DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.5(36).2.170-176

Influence of Lubricants on the Durability of Tribocouples

Dmytro Makarenko, Oleksii Derkach, Yevhen Muranov, Mykola Ivashkovych

Dmytro Makarenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Dnipro State Agricultural and Economic University, Dnipro, Ukraine, e-mail: flymakd@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-3166-6249

Oleksii Derkach, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Dnipro State Agricultural and Economic University, Dnipro, Ukraine, e-mail: Derkach_dsau@i.ua, ORCID ID: 0000-0002-5537-8022

Yevhen Muranov, Post-graduate, Dnipro State Agricultural and Economic University, Dnipro, Ukraine, ORCID ID: 0000-0001-9148-217X

Mykola Ivashkovych, Student, Dnipro State Agricultural and Economic University, Dnipro, Ukraine

Abstract

The aim of the research is to determine the influence of motor oils on operating modes, durability of tribocouples and substantiation of expediency of use of motor oils of corresponding brands. A study of the tribological properties of motor oils from different manufacturers. Characteristic features of friction moment change during lubrication with ZIC and Xado oils have been studied. During friction in the ZIC oil environment, significant oppositely directed changes in the moment of friction (oscillation) were recorded, which indicates an unstable friction mode. At the beginning of the experiment, a gradual increase in the friction moment when lubricating tribocouples with Xado oil was recorded. Studies of the dynamics of temperature in the friction zone depending on the lubricating medium are performed. It was found that the maximum temperature in the friction zone was when using Xado and ZIC engine oil - 90.0 ºC and 84.5 ºC, respectively. The value of wear intensity of steel-steel tripods depending on the engine oil of different manufacturers is determined. An analysis of micrographs of surfaces before and after the experiment was performed. It is established that the amount of damage to the surface friction as a whole without drastic changes. Unidirectional light lines are the places of direct contact between two friction bodies. After the experiment with lubrication with Xado engine oil on the friction surface of the pad recorded minor accumulations in the grooves and on their peripheries. It was found that the moment of friction when using the selected motor oils for the selected modes of friction of the tribocouples differs slightly, 1.13 N ∙ m and 1.15 N ∙ m, respectively, for ZIC X5 and Xado. At the same time, it should be noted that when lubricating with Xado engine oil, a higher constancy of the friction moment was recorded, compared to working in ZIC oil environment. It is established that the dynamics of temperature rise is gradual. The intensity of linear wear when using Xado oil is 17.7% lower compared to lubrication with ZIC oil. Thus, it can be concluded that the use of Xado motor oil can increase the durability of tribocouples.

Keywords

lubricants, durability of tribocouples, engine oil, wear intensity, friction moment

Full Text:

PDF

References

1. Kostetskyi, B.І. (1970). Trenye, smazka і іznos v mashynakh [Friction, lubrication and wear in machines] Kyiv: Tekhnika [in Russian].

2. Aulin V.V. & Kuzyk O.V., Martynenko O.D. (2011). Vplyv modyfikuvannia kompozytsiinykh motornykh olyv mahnitnym polem na trybotekhnichni kharakterystyky robochykh poverkhon detalei [Influence of modification of composite motor oils by magnetic field on tribotechnical characteristics of working surfaces of details]. Visnyk KhNTUSH imeni Perta Vasylenka – Bulletin of the KhNTUSG named after Pert Vasylenko, Issue 118, 268-273 [in Ukrainian].

3. Derkach, O.D., Kharchenko, B.H., Kabat, O.S., Makarenko, D.O. & Mishchenko, H.Ia. (2014). Doslidzhennia zakhysnoho sharu, utvorenoho sylikato-fulerenovym heomodyfikatorom [Investigation of the protective layer formed by silicate-fullerene geomodifier]. Visnyk KhNTUSH imeni Perta Vasylenka – Bulletin of the KhNTUSG named after Pert Vasylenko, Issue 146, 246-250 [in Ukrainian].

