Результаты взвешивания образцов после испытаний показали, что при смазочных материалах высокого качества износ образцов рельсов и колес трудно оценить с количественной стороны (потеря массы не более 2 мг), тогда как при некачественной смазке потери массы нередко превышают 1000 мг. На рис. 5 показана степень износа образцов, моделирующих колесо и рельс, при использовании 15 видов смазки. Из диаграммы видно, что результаты в основном воспроизводимы. Причиной значительного разброса результатов для некоторых видов смазки в основном является несоблюдение режима ее подачи. Следует отметить, что вязкость смазки не влияет на характеристики износа, так как в ходе испытаний при использовании смазочного масла были получены такие же результаты, как и с консистентной смазкой.
Рис. 5. Потеря массы образцов (Dm) при износе после 1 млн. оборотов с использованием 15 видов смазки |
Распределение нагрузок по поверхности образцов было в этой серии испытаний таким же, как и в предыдущей. Эти нагрузки при использовании смазочных материалов 1, 3, 4, 5, 10, 13, 14 и 15 привели к образованию трещин и значительных выкрашиваний в зоне повышенного проскальзывания, то есть в верхней части, и к последующему ускоренному выходу из строя.
Наилучшие результаты получены при использовании смазок 7, 8 и 11, содержащих алюминий. Образующаяся его окись, представляющая собой мелкодисперсный порошок, в соединении с загустителем воздействует на поверхности трения как доводочная паста. В результате применения этой смазки на образцах не было обнаружено ни одной трещины, тем более выкрашиваний.
Смазочные материалы 6 и 9 привели к образованию дефектов поверхности типа наплывов. Электронно-растровый анализ показал, что материал на поверхности катания образца колеса сдвинут в поперечном направлении по отношению к траектории качения. Это приводит к возникновению поверхностных трещин. При использовании смазки 6 на поверхности образца колеса обнаружены относительно большие трещины. Со смазкой 9 трещины значительно меньше. На образце рельса при использовании смазки 9 наблюдаются трещины и выкрашивания, а со смазкой 6 — отслаивание и точечные дефекты.
Смазочные материалы, содержащие графит и другие твердые смазочные вещества, препятствуют поверхностному сдвигу материала. На образцах в зоне повышенного проскальзывания заметны лишь незначительные трещины, вызванные тангенциальными силами и, следовательно, напряжениями сдвига. Применение смазок 1, 3, 4, 5 и 13 приводит к образованию на образцах колеса и рельса бурого слоя, химический состав которого определить не удалось.
Вся серия испытаний смазочных материалов была выполнена с использованием смазывающего устройства, предоставленного немецкой компанией REBS, Ратинген. Оно безотказно работало со смазками различной консистенции. Даже при высококонцентрированных консистентных смазках не наблюдалась закупорка шлангов или сопла.
При испытаниях, сопровождавшихся большими потерями массы образцов, использовались смазки 7 и 8. Контроль поверхностей качения показал, что их качество такое же, как после полировки. Потеря материала, т. е. износ, увеличивается с повышением содержания в смазке твердого вещества. Во время испытаний не наблюдалось накатывание на поверхности образцов защитного слоя из алюминия. Предположительно, его мелкие частицы с достаточно развитой поверхностью быстро окисляются. Образующаяся при этом окись алюминия действует как абразив. Обе указанные смазки содержат загуститель, который, как оказалось, способствует усилению износа. Этот факт стал предметом отдельного исследования, проводимого институтом трибологии.
Самый низкий показатель износа при взвешивании после 1 млн. оборотов был у смазочных материалов 6 и 9, не содержащих твердых частиц. Из смазочных материалов, содержащих графит, наилучшими оказались смазки 2 и 11. Тем не менее при использовании смазок 6, 9 и 2 зарегистрировано появление поверхностных трещин. Кроме того, при использовании продуктов 6 и 9 наблюдалось поперечное смещение материала и образование мелких трещин. Это признак того, что при дальнейших испытаниях износ значительно увеличится.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.