SI21813A - Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom - Google Patents

Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom Download PDF

Info

Publication number
SI21813A
SI21813A SI200400146A SI200400146A SI21813A SI 21813 A SI21813 A SI 21813A SI 200400146 A SI200400146 A SI 200400146A SI 200400146 A SI200400146 A SI 200400146A SI 21813 A SI21813 A SI 21813A
Authority
SI
Slovenia
Prior art keywords
biodegradable
mixture
lubricant
machine parts
translationally
Prior art date
Application number
SI200400146A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitjan Kalin
Jozef Vizintin
Original Assignee
UNIVERZA V LJUBLJANI, Fakulteta za strojnistvo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UNIVERZA V LJUBLJANI, Fakulteta za strojnistvo filed Critical UNIVERZA V LJUBLJANI, Fakulteta za strojnistvo
Priority to SI200400146A priority Critical patent/SI21813A/sl
Priority to PCT/BE2005/000082 priority patent/WO2005111180A1/en
Publication of SI21813A publication Critical patent/SI21813A/sl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M105/00Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound
    • C10M105/08Lubricating compositions characterised by the base-material being a non-macromolecular organic compound containing oxygen
    • C10M105/32Esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M169/00Lubricating compositions characterised by containing as components a mixture of at least two types of ingredient selected from base-materials, thickeners or additives, covered by the preceding groups, each of these compounds being essential
    • C10M169/04Mixtures of base-materials and additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/28Esters
    • C10M2207/2805Esters used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M2207/00Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
    • C10M2207/40Fatty vegetable or animal oils
    • C10M2207/401Fatty vegetable or animal oils used as base material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2020/00Specified physical or chemical properties or characteristics, i.e. function, of component of lubricating compositions
    • C10N2020/01Physico-chemical properties
    • C10N2020/081Biodegradable compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/10Inhibition of oxidation, e.g. anti-oxidants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

Namen izuma je modificirati med seboj sodelujoce strojne dele, se zlasti vsaj trenju in obrabi izpostavljene povrsine teh med seboj sodelujocih delov, da bo tudi v obremenitvenih pogojih in drugih razmerah, v katerih je bila doslej zaradi znizevanja koeficienta trenja in preprecevanja obrabe strojnih delov za zagotavljanje ustreznega mazanja neobhodno potrebna uporaba maziv bodisi mineralnega ali sinteticnega izvora, za mazanje mogoce uporabiti biolosko razgradljiva maziva, se zlasti olja rastlinskega izvora in/ali nasicene estre in/ali nenasicene estre, ne da bi bila pri tem ogrozena ucinkovitost in zanesljivost mazanja. Po izumu je vsaj eden od omenjenih strojnih delov opremljen s tako imenovano prevleko DLC (Diamond like Carbon), kar pripomore k bistvenemu zmanjsanju trenja vsaj v rezimu mejnega trenja, s tem pa tudi temperature, ki negativno vpliva na obstojnost maziv, tako da je s tem mogoce uporabiti biolosko razgradljivo mazivo bodisi z dodanimi aditivi iz biolosko sprejemljivih snovi ali celo tudi brez vsakrsnih aditivov.

