Спосіб обробки поверхонь пар тертя

Спосіб обробки поверхонь пар тертя, що включає готування серпентиновмісного ремонтновідновлювального складу, подачу ремонтновідновлювального складу в зону тертя і формування покриття при експлуатаційному навантаженні, який відрізняється тим, що готування ремонтно-відновлювального складу здійснюють змішуванням при нагріванні наступних інгредієнтів, мас. %: графіт - 55-80, серпентиновмісний компонент - 5-40, тальк - 5-14, до одержання однорідної маси, а перед подачею ремонтновідновлювального складу в зону тертя формують із нього шляхом пресування стержень, запікають його при температурі 600-800°C, охолоджують і механічно обробляють отриману заготовку для одержання кінцевої форми. Винахід відноситься до способів обробки поверхонь тертя і може бути використаний для продовження міжремонтного ресурсу і відновлення тертьових з'єднань, зокрема, при захисті залізничних рейок і коліс від зносу. Відомий спосіб захисту від зносу головки залізничної рейки і гребенів бандажів колісних пар шляхом нанесення на бічну поверхню зовнішніх рейок змащення на основі органічних сполучних, які містять присадку у вигляді диспергованого порошку графіту й дисульфіду молібдену, що є твердомастильним матеріалом [див. ж. Локомотив, №8,1993, с.26-30]. Вадою даного способу є те, що не забезпечується утримання твердомастильного матеріалу і його підживлення на контактуючих поверхнях, а це веде до перевитрати змащення, неефективності його використання й нестійкості одержуваних покрить. В останні роки з'явився ряд технічних рішень, згідно яким для обробки поверхонь пар тертя й формування покрить на тертьових поверхнях використовують склади, що включають природні серпентируючі мінерали [див. патенти РФ №2006707, МПК5 F16C33/14, оп. 30.01.1994; №2035636, МПК6 F16C33/14, оп. 20.05.1995; №2057257, МПК6 F16C33/14, оп. 27.03.1996; №2059121, МПК6 F16C33/14, оп. 27.04.1996; №2179270, МПК7 F16C33/14, оп. 10.02.2002]. Наявність цих мінералів у складах за певних умов їхнього готування, подача в зону тертя в суміші з органічними сполучними, наступна приробітку приводять до утворення на тертьових металевих поверхнях покрить, які істотно змінюють їх знос. Однак, ці способи використовують, в основному, для обробки поверхонь тертя паливних, гідравлічних, прецизійних систем, зубцюватих і ланцюгових передач, систем із циркуляційним змащенням, включаючи підшипники кочення, тому що вони не придатні для більш тяжких умов експлуатації, таких як для пар тертя залізнична рейкаколесо. Відомий також спосіб захисту від зносу головки рейки й гребенів бандажів колісних пар, що полягає в тому, що на поверхню головки зовнішньої рейки наносять змащення на основі органічного сполучного, яке включає серпентиніт і вуглеводеньвмістну поверхнево-активну речовину [див. патент РФ №2111141, МПК6 В61ДО3/00, оп. 20.05.1998]. Причому нанесення змащення проводиться самопливом, що підвищує можливість попадання змащення на круг катання колеса, забру (19) UA (11) 65473 (13) C2 (21) 2003065996 (22) 27.06.2003 (24) 15.09.2006 (46) 15.09.2006, Бюл. № 9, 2006 р. (72) Вовчук Богдан Вікторович, Гоманюк Олександр Володимирович (73) Вовчук Богдан Вікторович, Гоманюк Олександр Володимирович (56) UA 35512 15.03.2001 RU 2111141 20.05.1998 RU 2059121 27.04.1996 RU 2057257 27.03.1996 RU 2006707 30.01.1994 RU 2035636 20.05.1995 RU 2000315 07.09.1993 RU 2065484 20.08.1996 US 4867889 19.09.1989 3 65473 4 днює ходову частину і приводить до різкого зниодержання кінцевої форми. ження коефіцієнта зчеплення колеса з рейкою, у Використаний в удосконаленому ремонтнорезультаті чого виникає різницеве буксування в відновлювальному складі серпентиновмістний режимі тяги чи юзування в режимі гальмування. компонент, який мас фрикційні властивості, у проНайбільш близьким по технічній суті до спосоцесі взаємодії рейки з колесом спочатку утворює бу, що заявляється, є спосіб обробки поверхонь на тертьовій поверхні мікрорельєф у вигляді запапар тертя, що включає готування серпентиновмісдин і виступів, що чергуються, які заповнюються тного ремонтно-відновлювального складу, подачу антифрикційним компонентом ремонтноремонтно-відновлювального складу в зону тертя й відновлювального складу графітом. У процесі терформування покриття при експлуатаційному наватя серпентиновмістний компонент утрачає свої нтаженні [див. патент України №35512, МПК6 фрикційні властивості, здобуваючи антифрикційні F16C33/14, оп. 15.03.2003 - прототип]. При цьому за рахунок розпаду на іони металів, зокрема магготування ремонтно-відновлювального складу нію, і окису кремнію, впровадження іонів магнію в здійснюють змішанням природних серпентиновмікристалічні ґратки