Odnawialne źródła energii rozwijają się na całym świecie, w szczególności w Unii Europejskiej znacznie szybciej niż konwencjonalne. Energetyka wiatrowa jest obecnie najmniej oddziałującym na środowisko dostępnym źródłem wytwarzania energii. Turbiny wiatrowe to złożone maszyny składające się z wielu ruchomych części, które regularnie poddawane są ekstremalnym obciążeniom, ciśnieniom i naprężeniom. Ponieważ wszystkie te części wymagają smarowania, do utrzymania pojedynczej turbiny może być potrzebnych wiele produktów. Różne prędkości obrotowe, obciążenia, parametry geometryczne i funkcje poszczególnych węzłów tarcia turbin wiatrowych, wymagają stosowania różnych środków smarowych. Artykuł zawiera podstawowe informacje na temat elektrowni wiatrowych lądowych jak również morskich oraz opisuje różne rodzaje środków smarowych niezbędnych do zapewnienia mało obsługowej i bezawaryjnej pracy turbin.
EN
Currently, one of the most carbon-intensive industries is electricity generation. Poland obtains more than 60% of its electricity from coal—based fuels, mainly using low—efficiency and outdated technical infrastructure, which consequently generates high energy generation costs and high C02 emissions. EU countries are currently striving for climate neutrality while maintaining a modern, competitive and energy—efficient economy. The new EU industrial policy will force Member States to take action to upgrade their most energy- intensive industries to make them less environmentally damaging in the shortest possible time, and ultimately to make them zero—carbon closed-cycle industries. Renewable energy sources are growing much faster than conventional energy sources worldwide and in the European Union in particular, and wind power is currently the least environmentally impactful source of energy generationn available. Thispaper contains basic information about onshore as well as offshore wind turbines. A wind turbine is a complex machine consisting of many moving parts that is regularly subjected to extreme loads, pressures, and stresses. As all these parts require lubrication and multiple products may be needed to maintain a single turbine. The different speeds, loads, geometrical parameters and functions of the various fricion nodes of wind turbines, require different lubricants. Lubricant manufacturers offer multifunctional oils and lubricants (used to lubricate many different components with the same lubricant) or produce specialised lubricants for lubricating different parts of Wind turbines. paper describes the different types of lubricants required to maintain trouble-free and low—maintenance ation of wind turbines.
Wyroby z tworzyw sztucznych produkowane są na skalę przemysłową już od ponad 100 lat. Ze względu na dużą różnorodność polimerów i ich właściwości wyroby z tworzyw sztucznych można spotkać w każdej dziedzinie życia. Stosunkowo niewielka gęstość większości tworzyw sztucznych sprawia, że wyroby z nich wykonane są bardzo lekkie. Polimery są odporne na działanie różnych czynników powodujących degradację wielu innych materiałów. Tworzywom z łatwością można nadać pożądany kształt, a stosując różne dodatki, można modyfikować ich właściwości. Tworzywa sztuczne można łatwo łączyć z innymi materiałami konstrukcyjnymi. Te właściwości powodują, że tworzywa sztuczne to niezwykle wszechstronne materiały, dzięki czemu możliwości ich zastosowania są praktycznie nieograniczone. Wyjątkowa wszechstronność tworzyw sztucznych sprawia, że stosuje się je w produkcji opakowań, budownictwie i konstrukcjach, transporcie, przemyśle elektrycznym i elektronicznym, rolnictwie, medycynie czy sporcie. Nie oznacza to jednak, że są niezniszczalne. Zdarza się, że różne substancje oddziałują agresywnie na polimery, powodując zmianę ich właściwości. Zmiana parametrów, fizycznych i mechanicznych, może wpłynąć bardzo niekorzystnie na możliwość stosowania polimerów w środowisku narażonym na te właśnie czynniki, prowadząc do uszkodzenia maszyn i urządzeń, jak również niekorzystnie oddziałując na środowisko naturalne i człowieka. Kompatybilność materiałowa jest bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na trwałość, bezpieczeństwo i niezawodność stosowanych urządzeń mechanicznych. Wprowadzenie na rynek nowo opracowanych środków smarowych do nowych zastosowań lub takich środków, w których zmieniono bazy olejowe lub pakiety dodatków uszlachetniających, wymaga sprawdzenia ich współoddziaływania z materiałami konstrukcyjnymi urządzeń, w których będą one stosowane. W artykule przedstawiono wyniki badania współoddziaływania olejów wykorzystywanych jako komponenty środków smarowych oraz pozyskanych z rynku środków smarowych stosowanych do smarowania rozjazdów kolejowych z tworzywami polimerowymi, tj. poliuretanem i polipropylenem.