Description

V okviru strojništva izum spada na področje strojnih elementov, konkretno pa k rešitvam, ki se ukvaijajo z izvedbo strojev in naprav glede na mazanje. Pri tem pojem sklop med seboj sodelujočih strojnih delov v okviru te prijave pomeni vsakršen sklop vsaj dveh med seboj sodelujočih delov, od katerih je vsaj eden vsaj občasno bodisi drsno ali kotalno ah drugače pod določeno obremenitvijo premakljiv po vsaj eni drsni površini preostalega ali drugih z njim sodelujočih delov. Pojem biološko razgradljivo mazivo za potrebe te prijave pomeni bodisi tekoče ali vsaj v bistvu trdno, gelu podobno mazivo rastlinskega ali živalskega, t.j. naravnega oz. biološkega izvora, ki je razen tega tudi v okviru naravnih procesov biološko razgradljivo; sočasno omenjeni pojem vključuje biološko razgradljive nasičene ali nenasičene naravne ali sintetične estre, izključuje pa vsa maziva mineralnega izvora kot tudi vsa tista sintetično pridobljena maziva, ki niso razgradljiva po naravni poti, t.j. s pomočjo mikroorganizmov, ki jih je mogoče najti v naravnem okolju. Prednostna biološko razgradljiva olja so olja rastlinskega izvora, npr. repično olje, sončnično olje in druga podobna olja, vključno z odpadnimi olji rastlinskega izvora, ki so bila že uporabljena npr. pri pripravi hrane.
Pri tem izum temelji na problemu, kako modificirati med seboj sodelujoče strojne dele, še zlasti vsaj trenju in obrabi izpostavljene površine teh med seboj sodelujočih delov, da bo tudi v obremenitvenih pogojih in drugih razmerah, v katerih je bila doslej zaradi zniževanja koeficienta trenja in preprečevanja obrabe strojnih delov za zagotavljanje ustreznega mazanja neobhodno potrebna uporaba maziv bodisi mineralnega ali sintetičnega izvora, za mazanje mogoče uporabiti biološko razgradljiva maziva, še zlasti olja rastlinskega izvora in/ali nasičene estre in/ali nenasičene estre, ne da bi bila pri tem ogrožena učinkovitost in zanesljivost mazanja.
Biološko razgradljiva maziva, ki bi jih bilo mogoče uporabljati v strojništvu, so naravna olja rastlinskega izvora, npr. repično ali sončnično olje, ali sintetična maziva kot so nasičeni in nenasičeni estri. Najprimernejša za uporabo bi bila naravna maziva, ki so poceni, pridobiti jih je mogoče iz obnovljivih virov, razen tega pa imajo zelo dobre mazalne lastnosti, ki so lahko celo boljše od tistih pri sintetičnih ali mineralnih oljih. Edini večji problem pri teh mazivih, ki je vsaj doslej ostal nerešljiv, je njihova slaba oksidacijska stabilnost. Pri povišani temperaturi (nad 75°C tipično; pri 90°C pa že zelo težko obratujejo dalj časa) se začno hitro starati in izgubijo dobre lastnosti ter postanejo za strojniško uporabo neprimerna. Stroji in naprave morajo zaradi doseganja zadostne produktivnosti obratovati v zahtevnih pogojih, tudi pri višjih temperaturah, zato so tovrstna maziva zanje neprimerna. Po drugi strani se ekološka osveščenost povečuje, razen tega pa uporabo biološko razgradljivih maziv vsaj v določenih državah narekuje že tudi zakonodaja, tako da je uporaba biološko razgradljivih maziv vsaj v določenem deležu če že ne obvezna pa vsaj priporočljiva. V teh primerih se uporabniki, če želijo/morajo uporabljati naravna biološko razgradljiva maziva, soočijo z zelo kratkim intervalom obratovanja, saj je zaradi staranja olja, npr. po 1000-2000 urah, olje potrebno zamenjati. Poglavitna težava po eni strani izhaja iz temperature, nad katero naravna biološko razgradljiva maziva sploh ne morejo delovati, namreč nad 90°C, po drugi strani pa je problematičen občutno prekratek interval obratovanja oz. menjav olja, kar je povezano s stroški samega maziva in njegove menjave ter izpadom kapacitet v času menjave.
