بررسی تجربی عملکرد ضد سایشی نانو روان کارها در گیربکس ماشین آلات دوار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

مکانیک- دانشکده فنی و مهندسی- دانشگاه آزاداسلامی واحد دزفول- دزفول - ایران

چکیده

هدف این پژوهش استفاده از آزمون‌های آزمایشگاهی جهت بررسی عملکرد ضد سایشی، کاهش اصطکاک و بهبود انتقال حرارت روغن صنعتی پرکاربرد در گیربکس ماشین‌های دوار به‌نام Shell Omalla S2 G220 حاوی نانو مواد افزودنی نسبت به روغن پایه می‌باشد. برای این منظور نانو ذرات سیلیکا و نانو ذرات آلومینا به‌عنوان دو نوع ماده‌ی افزودنی به روغن مذکور انتخاب شدند. در این پژوهش به‌منظور پیشگیری از مشکلات ناشی از رسوب نانو ذرات بر روی اجزای گیربکس، نانوذره با غلظت‌های 1/0، 2/0 و 4/0 درصد وزنی برای ساخت نانو روان‌کارها انتخاب گردید. برای پراکنده کردن نانو ذرات درون سیال پایه و دستیابی به یک نانو سیال پایدار از سورفکتانت Span 80 و دستگاه اولتراسونیک پروبی استفاده شد. سپس خواص فیزیکی روغن پایه و روغن حاوی نانو ذرات شامل گران‌روی، شاخص گران‌روی، چگالی، نقطه‌ی ریزش و نقطه‌ی اشتعال اندازه-گیری شد. آزمون سایشی استاندارد چهار ساچمه، تعیین ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت هدایتی نیز بر روی نمونه‌های ساخته‌شده انجام گرفت. پس از انجام آزمایش‌ها بهترین ترکیب روغن حاوی نانو ذرات در مقایسه با روغن پایه انتخاب و جهت بررسی آزمون آنالیز عنصری در گیربکس پمپ استفاده شد. نتایج پژوهش، کاهش میانگین سایش به‌ میزان %4/7، کاهش ضریب اصطکاک به میزان %10 و بهبود ضریب انتقال حرارت هدایتی به میزان %7/10 را نشان داد. نتایج آزمون آنالیز عنصری نیز نشان داد عناصر سایشی قطعات داخلی گیربکس به‌طور چشمگیری کاهش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental study of anti-wear performance of nano lubricants in rotary machines gearboxes

نویسنده [English]

  • abbas taghipoor
Mechanical Engineering - Faculty of Engineering - Islamic Azad University Dezful-Dezful - Iran
چکیده [English]

The aim of this study is the using laboratory tests to evaluate the anti-wear performance, reduce friction and improve the heat transfer of powerful industrial oil in gearbox of rotary machines called Shell Omalla S2 G220 containing nano additives to the base oil. For this purpose, silica and alumina nano particles were selected to be added to the mentioned oil. In this study, concentrations of nano particles was 0.1, 0.2 and 0.4 wt% to prevent nanoparticle deposition problems on gear components. Surfactant Span 80 and an ultrasonic probe were used to disperse nanoparticles inside the base fluid and to achieve a stable nano-fluid. Then, the physical properties of the base oil and the nano lubricants including viscosity, viscosity index, density, pour point and ignition point were measured. The standard four ball wear test, friction coefficient and conduction heat transfer coefficient test were performed on the samples. After the experiments, the best combination of oil containing nanoparticles was selected in comparison with the base oil and charged to pump gearbox for the elemental analysis test. The results of this study showed 7.4% reduction in wear, 10% reduction in friction coefficient and 10.7% improvement in the conduction heat transfer coefficient. The results of the elemental analysis also showed abrasive elements of the internal components of the gearbox reduced significantly.

کلیدواژه‌ها [English]

  • abrasion test
  • Heat Transfer Coefficient
  • solid nanoparticles
  • Elemental Analysis