4. Blezniuk, V.M., Hladchenko, V.Ia. & Lobanov, O.P. (2010). Pidvyshchennia stroku sluzhby pidshypnykiv kovzannia hychkozbyralnykh mashyn konstruktorsko-tekhnolohichnym metodom [Increase of service life of sliding bearings of hook-harvesting machines by a design and technological method]. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy – Scientific bulletin of NUBiP of Ukraine, Issue 144/5, 275-278 [in Ukrainian]

5. Balytskyi, O.I., Kolesnikov, V.O. & Eliash, Ya. (2012). Doslidzhennia ruinuvannia nenavodnenykh ta navodnenykh splaviv v umovakh tertia kochennia [Investigation of fracture is non hydrogenated and hydrogenated alloys under conditions of rolling friction]. Problems of Friction and Wea – Friction and wear problems. sci. and tech. coll.,. Issue 58, 32-37. https://www.researchgate.net/publication/331516536 [in Ukrainian]

6. Kusyi, Ya.M. (2021). Naukovo-prykladni osnovy tekhnolohichnoho uspadkuvannia parametriv yakosti dlia zabezpechennia ekspluatatsiinykh kharakterystyk vyrobiv [Scientific and applied bases of technological inheritance of quality parameters to ensure the performance characteristics of products]. Extended abstract of Doctor’s thesis. Lviv Polytechnic National University. Lviv [in Ukrainian]

7. Vasylenko, I.F. (2001) Pidvyshchennia dovhovichnosti valiv posivnykh mashyn kompozytsiinymy pokryttiamy [Increasing the durability of the shafts of sowing machines composite coatings]. Extended abstract of candidate’s thesis. Kirovograd State Technical University. Kirovohrad [in Ukrainian].

8. Aulin, V.V. (2015). Trybofizychni osnovy pidvyshchennia znosostiikosti detalei ta robochykh orhaniv silskohospodarskoi tekhniky [Tribophysical bases of increase of wear resistance of details and working bodies of agricultural machinery]. Extended abstract of of Doctor’s thesis. Kirovograd State Technical University. Kirovohrad [in Ukrainian].

9. Mak-Mak, N.E., Riabykyna, M.A. & Cheiliakh, A.P. (2015). Vliyanie tsementatsii i zakalki ot razlichnyih temperatur na iznosostoykost i sherohovatost iznoshennoy poverhnosti konstruktsionnyih staley. [The influence of carburizing and hardening from different temperatures on the wear resistance and roughness of the worn surface of structural steels]. Problemy tertia ta znoshuvannia – Friction and wear problems, Issue4 (69), 75-81 [in Russian].

10. Pohrebna, N.E., Kutsova, V.Z. & Kotova, T.V. (2021). Sposoby zmitsnennia metaliv [Methods of strengthening metals]. Dnipro: NmetAU. [in Ukrainian]

11. Cheiliakh, A.P., Riabykyna, M.A. & Mak-Mak, N.E. (2017). Svyaz iznosostoykosti, sherohovatosti poverhnosti i parametrov zakalki tsementovannyih konstruktsionnyih staley [Relationship between wear resistance, surface roughness and hardening parameters of carburized structural steels]. Visnyk PDTU – Bulletin of PDTU, Issue 34, 30-39 [in Russian].

12. Aulin, V.V. (2012). Vplyv modyfikuiuchykh fizychnykh poliv na strukturu ta reolohichni vlastyvosti kom-pozytsiinoi motornoi olyvy [Influence of modifying physical fields on the structure and rheological properties of composite motor oil]. Problems of tribology – Problems of tribology, 4, 28-33 [in Ukrainian]

13. Dykha, O.V., Aulin, V.V., Lysenko, S.V. & Grinkiv, A.V. (2018). Vplyv rezhymu mashchennia na trybotekhnichni kharakterystyky poverkhni spriazhen detalei dyzeliv [Influence of lubrication mode on tribotechnical characteristics of the interface surface of diesel parts]. Innovative technologies for the development and efficiency of transport, 218-241 [in Ukrainian]