Ena izmed rešitev, ki lahko v določeni meri podaljša interval menjav pri normalnih pogojih obratovanja, npr. do približno 3000 ur, je uporaba sintetičnih biološko razgradljivih estrov, ki imajo boljšo oksidacijsko stabilnost. Vendar pa so taka maziva precej dražja (tudi do 10krat in še več), hkrati pa so njihove mazalne lastnosti slabše. V splošnem velja, da pri višji oksidacij ski stabilnosti olja slednje lahko obratuje pri višji temperaturi, vendar pa je dražje in ima slabše mazalne lastnosti. Taki so predvsem nasičeni estri (do 110°C), nenasičeni estri pa se po lastnostih (do 90°C) nahajajo med naravnimi olji in sintetičnimi estri. Ne glede na številne slabosti je z njimi mogoče vsaj zadostiti zakonodaji, kupcem in tehničnim zahtevam sistema v primeru obratovanja pri višjih temperaturah. Pri tem je seveda treba vzeti v zakup slabše tribološke lastnosti sistema, namreč večjo obrabo in trenje, s tem pa mimogrede tudi še višjo temperaturo obratovanja, sočasno pa vsekakor tudi visoko ceno.
Očitno je torej, da bi rešitev, ki bi omogočila delovanje naravnih biološko razgradljivih maziv pri višjih temperaturah, npr. pri 80 - 90°C, kar je že ustrezna temperatura za večino reduktorjev ter z njimi povezanih konstrukcijskih elementov in sistemov, npr. ležajev, vodil, prav tako pa tudi hidravličnih komponent, znatno pripomogla k znižanju stroškov cene maziv in njihovih menjav (vzdrževanje), in sicer predvidoma celo za 5-krat do 10krat. Poleg tega bi na ta način dodamo prispevali k pospeševanju uporabe obnovljivih in okolju prijaznih virov, hkrati pa tudi izboljšali tehnične t.j. tribološke lastnosti sistema.
Uporaba biološko razgradljivih maziv je eden od ukrepov v smeri preprečevanja prekomernega onesnaževanja okolja. Tudi v CA 2223326 je predlagano, da se kot mazivo uporabi olje rastlinskega izvora na osnovi maščobnih kislin, kot aditivi pa so dodane hidroksi maščobne kisline in razen tega tudi tekoči voski rastlinskega izvora. Tovrstno olje je po uporabi v naravi brez težav razgradljivo s pomočjo mikrobov, vendar pa je njegova uporaba pri klasičnih strojnih delih zelo omejena, ker je trajnost maziva razmeroma kratka oz. občutno prekratka za normalno delovanje strojev in naprav. V praksi namreč med sodelovanjem strojnih delov v režimu mešanega trenja vsaj občasno prihaja do neposrednih medsebojnih kontaktov in velikih pritiskov med vsakokrat sodelujočima drsnima površinama, zaradi česar se sprošča tudi razmeroma veliko toplote, kar privede do segrevanja in oksidacije maziva ter v končni fazi do občutnega poslabšanja mazalnih lastnosti maziva.
Nadalje je med drugim tudi iz patentne literature znano, daje mogoče trenje med drsnimi površin občutno znižati, če se preko med seboj sodelujočih kovinskih površin nanese prevleke iz trdih, diamantu podobnih prevlek na osnovi ogljika, namreč tako imenovanih prevlek DLC (diamond-like-carbon). Tovrstne prevleke so bile še zlasti pogosto uporabljene v pogojih suhega trenja, npr. pri uležajenju računalniških pomnilniških enot. Omenjene prevleke DLC so bile (npr. KR 2001110609 A) uporabljene tudi v primeru visoko obremenjenih mehanskih in hidravličnih naprav pri katerih je s tovrstnim ukrepom mogoče bodisi povečati zmogljivost naprav ali zahvaljujoč zmanjšanju določenih delov miniaturizirati izmere celotne naprave. V tem primeru gre za tribološke razmere, v katerih brez uvedbe omenjenega ukrepa celo najboljša maziva mineralnega izvora