Effect of biodegradable oil use on the mechanical properties of plastics used in the railway surface (Odziaływanie biodegradowalnego oleju na właściwości mechaniczne tworzyw sztucznych stosowanych w nawierzchni kolejowej)

Abstract

The purpose of this study is to present the requirements, methodology, and results of research on the impact of biodegradable oil on plastic components used in the construction of a railway turnout. Briefly discussed are what railroad turnouts are, how they work, and what problems occur with substances used for their lubrication. They have an impact on the mechanical properties and durability of products made of polymeric materials. These types of materials absorb various kinds of chemicals, to a greater or lesser degree, and this affects their properties. For the tests, we used a universal lubrication oil with biodegradable properties, which is its most significant advantage. However, it may not cause deterioration of the turnout operation and change the properties of materials used for its construction. These types of oils require more frequent applications on cooperating components. We used the two most popular polymer materials. The first is high-density polyethylene (HDPE), used to make all kinds of rail spacers, dowels for fixing rails, sleeves, etc. The second, polyurethane (PUR) is most commonly used for rail pads of various shapes. The methodology and results of testing the impact of a lubricant (biodegradable oil) on the change of mechanical properties such as strength and hardness are presented. The tests were carried out at various temperatures; the time of exposure to oil was seven days; the results were referred to samples conditioned under standard conditions. The tests carried out on the impact of the biodegradable lubricant on polymeric materials (HDPE and PUR) showed little effect on the change of strength parameters of these materials. Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie wymagań, metodyki oraz wyników badań oddziałania biodegradowalnego oleju na elementy z tworzyw sztucznych stosownych w budo-wie rozjazdu kolejowego. Krótko omówiono czym są rozjazdy kolejowe i jak działają oraz jakie występują problemy z substancjami używanymi do ich smarowania, które nie pozostają bez wpływu na właściwości mechaniczne i trwałość wyrobów z materiałów polimerowych. Materiały tego typu wchłaniają różnego rodzaju substancje chemiczne w większym lub mniejszym stopniu, a to ma wpływ na ich właściwości. Do badań został wykorzystany uniwersalny olej do smarowania o biodegradowalnych właściwościach, co jest jego największą zaletą. Jednak nie może on powodować pogorszenia pracy rozjazdu oraz zmieniać właściwości materiałów użytych do jego budowy. Tego typu oleje wymagają częstszego aplikowania na elementy współpracujące ze sobą. W pracy wykorzystano dwa najbardziej popularne materiały polimerowe. Pierw-szy to polietylen o dużej gęstości (HDPE), z którego wykonuje się wszelkiego rodzaju przekładki podszynowe, dyble do mocowania szyn, tuleje, itp. Drugi to poliuretan (PUR) stosowany najczęściej na przekładki podszynowe o różnym kształcie. Zaprezentowano metodykę i wyniki ba-dań oddziaływania środka smarnego (biodegradowalnego oleju) na zmianę właściwości mechanicznych takich jak wytrzymałość oraz twardość. Badania zostały przeprowadzone w różnych temperaturach, a czas ekspozycji na olej wynosił 7 dób, wyniki odniesiono do próbek klimatyzowanych w standardowych warunkach. Przeprowadzone badania oddziaływania biodegradowalnego środka smarnego na tworzywa polimerowe (HDPE i PUR), wykazały niewielki wpływ na zmianę parametrów wytrzymałościowych tych materiałów.