CERCETARI APLICATIVE PRIVIND DURABILITATEA LUBRIFIANTILOR INDUSTRIALI

Similar documents
FINITE ELEMENT ANALYSIS OF FRICTIONAL CONTACTS

Sisteme cu logica fuzzy

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) cu amestecare completa de tip batch (autoclava)

2D AND 3D PROCESSING OF THE INTERDEPENDENCE BETWEEN THE COMFORT MAIN INDICATORS

1.3. OPERAŢII CU NUMERE NEZECIMALE

Soluţii juniori., unde 1, 2

STUDIU PRIVIND VARIABILITATEA PROPRIETĂŢILOR CHIMICE ALE SOLULUI ÎN ROMÂNIA STUDY ON VARIABILITY OF SOIL CHEMICAL PROPERTIES IN ROMANIA

COMPARATIVE DISCUSSION ABOUT THE DETERMINING METHODS OF THE STRESSES IN PLANE SLABS

$IfNot ParametricTable= P_ratio_gas. P ratio,gas = 14; Raport comprimare compresor aer - Pressure ratio for gas compressor (2) $EndIf

Cristalul cu N atomi = un sistem de N oscilatori de amplitudini mici;

O V E R V I E W. This study suggests grouping of numbers that do not divide the number

NUMERICAL ANALYSIS OF FILM SQUEEZE FOR A STEPPED PIN IMMERSED IN A NEWTONIAN FLUID

GENERATOARE DE SEMNAL DIGITALE

Habilitation Thesis. Periodic solutions of differential systems: existence, stability and bifurcations

Teorema Reziduurilor şi Bucuria Integralelor Reale Prezentare de Alexandru Negrescu

GIDD PENTRU CALCULUL CONSUMULUI DE CA.LOURA AL CONSTRUCTIILOR DOTATE CU ' A SISTEME PASIVE DE INCALZIRE SO LARA INDICATIV GP

ATTENUATION OF THE ACOUSTIC SCREENS IN CLOSED SPACES

AN APPROACH TO THE NONLINEAR LOCAL PROBLEMS IN MECHANICAL STRUCTURES

THE BEHAVIOUR OF ELASTOMERIC BEARINGS UNDER LOAD COMBINATIONS

ON THE QUATERNARY QUADRATIC DIOPHANTINE EQUATIONS (II) NICOLAE BRATU 1 ADINA CRETAN 2

Modelling the Steady State Characteristic of ph Neutralization Process: a Neuro-Fuzzy Approach

SIMULAREA DECIZIEI FINANCIARE

THE METROLOGY OF OPTICAL FIBRE LOSSES

Reactoare chimice cu curgere piston (ideala) (Plug Flow Reactor PFR) cu amestecare completa (Mixed Flow Reactor MFR) de tip batch (autoclava)

UNITATEA DE ÎNVĂȚARE 3 Analiza algoritmilor

Utilizarea limbajului SQL pentru cereri OLAP. Mihaela Muntean 2015

Gradul de comutativitate al grupurilor finite 1

Inteligenta Artificiala

Agricultural Engineering

RJBS. Masurari experimentale de timp de reverberatie intr-o sala de conferinte. Romanian Journal of Building Services Revista Românǎ de Instalații

LIGHTNING MVP System

Pentru clasa a X-a Ştiinţele naturii-sem II

TWO BOUNDARY ELEMENT APPROACHES FOR THE COMPRESSIBLE FLUID FLOW AROUND A NON-LIFTING BODY

THE OPERATIONAL FIABILITY IN THERMAL SYSTEMS THE WEIBULL DISTRIBUTION MODEL

Rezolvarea ecuaţiilor şi sistemelor de ecuaţii diferenţiale ordinare (II)