ne zadostujejo za zagotavljanje dovolj učinkovitega mazanja določenih delov, ki bi dovoljevalo delovanje naprave v določenem časovnem obdobju brez pogostega menjavanja maziva. Posledica vsake menjave maziva je določena količina odpadnih snovi, ki tako ali drugače obremenjuje okolje, v najboljšem primeru pa jo je potrebno bodisi z večjimi ali manjšimi stroški predelati v okolju vsaj v bistvu nenevarne snovi. Razen tega so bile v določenih primerih (US 5,947,710) omenjene prevleke DLC uporabljene tudi pri napravah, npr v kompresoijih hladilnih sistemov, v katerih zaradi prisotnosti drugih snovi preprosto ni mogoče učinkovitega mazanja drsnih površin s pomočjo klasičnih maziv mineralnega izvora.
Namen pričujočega izuma je v osnovi razviti izboljšan tribološki sistem za uporabo v različnih mehanskih sklopih strojev in naprav, zlasti za mazanje zobnikov, ležajev, vodil, gredi kot tudi hidravlične komponent, in sicer na osnovi ustrezne kombinacije primernih kontaktnih materialov ter biološko razgradljivih maziv in aditivov, še zlasti maziv na osnovi olj rastlinskega izvora ali biološko razgradljivih nasičenih ali nenasičenih estrov. Tak tribološki sistem naj bi imel vsaj znatno manj škodljiv, če že ne povsem neškodljiv učinek na okolje, upoštevajoč pri tem primerjavo z obstoječimi tribološkimi sistemi.
V ta namen je po izumu predvidena uporaba ustrezno prilagojenih trdih prevlek na osnovi diamantu podobnega ogljika (DLC) ter ustreznega biološko razgradljivega maziva, ki je lahko bodisi olje rastlinskega izvora ali sintetični ester, ki je lahko nasičen in nenasičen ali kombinacija teh snovi, istočasno pa po izbiri tudi uporaba ustreznih protiobrabnih aditivov in aditivov za visoke tlake, ki pa so biološko sprejemljivi, kar pomeni, da so nestrupeni in v končni formulaciji nimajo nikakršnega negativnega vpliva na biološko razgradljivost mazalnega olja. Tak tribološki sistem je uporaben v številnih primerih v vseh industrijskih panogah, od strojnih elementov, kot so zobniki, ležaji in gredi, do drugih strojnih delov kot so vodila, nasedi, pa vse do delovnih in preoblikovalnih orodij, ter vseh vrst hidravličnih komponent kot so črpalke, ventili, bati, razen tega pa tudi v prehrambeni industriji in industrij zdravil, v gradbeništvu, gozdarstvu, rudarstvu, kmetijstvu in drugod, kjer lahko zaradi namernega ali nenamernega dejanja, npr. nesreče, vzdrževanja, menjave, pri uporabi klasičnih mineralnih ali nerazgradljivih sintetičnih maziv pride do škode v naravnem okolju.
Pričujoči izum se v splošnem nanaša na sklop med seboj sodelujočih strojnih delov, ki v splošnem sestoji iz vsaj dveh delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv glede na preostali del in katerih druga proti drugi obrnjeni površini sta prirejeni za vsaj občasno medsebojno naleganje, pri čemer je med omenjenima drsnima površinama omenjenih med seboj sodelujočih strojnih delov predviden sloj maziva.
Po izumu je uvodoma zastavljeni problem rešen na ta način označen s tem, daje vsaj eden od omenjenih strojnih delov opremljen s prevleko DLC in da je kot mazivo uporabljeno biološko razgradljivo mazivo bodisi z dodanimi aditivi iz biološko sprejemljivih snovi ali brez vsakršnih aditivov. Še zlasti je prednostno, če je s preveko DLC opremljena vsaka od med seboj nalegajočih površin med seboj sodelujočih delov, pri čemer je kot biološko razgradljivo mazivo uporabljeno mazivo rastlinskega izvora ali biološko razgradljiv nasičen ester ali zmes biološko razgradljivih nasičenih estrov ali biološko razgradljiv nenasičen ester ali zmes biološko razgradljivih nenasičenih estrov ali ena od možnih kombinacij teh biološko razgradljivih snovi, upoštevajoč pri tem možnost uporabe tudi drugih nestrupenih oz. biološko sprejemljivih aditivov.
