W AŒCIWOŒCI TRIBOLOGICZNE SIARKOWANYCH OLEJÓW ROŒLINNYCH

Podobne dokumenty
CZTEROKULOWA MASZYNA TARCIA ROZSZERZENIE MOŻLIWOŚCI BADAWCZYCH W WARUNKACH ZMIENNYCH OBCIĄŻEŃ

BADANIA WPŁYWU PREPARATU EKSPLOATACYJNEGO O DZIAŁANIU CHEMICZNYM NA WŁASNOŚCI SMARNE OLEJU OBIEGOWEGO STOSOWANEGO W SILNIKACH OKRĘTOWYCH

OCENA ODPORNOŚCI NA UTLENIANIE ORAZ WŁAŚCIWOŚCI SMARNYCH KOMPOZYCJI OLEJU ROŚLINNEGO

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2 W OBECNOŚCI PREPARATU EKSPLOATACYJNEGO O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE OLEJÓW ROŚLINNYCH JAKO POTENCJALNYCH BAZ ŚRODKÓW SMAROWYCH

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH BRĄZU CuSn12Ni2

WPŁYW DODATKU NA WŁASNOŚCI SMAROWE OLEJU BAZOWEGO SN-150

BADANIA WPŁYWU PREPARATU EKSPLOATACYJNEGO O DZIAŁANIU CHEMICZNYM NA WŁAŚCIWOŚCI SMARNE OLEJU TITAN TRUCK PLUS 15W40 STOSOWANEGO W SILNIKACH OKRĘTOWYCH

BADANIA NAD MODYFIKOWANIEM WARUNKÓW PRACY ŁOŻYSK ŚLIZGOWYCH SILNIKÓW SPALINOWYCH

CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE ROŚLINNYCH OLEJÓW BAZOWYCH DLA OLEJÓW HYDRAULICZNYCH

BADANIE STABILNOŚCI WŁAŚCIWOŚCI INHIBITOWANYCH KOMPOZYCJI OLEJOWYCH PO TESTACH PRZYSPIESZONEGO UTLENIANIA

WPŁYW RODZAJU ZAGĘSZCZACZA NA CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE SMARÓW PLASTYCZNYCH

BIODEGRADOWALNE OLEJE SMAROWE DO PRZELOTOWYCH UKŁADÓW SMAROWANIA

BADANIE ROLI DODATKÓW AW/EP W PRZEMIANACH WARSTWY WIERZCHNIEJ PRZY OBCI ENIU ZACIERAJ CYM

CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE SMARÓW PLASTYCZNYCH WYTWORZONYCH NA MODYFIKOWANYCH OLEJACH ROŚLINNYCH

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI SMARNYCH OLEJU SILNIKOWEGO TITAN TRUCK PLUS 15W40 MODYFIKOWANEGO PREPARATEM EKSPLOATACYJNYM O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

WPŁYW EPOKSYDOWANYCH OLEJÓW SOJOWYCH NA WŁAŚCIWOŚCI SMARNE I FIZYKOCHEMICZNE OLEJÓW ROŚLINNYCH

KSZTAŁTOWANIE TRIBOLOGICZNYCH WŁAŚCIWOŚCI EKOLOGICZNYCH SMARÓW PLASTYCZNYCH

BADANIA SMARNOŚCI WYBRANYCH PALIW ZASTĘPCZYCH STOSOWANYCH W TRANSPORCIE SAMOCHODOWYM

W AŒCIWOŒCI PRZECIWZU YCIOWE, PRZECIWZATARCIOWE I TRWA OŒÆ ZMÊCZENIOWA WÊZ A TARCIA JAKO EFEKT RODZAJU I STÊ ENIA DODATKÓW SMARNOŒCIOWYCH W OLEJU

ANALIZA PORÓWNAWCZA WŁASNOŚCI SMARNYCH OLEJU MASZYNOWEGO AN-46 PRZED I PO PROCESIE EKSPLOATACJI

WPŁYW DODATKU MODYFIKUJĄCEGO AR NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE EKOLOGICZNYCH SMARÓW PLASTYCZNYCH

WPŁYW NIEKONWENCJONALNYCH DODATKÓW: α BN, SFR I POLY TFE NA WŁAŚCIWOŚCI SMARNOŚCIOWE I REOLOGICZNE OLEJU BAZOWEGO

WPŁYW BIODODATKÓW OTRZYMANYCH Z ODPADOWYCH PRODUKTÓW RAFINACJI OLEJU RZEPAKOWEGO NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE ESTROWEGO OLEJU SMAROWEGO

WPŁYW DODATKU SMARNEGO NA CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE NISKOTEMPERATUROWEGO SMARU PLASTYCZNEGO