MATEMATICĂ 3 PROBLEME DE REFLECŢIE

FINDING THE TRACES OF A GIVEN PLANE: ANALYTICALLY AND THROUGH GRAPHICAL CONSTRUCTIONS

REGARDING THE OPTICAL TRAPPING FORCES ON MICROPARTICLES

A MODALITY OF USING DIRECT TORQUE CONTROL FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE POWER PRESSES

ANOVA IN THE EDUCATIONAL PROCESS

THE INFLUENCE OF SOME CHARACTERISTICS OF RANITIDINE HYDROCHLORIDE ON THE FORMING AND PREPARATION OF THE TABLETS

SOLUTII TEHNICE DE CRESTERE A RANDAMENTULUI PROCESULUI DE TAIERE A BETONULUI CU DISCURI DIAMANTATE

ACTUALITĂŢI ŞI PERSPECTIVE ÎN DOMENIUL MAŞINILOR ELECTRICE

COMPARATIVE STUDY OF STRUCTURAL ANALYSIS APPLIED TO AGRICULTURAL MACHINES BODIES AND ACCOMPLISHED WITH SOLID WORKS AND AUTODESK INVENTOR PROGRAMS

Ecuatii si inecuatii de gradul al doilea si reductibile la gradul al doilea. Ecuatii de gradul al doilea

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE BENDING THEORIES FOR ISOTROPIC PLATES. CASE STUDY

ACCURACY LIMITS OF HIGH PRESSURE NATURAL GAS DENSITY MEASUREMENT EXACTITĂŢI DE MĂSURARE A DENSITĂŢII GAZULUI NATURAL LA PRESIUNE ÎNALTĂ

Legi de distribuţie (principalele distribuţii de probabilitate) Tudor Drugan

COMPUTER FLUID DYNAMICS DETERMINATION OF INSIDE FLUID RESERVOIRS MOVEMENTS AND WALLS LOADS DURING EARTHQUAKES

TRANSPORTUL RADONULUI PRIN MATERIALELE DE

A GENERALIZATION OF A CLASSICAL MONTE CARLO ALGORITHM TO ESTIMATE π

Counties of Romania List

TRANSFERUL DE IMPULS. Notiuni generale despre fluide Elemente de reologie Statica fluidelor Dinamica fluidelor

COMPARATIVE STUDY ON DETERMINING THE INTERNAL FRICTION ANGLE FOR SAND

Habilitation thesis. Associate professor Dorin LELEA. Politehnica University of Timisioara. Timisoara, Romania

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE FRICTIONAL CONTACT IN PRE-SLIDING REGIME

Divizibilitate în mulțimea numerelor naturale/întregi

Definiţie. Pr(X a) - probabilitatea ca X să ia valoarea a ; Pr(a X b) - probabilitatea ca X să ia o valoare în intervalul a,b.

Procedeu de demonstrare a unor inegalităţi bazat pe inegalitatea lui Schur

THERMAL CONDUCTIVITY MEASUREMENT OF CONSTRUCTION MATERIALS USING THE THERMAL PROBE METHOD

SYNCHRONIZATION AND CONTROL IN THE DYNAMICS OF DOUBLE LAYER CHARGE STRUCTURES. AUTONOMOUS STOCHASTIC RESONANCE

QUASI-ANALYTIC SOLUTIONS OF FIRST-ORDER PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS USING THE ACCURATE ELEMENT METHOD

Analele Universităţii Constantin Brâncuşi din Târgu Jiu, Seria Inginerie, Nr. 3/2011

Teoreme de compresie-extensie de tip Krasnoselskii şi aplicaţii (Rezumatul tezei de doctorat)

Sisteme cu logica fuzzy cu mai multe intrari (MISO)

CALITATEA VIEŢII ÎN ORAŞELE ROMÂNEŞTI ÎN CONTEXTUL REFORMEI STATULUI

PROTECTII PRIN RELEE. (2) _ Principii si particularitati ale principalelor protectii

Barem de notare clasa a V-a

METODOLOGIE PRIVIND PROGRAMUL DE URMARIRE I in TIMP A COMPORTARII CONSTRUCTIILOR DIN PUNCT DE VEDERE AL CERINTELOR FUNCTIONALE

INFLUENCES IN THERMAL CONDUCTIVITY EVALUATION USING THE THERMAL PROBE METHOD; SOME PRACTICAL ASPECTS

OPENPH - NUMERICAL PHYSICS LIBRARY

DEZVOLTAREA UNUI NOU CONCEPT DE CONDUCERE A PROCESELOR DE DEFORMARE PLASTICA BAZAT PE NOI TEHNICI DE REDUCERE A DIMENSIONALITATII

Equations P $UnitSystem K kpa. F luid$ = Air (1) Input data for fluid. $If Fluid$= Air. C P = [kj/kg K] ; k = 1.