Nadaljnji predmet izuma je uporaba biološko razgradljivega maziva rastlinskega izvora ali biološko razgradljivega nasičenega estra ali zmesi biološko razgradljivih nasičenih estrov ali biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi biološko razgradljivih nenasičenih estrov ali ene od možnih kombinacij teh biološko razgradljivih snovi kot maziva za mazanje strojnih delov, od katerih je naležna površina vsaj enega od teh delov opremljena s prevleko DLC, pri čemer je še zlasti prednostno, če so s prevleko DLC opremljene vse med seboj sodelujoče površine omenjenih strojnih delov.
Izum namreč temelji na izhodišču, da s tako modificiranim tribološkim sistemom lahko dosežemo občutno znižanje temperature sistema pri enakih nazivnih delovnih pogojih, kar v bistvu predstavlja ekvivalent iskanju možnosti delovanja pri povečani delovni temperaturi sistema, kar si običajno prizadevajo drugi. Nižja oksidacija in s tem podaljšana življenjska doba biološko razgradljivih maziv je dobljena zahvaljujoč nižji temperaturi, ki je posledica manjšega trenja v kontaktih med DLC prevlekami in oljem v pogojih mejnega mazanja.
V praksi se namreč izkaže, daje generiranje toplote kritično predvsem v pogojih mejnega mazanja, ko prihaja med površinami v neposrednem kontaktu do precejšnjega števila neposrednih medsebojnih dotikov vsaj v najbolj izpostavljenih površinskih območjih ali celo v večjih predelih površine, ko mazivo bodisi zaradi premajhne relativne hitrosti teh površin ali prevelikih sil ali previsoke temperature maziva in s tem nižje viskoznosti ne uspe več zagotavljati učinkovitega medsebojne ločevanja površin oz. držanja le-teh na primerni medsebojni oddaljenosti. V takem primeru nastopijo pogoji, ki so praktično enaki tistim pri trenju brez mazanja, saj pride do popolnega preboja mazalnega filma in zatorej neposrednega dotika dveh površin. Taki primeri nastopijo predvsem ob zagonu, zaustavitvi ali tudi ob pojavu trenutnih sunkov in vibracij. Pri strojih in napravah z recipročnim/oscilirajočim gibanjem, se to zgodi na koncu vsake polovice cikla. Na vseh teh lokacijah neposrednih dotikov površin oz. prebojev filma maziva torej na izpostavljenih lokacijah, še zlasti na vrhovih neravnin na vsaki realni površini, se pojavi določena tangencialna sila, ki se upira gibanju in predstavlja delež k skupnemu trenju. Iz tega izhaja ugotovitev, da bi bistveno zmanjšanje trenja zaradi kontakta med površinami med seboj sodelujočih delov v območju omenjenih kontaktnih vrhov, podobno kot v primeru kontakta brez maziva, lahko v znatni meri prispevalo k zastavljenemu cilju.
Doslej so z namenom preprečevanja tovrstnih pojavov uporabljali tako imenovane protiobrabne aditive, ki v primeru pojavljanja tovrstnih kontaktov formirajo na osnovi kemijske reakcije ustvarjen sloj oz. film, ki se sicer takoj zatem tudi odlušči, vendar pa je na ta način kljub vsemu preprečen neposreden dotik dveh kovin. Tovrstni aditivi se že uporabljajo v obstoječih mazanih sistemih, zato posledično vsa zgoraj našteta dejstva in omenjane temperature že vključujejo tudi učinek aditivov. Le-ta je približno enak pri vseh vrstah olj, kar pomeni, da navzlic uporabi maziv, ki vključujejo tovrstne aditive, v praksi prihaja do generiranja prevelikih količin toplote, kar ima za posledico prekomerno segrevanje na temperaturo, ki onemogoča trajnejšo uporabo želenih biološko razgradljivih maziv. Iz vsega skupaj torej izhaja ugotovitev, ta tudi z doslej znanimi aditivi ni mogoče v zadostni meri prispevati k rešitvi omenjenega problema.
