Wear resistance increase of samples tribomating in oil composite with geo modifier КGМF-1
Loading...
Files
Date
2019
Authors
Aulin, V.
Lysenko, S.
Lyashuk, O.
Hrinkiv, A.
Velykodnyi, D.
Vovk, Y.
Holub, D.
Chernai, A.
Аулін, В. В.
Лисенко, С. В.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
University of Kragujevac
Abstract
Increase of wear resistance of different types of tribomating which are functioning in fluid lubrication is possible due to: choosing more expensive and high quality material of samples that is not always sensible; applying some wear resistant coatings on them; selection and formation of complex composition of oil additives. Due to nanomaterials development there is a possibility of efficient use of functional additives such as geo modifiers in tribology. Due to geo modifier-based oil composites use it’s not necessary to make any structural changes of machines mated parts though their wear resistance is increased. It requires the conducting of some experimental tribological research. It was found that oil media modified by a geo modifier increase the wear resistance of working surfaces of different types of tribomating. The use of geo modifier КGМF-1 (Katerynivka friction geo modifier -1 (patent of Ukraine №69657)) has been suggested. Lubrication quality of oil compositions based on М-10Г2К (M-10G2K) (motor oil of 10th viscosity grade, of group Г2К (G2K), for the CIS countries the oil grade conforms SAE 30) + КGМF-1 (4.0 - 4.5%) has been studied on a computer modernized four-ball friction testing machine ЧШМ-К1 (CHMK-К1). To evaluate the lubrication quality of the oil composite with the suggested geo modifier and to use the comparative analysis of the obtained results the research was conducted on commercial samples of base oil M-10G2K and oil composites M-10G2K + XADO Maximum for Diesel Truck (2.0 - 2.3%) (agent 2D sliding revitalization factor (RF) 100, revitalizant 1 Stage RF 100, metal conditioner RF 5.5), M-10G2K + cuprum glycerate (3.7 - 4.5%). Some average indices of wear, critical load, and welding load have been found. Samples division into 4 types of mating according to the following characteristic features: mobility, material hardness and friction area has been suggested for more accurate picture of wear resistance changes of samples tribomating which are functioning in base and modified oil. Lower friction torque of different samples couplings in modified oil by geo modifier КGМF-1 in comparison with base oil M-10G2K was recorded while using Friction machine 2070 SMT-1 with add-on module "ring-ring". The samples wear rate in modified oil by geo modifier КGМF-1 in comparison with base oil M-10G2K was studied by method of acoustic signal amplitude measurements directly from the friction zone by a commercially produced instrument of Brüel & Kjear company. It was found that efficiency increase of the oil compositions under investigation is taking place in the following order: M-10G2K + XADO Maximum for Diesel Truck, M-10G2K + cuprum glycerate, M-10G2K + КGМF-1. Wear index due to the use of modified oil M-10G2K + КGМF-1 was 19 - 20 % lower comparing to the obtained data of the base oil, critical load value was 27 - 29 % larger, and welding load – 24 - 25% larger respectively. Moreover, it was recorded that the maximum wear rate of samples in their functioning in modified oil M-10G2K + КGМF-1 was 3 times lower, and friction torque change law is similar to the wear rate change depending on the time of testing. Підвищення зносостійкості трибоспряжень різних типів спряжень, що функціонують в рідинному мащені, можливе за рахунок: вибору більш якісного і вартісного матеріалу зразків, що не завжди є доцільним; нанесення зносостійких покриттів на них; підбір та формування комплексного складу добавок в оливу. З розвитком наноматеріалів в трибології створилась можливість ефективно використовувати функціональні добавки у вигляді геомодифікаторів. При впровадженні композиційних олив з геомодифікаторами не потрібно виконувати конструктивні зміни спряжень деталей машин, але їх зносостійкість збільшується. Це потребує проведення експериментальних трибологічних досліджень.
Виявлено, що модифіковані оливні середовища геомодифікатором підвищують зносостійкість робочих поверхонь різних типів трибоспряжень. Запропоновано використання геомодифікатора КGМF-1 (Катеринівський геомодифікатор тертя – 1 (патент України № 69657)). Досліджували мастильну здатність оливних композицій з основою М-10Г2К (моторна олива 10 класу в'язкості, групи Г2К для країн СНД марка оливи відповідає SAE 30) + КGМF-1 (4,0...4,5%) досліджували на чотири кульковій машині тертя з комп'ютерною модернізацією 1 (ЧШМ-К1). Для оцінки мастильної здатності композиційної оливи з запропонованим геомодифікатором та використанням порівняльного аналізу відповідних результатів дослідження проводили на промислових зразках базової оливи М-10Г2К та композиційних олив М-10Г2К + XADO Maximum for Diesel Truck (2,0...2,3%) (Агент 2D ковзання revitalization factor (RF) 100, ревіталізант 1 Stage RF 100, кондиціонер металу RF 5,5) , М-10Г2К + гліцерату міді (3,7...4,5%). Були виявлені усереднені показники зносу, критичне навантаження та навантаження зварювання. Для більш точного відображення процесу зміни зносостійкості спряжень зразків, що функціонують в базовій та модифікованій оливі, запропоновано поділ зразків в спряженнях на чотири типи за характерними ознаками: рухомість, твердість матеріалу і площа зони тертя. Зменшення моменту сили тертя різних спряжень зразків в модифікованій оливі геомодифікатором КGМF-1 в порівнянні з базовою оливою М-10Г2К фіксували при використанні машини тертя моделі 2070 СМТ-1 з додатковим модулем "кільце-кільце". Дослідження інтенсивності зношування зразків в модифікованій оливі геомодифікатором КGМF-1 в порівнянні з базовою оливою проводили методом вимірювання амплітуди акустичного сигналу безпосередньо із зони тертя за допомогою приладу фірми Brüel & Kjear.
Виявлено, що зростання ефективності досліджуваних мастильних композицій спостерігається у наступному порядку: М10-Г2К + XADO Maximum for Diesel Truck, М10-Г2К + гліцерат міді, М10-Г2К + КGМF-1. Показник зносу, при використанні модифікованої оливи М10-Г2К + КGМF-1, у порівнянні з отриманими даними базової оливи зменшився на 19...20 %, значення критичного навантаження збільшилось на 27...29 %, а навантаження зварювання – збільшилось на 24...25%. відповідно. В свою чергу зафіксовано, що максимальна інтенсивність зношування зразків, при їх функціонуванні в модифікованої оливі М10-Г2К + КGМF-1, зменшилась в 3 рази, а закономірність зміни моменту тертя аналогічна зміні інтенсивності зношування від тривалості випробування.
Description
Keywords
tribomating of sample, geo modifier, composite oil, friction torque, wear resistance, acoustic emission, friction area, oil M-10G2K, cuprum glycerate, XADO, трибоспряження зразків, геомодифікатор, композиційна олива, момент тертя, зносостійкість, акустична емісія, зона тертя, олива М10-Г2К, гліцерат міді, ХАДО
Citation
Wear resistance increase of samples tribomating in oil composite with geo modifier КGМF-1 / V. Aulin, S. Lysenko, O. Lyashuk [et al.] // Tribology in Industry. - Vol. 41. - №. 2. - P. 156-165.