Шлифовальные круги на основе смолы и стекловидной связки: в чем разница?
- доля
- Время выпуска
- 2026/9/26
Шлифовальные круги на основе смолы и стекловидной связки: в чем разница?
Шлифовальные круги для рельсов имеют смоляную связку. Круги на керамической (стеклокерамической) связке не используются на рельсошлифовальных поездах, и этому есть механическая причина. Смоляная связка эластична: она достаточно прочно удерживает волокна для резки, но при этом изгибается и деформируется при соприкосновении круга с сварным швом, стыком или неровным соединением на скорости 50 м/с, и достаточно прочна, чтобы выдержать обмотку из стекловолокна. Стеклокерамическая связка твердая, жесткая и химически стабильная, но хрупкая и обладает низкой теплопроводностью — именно такое сочетание не подходит для высокоскоростной шлифовки рельсов, высоких нагрузок, высоких температур и сильной вибрации. Каждый активный и пассивный высокоскоростной шлифовальный круг для рельсов, используемый сегодня на поездах, в каждом парке, который мы поставляем, имеет смоляную связку.
Три семейства облигаций и позиция каждого из них на железнодорожном транспорте.
| Связь | Характер | Поведение в условиях шлифовки рельсов | Используется на рельсошлифовальных поездах? |
|---|---|---|---|
| Смола (фенольная) | Высокая прочность и ударная вязкость, низкая стоимость сырья, простота формования, устойчивость к ударам и термическим циклам. | Гибкий, а не разрушающийся при скорости 50 м/с; может быть армирован стекловолокном; обновляет структуру древесины за счет износа связующего вещества, что является необходимым условием для самозатачивания при шлифовке рельсов. | Да — это стандартная связка для активных и высокоскоростных пассивных шлифовальных кругов для рельсов, используемая во всем мире. |
| Витрифицированная (керамическая) | Химически стабильный, термостойкий, жесткий по размерам, но хрупкий, с низкой теплопроводностью. | Не способен поглощать удары от неровного контакта рельсов или вибрацию многосекционного поезда; в зоне контакта вместо рассеивания накапливается тепло. | Нет — в эксплуатации рельсошлифовальных кругов с керамической связкой не зафиксировано ни одного случая. |
| Металл | Высочайшая прочность, теплопроводность и износостойкость; спеченный материал, более сложный и дорогостоящий в производстве. | Шлифовальные круги на железной связке показали коэффициент шлифования 686 , что примерно в 15 раз выше, чем у кругов из смолы, — но связка настолько прочная, что не изнашивается обратно, поэтому зерна никогда не обнажаются снова, и круг покрывается глазурью. | Нет — его также нужно обрабатывать, чего шлифовальный поезд сделать не может, поэтому для него нет подходящего варианта шлифовки. |
Результат, полученный с использованием металлической связки, скорее поучителен, чем противоречив: одной лишь износостойкости недостаточно для рельсового транспорта. Рельсовое колесо должно обеспечивать баланс между удержанием и высвобождением зерна. Слишком прочная связка препятствует резанию; слишком легкое высвобождение приводит к износу колеса и увеличению бюджета.
Внутри полимерного связующего вещества: что на самом деле влияет на характеристики на трассе?
Смола представляет собой не один материал. В железнодорожных колесах используется термостойкая фенольная смола, а также, как правило, ее модифицированные марки — эпоксидные, поливинилхлоридные, полиамидные, поливинилформалевые и бисмалеимид-модифицированные фенольные смолы, — а полиароматические эфирные и полиимидные смолы применяются там, где требуются еще более высокие тепловые и механические характеристики. В рамках нашей собственной программы разработок мы исследовали высокотемпературную смолу (PR-55738) специально для повышения термической стабильности и после сравнительных испытаний остановились на наиболее эффективной марке смолы.
Содержание связующего вещества регулировалось, а не максимизировалось. Были изготовлены три шлифовальных круга с низким, средним и высоким содержанием связующего вещества: их прочность на сжатие составила 68,9 МПа, 95,2 МПа и 122,7 МПа . Самый прочный круг резал хуже всего — структура с высоким содержанием связующего вещества настолько плотная, что зерна не могут выступать, поэтому шлифовальная способность снижается. Самый слабый круг не достиг прочности заменяемого им круга. Среднее содержание связующего вещества обеспечило наилучшее сочетание скорости съема материала, степени шлифования, шероховатости и качества поверхности рельса.
