Provedení tribologických experimentů mělo za cíl porovnání součinitele tření neaditovaného lubrikantu a lubrikantu s nanočásticemi oxidu křemičitého (SiO2). U lubrikantu Shell Omala 220 s přidanými nanočásticemi byla na začátku experimentu hodnota součinitele tření o 10 % vyšší než při použití lubrikantu bez aditiva. Ke konci měření se hodnoty u lubrikantu s a bez aditivace k sobě přiblížily. U lubrikantu s názvem Shell Omala 460 se po přidání nanočástic SiO2 hodnota součinitele tření v průběhu experimentu snížila o 12 % a zachovala si svou hodnotu až do konce (obr. 2).
V průběhu tribologického experimentu byla pomocí senzoru uchyceného k držáku kuličky sledována akustická emise (obr. 3). Registrovaná veličina dává informaci o změně hlučnosti během experimentu. Jedním z cílů aplikování nanoaditiv do lubrikantu je právě snížení hlučnosti převodových skříní. U obou lubrikantů po aditivaci došlo ke snížení hlučnosti. Významný je dopad na snížení akustické emise na začátku experimentu, kde dochází k vyhlazení nerovností u obou kontaktních dílů a hlučnost je vyšší. Dále se během práce a mazání oba díly srovnávají, pokud je mazací vrstva kvalitní a nepřetržitá, hodnota AE se zachovává či snižuje. U lubrikantu s názvem Omala 220 bez NPs časem dochází k dalšímu navýšení hodnoty AE, což muže být zapříčiněno částicemi oddělenými od povrchu během experimentu.
Opotřebení kuličky (protikusu) z třecí dvojice je znázorněno na obr. 4. Z něj je zřejmé, že po přidání nanoaditiv SiO2 do maziva v poměru 0,1 g.l-1 dochází k poklesu opotřebení protikusu. Tento jev je pozorován u obou zkoumaných maziv. Efekt snížení opotřebení při zatížení 10 N dosahuje 30 % u oleje Omala 220 a u Omala 460 až 50 % ve srovnání s lubrikanty bez aditivace.
Aditivace lubrikantů nanočásticemi má za cíl zachovat či zlepšit jejich tribologické vlastnosti a současně zajistit antibakteriální účinky při dlouhé exploataci nebo při odstávce stroje. Volba vhodného lubrikantu s přidáním nanoaditiv dokáže snížit náklady pomocí snížení opotřebení. Provedené tribologické testy prokázaly, že přidání nanoaditiv SiO2 do lubrikantu nemá negativní vliv na jeho tribologické chování. Efekt snížení opotřebení u protikusu při zatížení 10 N dosahuje u oleje Shell Omala 460 až 50 % v porovnání s lubrikantem bez aditivace.
Výsledky projektu „Dynamické víceosé elektrohydraulické rekuperační jednotky“, reg. č. CZ.01.1.02/0.0/0.0/15_019/0004853, byly získány prostřednictvím finanční podpory MPO v rámci programu OP PIK „Aplikace I“ a částečně podpořeny projektem LO1201 prostřednictvím finanční podpory Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory „NPU I“ a projektu OPR & DI reg. č. CZ.1.05/2.1.00/01.0005.
Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace, TUL, OCHI-Inženýring
Totka Bakalova, Petr Louda, Marián Ďurák, Román Kubeš
tbakalova@seznam.cz
//cxi.tul.cz/