EN
Plastic products have been produced on an industrial scale for more than 100 years. Due to the wide variety of polymers and their properties, plastic products can be found in every walk of life. The relatively low density of most plastics makes products made from them very lightweight. Polymers are resistant to a variety of factors that cause degradation of many other materials. Plastics can easily be shaped into the desired shape, and by using various additives their properties can be modified. Plastics can be easily combined with other construction materials. These properties make plastics extremely versatile materials, so the possibilities for their use are virtually unlimited. The exceptional versatility of plastics means that they are used in packaging, building and construction, transportation, electrical and electronic industry, agriculture, medicine or sports. However, this does not mean that they are indestructible. Various substances interact aggressively with polymers, causing a change in their properties. The change in parameters, physical and mechanical, can adversely affect the possibility of their use in an environment exposed to these very factors, leading to damage to machinery and equipment, as well as detrimental effects on the natural and human environment. Material compatibility is a very important factor affecting the durability, safety and reliability of mechanical equipment in use. The introduction of newly developed lubricants to the market for new applications or those in which oil bases or additive packages have been changed requires checking their interaction with the structural materials of the equipment in which they will be used. This article presents the results of a study of the interaction of oils used as lubricant components and lubricants obtained from the market used for lubricating railroad turnouts with polymeric materials, i.e. polyurethane and polypropylene.
W wielu zastosowaniach technicznych elastomery wykorzystywane są jako materiały uszczelniające lub przewody zasilające. Elementy te narażone są na działanie czynników agresywnych wpływających niszcząco na ich strukturę. Ze względu na swoją budowę elastomery ulegają niekorzystnym zmianom w miarę upływu czasu, wzrostu temperatury, oddziaływania światła ultrafioletowego, ozonu oraz różnych substancji organicznych. Jednym z wymagań stawianych środkom smarowym jest kompatybilność z materiałem elastomerowym. Obecnie rosną wymagania stawiane elastomerom. Jest to głównie związane z ochroną środowiska (eliminacja wszelkich wycieków) oraz z przedłużeniem okresu bezawaryjnego działania urządzeń. Warunki pracy uszczelnień są jednak coraz trudniejsze, zwłaszcza ze względu na wprowadzenie do stosowania olejów syntetycznych oraz podwyższenie temperatury pracy. Zmiany te powodują konieczność wprowadzenia rygorystycznych badań elastomerów, w tym badań ich kompatybilności z cieczami. Z elementów układów smarowania / węzłów tarcia najmniej trwałe są uszczelnienia. Elastomery, z których są one wykonane, w niesprzyjających warunkach w stosunkowo krótkim czasie mogą ulec zestarzeniu, zmieniając radykalnie swoje własności fizyczne. Zaczynają one wyraźnie pęcznieć, zmienia się ich twardość i wytrzymałość. Niebezpieczeństwo rozszczelnienia układu w przypadku braku kompatybilności środków smarowych z uszczelnieniami może generować znaczne straty finansowe. Z uwagi na to, że badania eksploatacyjne i stanowiskowe są długotrwałe i bardzo kosztowne, a do tego mało obiektywne, do badań kompatybilności stosuje się testy laboratoryjne. Wykorzystuje się próbki danego wyrobu elastomerowego i poddaje się je oddziaływaniu badanego środka smarowego przez określony czas w określonej temperaturze, stosując znormalizowane metody badawcze. W artykule opisano współoddziaływanie zachodzące pomiędzy elastomerami a smarami plastycznymi. Na podstawie przeglądu literaturowego oraz obserwacji poczynionych w trakcie badań określono dopuszczalne zmiany właściwości fizycznych i mechanicznych, które pozwalają ocenić odporność elastomerów na oddziaływanie smarów plastycznych.