WPŁYW OCZYSZCZANIA OLEJÓW SPRĘŻARKOWYCH NA ICH WŁAŚCIWOŚCI SMARNE

CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE NIEKTÓRYCH SMARÓW PLASTYCZNYCH PODDANYCH UGNIATANIU W OBECNOŚCI WODY

OCENA WŁASNOŚCI SMARNYCH WYBRANYCH ŚRODKÓW SMAROWYCH STOSOWANYCH W EKSPLOATACJI URZĄDZEŃ DŹWIGOWYCH

Wpływ rodzaju fazy zdyspergowanej na właściwości tribologiczne smarów plastycznych wytworzonych na oleju lnianym

BIODEGRADOWALNY OLEJ HYDRAULICZNY O PODWYŻSZONYCH WŁAŚCIWOŚCIACH SMARNYCH

T R I B O L O G I A 99. Alicja LABER *

WPŁYW RODZAJU FAZY DYSPERGUJĄCEJ NA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE SMARÓW PLASTYCZNYCH

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH POLIAMIDU PA6 I MODARU

WSPÓŁODDZIAŁYWANIE DODATKÓW TECHNOLOGICZNYCH ZAWARTYCH W OLEJACH HANDLOWYCH Z PREPARATEM EKSPLOATACYJNYM O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

WPŁYW RODZAJU CIECZY BAZOWEJ SMARÓW PLASTYCZNYCH NA ZUŻYCIE ZMĘCZENIOWE MODELOWEGO WĘZŁA TARCIA

Ocena właściwości tribologicznych paliw roślinnych w aspekcie wpływu na proces zużycia aparatury wtryskowej silników o zapłonie samoczynnym

CHARAKTERYSTYKI TRIBOLOGICZNE OLEJU SMAROWEGO EKSPLOATOWANEGO W SILNIKU OKRĘTOWYM

PADY DIAMENTOWE POLOR

PORÓWNANIE SKUTECZNOŚCI DZIAŁANIA WYBRANYCH BIODODATKÓW I KLASYCZNEJ WIELOFUNKCYJNEJ SUBSTANCJI USZLACHETNIAJĄCEJ

OCENA ODDZIAŁYWAŃ POMIĘDZY EKOLOGICZNYM DODATKIEM SMARNYM I DODATKAMI PRZECIWUTLENIAJĄCYMI W SYNTETYCZNEJ BAZIE OLEJOWEJ

BADANIE SMARNOŚCI OLEJU NAPĘDOWEGO Z DODATKIEM ESTRÓW OLEJU RZEPAKOWEGO PRZY UŻYCIU APARATU HFRR

Problemy aplikacji ekologicznego oleju przekładniowego

KOMPLEKSOWE PORÓWNANIE MODELOWYCH KOMPOZYCJI OLEJOWYCH NA BAZIE OLEJU MINERALNEGO, SYNTETYCZNEGO, BIAŁEGO I NATURALNEGO

ZMIANA WŁAŚCIWOŚCI EMULSYJNYCH CIECZY OBRÓBKOWYCH PODCZAS EKSPLOATACJI

Wpływ dodatku Molyslip 2001E na właściwości. przeciwzużyciowe olejów silnikowych

Badania tribologiczne dodatku MolySlip 2001G

ANALIZA ZMIAN SMARNOŚCI OLEJU SILNIKOWEGO STOSOWANEGO W SILNIKU CEGIELSKI-SULZER 3AL25/30

Dobór baz olejowych do węzłów tarcia z elementami pokrytymi powłoką WC/C

Projektowanie procesów logistycznych w systemach wytwarzania

METODY BADANIA SMARNOŚCI I ICH ROZDZIELCZOŚĆ

Prezentacja dotycząca sytuacji kobiet w regionie Kalabria (Włochy)

WP YW ZAWARTOŒCI NAPE NIACZA NA W AŒCIWOŒCI TARCIOWE KOMPOZYTÓW POLITETRAFLUOROETYLENU

MOTOR OIL CHARAKTERYSTYKA.