ANALYSIS OF THE THERMO-CONVECTION VARIATION IN TUBULAR HEAT EXCHANGERS FUNCTIONING WITH NANOFLUID

ASPECTS REGARDING NUMERICAL MODELING OF INDUCTIVE HEATING PROCESS FOR LOW VOLTAGE ELECTRICAL CABLES

MEASURING THE ELECTRIC AND MAGNETIC FIELDS ASSOCIATED WITH THE ELECTROSTATIC DISCHARGES

U.P.B. Sci. Bull., Series D, Vol. 73, Iss. 2, 2011 ISSN

ASPECTS OF INTERWORKING STRUCTURE-FOUNDATION- FOUNDATION SOIL FOR SPECIAL CONSTRUCTIONS

STRUCTURAL INTENSITY METHOD APPLIED TO STUDY OF VIBRATIONS DAMPING / METODA INTENSIMETRIEI STUCTURALE APLICATĂ LA STUDIUL AMORTIZĂRII VIBRAŢIILOR

TESTING IN SIMULATED AND ACCELERATED REGIME OF RESISTANCE STRUCTURES / TESTAREA IN REGIM SIMULAT SI ACCELERAT A STRUCTURILOR DE REZISTENTA

Utilizarea claselor de echivalenta in analiza asistata de calculator a sistemelor cu evenimente discrete

Modelarea traficului in cadrul retelelor de radiotelefonie mobila

Universitatea Politehnica Bucureşti Facultatea de Automatică şi Calculatoare Departamentul de Automatică şi Ingineria Sistemelor

OPTIMAL OBSERVABILITY OF PMU'S USING ANALYTIC HIERARCHY PROCESS (AHP) METHOD

BENEFICIILE OFERITE DE INTEGRAREA MATERIALELOR CU SCHIMBARE DE FAZĂ IN INSTALAȚIILE TERMICE

ANALIZA EXPERIMENTALA A PERFORMANTELOR UNor INSTALATII CU ABSORPTIE UTILIZAND AGENT INCALZITOR CU TEMPERATURA SCAZUTA IN DIFERITE CONDITII DE LUCRU

FATIGUE LIFE PREDICTION OF A CRACKED LAP SPLICE SPECIMEN USING FRACTURE MECHANICS PARAMETERS

Figura 7.12 Multiscopul: schema bloc simplificată a părţii specifice osciloscopului hibrid. U Y CS S/T-H ADC MD DAC TC

THEORETICAL DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL MODEL TO EVALUATE GRAVIMETRICAL FLOW RATE OF SEEDS THROUGH ORIFICES

VINDECAREA BOLILOR INCURABILE PRIN METODE NATURALE BY MIKHAIL TOMBAK

A COMPARATIVE ANALYSIS OF WEB BUCKLING RESISTANCE: STEEL PLATE GIRDERS GIRDERS WITH CORRUGATED WEBS

FORMULELE LUI STIRLING, WALLIS, GAUSS ŞI APLICAŢII

EURO3. Without EGR. NOx reduction. particulate filter. Trade-off. Euro V (2008) denox system B US2007 US

STRATIGRAPHIC INTERPRETATION OF THE BADENIAN FORMATIONS IN THE ROMANIAN PART OF THE PANNONIAN BASIN THE STEP FROM 2D TO 3D

INFLUENCE OF STRUCTURE COMPONENTS ON MACHINE TOOL ACCURACY

VIRTUAL INSTRUMENTATION SOFTWARE FOR THE RHEOLOGICAL PROPERTIES OF THE NON-NEWTONIAN FLUIDS

4/68. Mini-comutatoare cu came. Prezentare generalã a sistemului. Întreruptoare Pornit-Oprit TM. Comutatoare de comandã TM.

