TransMIT
Área de Projeto
Análise de Superfícies Nano
Prof. Dr. André Schirmeisen
Instituto de Física Aplicada
Heinrich-Buff-Ring 16
35392 Gießen (Alemanha)
Relatório de teste:
Teste da eficácia dos aditivos
REWITEC® em conjunto com
óleos em transmissões de
geradores de energia eólica
Processamento: 20.Jan.2014
Contratante:
REWITEC GmbH, Stefan Bill
Montagem do ensaio: Microtribometro
Motor elétrico
banho de óleo
(pode ser aquecido
contato tribologico
(esfera de aço sobre substrato
de aço)
sistema de molas para ajustar
a força normal
• Ensaio de atrito mediante motor elétrico (com estabilização das rotações)
• Esfera esfrega em substrato de aço plano
• Força normal: ajustável através de sistema de molas
• Variável de medida: corrente do motor como função do tempo
• Tensão constante do motor  corrente do motor é referência do atrito
Geometria do contato e parâmetros de medição
Motor elétrico de velocidade estabilizada conduz a
esfera sobre substrato de aço inoxidável plano
Motor elétrico com
esfera conectada
Geometria do
contato
Substrato de aço depois do ensaio
de atrito (duração do ensaio: aprox. 24h)
2 cm
Ponto de
contato
Ø ≈ 1 mm
Parâmetros tipicos do ensaio:
Rotação:
1500 – 6000 U/min (geralmente: 3000 U/min)
Temperatura do óleo:
T = 25 - 100°C
Força normal:
10N < FN < 20N
Concentrações dos aditivos: c = 0.2-0.6 Vol-%
1 cm
Seleção dos parâmetros ideiais para a medição
A curva de Stribeck descreve a dependência do tipo de atrito em relação aos
parâmetros do sistema
Atrito
de limite
o Velocidade de fricção 
o Viscosidade do lubrificante 
o Força normal FN
o Geometria e aspereza dos
corpos de fricção
 Número Sommerfeld S0
Atrito misto
Coeficiente de fricção μ
• Tipo de atrito depende de
Atrito líquido
Contra-corpo
Lubrificante
Corpo base
Ótimo para
testes tribologicos
Microtribometro: faixa de atrito ajustado pela escolha da rotação e da força normal
Conceito para os testes dos aditivos
Execução da medição:
Fase de amaciamento do contato
até atingir o estado estável
II.
Adição do aditivo
III.
“Segundo amaciamento”: Aditivo
produz o efeito
IV.
Sistema atinge um novo nível
estável
Adição do aditivo
“Segundo
amaciamento”
Atrito relativo
I.
Amaciamento
do contato
Estado estável
é atingido
Redução do atrito
em função do aditivo
Imagens posteriores
mostram esta região
V.
Diferença dos níveis estáveis:
Redução da atrito pelo aditivo
(Curva esquemática)
Execução da adição do aditivo:
• 0.5 ml de aditivo são adicionadas ao banho de óleo (banho de óleo: aprox. 125 ml)
• Aditivo é diluído antes da adição em aprox.. 10-15 ml de óleo
• Apos da adição da mistura óleo-aditivo a concentração total de aditivo é de aprox. 0.4 Vol.-%
• A eficácia máxima do aditivo é atingida geralmente no prazo de 1 a 2 horas
Medição de referência: óleo de motor
15W-40 com adição de REWITEC
Parâmetros de medição:
Rotação: 3000 U/min,, Força normal: FN=20N, concentração do aditivo: c=0.4 Vol-%
Óleo: óleo mineral (15W-40), Temperatura do óleo: T = 100°C
Processo de amaciamento
apos da adição do aditivo
Apresentação do atrito relativo:
Adição do aditivo
Atrito / a.u.
Nível antes da adição
DFricção
Nível apos da adição
t/h
•
Início: Nível apos do amaciamento sem aditivo
•
t=19.7h  Adição do aditivo
•
Depois: queda evidente do atrito!
•
T>21h: novo nível estável é atingido
•
Tempo de amaciamento com aditivo: aprox. 1.5h
•
Calibração resulta em:
Possível redução do atrito em aprox. 35%
Resultado mostra a eficácia dos
aditivos REWITEC® em óleo de motor
Castrol X320 com adição de REWITEC®
Parâmetros de medição:
Rotação: 3000 U/min,, Força normal: FN=40N, Concentração do aditivo:c=0,6 Vol-%
Óleo: Castrol X-320, Temperatura do óleo: T = 90°C, Aditivo R8
Adição do aditivo
Atrito com nível de enchimento corrigido / a.u.
Amaciamento depois
da adição do aditivo
Nível antes da adição
• Funcionamento muito
suave apos da adição
do aditivo
• Efeito do aditivo pode
ser sentido nitidamente
Redução do atrito
com REWITEC®
Nível apos da adição do aditivo
• Redução do atrito de
limite em aprox. 70%
Apresentação esquemática dos óleos de transmissão
Atrito de limite padronizada
Momento da adição de REWITEC®
Óleo „A-320“
Redução 54%
t = 29 min*
Óleo „SHC-630“
Redução 65%
t = 31 min*
Atrito sem REWITEC®
Atrito com REWITEC®
Óleo „X-320“
Redução 70%
t = 22 min*
Tempo
*Progressão do tempo da redução de atrito é descrita pela função exponencial exp(-t/t), com constante
de tempo t .