MASZYNA MT-1 DO BADANIA WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNYCH ZE ZMIANĄ NACISKU JEDNOSTKOWEGO

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

PROBLEMY NIEKONWENCJONALNYCH UKŁADÓW ŁOŻYSKOWYCH. Łódź maja 1995 roku BADANIA PORÓWNAWCZE WŁASNOŚCI TRIBOLOGICZNYCH MATERIAŁÓW CERAMICZNYCH

BADANIA WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNYCH SMARU PLASTYCZNEGO MODYFIKOWANEGO PROSZKIEM PTFE I MIEDZI

TEST dla stanowisk robotniczych sprawdzający wiedzę z zakresu bhp

OCENA SMARNOŚCI MIESZANIN ESTRÓW METYLOWYCH KWASÓW TŁUSZCZOWYCH OTRZYMYWANYCH Z OLEJÓW ROŚLINNYCH W OLEJU NAPĘDOWYM

1. Wstêp. 2. Metodyka i zakres badañ WP YW DODATKÓW MODYFIKUJ CYCH NA PODSTAWOWE W AŒCIWOŒCI ZAWIESIN Z POPIO ÓW LOTNYCH Z ELEKTROWNI X

Dr inż. Andrzej Tatarek. Siłownie cieplne

3.2 Warunki meteorologiczne

TRIBOLOGIA 5/2003 (191) TEORIA I PRAKTYKA

Atpolan BIO 80 EC. Atpolan BIO 80 EC

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

MODYFIKOWANIE WŁASNOŚCI SMARNYCH OLEJÓW STOSOWANYCH W SILNIKU ODRZUTOWYM ORAZ W UKŁADACH STEROWANIA LOTEM

BADANIA EKSPLOATACYJNE OLEJU RZEPAKOWEGO JAKO OLEJU SILNIKOWEGO

ON INFLUENCE OF DIESEL OIL SORT ON FRICTION AND WEAR PROCESSES Tarkowski Piotr, Paluch Roman Katedra Pojazdów Samochodowych Politechnika Lubelska

DOPALACZE. - nowa kategoria substancji psychoaktywnych

WŁAŚCIWOŚCI TRIBOLOGICZNE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ CRN W WARUNKACH TARCIA MIESZANEGO

WPŁYW MODYFIKACJI OLEJU NANOCZĄSTECZKAMI MIEDZI NA JEGO EFEKTYWNOŚĆ SMAROWANIA

PRZECIWZUŻYCIOWE POWŁOKI CERAMICZNO-METALOWE NANOSZONE NA ELEMENT SILNIKÓW SPALINOWYCH

WPŁYW PALIWA RME W OLEJU NAPĘDOWYM NA WŁAŚCIWOŚCI SMARNE W SKOJARZENIU STAL ALUMINIUM

Powszechność nauczania języków obcych w roku szkolnym

Techniki korekcyjne wykorzystywane w metodzie kinesiotapingu

DIAGNOSTYKA INTENSYWNOŚCI ZUŻYCIA OLEJU SILNIKOWEGO W CZASIE EKSPLOATACJI

Wpływ wymuszeń mechanicznych na zmianę właściwości tribologicznych smarów plastycznych wytworzonych na bazie mineralnej

EFEKTY EKSPLOATACYJNE SILNIKA SPALINOWEGO SMAROWANEGO PREPARATEM EKSPLOATACYJNYM O DZIAŁANIU CHEMICZNYM

SIGMA COATINGS. Ochrona przysz³oœci

WŁAŚCIWOŚCI SMARNE OLEJU Z ALG W SKOJARZENIU STAL STAL

Sytuacja na rynkach zbytu wêgla oraz polityka cenowo-kosztowa szans¹ na poprawê efektywnoœci w polskim górnictwie

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

POPRAWA WARUNKÓW PRACY WĘZŁA TARCIA POPRZEZ ZASTOSOWANIE PREPARATÓW EKSPLOATACYJNYCH DO OLEJU SMAROWEGO

OGŁOSZENIE. nr tel. (48) nr fax (48) adres internetowy: ZAPRASZA ZADANIE NR 1

Dziennik Ustaw Nr Poz. 549 ROZPORZÑDZENIE MINISTRA GOSPODARKI 1) z dnia 24 kwietnia 2007 r.

Inteligentna formuła

Klasyfikacja i oznakowanie substancji chemicznych i ich mieszanin. Dominika Sowa

ANALIZA ZACIERANIA ELEMENTÓW POMPY WTRYSKOWEJ ROZDZIELACZOWEJ CAV DPA ZASILANEJ MIESZANINĄ ON I EETB

Wpływ wymuszeń mechanicznych na zmianę właściwości smarnych biodegradowalnego smaru plastycznego wytworzonego na bazie roślinnej

PROBLEMY NIEKONWENCJONALNYCH UKŁADÓW ŁOŻYSKOWYCH. Łódź, maja 1997 r.

