битумной композиции и антифрикционных добавок.
(См. заявку на изобретение №2008118947 по кл. МПК В61К 3/00, заявл. 13.05.2008 г., опубл. 20.11.2009 г. «Смазочный стержень».).
Оболочка выполнена из слоистого материала типа древесного пластика, графита, пропитанной жидким стеклом бумаги (ткани), полимера, подвергнутого искусственной деструкции, смазочный материал из битумной композиции с антифрикционными добавками дополнительно содержит пеностекло. Причем, в число добавок (присадков) входит графит.
Недостатком известного технического решения является сложность конструкции, обусловленная наличием оболочки, требующей предварительного специального изготовления, что влечет дополнительные затраты средств и времени. Кроме того, ассортимент компонентов основы и компонентов, представляющих собой антифрикционные добавки достаточно ограничен, а наличие в составе материала оболочки смазочного стержня и в составе антифрикционных добавок графита может привести не только к снижению антифрикционных свойств и соответственно к снижению эффективности смазочного стержня в целом, но и к водородному износу металла колес в виде микровзрывов, что влияет на безопасность движения.
Наиболее близким по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является смазочный стержень, состоящий из оболочки, заполненной смазочным материалом, содержащим основу и антифрикционные добавки, оболочка выполнена в виде трубки или из поливинилхлоридного пластика или из полиэтилена, или из полистирола, или из полиамида, или из поликарбоната, основа смазочного материала включает или парафин, или консталин, или стеарин, или воск, или солидол, или смолу, или церезин, антифрикционные добавки включают или микрочастицы или нитрид бора, и/или дисульфида вольфрама, и/или дисульфида молибдена, и/или дисульфида цинка, и/или свинцового мыла, и/или карбида кремния, и/или диборида титана, и/или фторида лития, и/или оксида иттрия, и/или карбидациркона, и/или нитрида алюминия, и/или карбида кремния, и/или пропиота аммония, и/или борида алюминия, и/или карбида алюминия, и/или фторида кальция, и/или фторида бария, и/или гексаборида лантана, и/или карбида бора, и/или нитрида кремния, и/или карбида титана, и/или смесь в виде жидкости Eco-Universal Oil- Package, состоящую из оксипропилата спирта, монобутилового эфира полипропиленгликоля, растворителя и поверхностно-активных углеводородов, при соотношении компонентов, мас. %
Антифрикционные добавки
0,2-90,0
Основа смазочного материала
остальное
(См. патент РФ на полезную модель №97323, по кл. МПК В61К 3/02, «Смазочный стержень»,заявл. 11.05.2010, опубл. 10.09.2010)
Недостатком известной конструкции смазочного стержня является низкая стойкость оболочки в виде трубки, что приводит к быстрому износу и разрушению смазочного стержня, кроме того, микрочастицы нитрида бора, входящие в состав антифрикционных добавок, характеризуются параметрами, отличными от нанофракции, что приводит к снижению эффективности смазочного стержня и к износу металла колес, что в свою очередь влияет на безопасность движения.
Задачей настоящей полезной модели является создание смазочного стержня с повышенной эффективностью смазывания гребней колес рельсового транспорта при одновременном повышении его надежности и долговечности.
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу является повышение ресурсных характеристик смазочного материала, наполняющего оболочку стержня путем оптимизации его состава и повышение ресурсных характеристик оболочки.
Поставленная задача достигается тем, что в известном смазочном стержне, состоящем из оболочки, заполненной смазочным материалом, содержащим основу и антифрикционных добавки, оболочка выполнена в виде трубки из синтетического полимера, основа смазочного материала включает парафин, антифрикционные добавки включают микрочастицы нитрида бора и смесь в виде жидкости Eco-Universal Oil-Package, состоящую из оксипропилата спирта, монобутилового эфира полипропиленгликоля, растворителя и поверхностно-активных углеводородов, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Антифрикционные добавки
0,2-90,0
Основа смазочного материала
остальное
согласно полезной модели оболочка выполнена из армированной трубки с толщиной стенки 1,0-5,0 мм, микрочастицы нитрида бора выполнены в виде антифрикционного наносостава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствует о том, что предлагаемый смазочный стержень неизвестен, а следовательно, соответствует критерию «новизна».
Предлагаемый смазочный стержень может быть изготовлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, так как для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемый смазочный стержень соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому смазочному стержню новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу, а именно создание смазочного стержня с повышенной эффективностью смазывания гребней колес рельсового транспорта при одновременном повышении его надежности и долговечности.
