The effect of top of rail lubricant composition on adhesion and rheological behaviour
Loading...
Date
2022-01-23
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier
Altmetrics
Abstract
The effect of top of rail lubricant composition on adhesion has been investigated using a laboratory ball-on-disc tribometer. Rheological properties were analysed using viscosimeter and high pressure torsion device. As a base medium, a biodegradable ester oil with bentonite thickener was selected. Added particles for friction modification were aluminium oxide, zinc oxide, copper sulfide and solid lubricants molybdenum disulfide and graphite. The effect of these components in the base medium on adhesion was evaluated. It was found that the most dominant component was the solid particles for friction modification. Based on the results, top of rail lubricant substances were prepared and tested. The best performing substances provided the optimal level of adhesion. These substances also showed resilience to overdosing, which caused commercial products to provide very low adhesion conditions. The rheological investigation confirmed the very low adhesion is controlled by elastohydrodynamic regime while the stable values are a result of transition to boundary lubrication.
Vliv složení maziva pro temeno kolejnice na adhezi byl zkoumán pomocí laboratorního tribometru typu ball-on-disc. Reologické vlastnosti byly analyzovány pomocí viskozimetru a vysokotlakého torzního zařízení. Jako základní médium byl zvolen biologicky odbouratelný esterový olej s bentonitovým zahušťovadlem. Přidané částice pro modifikaci tření byly oxid hlinitý, oxid zinečnatý, sulfid mědi a pevná maziva sulfid molybdeničný a grafit. Byl hodnocen vliv těchto složek v základním médiu na adhezi. Bylo zjištěno, že nejdominantnější složkou byly pevné částice pro modifikaci tření. Na základě výsledků byly připraveny a otestovány maziva pro temeno kolejnice. Nejvýkonnější látky poskytovaly optimální úroveň adheze. Tyto látky také vykazovaly odolnost vůči předávkování, zatímco komerční produkty poskytovaly velmi nízkou adhezi. Reologický průzkum potvrdil, že velmi nízká adheze je řízena elastohydrodynamickým režimem, zatímco stabilní hodnoty jsou výsledkem přechodu na mezní mazání.
Vliv složení maziva pro temeno kolejnice na adhezi byl zkoumán pomocí laboratorního tribometru typu ball-on-disc. Reologické vlastnosti byly analyzovány pomocí viskozimetru a vysokotlakého torzního zařízení. Jako základní médium byl zvolen biologicky odbouratelný esterový olej s bentonitovým zahušťovadlem. Přidané částice pro modifikaci tření byly oxid hlinitý, oxid zinečnatý, sulfid mědi a pevná maziva sulfid molybdeničný a grafit. Byl hodnocen vliv těchto složek v základním médiu na adhezi. Bylo zjištěno, že nejdominantnější složkou byly pevné částice pro modifikaci tření. Na základě výsledků byly připraveny a otestovány maziva pro temeno kolejnice. Nejvýkonnější látky poskytovaly optimální úroveň adheze. Tyto látky také vykazovaly odolnost vůči předávkování, zatímco komerční produkty poskytovaly velmi nízkou adhezi. Reologický průzkum potvrdil, že velmi nízká adheze je řízena elastohydrodynamickým režimem, zatímco stabilní hodnoty jsou výsledkem přechodu na mezní mazání.
Description
Citation
Engineering Science and Technology, an International Journal. 2022, vol. 35, issue 1, p. 101100-101108.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215098622000088
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215098622000088
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en