Rekompensowanie pracy w godzinach nadliczbowych

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

Zagro enia fizyczne. Zagro enia termiczne. wysoka temperatura ogieñ zimno

POMIAR STRUMIENIA PRZEP YWU METOD ZWÊ KOW - KRYZA.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1)

PRACE. Instytutu Szk³a, Ceramiki Materia³ów Ogniotrwa³ych i Budowlanych. Nr 4

DZIENNIK USTAW RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

Seria 240 i 250 Zawory regulacyjne z si³ownikami pneumatycznymi z zespo³em gniazdo/grzyb AC-1 lub AC-2

Wybrane dane demograficzne województwa mazowieckiego w latach

Transkrypt:

5-2003 T R I B O L O G I A 241 El bieta ROGOŒ*, Andrzej URBAÑSKI*, Joanna KARAŒ* W AŒCIWOŒCI TRIBOLOGICZNE SIARKOWANYCH OLEJÓW ROŒLINNYCH TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF SULFURIZED VEGETABLE OILS S³owa kluczowe oleje roœlinne, siarkowanie, w³aœciwoœci przeciwzu yciowe, w³aœciwoœci przeciwzatarciowe Key-words vegetable oils, sulfurization, antiwear properties, antiseizure properties Streszczenie W artykule omówiono w³aœciwoœci tribologiczne olejów roœlinnych poddanych procesowi siarkowania. Badano dzia³anie przeciwzatarciowe i przeciwzu yciowe oleju rzepakowego i s³onecznikowego, równie w warunkach ekstremalnych wymuszeñ. Badania realizowano za pomoc¹ aparatu czterokulowego oraz testera T-02. W wyniku przeprowadzonych badañ wykazano, e wprowadzenie siarki ma zró nicowany wp³yw na w³aœciwoœci przeciwzu yciowe roœlinnej * Instytut Technologii Eksploatacji (ITeE), Zak³ad Tribologii, ul. Pu³askiego 6/10, 26 600 Radom, tel. (0-48) 36-442-41.

242 T R I B O L O G I A 5-2003 bazy olejowej, natomiast zdecydowanie poprawia jej w³aœciwoœci przeciwzatarciowe. Wielkoœæ zmian ocenianych w³aœciwoœci uzale niona jest od rodzaju oleju, oraz od iloœci i warunków wprowadzania do nich siarki. Ocena w³aœciwoœci smarnych olejów w warunkach zacierania wykaza³a szczególnie korzystne oddzia³ywanie siarki na w³aœciwoœci oleju rzepakowego. Wprowadzenie siarki do tego oleju znacznie zwiêksza odpornoœæ na zacieranie wêz³a tarcia smarowanego siarkowanym olejem w porównaniu do wêz³a smarowanego olejem bazowym. WPROWADZENIE Konwencjonalne œrodki smarowe z ropy naftowej stanowi¹ zagro enie ekologiczne dla cz³owieka i jego otoczenia [L. 1]. Szkodliwe s¹ sk³adniki bazy naftowej, dodatków uszlachetniaj¹cych oraz powstaj¹ce podczas eksploatacji produkty przemian termooksydacyjnych [L. 2]. Obni enie negatywnych oddzia³ywañ gospodarki naftowymi œrodkami smarnymi na ekosystem spowodowa³o wzrost zainteresowania produktami o mniejszej szkodliwoœci ekologicznej np. opartymi na bazach pochodzenia roœlinnego i zwierzêcego. Zaletami olejów roœlinnych s¹ tak e dobre w³aœciwoœci przeciwzu yciowe, lepkoœciowo-temperaturowe, przeciwkorozyjne i przeciwpienne [L. 3, 4]. Jednak zastosowanie olejów roœlinnych do wytwarzania œrodków smarowych wymaga zmiany ich struktury chemicznej lub wprowadzenia dodatków uszlachetniaj¹cych w takim zakresie, aby uzyskaæ kompozycjê o w³aœciwoœciach zbli onych do produktów pochodzenia naftowego. Jedn¹ z dróg modyfikacji olejów roœlinnych w kierunku uzyskania œrodków smarowych pracuj¹cych w warunkach wysokich obci¹ eñ jest ich siarkowanie. METODA BADAÑ Przedmiotem badañ by³y ró ni¹ce siê sk³adem chemicznym rafinowane oleje: rzepakowy i s³onecznikowy poddawane procesowi siarkowania w ró nych warunkach. Zmiennymi parametrami procesu by³a temperatura, obecnoœæ katalizatora oraz iloœæ wprowadzanej siarki. Wariantowan¹ iloœæ siarki w zakresie 0,25 1% i 7 10% wprowadzano odpowiednio do oleju rzepakowego i s³onecznikowego, a nastêpnie prowadzono proces w temperaturze 120, 125 i 130 C z udzia³em lub bez katalizatora. Efektywnoœæ dzia³ania siarki wprowadzonej do oleju rzepakowego i s³onecznikowego oceniano na podstawie zmian w³aœciwoœci smarnych