EN
In many technical applications, elastomers are used as sealing materials or supply hose. These elements are exposed to aggressive factors that have a devastating effect on their structure. Due to their construction, elastomers deteriorate over time and with temperature increase, exposure to ultraviolet light, ozone and various organic substances. One of the requirements for lubricants is compatibility with the elastomeric material. Currently, the requirements for elastomers are becoming stricter, which is mainly related to environmental protection (elimination of all leaks) and extending the period of failure-free operation of devices. However, the working conditions of the seals are becoming more and more difficult, especially due to the introduction of synthetic oils and the increase in the working temperature. These changes make it necessary to introduce rigorous testing of elastomers, including compatibility with liquids. Seals are the least durable of the elements of lubrication systems / friction nodes. The elastomers they are made of can age in a relatively short time under adverse conditions, radically changing their physical properties. They begin to swell visibly, their hardness and strength change. The risk of unsealing the system in the event of incompatibility of lubricants with seals can generate significant financial losses. Because operational and bench tests are longterm and very expensive, and moreover not very objective, laboratory tests are used to check compatibility. Samples of a given elastomeric product are used and exposed to the test lubricant for a specified time at a specified temperature using standardised test methods. The article describes the interaction between elastomers and grease. Based on a literature review and observations made during the tests, preliminary acceptable limits for changes in physical and mechanical properties were defined to assess the resistance of elastomers to the impact of grease.
Kompatybilność materiałowa jest bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na trwałość, bezpieczeństwo i niezawodność stosowanych urządzeń mechanicznych. Wprowadzenie na rynek nowo opracowanych środków smarowych do nowych zastosowań lub środków, w których zmieniono bazy olejowe lub pakiety dodatków uszlachetniających, wymaga sprawdzenia ich współoddziaływania z materiałami konstrukcyjnymi urządzeń, w których będą one stosowane. Jednym z materiałów konstrukcyjnych wrażliwych na produkty naftowe są różnego rodzaju elastomery, które w wielu zastosowaniach technicznych wykorzystywane są jako materiały uszczelniające lub przewody zasilające. Ze względu na swoją budowę elastomery ulegają niekorzystnym zmianom w miarę upływu czasu, wzrostu temperatury, oddziaływania światła ultrafioletowego, ozonu oraz różnych substancji organicznych. Środki smarowe mogą migrować do masy elastomeru, powodując ogólną zmianę objętości i modyfikację jego właściwości, w szczególności wpływając na jego twardość, wytrzymałość i zdolność do odkształceń odwracalnych. W skrajnych przypadkach środki te mogą powodować całkowitą degradację elastomeru. Z uwagi na fakt, że badania eksploatacyjne i stanowiskowe są długotrwałe i bardzo kosztowne, a do tego mało obiektywne, do badań kompatybilności stosuje się testy laboratoryjne. Wykorzystuje się próbki danego wyrobu elastomerowego i poddaje je oddziaływaniu badanego środka smarowego przez określony czas w określonej temperaturze, stosując znormalizowane metody badawcze. W artykule opisano współoddziaływania zachodzące pomiędzy elastomerami a wybranymi olejami bazowymi stosowanymi do produkcji smarów plastycznych. Zbadano wpływ olejów bazowych na właściwości fizyczne oraz mechaniczne dostępnych na rynku elastomerów. Dla każdego rodzaju elastomeru wyznaczono zmianę objętości, zmianę twardości elastomerów, wydłużenie w chwili zerwania i naprężenie zrywające. Na podstawie przeglądu literaturowego oraz obserwacji poczynionych w trakcie badań określono wstępnie dopuszczalne limity zmian właściwości fizycznych i mechanicznych, w oparciu o które można ocenić odporność elastomerów na oddziaływanie olejów bazowych stosowanych do produkcji smarów plastycznych.
