Multicomponent compositions of sulphurized rapeseed oil for lubrication of bronze – steel pair

Authors

  • Olha Kuzyshyn Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025, Ukraine
  • Hennadii Sirenko Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025, Ukraine
  • Liliia Midak Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.16698

Keywords:

wear, steel, bronze, oil, additives, concentration, rapeseed oil, sulfur

Abstract

The article investigates the processes of bronze-steel pair wear rate during friction on steel45 (HB 4,45 HPa; Ra0 =0,3±0,05 Mm) during lubrification by chemically modified rapeseed oil with multifunctional additives. The objective of work was to establish the influence of sulphur chemically combined with glycerides of rapeseed oil, and also triphenylphosphine and benzotriazole as multifunctional additives and diphenyl sulphourea as a catalist of sulphidation on wear-resistant properties of compositions. There were used mathematical methods of experimentation planning for obtaining of dependency models of wear rate intensity on ingredients content of lubrification composition and methodology of analysis of the obtained regularities by two-dimensional cross-cuts. As a result, we have received the adequate mathematical models of the second order from four factors with response function – volumetric intensity of wear. By the method of fixing of two factors on certain levels there were received partial mathematical models that enabled two dimensional cross-cuts analysis of dependency of response function on two aspects.

According to the analysis results there was established that the minimal values of wear rate of tin plated phosphor bronze are observed at minimal concentration of sulphur, triphenylphosphine and benzotriazole (0,1-0,2%) and high content of diphenyl sulphourea in the composition. Increase of sulphur content in the composition leads to increase of minimal values of specific wear rate 10-20 times, and increase of triphenylphosphine content at fixed sulphur concentration - 100 times, and narrowing of the respective area

Author Biographies

Olha Kuzyshyn, Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025

Lecturer

Department of Inorganic and Physical Chemistry

Hennadii Sirenko, Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025

Doctor of Technical Sciences

Professor

Department of Inorganic and Physical Chemistry

Liliia Midak, Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, 57 Shevchenka Street, Ivano-Frankivsk city, Ukraine, 76025