5-2003 T R I B O L O G I A 243 olejów nastêpuj¹cych w wyniku siarkowania. Badania prowadzono zgodnie z norm¹ PN-76/C-04147 za pomoc¹ aparatu czterokulowego oraz z metodami opracowanymi w Instytucie Technologii Eksploatacji przy zastosowaniu testerów T-02 [5] i T-18 [6]. Elementami testowymi by³ kulki wykonane ze stali ³o yskowej H 15 oraz tuleja ze stali 45 i gwintownik M10. Badania w³aœciwoœci przeciwzu yciowych za pomoc¹ aparatu czterokulowego prowadzono przy sta³ym obci¹ eniu 392,1 N i prêdkoœci 1450 obr./min. w czasie 1 h. Ocenê w³aœciwoœci smarnych przeprowadzon¹ za pomoc¹ urz¹dzenia T-02 prowadzono przy liniowo narastaj¹cym obci¹ eniu wêz³a tarcia przy prêdkoœci obrotowej wrzeciona 500 obr./min., prêdkoœci narastania obci¹ enia 409 N/s oraz maksymalnym obci¹ eniu wêz³a 7200 N. Wyznaczano wartoœæ obci¹ enia zacieraj¹cego P t, bêd¹cego miar¹ trwa³oœci filmu smarnego tworzonego przez olej oraz granicznego nacisku zatarcia p oz, charakteryzuj¹cego w³aœciwoœci smarne oleju w warunkach zacierania. Za pomoc¹ testera T-18 oceniano moment oporów ruchu przy gwintowaniu z prêdkoœci¹ 240 obr./min. w obecnoœci badanego oleju. WYNIKI BADAÑ Badania w³aœciwoœci smarnych przeprowadzone za pomoc¹ aparatu czterokulowego wykaza³y, e zarówno w³aœciwoœci przeciwzu yciowe, jak i przeciwzatarciowe siarkowanych olejów roœlinnych zale ¹ od warunków procesu siarkowania: iloœci zwi¹zanej siarki, temperatury procesu i obecnoœci katalizatora. Wp³yw warunków siarkowania jest bardzo zró nicowany (Rys.1 i 2). a) b) œrednica skazy [mm] 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 120st.C 125st.C 130st.C 0 0,25 0,5 1 zawartoœæ siarki [%] obci¹ enie zespawania [N] 9000 7500 6000 4500 3000 1500 0 120st.C 125st.C 130st.C 0 0,25 0,5 1 zawartoœæ siarki [%] Rys. 1. Wp³yw warunków siarkowania na w³aœciwoœci a) przeciwzu yciowe i b) przeciwzatarciowe oleju rzepakowego Fig. 1. The influence of sulfurization conditions on tribological properties of the rapeseed oil: a) antiwear properties, b) antiseizure properties

244 T R I B O L O G I A 5-2003 Analiza danych zestawionych na Rys. 1a wskazuje, e wprowadzenie 0,25% siarki do oleju rzepakowego pogarsza jego w³aœciwoœci przeciwzu- yciowe. Zwiêkszenie udzia³u siarki do 0,5 i 1% powoduje ich poprawê. W³aœciwoœci przeciwzu yciowe oleju zawieraj¹cego 0,25 i 0,5% siarki pogarszaj¹ siê wraz ze wzrostem temperatury siarkowania i poprawiaj¹ w miarê zwiêkszania udzia³u siarki. Wprowadzenie 1% siarki poprawia oceniane w³aœciwoœci oleju rzepakowego siarkowanego w temperaturze 130 C, nieznacznie pogarsza po procesie przeprowadzonym w temperaturze 125 C. W temperaturze 120 C siarka nie zosta³a ca³kowicie zwi¹zana oleju nie badano. Najmniejsz¹ œrednic¹ skazy charakteryzuje siê olej rzepakowy siarkowany w temperaturze 125 C zawieraj¹cy 0,5% siarki oraz w temperaturze 130 C z 1% udzia³em siarki. Najskuteczniej chroni on wêze³ tarcia przed zu yciem. Analiza w³aœciwoœci przeciwzatarciowych wykaza³a systematyczny wzrost wartoœci obci¹ enia zespawania wraz ze wzrostem zawartoœci siarki w oleju rzepakowym (Rys. 1b). Jednoczeœnie stwierdzono niekorzystny wp³yw podwy szenia temperatury siarkowania ze 120 i 125 do 130 C na wartoœæ ocenianego parametru. We wszystkich badanych przypadkach w³aœciwoœci przeciwzatarciowe oleju pogorszy³y siê. Najwiêksz¹ zdolnoœæ przeciwdzia³aniu zatarciu wykazuje olej zawieraj¹cy 1% siarki (temperatura procesu 125 C). Wyniki badañ uzyskane po testach przeprowadzonych dla oleju s³onecznikowego wskazuj¹, e wprowadzenie siarki do tego oleju nieznacznie poprawia jego w³aœciwoœci przeciwzu yciowe i bardzo znacz¹co prze- a) b) œrednica skazy [mm] 0,68 0,6 0,52 0,44 0,36 0,28 0,2 bez katalizatora z katalizatorem 7 10 zawartoœæ siarki [%] obci¹ enie zespawania [N] 9000 6000 3000 0 7 10 zawartoœæ siarki [%] bez katalizatora z katalizatorem Rys. 2. Wp³yw warunków siarkowania na w³aœciwoœci a) przeciwzu yciowe i b) przeciwzatarciowe oleju s³onecznikowego Fig. 2. The influence of sulfurization conditions on tribological properties of the sunflower oil: a) antiwear properties, b) antiseizure properties