Rezultate etapa IV/2015

RAPORT DE ACTIVITATE AL FAZEI

HABILITATION THESIS TEZĂ DE ABILITARE

Transcription:

CERCETARI APLICATIVE PRIVIND DURABILITATEA LUBRIFIANTILOR INDUSTRIALI Radulescu Alexandru, Conf.dr.ing., Universitatea POLITEHNICA din Bucuresti Radulescu Irina, Drd.ing., S.C. I.C.T.C.M. S.A. Bucuresti ABSTRACT The paper propose a method for diagnosing the wear degrees of lubricants based on the determination of the rheological properties, more precisely the reducing of the viscosity values during the working time. An experimental stand was design and realised, according to squeeze film theory. Experimental results are analyzed and conclusions regarding the durability and the reserve of life for the analyzed lubricants are presented. 1. INTRODUCERE Una dintre problemele de actualitate ale economiei mondiale, privita in toate aspectele, este cresterea continua a cantitatilor de deseuri si reziduri ce rezulta in urma activitatilor umane, cu un impact ecologic devastator asupra mediului inconjurator. Statele industrializate, cu forta economica impresionanta, au initiat programe in valoare de sute de milioane sau miliarde de dolari pe an, pentru a preveni, combate si opri degradarea ecosistemului terestru. In acest sens, o atentie deosebita se acorda problemei gestionarii deseurilor petroliere, din mai multe puncte de vedere: evitarea risipei de combustibili si lubrifianti, recuperarea si reconditionarea lubrifiantilor, crearea de combustibili ecologici sau de lubrifianti biodegradabili etc, [3]. In acest sens, lucrarea de fata propune o metoda de diagnosticare rapida a lubrifiantilor lichizi (utilizati la automobile, aparate de zbor, nave maritime, locomotive precum si la diferite instalatii), pornind de la ideea ca schimbul de ulei se impune a fi facut atunci cand uleiul este complet uzat si nu dupa recomandarile teoretice ale producatorului. Stabilirea momentului de inlocuire a uleiului este destul de dificila deoarece acesta depinde de factori greu de controlat. In unele cazuri, la automobile, uleiul se schimba mai frecvent decat este necesar, pentru a avea certitudinea ca eficacitatea uleiului nu a fost complet epuizata. Un astfel de procedeu nu este daunator din punct de vedere tehnic, dar este costisitor. Degradarea uleiului in timpul serviciului depinde, in afara de durata de functionare a motorului, de multi alti factori. Exista doua cauze principale ale degradarii uleiului care reclama schimbarea sa: oxidarea si impurificare. La temperaturi ridicate de functionare, uleiurile cu stabilitate termo-oxidanta scazuta formeaza depuneri de carbune si de lacuri, precum si acizi corosivi. In ceea ce priveste impurificarea, aceasta se datoreaza condensarii vaporilor de combustibil si apa precum si particulelor de rugina sau metalice provenite din uzura motorului, [5], [6].

Gradul de impurificare si durata de utilizare a uleiului depind de conditiile de exploatare, de calitatea uleiului, de constructia si de starea tehnica a motorului. Aprecierea stadiului de degradare si a momentului de schimbare a uleiului se fac prin analizarea periodica a caracteristicilor lui fizicochimice (Fig.1). Uleiul se considera degradat (uzat) atunci cand caracteristicile lui au atins anumite valori limita stabilite pentru fiecare tip de motor de catre constructor. Principalii parametri considerati in acest sens sunt: densitatea, viscozitatea, continutul de combustibil, punctul de inflamabilitate, culoarea, insolubilele in pentan, insolubilele in benzen, cenusa, continutul de apa, aciditatea si bazicitatea uleiului, [8]. Fig. 1 Caracteristicile fizico-chimice ale uleiurilor, [8] In acest sens se propune identificarea si dezvoltarea unei noi metode de diagnosticare rapida a lubrifiantilor lichizi cu ajutorul fenomenului de expulzare a peliculei de lubrifiant (squeeze-film). Metodologia de estimarea gradului de uzura a lubrifiantului utilizeaza o teorie originala de calcul a distantei in sensul unei norme in spatiile multivectoriale. Metoda propusa pentru diagnosticare este originala, foarte rapida si foloseste pentru diagnosticare o cantitate foarte mica de lubrifiant (circa 10 ml), putandu-se preciza intr-un timp scurt gradul de uzura din punct de vedere al proprietatilor acestuia in conditiile unei curgeri hidrodinamice, [2], [4], [7]. 2. INSTALATIA EXPERIMENTALA Standul experimental utilizat pentru realizarea determinarilor experimentale este un reogoniometru Weissenberg modificat, format din urmatoarele elemente principale (fig. 2): Unitatea de lucru centrala; Sistemul de antrenare a discului superior, corespunzator cuplei de frecare; Sistemul de actionare electrica si comanda a motorului; Traductorii de presiune;