EN
Material compatibility is a very important factor affecting the durability, safety and reliability of the mechanical devices used. Launching newly developed lubricants for new applications or those in which oil bases or additive packages have been changed requires checking their interaction with the construction materials of the equipment in which they will be used. One of the construction materials sensitive to petroleum products are various types of elastomers, which, in many technical applications, are used as sealing materials or power lines. Due to their structure, elastomers undergo unfavourable changes over time, increasing temperature, exposure to ultraviolet light, ozone and various organic substances. Lubricants can migrate into the mass of the elastomer, causing a general change in volume and modification of its properties, in particular affecting its hardness, strength and elongation. In extreme cases, these agents can cause complete degradation of the elastomer. Due to the fact that operational and bench tests are long-term and very expensive, and moreover not very objective, laboratory tests are used for compatibility tests. Samples of a given elastomeric product are used and exposed to the test lubricant for a specified time at a specified temperature using standardised test methods. The article describes the interaction between various elastomers and appropriately selected base oils used in the production of plastic lubricants. The influence of base oils on the physical and mechanical properties of commercially available elastomers was investigated. For each type of elastomer, the change in volume, change in hardness of elastomers, elongation at break and strength at break were determined. Based on the literature review and on the basis of observations made during the tests, preliminary acceptable limits for changes in physical and mechanical properties were defined, which allowed us to assess the resistance of elastomers to the impact of base oils used in the production of plastic lubricants.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowano wstępną formulację płynu chłodzącego, która potencjalnie mogłaby być stosowana w pośrednich układach chłodzenia baterii samochodów elektrycznych. Przyjęto, że taki płyn powinien być wodorozcieńczalny oraz spełniać wymagania w zakresie takich właściwości, jak pH, temperatura krystalizacji, temperatura wrzenia, odporność na korozję wobec miedzi, stali, żeliwa, mosiądzu i aluminium oraz skłonność do pienienia. Do badania tych parametrów fizykochemicznych zastosowano standardowe metody badawcze przeznaczone dla płynów chłodzących stosowanych w konwencjonalnych układach chłodzenia pojazdów samochodowych. Do oceny zdolności chłodzących płynów wykorzystano zmodyfikowaną metodę badawczą przeznaczoną do oceny właściwości termokinetycznych olejów hartowniczych.
EN
Aq. glycol solns. (ethylene, propylene or polyethylene glycols) with concns. of 30, 50 and 70% by mass were tested for their properties such as pH and crystn. temp. Based on a 50% propylene glycol soln., the compn. of the coolant was developed contg. 3.5% of anti-corrosion additives and 0.02% of anti-foaming additive. Its phys. chem. properties such as pH, boiling point, crystn. temp., foaming tendency and corrosion resistance of Cu, steel, cast iron, brass and Al were detd. The mixt. of this compn. met the requirements for conventional coolants used in cars.
Polska jest jednym z największych rynków samochodów osobowych w Europie pod względem sprzedaży, zajmując szóste miejsce wśród krajów Unii Europejskiej i Europejskiego Stowarzyszenia Wolnego Handlu. Chociaż we flocie samochodów osobowych w Polsce dominują obecnie samochody z silnikami spalinowymi, kraj jest zaangażowany w zwiększanie liczby i udziału elektrycznych samochodów osobowych. Prawie 12 300 elektrycznych samochodów osobowych jeździło po polskich drogach do czerwca 2020 r. Ponad 56% z nich stanowiły pojazdy elektryczne na baterie (BEV). W niniejszym artykule zebrano informacje dotyczące stosowanych w samochodach elektrycznych systemów zarządzania temperaturą baterii. Przedstawiono sposoby chłodzenia z wykorzystaniem powietrza, czynnika chłodniczego, różnego rodzaju cieczy, materiałów o przemianie fazowej oraz systemu opartego na rurkach cieplnych, a także z zastosowaniem elementu termoelektrycznego. W czasie eksploatacji pojazdów BEV należy zwrócić szczególną uwagę na systemy zarządzania temperaturą baterii. Temperatura baterii wywiera różnorodny wpływ na działanie układu elektrochemicznego, co przekłada się na moc i efektywność energetyczną, bezpieczeństwo i niezawodność oraz koszt i okres użytkowania. W celu zapewnienia długiej żywotności i optymalnej wydajności baterii litowo-jonowych, należy zadbać o optymalny zakres temperatur oraz jednolity rozkład temperatury w pakiecie baterii i ogniwach.
EN
Poland is one of the largest passenger car markets in Europe in terms of sales, ranking sixth place among the countries of the European Union and the European Free Trade Association. Although the passenger car fleet in Poland is currently dominated by cars with internal combustion engines, the country is committed to increasing the number and share of electric passenger cars. Almost 12 300 electric passenger cars were on Polish roads until June 2020. Over 56% of them were battery electric vehicles (BEV). This article gathers information on the temperature management systems used in electric cars. Cooling methods with the use of air, refrigerant, various types of liquids, materials with phase change and a system based on heat pipes as well as the use of a thermoelectric element were presented. When operating BEVs, particular attention should be paid to battery temperature management systems. Battery temperature has a variety of effects on the operation of the electrochemical system, which translates into power and energy efficiency, safety and reliability, cost and lifetime. In order to ensure the long life and optimal performance of lithium-ion batteries, care should be taken to ensure the optimal temperature range and uniform temperature distribution in the battery pack and cells.