5-2003 T R I B O L O G I A 245 ciwzatarciowe (Rys. 2). Obecnoœæ siarki w niewielkim stopniu obni a œrednicê skazy na kulkach testowych (Rys. 2a), przy czy olej zawieraj¹cy 7% pierwiastka wykazuje skuteczniejsz¹ ochronê wêz³a tarcia przed zu yciem ni olej zawieraj¹cy go 10%. Prowadzenie procesu siarkowania z udzia- ³em katalizatora w niewielkim stopniu wp³ywa na w³aœciwoœci przeciwzu- yciowe oleju s³onecznikowego przyczynia siê do zmniejszenia œrednicy skazy na kulkach testowych o ok. 0,1%. Przeprowadzone badania wykaza³y bardzo dobre w³aœciwoœci przeciwzatarciowe siarkowanego oleju s³onecznikowego (Rys. 2b). We wszystkich badanych przypadkach stwierdzono ponad 8-krotny wzrost wartoœci obci¹ enia zespawania siarkowanego oleju w odniesieniu do oleju bazowego. Obecnoœæ katalizatora w procesie siarkowania nie zmienia ocenianych w³aœciwoœci oleju s³onecznikowego. Ocena w³aœciwoœci smarnych siarkowanego oleju rzepakowego po testach przeprowadzonych za pomoc¹ testera T-02 wskazuje, e zarówno wartoœci obci¹ enia zacieraj¹cego P t, jak i granicznego nacisku zatarcia p oz przewy szaj¹ wartoœci uzyskane dla oleju bazowego (Rys. 3). Proces siarkowania korzystnie wp³ywa na trwa³oœæ warstwy smarowej i w³aœciwoœci przeciwzu yciowe w warunkach zacierania oleju rzepakowego. a) b) obci¹ enie zacieraj¹ce [N] 3200 2900 2600 2300 2000 120st.C 125st.C 130st.C 0 0,25 0,5 1 zawartoœæ siarki [%] graniczny nacisk zatarcia [N/mm2] 4000 3200 2400 1600 800 0 120st.C 130st.C 125st.C 0 0,25 0,5 1 zawartoœæ siarki [mm] Rys. 3. Wp³yw warunków siarkowania oleju rzepakowego na wartoœæ a) obci¹ enia zacieraj¹cego i b) granicznego nacisku zatarcia wyznaczone za pomoc¹ testera T-02 Fig. 3. The influence of sulfurization conditions on tribological properties of the rapeseed oil on: a) scuffing load, b) limiting pressure of seizure Najkorzystniejszymi w³aœciwoœciami smarnymi ocenianymi za pomoc¹ testera T-02 charakteryzuj¹ siê oleje siarkowane w temperaturze 125 C (Rys. 3). Wykazuj¹ one najwy sze wartoœci obydwu wyznaczanych para-