Znano je, da zagotavljajo DLC prevleke v suhih pogojih, v kontaktih DLC/DLC ali DLC/jeklo bistveno nižje trenje kot kontakti j eklo/jeklo. Razlike v koeficientu trenja so lahko od 10% do več velikostnih razredov, odvisno od delovnih pogojev in medija v okolici. Torej, če dosežemo podobne mazalne pogoje med DLC prevlekami in oljem in aditivi, kot so v konvencionalnih trenutno uporabnih sistemih, pri čemer pa v primerih preboja mazalnega filma dosežemo koeficiente trenja, ki so znatno nižji kot so v trenutnih konvencionalnih sistemih, potem bo generacija toplote znatno nižja, saj se največ trenja ustvaija prav v teh kontaktih/prebojih, torej v pogojih mejnega mazanja in ne tekočinskega (hidrodinamičnega), ko površine med seboj ločuje tanek sloj maziva.
V raziskavah, ki so bile opravljene najprej na modelnih preizkusih s številnimi DLC prevlekami, raznimi olji in raznimi aditivi, je bilo ugotovljeno, da je zastavljeni cilj izvedljiv in tudi v resnici dosegljiv. Končni verifikacijski test je bil izveden na preizkusu z zobniki v okviru standardiziranega FZG preiskuševališča. V testu so bile uporabljene različne možne kombinacije zobnikov in pastorkov in sicer, jeklo/jeklo, DLC/jeklo, jeklo/DLC in DLC/DLC.
Dobljeni rezultati so prikazani v diagramu na sl. 1. Rezultati meritev olja v oljni kopeli veljajo vse štiri prej navedene kombinacije materialov med seboj sodelujočih zobnika in pastorka. Meritve temperatur so bile izvedene v oljni kopeli (rezervoarju), torej razmeroma daleč vstran od mesta samega generiranja toplote na drsnih površinah, kar potijuje, da so količine generirane toplote in razlike med posameznimi materiali v kontaktih bistveno večje. Zelo obsežna degradacija olja se namreč vrši tudi na mestih prebojev filma, kjer temperature najbolj narastejo. Dosežena razlika med kombinacijama DLC/DLC in jeklo/jeklo v rezervoarju je približno 10°C, kar predstavlja realno osnovo za bistveno zmanjšanje oksidacije in temu ustrezno podaljšanje življenjske dobe olja, kot je znano tudi iz literature.
Nadaljnji eksperiment je bil izveden v ustreznem preizkuševališču na dveh sistemih aksialnih batnih črpalk, kar pomeni aplikacijo rešitve po izumu na hidravličnem sistemu. Preizkus je potekal vzporedno na konvencionalnem sistemu (jeklo) ter na sistemu z DLC prevlekami na površinah batov, ki drsijo po potisni plošči. Pri tem je bilo uporabljeno biološko razgradljivo olje, pripravljeno po lastni recepturi. Preizkus je trajal 2000 ur, kar predstavlja ekvivalent 12-mesečnega obratovanja v trajanju 8 ur dnevno. Na osnovi meritev skupnega kislinskega števila (tkzv. števila TAN; sl. 2), kar predstavlja neposredno meritev oksidacije olja, seje izkazalo, daje oksidacija olja v sistemu, pri katerem so bile uporabljene prevleke DLC, zaradi nižjih temperatur, ki so bile tudi posredno merjene, za približno 50 % počasnejša kot v konvencionalnem sistemu, kar ponovno in neposredno dokazuje prej omenjeno predpostavko ter uporabljivost in učinkovitost rešitve po izumu.
Kot rečeno, so bile ugotovitve preverjene na dveh dokaj različnih sistemih, namreč v aksialni batni črpalki, ki predstavlja hidravlični tribološki sistem, in v zobniškem reduktorju, ki predstavlja mehanski tribološki sistem. Pri hidravličnem sistemu gre za razmeroma nizke kontaktne pritiske, medtem ko so pri mehanskih hidravličnih sistemih običajno kontaktni pritiski višji.