W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego destrukcję. Smar spełniający swoje podstawowe funkcje w układzie smarowania narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury, a dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Stabilność termooksydacyjna ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia i układach smarowania. W 2018 r. ukazała się nowa procedura badawcza określająca stabilność oksydacyjną smarów plastycznych według normy ASTM D8206 (Standardowa metoda badania stabilności oksydacyjnej smarów – szybki test utleniania w małej skali RSSOT). Metoda badania polega na umieszczeniu badanej próbki smaru plastycznego w ilości 4,00 g (±0,01 g) w szklanym naczynku. Powierzchnia smaru znajdującego się w naczyniu reakcyjnym musi być dobrze wyrównana. Proces ten należy przeprowadzić w temperaturze otoczenia. Szklane naczynie ze smarem plastycznym wkłada się do komory reakcyjnej aparatu badawczego i napełnia komorę tlenem do ciśnienia 700 kPa (±5 kPa). Komora reakcyjna jest ogrzewana do zadanej temperatury (140°C lub 160°C). Ciśnienie w naczyniu jest rejestrowane w odstępach 1 s. Badanie prowadzi się do osiągnięcia punktu końcowego, czyli spadku ciśnienia o 10% od wartości maksymalnej. Test trwa od kilku minut do maksymalnie kilku godzin – w zależności od właściwości badanego obiektu. Artykuł omawia różnice w ocenie stabilności termooksydacyjnej smarów plastycznych oznaczanej wg metody ASTM D8206 z wykorzystaniem dwóch różnych aparatów: PetroOxy i RapidOxy 100. Budowa i sposób działania obu aparatów są zbliżone i zgodne z wymaganiami wyżej wymienionej normy, jednak wyniki uzyskane przy ich wykorzystaniu nie mieszczą się w odtwarzalności metody. W artykule została przedstawiona próba wyjaśnienia przyczyn tego zjawiska.
EN
Under operating conditions, the grease is subject to factors that cause its destruction. The grease fulfilling its basic functions in the lubrication system is primarily exposed to high temperatures. The predominant aging process which directly affects the service life of the grease is oxidation. Thermal oxidation stability has a decisive influence on the quality and duration of lubricating greases service life in friction nodes and lubrication systems. In 2018, a new test procedure to determine the oxidation stability of plastic greases according to ASTM D8206 (Standard Test Method for Oxidation Stability of Lubricating Greases – Rapid Small-Scale Oxidation Test RSSOT) was published. The test method relies on placing a lubricant sample (4.00 ±0.01 g) in a glass vessel at ambient temperature. A glass vessel with grease is placed in the reaction chamber of the test apparatus and the chamber is filled with oxygen to a pressure of 700 ±5 kPa. The reaction chamber is heated to a preset temperature (140 or 160°C). The pressure in the vessel is recorded at intervals of 1 s. The test is carried out until the end point is reached, which is a pressure drop of 10% from the maximum value. The test lasts from a few minutes to a maximum of several hours depending on the properties of the tested object. This paper discusses the differences in the evaluation of the thermo-oxidative stability of plastic greases determined according to the ASTM D8206 method, using two different apparatuses: PetroOxy and RapdOxy 100. The construction and operation of both instruments is similar and conforms to the requirements of the above-mentioned standard, however, the obtained results of tests performed with these instruments are not consistent with the reproducibility of the method. The article attempts to explain the causes of this phenomenon.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W publikacji przedstawiono i omówiono klasyfikację olejów bazowych, opracowaną przez American Petroleum Institute (API), które stanowią podstawowy komponent środków smarowych. Opisano metody i procesy technologiczne produkcji różnych rodzajów olejów bazowych, mineralnych i syntetycznych. Przedstawiono przykładowe parametry jakościowe poszczególnych grup olejów bazowych wg API oraz dokonano porównania tych właściwości dla różnych rodzajów olejów bazowych. Przedstawiono również zmiany w zakresie zapotrzebowania na różne rodzaje olejów bazowych oraz trendy zmierzające do zastępowania olejów bazowych grupy I olejami grup II i III.