246 T R I B O L O G I A 5-2003 metrów. Spoœród nich najwy sz¹ trwa³oœæ tworzonego filmu smarnego charakteryzowanego za pomoc¹ wartoœci obci¹ enia zacieraj¹cego wykazuje olej zawieraj¹cy 0,5% siarki (Rys. 3a). Zwiêkszenie lub zmniejszenie udzia³u siarki oraz obni enie lub podwy szenie temperatury siarkowania obni a wartoœæ obci¹ enia zacieraj¹cego. Wartoœæ parametru wyznaczona dla oleju siarkowanego w temperaturze 125 C zawieraj¹cego 0,5% pierwiastka jest o ok. 30% wy sza ni dla oleju bazowego. Wyznaczone dla siarkowanego oleju rzepakowego wartoœci granicznego nacisku zatarcia (Rys. 3b) wskazuj¹ bardzo korzystny wp³yw siarkowania na jego w³aœciwoœci przeciwzu yciowe w warunkach zacierania. We wszystkich badanych przypadkach stwierdzono 9 10-krotny wzrost tego parametru w odniesieniu do oleju bazowego. Najwy sz¹ wartoœæ wyznaczanego wskaÿnika stwierdzono po badaniu oleju zawieraj¹cego 0,5% siarki po procesach przeprowadzonych w temperaturze 125 i 130 C. Wyniki uzyskane po badaniach oleju s³onecznikowego za pomoc¹ testera T-02 wskazuj¹, e siarkowanie nieznacznie obni a trwa³oœæ filmu smarnego tworzonego przez ten olej i znacznie podwy sza jego w³aœciwoœci przeciwzu yciowe w warunkach zacierania (Rys. 4). P t [N], p oz [N/mm 2 ] 3000 2500 2000 7% S 10% S 1500 1000 500 0 Pt Rys. 4. Wp³yw warunków siarkowania oleju s³onecznikowego na wartoœæ obci¹ enia zacieraj¹cego P t i granicznego nacisku zatarcia p oz wyznaczone za pomoc¹ testera T-02 Fig. 3. The influence of sulfurization conditions on tribological properties of the sunflower oil on: a) scuffing load, b) limiting pressure of seizure poz Wartoœæ obci¹ enia zacieraj¹cego P t po procesie siarkowania obni a siê o ok. 6 lub 3% odpowiednio po wprowadzeniu 7 i 10% siarki do bazowego oleju s³onecznikowego. Natomiast wartoœæ granicznego nacisku zatarcia p oz wzrasta odpowiednio ok. 5- i 4-krotnie. Dane Rys. 4 wskazuj¹, e

5-2003 T R I B O L O G I A 247 olej s³onecznikowy zawieraj¹cy 7% siarki charakteryzuje siê korzystniejszymi w³aœciwoœciami smarnymi ni olej z 10%-ym udzia³em tego pierwiastka. Tworzy on nieco mniej trwa³y film smarny, ale bardziej chroni wêze³ tarcia przed zatarciem w warunkach ekstremalnych wymuszeñ. Analiza powierzchni œladu na kulkach testowych przeprowadzona za pomoc¹ mikroanalizy rentgenowskiej SEM-EDS potwierdzi³a ró ny wp³yw siarkowania na w³aœciwoœci smarne olejów roœlinnych. Obrazy skaningowe œladów zu ycia na kulkach po testach przeprowadzonych za pomoc¹ testera T-02 potwierdzaj¹ korzystny wp³yw siarkowania na w³aœciwoœci przeciwzu yciowe w warunkachj zacierania oleju rzepakowego (Rys. 5a i 5b) oraz s³onecznikowego (Rys. 6a i 6b). Wprowadzenie siarki zmniejsza tendencjê do szczepieñ adhezyjnych oraz wielkoœæ œladu zu ycia na kulce testowej. Korzystniejszy wp³yw siarkowania stwierdzono dla oleju rzepakowego. Po badaniach tego oleju stwierdzono wyraÿne zmniejszenie wielkoœci œladu na kulce testowej oraz jego wyg³adzenie. Wskutek siarkowania oleju s³onecznikowego wielkoœæ œladu na kulce testowej zmniejszy³a siê w mniejszym stopniu, natomiast nast¹pi³a wyraÿna poprawa struktury œladu. a) b) c) Rys. 5. Obraz skaningowy œladu zu ycia na kulce testowej po badaniach a) oleju rzepakowego i b) siarkowanego oleju rzepakowego oraz c) analiza rentgenowska rozk³adu powierzchniowego siarki na kulce Fig. 5. SEM image of the wear scar on the test ball after testing: a) rapseed oil, b) sulfurized rapseed oil, c) EDS map for surface distribution of sulfur in the wear scar Mapy rozk³adu powierzchniowego siarki na kulkach testowych po badaniach siarkowanego oleju rzepakowego (Rys. 5c) i s³onecznikowego (Rys. 6c) wskazuj¹ na znaczny udzia³ siarki w warstwie wierzchniej œladów zu ycia, co wskazuje na tworzenie siê w warunkach wysokich wymuszeñ zwi¹zków siarki z powierzchni¹ stali. Dziêki temu zwiêksza siê