Claims (32)

  1. PATENTNI ZAHTEVKI
    1. Sklop med seboj sodelujočih strojnih delov, sestoječ iz vsaj dveh delov, od katerih je vsaj eden translacij sko in/ali rotacijsko premakljiv glede na preostali del in katerih druga proti drugi obrnjeni površini sta prirejeni za vsaj občasno medsebojno naleganje, pri čemer je med omenjenima drsnima površinama omenjenih med seboj sodelujočih strojnih delov predviden sloj maziva, označen s tem, da je vsaj eden od omenjenih strojnih delov opremljen s prevleko DLC in da je kot mazivo uporabljeno biološko razgradljivo mazivo bodisi z dodanimi aditivi iz biološko sprejemljivih snovi ali brez vsakršnih aditivov.
  2. 2. Sklop po zahtevku 1, označen s tem, da sta vsakokrat obe naležni površini obeh med seboj sodelujočih strojnih delov opremljeni vsaka s svojo prevleko DLC, in daje med omenjenima naležnima površinama predviden sloj biološko razgradljivega maziva bodisi z dodanimi aditivi iz biološko sprejemljivih snovi ali brez vsakršnih aditivov.
  3. 3. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljeno mazivo rastlinskega izvora.
  4. 4. Sklop po zahtevku 3, označen s tem, da je kot biološko razgradljivo mazivo uporabljeno olje rastlinskega izvora.
  5. 5. Sklop po zahtevku 4, označen s tem, daje kot olje rastlinskega izvora uporabljeno olje iz skupine, ki sestoji iz repičnega in/ali sončničnega in/ali bučnega in/ali olivnega in/ali arašidnega in/ali mandljevega olja.
  6. 6. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da je kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nasičen ester ali zmes nasičenih estrov.
  7. 7. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nenasičen ester ali zmes nenasičenih estrov.
  8. 8. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nasičen ester ali zmes nasičenih estrov v kombinaciji z nenasičenim estrom ali zmesjo nenasičenih estrov.
  9. 9. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nasičen ester ali zmes nasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5.
  10. 10. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nenasičen ester ali zmes nenasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5.
  11. 11. Sklop po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, daje kot biološko razgradljivo mazivo uporabljen nasičen ester ali zmes nasičenih estrov v kombinaciji z nenasičenim estrom ali zmesjo nenasičenih estrov, oboje v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5.
  12. 12. Sklop po enem od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da mazivo vsebuje protiobrabni aditiv iz okolju neškodljivih snovi.
  13. 13. Uporaba biološko razgradljivega maziva za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  14. 14. Uporaba biološko razgradljivega maziva za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacij sko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  15. 15. Uporaba biološko razgradljivega maziva rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  16. 16. Uporaba biološko razgradljivega maziva rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  17. 17. Uporaba biološko razgradljivega olja rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  18. 18. Uporaba biološko razgradljivega olja rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  19. 19. Uporaba biološko razgradljivega olja rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC, in pri čemer gre za olje iz skupine, ki sestoji iz repičnega in/ali sončničnega in/ali bučnega in/ali olivnega in/ali arašidnega in/ali mandljevega olja.
  20. 20. Uporaba biološko razgradljivega olja rastlinskega izvora za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC, in pri čemer gre za olje iz skupine, ki sestoji iz repičnega in/ali sončničnega in/ali bučnega in/ali olivnega in/ali arašidnega in/ali mandlj evega olj a.
  21. 21. Uporaba biološko razgradljivega nasičenega estra ali zmesi nasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  22. 22. Uporaba biološko razgradljivega nasičenega estra ali zmesi nasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacij sko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  23. 23. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacij sko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  24. 24. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacij sko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  25. 25. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z nasičenim estrom ali zmesjo nasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  26. 26. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z nasičenim estrom ali zmesjo nasičenih estrov za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  27. 27. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z nasičenim estrom ali zmesjo nasičenih estrov, oboje v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5, za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  28. 28. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z nasičenim estrom ali zmesjo nasičenih estrov, oboje v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5, za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  29. 29. Uporaba biološko razgradljivega nasičenega estra ali zmesi nasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5 za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  30. 30. Uporaba biološko razgradljivega nasičenega estra ali zmesi nasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5 za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  31. 31. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5 za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaj ena od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
  32. 32. Uporaba biološko razgradljivega nenasičenega estra ali zmesi nenasičenih estrov v kombinaciji z mazivom rastlinskega izvora po enem od zahtevkov 3 do 5 za mazanje med seboj nalegajočih drsnih površin vsaj dveh med seboj sodelujočih strojnih delov, od katerih je vsaj eden translacijsko in/ali rotacijsko premakljiv, pri čemer je vsaka od omenjenih površin opremljena s prevleko DLC.
SI200400146A 2004-05-19 2004-05-19 Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom SI21813A (sl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200400146A SI21813A (sl) 2004-05-19 2004-05-19 Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom
PCT/BE2005/000082 WO2005111180A1 (en) 2004-05-19 2005-05-19 Assembly of mutually co-operating machine parts, lubricated with biologically decomposable lubricant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SI200400146A SI21813A (sl) 2004-05-19 2004-05-19 Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SI21813A true SI21813A (sl) 2005-12-31