EN
The publication presents and discusses the classification of base oils developed by the American Petroleum Institute (API), which are the basic component of lubricants. The methods and technological processes for the production of various types of mineral and synthetic base oils are described. Exemplary quality parameters of various groups of base oils were presented and the properties were compared for individual types of base oils. Trends in the demand for various types of API base oils and trends in replacing group I base oils with group II and III oils have been shown.
The article presents the results of tests of the oxidation resistance of 26 samples of selected lubricating greases available on the market. Various types of lubricant samples (according to the type of thickener), produced with oils of different chemical nature and viscosity, were tested. The basic parameters of the greases were determined: the worked penetration and the dropping point. Two different test methods were used to determine the thermal oxidation stability: the classical oxidation method according to PN-C-04143 and the rapid small-scale test method according to ASTM D 8206. The method of determining the correlation between these methods was presented. A correlation was found between the two methods of testing the resistance to oxidation, which can be roughly described using the exponential dependence. For the quick method, better compliance with the classical method was obtained at 140°C than at 160°C, which is confirmed by the determination coefficients determined by the ranking method. Based on the results of the quick method, using the determined exponential dependency, the results of the classical method can be estimated. However, the determined correlation between the PN-C-04143 and ASTM D 8206 methods is insufficient to use these methods interchangeably.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na utlenianie 26 próbek wybranych smarów plastycznych dostępnych na rynku. Przebadano różne rodzaje próbek smarów (w zależności od rodzaju zagęszczacza) wyprodukowanych na bazie olejów o różnym charakterze chemicznym i o różnej lepkości. Określono podstawowe parametry smarów: penetrację po ugniataniu i temperaturę kroplenia. Do wyznaczenia stabilności termooksydacyjnej zastosowano dwie różne metody badawcze: klasyczną metodę utleniania według PN-C-04143 oraz szybką metodę badań w małej skali według ASTM D 8206. Przedstawiono metodę określania korelacji pomiędzy tymi metodami. Stwierdzono korelację między dwiema metodami badania odporności na utlenianie, którą w przybliżeniu można opisać za pomocą zależności wykładniczej. W przypadku metody szybkiej lepszą zgodność z metodą klasyczną uzyskano w 140°C niż w 160°C, co potwierdzają współczynniki determinacji wyznaczone metodą rankingową. Na podstawie wyników metody szybkiej, wykorzystując wyznaczoną zależność wykładniczą, można oszacować wyniki metody klasycznej. Wyznaczona korelacja pomiędzy metodami PN-C-04143 i ASTM D 8206 jest jednak niewystarczająca, aby stosować te metody zamiennie.
Niniejszy artykuł przeglądowy dotyczy szczególnej właściwości smarów plastycznych – odporności na utlenianie. Właściwość ta, określana również jako stabilność oksydacyjna lub termooksydacyjna, ma decydujący wpływ na jakość i długość czasu pracy smarów w węzłach tarcia, łożyskach i układach smarowania. Smary plastyczne stanowią układy koloidalne, w których zagęszczacz tworzy elastyczną przestrzenną sieć, utrzymując fazę ciekłą. Przedstawiono budowę smarów plastycznych, podział smarów na rodzaje w zależności od wykorzystywanego zagęszczacza. Opisano podstawowe dodatki występujące w smarach, a szczegółowo omówiono grupę stosowanych dodatków antyutleniających. W warunkach eksploatacji smar podlega działaniu szeregu czynników, które powodują jego niszczenie, takim jak: naprężenia ścinające, ciśnienie, obciążenia, zmienne warunki pracy, szczególnie zmiany temperatury. Przedstawiono rodzaje degradacji smarów, a także metody i techniki oceny procesów starzenia. Podczas eksploatacji smar, spełniając w układzie smarowania swoje podstawowe funkcje, narażony jest przede wszystkim na działanie wysokiej temperatury. Dominującym procesem starzenia, bezpośrednio wpływającym na okres użytkowania smaru, jest utlenianie. Omówiono proces utleniania z wyszczególnieniem czterech jego etapów: inicjacji, propagacji, rozgałęzienia łańcucha oraz terminacji. Jedną z metod zapobiegania procesowi utleniania jest dobór odpowiednich dodatków uszlachetniających. Stabilność termooksydacyjna smarów plastycznych może być modyfikowana poprzez wprowadzenie odpowiednich przeciwutleniaczy, których dobór zależy od rodzaju zagęszczacza smaru plastycznego oraz temperatury pracy smaru. Zamieszczony przegląd literatury z ponad dziesięciu ostatnich lat wskazuje, jak różnorodne są sposoby modyfikacji stabilności termooksydacyjnej smarów i metody oceny tej właściwości.