Тонкую настройку выполняют наполнители: порошок меди, белый порошок оксида алюминия, порошок карбида кремния, графит, сажа, дисульфид молибдена, оксид хрома, оксид железа, оксид цинка, криолит и барит. Они должны диспергироваться и смачивать смолу, содержать минимальное количество влаги и летучих веществ, быть нетоксичными и экономичными. В основе всего этого лежит граница раздела: отслоение зерен от связей является основной причиной преждевременного отслоения зерен корунда , поэтому смачиваемость смолой и сцепление на границе раздела определяют характеристики колеса. В структурном отношении колесо прессуется под горячим прессованием, наматывается волокно, а корпус отверждается на втором этапе — именно эта обертка из стекловолокна обеспечивает коэффициент запаса прочности 1,5× при скорости 50 м/с.
Доказательство: из какого материала изготовлено рельсовое колесо, скрепленное смолой, произведены измеренные параметры.
Образец нашего шлифовального круга для автомобиля типа Loram был отправлен в Национальный центр контроля качества абразивов и шлифовальных инструментов (Чжэнчжоуский научно-исследовательский институт абразивов и шлифовальных материалов, отчет № F2022-08-1856). Анализ состава показал : диоксид циркония-глинозем 67,75% , коричневый оксид алюминия 1,20% , пирит ( FeS₂ ) 9,77% , криолит ( Na₃AlF₆ ) 6,27% , CaO 2,28% , K₂O 0,39% и фенольная смола 11,92% . Таким образом, связующее вещество составляет примерно одну восьмую часть массы круга , а остальное — зерно плюс функциональные наполнители — полезная проверка реальности, когда поставщик описывает круг только по названию связующего вещества. В том же отчете были измерены открытая пористость 2,93% и насыпная плотность 3,17 г/см³ в соответствии со стандартом JB/T 7999-2013.
Поведение связующего вещества также проявляется при нагревании. На стенде при 3600 об/мин температура поверхности нашего колеса достигала максимума в 124 °C и минимума в 55 °C , в то время как у импортного колеса она составляла 143 °C и 68 °C соответственно: система связующего вещества и наполнителя отводит тепло из зоны контакта, что предотвращает посинение. Когда на ранних образцах наблюдалось образование прогоревших полос, решением стало изменение состава — корректировка плотности и твердости, увеличение доли композитных зерен и расширение диапазона пор аэрогеля для улучшения теплопроводности.
Наконец, правила приемки, регулирующие работу шлифовальных кругов из смолы, совпадают с теми, по которым проверяется наша продукция: GB 2494 для обеспечения безопасности абразивных материалов на связке при скорости 50 м/с, GB/T 2492 для балансировки при G1 (предел 30 г) или G3 (34 г), JB/T 7992 и JB/T 11431 — стандарт для шлифовальных кругов, разработанный RailwayCare, — для обеспечения допусков на размеры, и Q/CR 1-2014 для приемки кругов, предназначенных для железнодорожной отрасли. Шлифовальные круги Molaton производятся в соответствии с этими пределами, при этом каждая партия отслеживается по данным испытаний.
Вы также можете задать другие вопросы по смежным темам.
В чем разница между шлифовальным кругом для рельсов и шлифовальным камнем? Какой размер зерна и абразив следует использовать для шлифовки рельсов? Какие типы шлифовальных кругов для рельсов доступны для разных железных дорог? Предотвращение пригорания рельсов: почему выбор круга имеет наибольшее значение. Что на самом деле влияет на стоимость шлифовального круга для рельсов?Связующее вещество, структура зерна и зернистость — специально подобраны для ваших задач.
Отправьте модель станка, тип направляющей и описание дефекта, который вы пытаетесь устранить. Компания Molaton укажет систему сцепления, состав зерна и зернистость абразива, а также предоставит данные о составе и результатах испытаний полученной вами партии.
Запросите технические характеристики колес.