Family

ID=34970861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SI200400146A SI21813A (sl) 2004-05-19 2004-05-19 Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom

Country Status (2)

Country Link
SI (1) SI21813A (sl)
WO (1) WO2005111180A1 (sl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006194281A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Nissan Motor Co Ltd 低摩擦摺動機構
CN113212809B (zh) * 2021-04-22 2022-09-27 上海空间电源研究所 一种可在轨耗散的发射主动段振动摩擦防护方法
CN114874832B (zh) * 2022-06-13 2023-05-26 中国科学院兰州化学物理研究所 一种凝胶-类金刚石碳膜复合润滑材料及其制备方法和在机械部件润滑中的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5759968A (en) * 1995-09-05 1998-06-02 Hitachi Maxell, Ltd. Lubricating agent and magnetic recording medium comprising the same
US5672054A (en) * 1995-12-07 1997-09-30 Carrier Corporation Rotary compressor with reduced lubrication sensitivity
US6534454B1 (en) * 2000-06-28 2003-03-18 Renewable Lubricants, Inc. Biodegradable vegetable oil compositions

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005111180A1 (en) 2005-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kržan et al. Tribological properties of an environmentally adopted universal tractor transmission oil based on vegetable oil
US20150159112A1 (en) Lubrication capsule, machine element & method
US20150147477A1 (en) Grease & method for applying grease
CN103215114B (zh) 环境友好型重负荷工业齿轮油
US20150068844A1 (en) System & method
US5972855A (en) Soybean based hydraulic fluid
CN104059721A (zh) 一种车用润滑油及其制备方法
CN104962361A (zh) 一种防锈润滑剂
Deters et al. Tribology
CN104974845A (zh) 一种环境友好高温长寿命低噪声轴承润滑脂组合物
SI21813A (sl) Sklop med seboj sodelujocih strojnih delov, mazan z biolosko razgradljivim mazivom
CN104342226A (zh) 三羟甲基丙烷油酸酯的用途、含该物质的组合物及用途
CN104031730A (zh) 一种抗腐蚀车用润滑油及其制备方法
JP2009029876A (ja) グリース組成物及び転がり軸受
Barriga et al. Sunflower based grease for heavy duty applications
Rac et al. Performance investigation of chain saw lubricants based on new sunflower oil (NSO)
Durak et al. Effects of sunflower oil added to base oil on the friction coefficient of statically loaded journal bearings
JP6749647B2 (ja) グリース組成物
RU2393206C1 (ru) Смазочная композиция
US6544349B1 (en) Method for in situ cleaning of machine components
JP2009203328A (ja) マイクロカプセル含有潤滑剤組成物および転動装置
CN104059716A (zh) 一种抗氧化车用润滑油及其制备方法
Stojilković et al. Tribology testing of biodegradable oils'
CN104081072A (zh) 润滑的机械元件和用于该润滑的方法
JP2009203329A (ja) マイクロカプセル含有潤滑剤組成物および転動装置

Legal Events

Date Code Title Description
OO00 Grant of patent

Effective date: 20050412

KO00 Lapse of patent

Effective date: 20080125