Relatório de teste: Teste da eficácia dos adi>vos REWITEC em conjunto com óleos em transmissões de geradores de energia eólica

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TransMIT

Área de Projeto

Análise de Super7cies Nano

Prof. Dr. André Schirmeisen

Ins4tuto de Física Aplicada

Heinrich-‐Buﬀ-‐Ring 16

35392 Gießen (Alemanha)

Relatório de teste:

Teste da eﬁcácia dos adi>vos

REWITEC® em conjunto com

óleos em transmissões de

geradores de energia eólica

Processamento: 20.Jan.2014

Contratante:

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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 à 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

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Geometria do contato e parâmetros de medição

Motor elétrico de velocidade estabilizada conduz a

esfera sobre substrato de aço inoxidável plano

1 cm

Ponto de

contato

Ø ≈ 1 mm

2 cm

Parâmetros tipicos do ensaio:

Rotação:

1500 – 6000 U/min (geralmente: 3000 U/min)

Temperatura do óleo:

T = 25 - 100°C

Força normal:

10N < F

_N

< 20N

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

Motor elétrico com

esfera conectada Geometria do _contato

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Seleção dos parâmetros ideiais para a medição

•  Tipo de atrito depende de

o  Velocidade de fricção

ν

o  Viscosidade do lubrificante

η

o  Força normal F

_N

o  Geometria e aspereza dos

corpos de fricção

à Número Sommerfeld S

₀

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

_Atrito

de limite

Atrito misto Atrito líquido

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Conceito para os testes dos adi>vos

Execução da adição do adi>vo:

• 0.5 ml de adiNvo são adicionadas ao banho de óleo (banho de óleo: aprox. 125 ml)

• AdiNvo é diluído antes da adição em aprox.. 10-‐15 ml de óleo

• Apos da adição da mistura óleo-‐adiNvo a concentração total de adiNvo é de aprox. 0.4 Vol.-‐%

• A eﬁcácia máxima do adiNvo é aNngida geralmente no prazo de 1 a 2 horas

Adição do aditivo Execução 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)}

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Medição de referência: óleo de motor

15W-‐40 com adição de REWITEC

Parâmetros de medição:

Rotação: 3000 U/min,, Força normal: F_N=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

At

rit

o

/ a.u

.

Δ

_Fricção

Apresentação do atrito relativo:

•  Início: Nível apos do amaciamento sem aditivo •  t=19.7h à 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

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Castrol X320 com adição de REWITEC®

Parâmetros de medição:

Rotação: 3000 U/min,, Força normal: F_N=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

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Apresentação esquemá>ca dos óleos de transmissão

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

Momento da adição de REWITEC®

Tempo

Atrito sem REWITEC® _{Atrito com REWITEC}®