EN
This review article deals with a particular property of lubricating greases – resistance to oxidation. This property, also referred to as oxidative or thermal oxidation stability, has a decisive influence on the quality and duration of lubricating greases service life in friction nodes, bearings and lubrication systems. Lubricating greases are colloidal systems in which the thickener creates an elastic three-dimensional network, maintaining the liquid phase. The structure of lubricating greases, division of greases into types, depending on the thickener used, is presented. The basic additives in lubricating greases are described, and the group of used antioxidant additives is discussed in detail. Under operating conditions, the grease is subject to factors that cause its destruction – shear stress, pressure, loads, changing operating conditions, especially temperature changes. The types of lubricating greases degradation are presented, as well as methods and techniques of aging processes evaluation. During operation, the grease fulfilling its basic functions in the lubrication system is primarily exposed to high temperatures. The predominant aging process which directly affects the service life of the grease is oxidation. The oxidation process is discussed, with the specification of its four stages: initiation, propagation, chain branching and termination. One of the methods of preventing the oxidation process is the selection of appropriate improvers. Thermal oxidation stability of greases can be modified by introducing appropriate antioxidants, the selection of which depends on the type of grease thickener and the operating temperature of the grease. The published literature review from over the last ten years shows how diverse are the ways of modifying thermal oxidation stability of greases and the methods of assessing this property.
W przypadku smarów plastycznych istnieje niewiele specyfikacji normatywnych określających wymagania w stosunku do nich, poza smarami do specjalistycznych zastosowań wojskowych. W artykule przedstawiono międzynarodową klasyfikację środków smarowych zgodnie z PN-ISO 6743-99 Środki smarowe, oleje przemysłowe i produkty podobne (klasa L) – Klasyfikacja – Część 99: Postanowienia ogólne. Zaprezentowano również klasyfikację smarów zgodnie z PN-ISO 6743-9 Środki smarowe, oleje przemysłowe i produkty podobne (klasa L) – Klasyfikacja – Część 9: Grupa X (Smary plastyczne), a także oznaczenie smarów zgodnie z PN-ISO 12924 Środki smarowe, oleje przemysłowe i produkty podobne (Klasa L) – Grupa X (Smary) – Wymagania. Dla środków smarowych stosowanych w systemach przekładni przedstawiono klasyfikację zgodną z PN-ISO 6743-6 Środki smarowe, oleje przemysłowe i produkty podobne (klasa L) – Klasyfikacja – Część 6: Grupa C (Przekładnie). Zebrano wymagania dla smarów plastycznych do przekładni zgodnie z aktualnymi wersjami norm: PN-C-96015 Środki smarowe – Smary plastyczne klasy G – Klasyfikacja i wymagania, DIN 51826 Lubricants – Lubricating greases G – Classification and requirements, a także projektem ISO/CD 12925-3 Lubricants, Industrial oils and related products (Class L) – Family C (gears). Part 3 – Specifications for greases for enclosed and open gear systems.
EN
There are few normative specifications defining the requirements for lubricating greases, apart from greases for specialized military applications. The article presents the international classification of lubricants according to ISO 6743-99 Lubricants, industrial oils and related products (class L) – Classification – Part 99: General. The classification of greases is presented according to ISO 6743-9 Lubricants, industrial oils and related products (class L) – Classification – Part 9: Family X (Greases) and marking of greases according to ISO 12924 Lubricants, industrial oils and related products (Class L) – Family X (Greases) – Specification. For lubricants used in gear systems, the classification according to ISO 6743-6 Lubricants, industrial oils and related products (class L) – Classification – Part 6: Family C (Gears) was presented. Requirements for lubricating greases for gears have been collected in accordance with the current versions of PN-C96015 Lubricants – Lubricating greases G – Classification and requirement, DIN 51826 Lubricants – Lubricating greases G – Classification and requirements and the project ISO/CD 12925-3 Lubricants, Industrial oils and related products (Class L) – Family C (gears). Part 3 – Specifications for greases for enclosed and open gear systems.