Изготовление оболочки смазочного стержня из армированной трубки с толщиной стенки 1,0-5,0 мм обеспечивает жесткий контакт смазочного стержня с местом нанесения смазочного материала, в частности, с ребордами колес, что в свою очередь повышает эффективность смазывания гребней колес рельсового транспорта, кроме того оболочка из армированной трубки более прочная, что повышает надежность и долговечность смазочного стержня в целом.
Выполнение микрочастиц бора в виде антифрикционного нано состава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil еще в большей степени повышает эффективность смазывания гребней колес рельсового транспорта.
При использовании обычной смазки, из-за разрушения смазочного слоя, между вершинами шероховатостей может образовываться металлический контакт, что приводит к из свариванию и разрушению. Даже при пластической деформации, значительное трение приводит к ослаблению связи между зернами металла, росту трещин и разрушению. Поэтому, при значительной нагрузке на узел трения, износ поверхностей не приводит к уменьшению шероховатости. Пластические деформации в условиях повышения трения и износа приводят к накоплению дислокаций в поверхностных слоях, снижению текучести металла 9 наклепу поверхности) и, в конце концов, к усталостному выкрашиванию металла.
Включение в состав антифрикционной добавки микрочастиц нитрида бора в виде антифрикционного нано состава (АНС) с размерами частиц в сотни раз меньшими, чем обычная шероховатая поверхность металла, легко внедряется в неровности и удерживается на поверхности металла. Образуется слой, препятствующий контакту металла с металлом. Благодаря низкому коэффициенту трения, вершины шероховатостей легко деформируются с образованием гладкой поверхности. Незначительное количество циклов деформации позволяет избежать усталостного снижения прочности поверхностных слоев, т.к. при более гладкой поверхности нагрузка распределяется по большей площади, что повышает эффективность работы смазочного материала смазочного стержня, повышает эффективность смазывания гребней колес рельсового транспорта.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого смазочного стержня позволяет достичь заявленного технического результата, а именно, повышение ресурсных характеристик смазочного материала, наполняющего оболочку стержня путем оптимизации его состава и повышение ресурсных характеристик оболочки.
И, следовательно, решить поставленную задачу - создание смазочного стержня с повышенной эффективностью смазывания гребней колес рельсового транспорта при одновременном повышении его надежности и долговечности.
Предлагаемая полезная модель поясняется схематичным чертежом.
На фиг. 1 представлен общий вид смазочного стержня
Смазочный стержень содержит оболочку 1, заполненную смазочным материалом 2.
Смазочный стержень изготавливают следующим образом:
Предварительно готовят смазочный материал путем введения антифрикционной добавки в виде микрочастиц нитрида бора в виде антифрикционного нано состава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil немецкой фирмы «ВАГНЕР» в разогретую основу при непрерывном помешивании. Компоненты смазочного материала помещают в емкость, далее их нагревают до расплавления твердой основы - парафина, далее полученную смесь доводят до однородного состояния путем перемешивания. Затем готовый смазочный материал заливают или вводят в оболочку, которую готовят путем отрезки части от армированной трубки из синтетического полимера.
Пример 1:
Берут парафин, который подогревают до температуры плавления и при непрерывном помешивании добавляют микрочастицы нитрида бора в виде антифрикционного нано состава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil, далее готовый смазочный материал заливают в оболочку в виде трубки из синтетического полимера наружным диаметром 20 мм, толщиной стенки 1,0 мм, затем разрезают ее на куски длиной 140 мм.
Пример 2:
Берут парафин, который подогревают до температуры плавления и при непрерывном помешивании добавляют микрочастицы нитрида бора в виде антифрикционного нано состава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil, далее готовый смазочный материал заливают в оболочку в виде трубки из синтетического полимера наружным диаметром 20 мм, толщиной стенки 3,0 мм, затем разрезают ее на куски длиной 150 мм.
Пример 3:
Берут парафин, который подогревают до температуры плавления и при непрерывном помешивании добавляют микрочастицы нитрида бора в виде антифрикционного нано состава (АНС), выделенного из смеси Universal microceramic Oil, далее готовый смазочный материал заливают в оболочку в виде трубки из синтетического полимера наружным диаметром 20 мм, толщиной стенки 5,0 мм, затем разрезают ее на куски длиной 160 мм.
Смазочный стержень применяли на ОАО «Челябинский электрометаллургический комбинат» для смазки реборд крановых колес. При этом комиссией был сделан вывод, что предложенный для испытания смазочный стержень, названный керамическим карандашом, позволил снизить износ поверхности реборды в 2,6 раза.
При испытании на Челябинском цинковом заводе предложенных смазочных стержней - керамических карандашей установлено, что их применение позволило снизить износ реборд крановых колес до 6 раз.
Используют смазочный стержень путем размещения его в устройствах для смазки колесных реборд, которые широко известны.