TransMITÁrea de Projeto

Análise de Superfícies NanoProf. Dr. André SchirmeisenInstituto de Física Aplicada

Heinrich-Buff-Ring 1635392 Gießen (Alemanha)

Relatório de teste:

Teste da eficácia dos aditivos REWITEC® em conjunto com óleos em transmissões de geradores de energia eólica

Processamento: 20.Jan.2014

Contratante:REWITEC GmbH, Stefan Bill

Montagem do ensaio: Microtribometro

• Ensaio de atrito mediante motor elétrico (com estabilização das rotações) • Esfera esfrega em substrato de aço plano• Força normal: ajustável através de sistema de molas • Variável de medida: corrente do motor como função do tempo• Tensão constante do motor corrente do motor é referência do atrito

Motor elétrico

banho de óleo(pode ser aquecido

contato tribologico(esfera de aço sobre substrato de aço) sistema de molas para ajustar

a força normal

Geometria do contato e parâmetros de medição

Motor elétrico de velocidade estabilizada conduz a esfera sobre substrato de aço inoxidável plano

1 cmPonto de contatoØ ≈ 1 mm

2 cm

Parâmetros tipicos do ensaio: Rotação: 1500 – 6000 U/min (geralmente: 3000 U/min)Temperatura do óleo: T = 25 - 100°CForça normal: 10N < FN < 20N

Concentrações dos aditivos: c = 0.2-0.6 Vol-%

Motor elétrico comesfera conectada

Geometria docontato

Substrato de aço depois do ensaiode atrito (duração do ensaio: aprox. 24h)

Seleção dos parâmetros ideiais para a medição

• Tipo de atrito depende de

o Velocidade de fricção

o Viscosidade do lubrificante

o Força normal FN

o Geometria e aspereza dos corpos de fricção

Número Sommerfeld S0

A curva de Stribeck descreve a dependência do tipo de atrito em relação aos

parâmetros do sistema

Microtribometro: faixa de atrito ajustado pela escolha da rotação e da força normal

  Atritode limite

Atrito misto Atrito líquido

 

 

 

Contra-corpo

Lubrificante

Corpo base

 

Coeficiente de fricção μ

Ótimo para testes tribologicos

Conceito para os testes dos aditivos

Execução da adição do aditivo:• 0.5 ml de aditivo são adicionadas ao banho de óleo (banho de óleo: aprox. 125 ml)• Aditivo é diluído antes da adição em aprox.. 10-15 ml de óleo• Apos da adição da mistura óleo-aditivo a concentração total de aditivo é de aprox. 0.4 Vol.-%• A eficácia máxima do aditivo é atingida geralmente no prazo de 1 a 2 horas

Adição do aditivoExecução da medição:

I. Fase de amaciamento do contato até atingir o estado estável

II. Adição do aditivo

III. “Segundo amaciamento”: Aditivo produz o efeito

IV. Sistema atinge um novo nível estável

V. Diferença dos níveis estáveis: Redução da atrito pelo aditivo (Curva esquemática)

Redução do atritoem função do aditivo

Amaciamentodo contato

Estado estávelé atingido

“Segundo amaciamento”

Imagens posterioresmostram esta região 

Atrito

relativo

Medição de referência: óleo de motor 15W-40 com adição de REWITEC

Parâmetros de medição: Rotação: 3000 U/min,, Força normal: FN=20N, concentração do aditivo: c=0.4 Vol-%

Óleo: óleo mineral (15W-40), Temperatura do óleo: T = 100°C

Processo de amaciamento apos da adição do aditivo

Nível antes da adição

Nível apos da adição

t / h

Atri

to /

a.u.

DFricção

Apresentação do atrito relativo:• Início: Nível apos do amaciamento sem aditivo• t=19.7h Adição do aditivo• Depois: queda evidente do atrito! • T>21h: novo nível estável é atingido• Tempo de amaciamento com aditivo: aprox. 1.5h• Calibração resulta em:

Possível redução do atrito em aprox. 35%

Adição do aditivo

Resultado mostra a eficácia dos

aditivos REWITEC® em óleo de motor

Castrol X320 com adição de REWITEC®

Parâmetros de medição: Rotação: 3000 U/min,, Força normal: FN=40N, Concentração do aditivo:c=0,6 Vol-%

Óleo: Castrol X-320, Temperatura do óleo: T = 90°C, Aditivo R8

Amaciamento depois da adição do aditivo

Nível antes da adição

Nível apos da adição do aditivo

Adição do aditivo

• Funcionamento muito suave apos da adição do aditivo

• Efeito do aditivo pode ser sentido nitidamente

• Redução do atrito de limite em aprox. 70%

Redução do atritocom REWITEC®

Atrito

com nível

de enchimen

to corrigido / a.u.

Apresentação esquemática dos óleos de transmissão

*Progressão do tempo da redução de atrito é descrita pela função exponencial exp(-t/t), com constante de tempo t .

Momento da adição de REWITEC®

Tempo

Atrito sem REWITEC® Atrito com REWITEC®

Óleo „X-320“Redução 70%t = 22 min*

Óleo „SHC-630“Redução 65%t = 31 min*

Óleo „A-320“Redução 54%t = 29 min*

Atrito de

limite

padronizada