W artykule dotyczącym wielofunkcyjnych smarów przedstawiono zalety i wady smarów krzemionkowych, należących do grupy smarów wysokotemperaturowych zawierających nieorganiczny zagęszczacz. W części doświadczalnej przedstawiono właściwości fizykochemiczne próbek smarów krzemionkowych, zagęszczonych dwoma rodzajami krzemionki koloidalnej. Smary te zostały wytworzone w oparciu o pięć olejów bazowych o różnym charakterze chemicznym, należących do różnych grup według API: parafinowym, naftenowym, polialfaolefinowym, syntetycznym estrowym i roślinnym. Próbki smarów krzemionkowych charakteryzują się bardzo wysoką temperaturą kroplenia – nie kroplą do temperatury 300°C, co pozwala na zastosowanie ich w wysokich temperaturach. Wytworzone próbki smarów na bazie olejów mineralnych i polialfaolefin wykazują się doskonałą stabilnością mechaniczną, na poziomie poniżej 2% w badaniu według PN-C-04144, a smary na bazach biodegradowalnych – poniżej 10%. Dla porównania, wysokotemperaturowe smary bentonitowe oraz smary na innym zagęszczaczu nieorganicznym charakteryzują się bardzo słabą stabilnością mechaniczną, przekraczającą nawet 100%. Wszystkie uzyskane próbki smarów krzemionkowych charakteryzują się bardzo dobrą stabilnością strukturalną, potwierdzoną w badaniach skłonności smarów do wydzielania oleju. Zarówno w badaniu wydzielania oleju w wysokiej temperaturze, jak i pod obciążeniem, uzyskane wyniki nie przekraczają 1,5% (m/m). Smary krzemionkowe wykazują się bardzo dobrą odpornością na działanie wody w metodzie dynamicznej – podczas natrysku wody o temperaturze 79°C na obracające się łożysko uzyskane wyniki nie przekraczają 1,5% (m/m).
EN
The article presents multifunctional lubricating greases, as well as advantages and disadvantages of silica greases belonging to the group of high-temperature lubricating greases containing inorganic thickener. The experimental part presents the physicochemical properties of silica grease samples prepared with two types of fumed silica. These greases were made based on five base oils of various chemical nature, belonging to different groups according to API: paraffin, naphthenic, polyalphaolefin, synthetic ester and vegetable oil. Samples of silica greases have a very high dropping point, not dropping up to 300°C, which allows their use at high temperatures. The samples of silica greases based on mineral oils and polyalphaolefins show excellent mechanical stability below 2% according to PN-C-04144, and silica greases bases on biodegradable oils – below 10%. For comparison, high-temperature bentonite greases and greases based on another inorganic thickener, have very poor mechanical stability, even exceeding 100%. All obtained samples of silica greases are characterized by a very good structural stability, confirmed in tests of oil separation from greases under static conditions. Both in the oil separation test at high temperature and under load, the obtained results do not exceed 1.5% (m/m). Silica greases show very good water resistance in the dynamic method – when spraying water at 79°C onto a rotating bearing, the obtained results do not exceed 1.5% (m/m).
Four base oils of different chemical nature were subjected to the oxidation processes using the ASTM D 8206–18 method. On the basis of these oils, three different types of lubricating greases were manufactured: lithium, silica and polyurea lubricating greases. The samples of the lubricating greases were also oxidized in accordance with ASTM D 8206–18. The obtained values of thermal oxidation stability were compared. The FTIR spectra were recorded for all the samples after the oxidation process. On the basis of the analysis of the results from the oxidation stability tests and the FTiR spectra (including differential ones), the groups of base oils and lubricating greases produced with their participation that demonstrate the best and the worst resistance to degradation processes as a result of the oxidation reaction, were determined.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Trzy oleje bazowe o różnym charakterze chemicznym poddano procesom utleniania metodą wirującej bomby i zmodyfikowaną metodą Petrooxy. Porównano uzyskane wartości stabilności termooksydacyjnej. Wyniki wskazały na brak istotnej korelacji pomiędzy zmianami obserwowanymi w widmach FTIR a wynikami badań stabilności. Analiza spektralna potwierdziła hipotezę o różnicach w przebiegu procesów chemicznych w czasie oznaczenia porównywanymi metodami.
EN
Three base oils of different chem. nature were subjected to oxidn. under lab. conditions in a rotating vessel and by the modified Petrooxy method to compare their thermal oxidn. stability. Their spectra did not correlate with the results of the stability tests but confirmed the hypothesis on difference in chem. processes of both oxidn. methods.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.