Traductorul de deplasare; Sistemul de achizitie si prelucrare a datelor. In figura 3 se prezinta de asemenea un detaliu privind constructia si amplasarea traductoarelor de presiune si de deplasare. Motor actionare Transmisie mecanica Zona de masura Sistem comanda motor Achizitie si prelucrare de semnal Fig. 2 Instalatie experimentala pentru testarea lubrifiantilor Pentru achizitia si prelucrarea numerica a datelor experimentale a fost utilizat software-ul LabVIEW, [1]. Masurarea semnalelor preluate de la cele trei traductoare de presiune si de la traductorul de deplasare a fost realizata cu ajutorul unei placi de achizitie de date NI USB-6008. Incarcand pe rand, fiecare din cele trei traductoare, cu o sarcina de 200 g, au fost obtinute urmatoarele relatii de conversie a semnalului electric in unitati de presiune, respectiv de deplasare (tab. 1): Tab. 1 Relatii de conversie a semnalului electric Traductor deplasare Traductor presiune Lateral Median Central

Fig. 3 Detaliu de amplasare traductoare 3. REZULTATE In protocolul de testare s-a stabilit folosirea a 4 viteze de coborare a discului superior mobil, cea de-a treia viteza fiind cea folosita pentru testarea reologica propriu-zisa. In timpul expulzarii filmului de lubrifiant, se inregistreaza valoarea instantanee a presiunii in trei puncte de masura de pe placa inferiora (dispuse la distante diferite fata de centrul placii) si se traseaza variatia presiunii in timp, dupa schema de incarcare prezentata in figura 4. Forma acestei curbe este data, pentru o viteza constanta de coborare a placii superioare, de functia de viscozitate a fluidului si de elasticitatea acestuia (daca este cazul). Prin integrarea distributiei de presiuni se obtine forta totala (si variatia acestei marimi in timp), un parametru de control important in stabilirea uzurii lubrifiantului. In prima faza de calibrare a aparatului experimental s-a folosit drept fluid de lucru glicerina, cunoscut pentru proprietatile sale reologice remarcabile fluid perfect newtonian, cu viscozitate constanta indiferent de gradientul de viteza. Ciclul de incarcare propus pentru trasarea curbelor de expulzare specifice fluidelor proaspate si uzate este compus din: Coborare de la grosimea de film de 6 mm pana la grosimea de 4 mm cu viteza de expulzare mare de 10 mm/s; Coborare de la grosimea de filmde 4 mm pana la grosimea de 0.6 mm cu viteza de expulzare medie de 1 mm/s; Coborare de la grosimea de film de 0.6 mm pana la grosimea de 0.1 mm cu viteza de expulzare mica, pre-programata la valorile de 0.25, 0.50, 0.75 si 1 mm/s; Mentinerea la grosimea minima de film pe o perioada de 5 s; Retragerea la pozitia initiala (grosime de film de 6 mm) cu viteza medie de 1 mm/s. Pe parcursul acestui ciclu, zona de masurare de interes este cea de viteza minima (zona a treia), unde se manifesta cu precadere particularitatile fenomenului de expulzare si apare diferenta neta intre fluidul proaspat si uzat. In aceasta zona se observa aparitia unor presiuni maxime, cu valori de ordinul MPa, dar si a fenomenului de depresiune si de cavitatie pe cursa de ridicare a placii superioare.