248 T R I B O L O G I A 5-2003 a) b) c) Rys. 6. Obraz skaningowy œladu zu ycia na kulce testowej po badaniach a) oleju s³onecznikowego i b) siarkowanego oleju s³onecznikowego oraz c) analiza rentgenowska rozk³adu powierzchniowego siarki na kulce Fig. 6. SEM image of the wear scar on the test ball after testing: a) sunflower oil, b) sulfurized sunflower oil, c) EDS map for surface distribution of sulfur in the wear scar odpornoœæ wêz³a tarcia na zacieranie. Korzystniejsze w³aœciwoœci siarkowanego oleju rzepakowego w odniesieniu do oleju rzepakowego wynikaj¹ z równomiernego rozk³adu siarki w powierzchni œladu zu ycia. Badania przeprowadzone za pomoc¹ testera T-18 wykaza³y, e wprowadzenie siarki nie zmienia wartoœci momentu oporów ruchu przy gwintowaniu w obecnoœci oleju rzepakowego. PODSUMOWANIE Przeprowadzone badania wykaza³y, e wprowadzenie do oleju roœlinnego siarki zmienia jego w³aœciwoœci smarne zale nie od rodzaju oleju i parametrów procesu siarkowania. Przede wszystkim poprawia w³aœciwoœci przeciwzatarciowe oleju s³onecznikowego oceniane za pomoc¹ aparatu czterokulowego oraz zwiêksza w³aœciwoœci przeciwzatarciowe i przeciwzu yciowe w warunkach ekstremalnych wymuszeñ oleju rzepakowego oceniane za pomoc¹ testera T-02. W przypadku oleju s³onecznikowego skutecznoœæ dzia³ania siarki przejawia siê kilkukrotnym wzrostem wartoœci obci¹- enia zespawania. Po badaniach oleju rzepakowego stwierdzono mniejszy wzrost tego parametru oraz znaczny obci¹ enia zacieraj¹cego i granicznego nacisku zatarcia, parametrów odzwierciedlaj¹cych trwa³oœæ filmu smarnego oraz odpornoœæ na zacieranie wêz³a tarcia. Wyniki przeprowadzonych badañ wykaza³y zró nicowany wp³yw parametrów procesu siarkowania na w³aœciwoœci smarne olejów roœlinnych. Najkorzystniejszymi w³aœciwoœciami smarnymi charakteryzuje siê olej rze-

5-2003 T R I B O L O G I A 249 pakowy siarkowany w temperaturze 125 C, do którego wprowadzono 0,5% siarki oraz olej s³onecznikowy zawieraj¹cy 7% pierwiastka. Analiza uzyskanych wyników badañ wskazuje, e podczas komponowania ekologicznych œrodków smarowych przeznaczonych do pracy w warunkach wysokich obci¹ eñ korzystnie jest stosowaæ siarkowany olej rzepakowy w charakterze oleju bazowego. LITERATURA 1. Gawroñska H., Górski W.: Biodegradowalnoœæ i ekotoksycznoœæ wybranych rodzajów cieczy eksploatacyjnych. Paliwa, oleje i smary w eksploatacji, 1999, 68, s. 5 14. 2. W³ostowska E.: Oleje a œrodowisko. Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji, 1993, 7, s. 4 6. 3. Rogoœ E., Urbañski A., Gr¹dkowski M.: W³aœciwoœci smarne wybranych olejów roœlinnych. Tribologia, 2001, nr 3. 4. Górski W., Ostaszewski W., Wiœlicki B.: Krajowe oleje roœlinne-surowcem dla paliw silnikowych i olejów smarowych. Paliwa, Oleje i Smary w Eksploatacji, 2001, 90, s. 5 11. 5. Dimmig Th. I inni: Additivkomponenten auf Basis nativer Ölen. Tribologie und Schmierungstechnik, 1994, 6, s. 329 336. 6. Szczerek M., Tuszyñski W.: Badania tribologiczne. Zacieranie. ITeE, Radom, 2000. 7. Michalczewski R. I inni.: Nowe urz¹dzenia w systemie badañ tribologicznych do testowania specjalnych wêz³ów tarcia. Problemy Eksploatacji, 2002, 3, s. 215 223. Summary Recenzent: Janusz JANECKI This paper presents tribological properties of vegetable oils that were sulfurized. The authors tested antiwear and antiseizure properties of rapeseed and sunflower oils, also in extreme-pressure conditions. The tests were realized using a four-ball tester. As a result of executed tests the authors show that sulfurization has a diversed influence on antiwear properties of oils with vegetable base and improves their antisezure properties. The changes in the properties depend on the oil type and on

250 T R I B O L O G I A 5-2003 the quantily and the sulfurization conditions. The results show a very good influence of sulfurization on the properties of the rapeseed oil. Sulfurization a the rapeseed oil considerably increases antiseizure properties in comparision with base oils.