458 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
458
энергии удара, а также для снижения продольных растягивающих и сжимающих усилий,
передающихся через автосцепку на раму рельсового подвижного состава (вагон, локомотив).
Выполняет функцию буферов, но размещён внутри рамы. Усилия от автосцепки передаются
через специальный тяговый хомут, благодаря которому поглощающий аппарат постоянно
работает на сжатие [1].
Особо нагруженным элементом,
входящим в состав данного аппарата, является
фрикционная пластина, изготовленная из
металлической подложки и спеченным с ней
металлокерамического брикета. Специфика
данной детали заключается в том, что она
работает в режиме ударного трения, который
характеризуется малой длительностью
процесса (0,03-0,10 с) с высоким удельным
давлением (до 100 МПа), при температурах
вспышки на поверхности трения до 870 К.
Данные условия работы предъявляют
повышенные требования к твердости
поверхности (70-100 HRF), фрикционным
характеристикам
металлокерамики
(стабильности коэффициента трения), а также к
прочности сцепления (диффузии) её основы с
подложкой из металла.
Основными компонентами, входящими в состав металлокерамического фрикционного
материала, являются: олово, свинец, дисульфид молибдена, диоксид кремния, графит, железо.
Их процентное соотношение напрямую определяет эксплуатационные характеристики
материала. Процентное соотношение компонентов представлено в таблице. [2]
Таблица
Материал
Состав шихты
Графит Олово Свинец Дисульфид
молибдена
Диоксид
кремния
Железный
порошок
8,5-9,5
9-11
1,5-2,5
1,5-2,5
4-6
остальное
Постепенный износ металлокерамического брикета приводит к увеличению
номинальных зазоров и изменению параметров действующих нагрузок. Так, если брикет
должен воспринимать давление и незначительные ударные нагрузки, то при износе и
увеличенном зазоре происходит возрастание значений данных нагрузок, которое приводит к
постепенному выкрашиванию поверхности брикета, что также сказывается на изменение
шероховатости и коэффициенте трения. Необходимо учитывать, что молекулярное
схватывание поверхностей, которое наблюдается в зоне контакта, оказывает значительное
влияние на процесс износа поверхности. В следствие всех этих факторов происходит
разрушение металлокерамического брикета и нарушение правильного функционирования
поглощающего аппарата. Поэтому повышенная износостойкость необходима не только с
точки зрения увеличения срока службы детали, но и для условий нормального
функционирования всего узла. Исходя из этого, можно сделать вывод, что необходимо
обеспечить высокую износостойкость поверхностного слоя металлокерамического брикета,
которая приведет к сохранности максимального объема фрикционного материала и, как
следствие, правильному функционированию всего аппарата [3].
Рис. 1.
Поглощающий аппарат