приповерхневого шару сталі стних порід і каталізаторів з базовим маслом, а пари тертя й витіснення іонів заліза на поверхню, перед подачею ремонтно-відновлювального складе вони взаємодіють з окисом кремнію і забезпеду в зону тертя проводять його активацію шляхом чують формування на контактуючих поверхнях циклічного руйнування і відновлення структури сервовитної плівки та підсилюють антифрикційні основного мінералу - серпентину, після чого подавластивості ремонтно-відновлювального складу. чу ремонтно-відновлювального складу здійснюють Утворене таким чином на контактуючих поверпоетапно порціями, кожна з яких містить різні співхнях відновне покриття, що має підвищені антифвідношення хімічних елементів. рикційні властивості, приводить до збільшення Зазначений спосіб дозволяє обробляти повердовговічності пар тертя залізнична рейка-колесо хні пар тертя, що працюють при невеликих наванпри зниженні їх зносу. таженнях, наприклад, шпиндельного підшипника При цьому формування ремонтнотокарно-гвинторізного станка. Однак він також не відновлювального складу у вигляді стержня випридатний для тяжких умов експлуатації пар заліключає його попадання на поверхню катання колізнична рейка-колесо. сних пар і не забруднює їх ходову частину. Загальною вадою відомих способів, яка обмеПри виготовленні стержня при температурах жує їх використання для захисту від зносу залізнинижче 600°С не забезпечується його необхідна чних рейок і коліс, є застосування органічних спотвердість. Збільшення температури вище 800°С лучних - різних масел, солідолу, мазуту. Введення приводить до необоротних змін у структурі складу, твердих мастильних матеріалів у мастила для тящо погіршує фізико-механічні властивості стержня. жких умов не рекомендують, тому що ці мастила Спосіб обробки поверхонь пар тертя здійснюмістять оптимально збалансований пакет присають таким чином. док, і тверді мастила можуть погіршити ці властиДля готування ремонтно-відновлювального вості. Крім того, попадання змащення на поверхню складу використовують наступні інгредієнти, катання колісних пар приводить до буксування в мас.%: графіт - 60,серпентинвміщуючий компонент режимі тяги чи юзу в режимі гальмування. При - 28, тальк - 12, що ретельно змішують при нагріподачі піску утворюється абразивна суміш, підвиванні до одержання однорідної маси. Отриману щується знос рейок і гребенів коліс, знижується суміш завантажують у гідравлічний прес і формудовговічність бандажів колісних пар. ють із неї стержень, запікають його при темпераЗадачею винаходу є розробка способу обробтурі 600-800°С та охолоджують. Потім отриману ки поверхонь пар тертя шляхом удосконалення заготовку механічно обробляють для одержання ремонтно-відновлювального складу та зміни пакінцевої форми, наприклад, до геометричних розраметрів його готування, що приведе до підвимірів: довжина -120±1мм, діаметр - 25±0,5мм. Пісщення довговічності пар тертя залізнична рейкаля чого подають приготовлений ремонтноколесо при зниженні їх зносу та виключить попавідновлювальний склад у зону тертя, закріпивши дання складу на поверхню катання колісних пар і стержень у гребнезмащувач, і формують відновне забруднення їх ходової частини. покриття при експлуатаційному навантаженні. Поставлена задача вирішується тим, що в Випробування заявленого способу обробки способі обробки поверхонь пар тертя, що включає поверхонь пар тертя були проведені при експлуаготування серпентиновмістного ремонтнотації електровоза ДЕ1-012 на Донецькій залізниці відновлювального складу, подачу ремонтно(локомотивне депо “Червоний Лиман”), які показавідновлювального складу в зону тертя і формули, що питомий знос гребнів колісних пар склав вання покриття при експлуатаційному наванта0,28мм/104км, а довговічність гребенів – женні, відповідно до винаходу, готування ремонт1,61 106км. Аналогічні випробування електровозів но-відновлювального складу здійснюють на Придніпровській залізниці (локомотивне депо змішанням при нагріванні наступних інгредієнтів, “Нижньо-Дніпровський вузол”) із використання мас.%: графіт - 55-80, серпентиновмістний компоскладів на основі мастил установили середній нент - 5-40, тальк - 5-14, до одержання однорідної знос гребенів 0,49мм/104км, а їх довговічність маси, а перед подачею ремонтносклала 0,92 106км. відновлювального складу в зону тертя формують Таким чином довговічність гребенів коліс збііз нього шляхом пресування стержень, запікають льнилася на 75% при одночасному зниженні зносу його при температурі 600-800°С, охолоджують і в 1,75 раз. механічно обробляють отриману заготовку для 5 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 65473 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601