14. Aulin, V.V., Lysenko, S.V & Kuzyk, O.V. (2014). Keruvannia kharakterystykamy i vlastyvostiamy motornykh olyv kombinovanym modyfikuvanniam [Management of characteristics and properties of motor oils by combined modification]. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoi derzhavnoi akademii zaliznychnoho transport – Collection of scientific works of the Ukrainian State Academy of Railway Transport, Issue 148, 148-155 [in Ukrainian]

GOST Style Citations

  • Костецкий, Б.И. Трение, смазка и износ в машинах. К.: Техніка, 1970. 396 с.
  • Аулін В.В., Кузик О.В., Мартиненко О.Д. Вплив модифікування композиційних моторних олив магнітним полем на триботехнічні характеристики робочих поверхонь деталей. Вісник ХНТУСГ імені Перта Василенка. 2011. Вип. 118. С. 268-273.
  • Деркач О.Д., Харченко Б.Г., Кабат О.С., Макаренко Д.О., Міщенко Г.Я. Дослідження захисного шару, утвореного силікато-фулереновим геомодифікатором. Вісник ХНТУСГ імені Петра Василенка. 2014. Вип. 146. С. 246-250.
  • Блезнюк В.М., Гладченко В.Я., Лобанов О.П. Підвищення строку служби підшипників ковзання гичкозбиральних машин конструкторсько-технологічним методом. Науковий вісник НУБіП України. 2010. Вип.144. Ч.5. С. 275-278.
  • Балицький О.І., Колесніков В.О., Еліаш Я. Дослідження руйнування ненаводнених та наводнених сплавів в умовах тертя кочення. Проблеми тертя та зношування. наук.-техн. зб. К.: НАУ, 2012. Вип. 58. С. 32–37. URL: https://www.researchgate.net/publication/331516536
  • Кусий Я.М. Науково-прикладні основи технологічного успадкування параметрів якості для забезпечення експлуатаційних характеристик виробів: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.08. Нац. ун-т «Львів. Політехніка». Львів, 2021. 44 с.
  • Василенко І.Ф. Підвищення довговічності валів посівних машин композиційними покриттями. Автореферат дис .… канд. техн. наук. Кіровоград, 2001. 16 с.
  • Аулін В.В. Трибофізичні основи підвищення зносостійкості деталей та робочих органів сільськогосподарської техніки: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.02.04. Хмельницький, 2015. 36 с.
  • Мак-Мак Н.Е., Рябикина М.А., Чейлях А.П. Влияние цементации и закалки от различных температур на износостойкость и шероховатость изношенной поверхности конструкционных сталей. Проблеми тертя та зношування. 2015. Вип. 4 (69). С. 75-81.
  • Погребна Н.Е., Куцова В.З., Котова Т.В. Способи зміцнення металів: навч. посіб. Дніпро: НМетАУ, 2021. 89 с.
  • Чейлях А.П., Рябикина М.А., Мак-Мак Н.Е. Связь износостойкости, шероховатости поверхности и параметров закалки цементованных конструкционных сталей. Вісник ПДТУ: зб. наук. праць. 2017. Вип. 34. С. 30-39.
  • Аулін В.В. Вплив модифікуючих фізичних полів на структуру та реологічні властивості ком-позиційної моторної оливи. Проблеми трибології (Problems of tribology). 2012. № 4. С. 28-33.
  • Диха О.В., Аулін В.В., Лисенко С.В., Гриньків А.В. Вплив режиму мащення на триботехнічні характеристики поверхні спряжень деталей дизелів. Інноваційні технології розвитку та ефективності функціонування автомобільного транспорту. С. 218-241.
  • Аулін В.В., Лисенко С.В, Кузик О.В. Керування характеристиками і властивостями моторних олив комбінованим модифікуванням. Збірник наукових праць Української державної академії залізничного транспорту. 2014. Вип. 148. С. 148-155.
  • Copyright (c) 2022 Dmytro Makarenko, Oleksii Derkach, Yevhen Muranov, Mykola Ivashkovych