Fig. 4 Variatia deplasarii placii mobile si variatia presiunii inregistrata pe placa fixa de cei trei traductori de forta (fluid testat glicerina, viscozitate 0.56 Pa s; in grafic scarile sunt calitative) Fluidele de lucru testate au fost uleiul de motor 15W40 si uleiul hidraulic HLP 46, in stare proaspata si uzata, [8]. In figurile 5 si 6 sunt prezentate doua exemple specifice de achizitii de date privind variatia presiunii in filmul de lubrifiant, pentru uleiul 15W40 in stare proaspata sau uzata, la o viteza de expulzare de 0,50 mm/s si temperatura de 20 0 C. Fig. 5 Achizitie de date pentru presiunea din filmul de lubrifiant si deplasarea semicuplei mobile (ulei 15W40 in stare proaspata)

Fig. 6 Achizitie de date pentru presiunea din filmul de lubrifiant si deplasarea semicuplei mobile (ulei 15W40 in stare uzata) Pentru a se pune in evidenta diferenta dintre comportamentul fluidului proaspat si al celui uzat, se vor trasa curbele de expulzare corespunzatoare vitezei minime (variatia presiunii din film in functie de grosimea filmului de lubrifiant), pentru toate cele trei traductoare de presiune dispuse pe stand. Pentru cele doua achizitii de date prezentate in figurile 5 si 6, rezultatele au fost prelucrate si analizate, rezultand curbele finale caracteristice (figurile 7 si 8). Se pot observa clar diferentele de comportament dintre uleiurile proaspete si uzate, remarcandu-se in special valorile obtinute pentru presiunea maxima din filmul de lubrifiant. Ulei 15W40 proaspat - V = 0.5 mm/s 2.5 Presiune, MPa 2 1.5 1 0.5 Traductor presiune central Traductor presiune median Traductor presiune lateral 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Grosime film, mm Fig. 7 Variatia presiunii in functie de grosimea filmului de lubrifiant (ulei 15W40 in stare proaspata)

Ulei 15W40 uzat - V = 0.5 mm/s Presiune, MPa 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Grosime film, mm Traductor presiune central Traductor presiune median Traductor presiune lateral 4. CONCLUZII Fig. 8 Variatia presiunii in functie de grosimea filmului de lubrifiant (ulei 15W40 in stare uzata) Standul experimental realizat are drept componenta principala un dispozitiv de masurare original, cuplat cu un sistem de achizitie si prelucrare de date. Utilizand o cantitate mica din lubrifiantul de diagnosticat si doua semicuple plane orizontale una fixa inferioara si una mobila superioara, se inregistreaza variatia in timp a grosimii filmului de lubrifiant cu ajutorul unui traductor de proximitate, in timp ce presiunea din film este determinata cu trei traductoare dispuse radial. Curba de squeeze-film astfel inregistrata constituie amprenta lubrifiantului utilizat, amprenta ce depinde de o multitudine de factori printre care si gradul de uzura al lubrifiantului. Au fost realizate teste de expulzare comparativa pentru uleiurile proaspete si uzate, constatandu-se o legatura directa intre distributia de presiuni si gradul de uzura al lubrifiantilor. Cu cat lubrifiantii sunt mai uzati, cu atat presiunile maxime din film au valori mai reduse in comparatie cu lubrifiantul proaspat. De asemenea, gradul de acuratete al raspunsului dinamic obtinut este mult mai mic fata de cazul fluidelor proaspete. BIBLIOGRAFIE [1]. Arsenoiu, L., Savu, T., Szuder, A., Bazele programarii in LabVIEW, Ed. Printech, Bucuresti, 1999. [2]. Briant, J. s.a., Propriétés rhéologiques des lubrifiants, Ed. Technique, Paris, 1985. [3]. Lefevre, R., Graissage et Tribotechnique, I, Inst. Franc. Petrole, Paris, 1975. [4]. Radulescu, Al.V. "The grease squeeze film between circular plates", BALKANTRIB '93, Sofia, oct.1993, p.484-491 [5]. Salvendy, G., Handbook of Industrial Engineering, Section 13.6, John Wiley ans Sons, Inc., New Zork, 1982. [6]. Walters K., Rheometry, Chapman&Hall, London, 1975. [7]. *** The rheology of lubricating greases, ELGI, Amsterdam, 2000. [8]. *** Catalog de Produse Petroliere, PECO, 1993