Candidate of Chemical Sciences

Assistant Professor

Department of Inorganic and Physical Chemistry

References

  1. Евдокимов, А.Ю. Смазочные материалы на основе растительных и животных жиров [Текст] / А.Ю. Евдокимов, И.Г. Фукс, Л.Н. Багдасаров. – М.: ЦНИИТЭИ, 1992. – 47с.
  2. Фукс, И.Г. Экологические аспекты использования топлив и смазочных материалов растительного и животного происхождения [Текст] / И.Г. Фукс, А.Ю. Евдокимов, А.А. Джамалов // Химия и технология топлив и масел. – 1992. – 6. – С. 36-38.
  3. Кириченко, Л.М. Триботехнічні характеристики нових мастильних композицій на основі хімічно-модифікованої ріпакової оливи [Текст] / Л.М. Кириченко, Г.О. Сіренко, В.І. Кириченко // Наук. зб:«Всеукр.наук. та проф. тов-ва ім. М.Міхновського». – 1998. – 8. – С. 25-39.
  4. Фукс, И.Г. Добавки к пластичным смазкам [Текст] / И.Г. Фукс. – М.: Химия, 1982. – 248с.
  5. Кириченко, Л.М. Оптимізація технології мастильних матеріалів на основі хімічно-модифікованої ріпакової оливи [Текст] / Л.М. Кириченко, Г.О. Сіренко // Наук. зб:«Всеукр.наук. та проф. тов-ва ім. М.Міхновського». – 1998. – Т. 8. – С. 40-47.
  6. Дослідження трибомеханічної ефективності нових мастильних композицій на основі модифікованої ріпакової оливи в контексті протизношувально-протизадирних її властивостей [Текст] / Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко, В.П. Свідерський, Г.О. Сіренко, В.В. Ковтун // Праці Міжнародного симпозіуму “Трибофатика”. – 2002. – Т. 2. – С. 733-738.
  7. Сіренко, Г.О. Хімічна модифікація ріпакової оливи [Текст] / Сіренко Г.О., Кириченко Л.М. // Тези доповід. Укр. конф. “Актуальні питання органічної та елементорганічної хімії та аспекти викладання органічної хімії у вищій школі”. – 2002. – С. 15.
  8. Триботехнічні характеристики нових мастильних композицій на основі хімічно-модифікованої ріпакової оливи [Текст] / Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко, Г.О. Сіренко, В.П. Свідерський // Темат. зб. наук. праць техн.ун-ту Поділля «Проблеми сучасного машинобудування». – 1996. – С. 143-145.
  9. Кириченко, Л.М. Нові мастильно-охолоджуючі засоби для механічної обробки металів: проблеми одержання і застосування [Текст] / Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко, В.П. Свідерський // Вісник ТУП. – 2001. – Т. 3(1). – С. 95.
  10. Теплотехнічні, триботехнічні і технологічні характеристики мастильних матеріалів на основі нових базових олій [Текст] / Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко, В.П. Свідерський, В.В. Ковтун // Проблеми трибології. – 2002. – 1. – С. 34-38.
  11. Сав’як, О.Л. Дослідження інгібіторного ефекту модифікованої ріпакової оливи [Текст] / О.Л. Сав’як // Тези допов. Всеукраїнської наукової конференції студентів та аспірантів «Сучасні проблеми хімії». – 2005. – С. 198.
  12. Інгібіторний ефект модифікованої ріпакової оливи та фенольних і хіноїдних похідних бензтриазолу [Текст] / Б.Л. Литвин, Г.О. Сіренко, О.Л. Сав’як, Р.М. Вишневський // Вопросы химии и химической технологии. – 2005. – 4. – С. 144-147.
  13. Сіренко, Г.О. Вплив концентрації сірки на властивості ріпакової оливи [Текст] / Г.О. Сіренко, О.Л. Сав’як, О.В. Шийчук // Проблеми трибології. – 2005. – 2. – С. 139-146.
  14. Сиренко, Г.А. Влияние концентрации серы на реологические и триботехнические свойства рапсового масла [Текст] / Г.А. Сиренко, О.Л. Савьяк, А.В. Шийчук // Трение и износ. – 2006. – Т.27(6). – С. 659-664.
  15. Мастильна композиція [Текст]: пат. 18077А (Україна), МКІ С10М1/28; С10М1/18 / Г.О. Сіренко, В.І. Кириченко, Л.М. Кириченко, В.П. Свідерський. – №95031240; заявл. 20.03.95; опубл. 17.06.97, Бюл. “Промислова власність”. – №5. – 1997.
  16. Пластична паста подвійного призначення для процесів механічної обробки металів [Текст]: пат. №71073 (Україна), МКІ С10М 129/56, С 10М133/08, С10М 135/00 / Кириченко Л.М., Кириченко В.І., Свідерський В.П. – №2003076712; опубл. 15.11.2004, Бюл.№11.
  17. Спосіб одержання базової оливи для мастильних композицій [Текст]: пат. №65753 (Україна), МКІ С10М 177/00, С 10М111/06, С07С67/00, С07С319/24 / Кириченко Л.М., Кириченко В.І., Свідерський В.П. – №2003043787; опубл. 15.08.2005, Бюл.№8.
  18. Концентрат-паста подвійного призначення для процесів механічної обробки металів [Текст]: пат. №37362А. – П.р. від 5.03.1999р.
  19. Зношування металічних поверхонь при мащенні полікомпонентними композиціями на основі хімічно-модифікованої ріпакової оливи [Текст] / Г.О. Сіренко, О.В. Кузишин, Л.Я. Мідак, Л.М. Кириченко, В.І. Кириченко // Фізика і хімія твердого тіла. – 2007. – Т.7(3). – С.641-650.
  20. Сіренко, Г.О. Зношування твердих тіл при наявності на їх поверхнях наноплівок мастильних матеріалів: оцінка гідродинамічних ефектів та розрахунок товщини плівки [Текст] / Г.О. Сіренко, О.В. Кузишин // Фізика і хімія твердого тіла. – 2005. – Т.5(3). – С.508-514.
  21. Гриневич, Р.В. Специализированные машины трения [Текст] / Р.В. Гриневич, В.В. Цасюк, А.С. Смирнов // Применение полимерных материалов. – Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1975. – С. 33-36.
  22. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов [Текст] / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. – М.: Наука, 1965. – 340с.
  23. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента [Текст] / В.Б. Тихомиров. – М.: Легкая индустрия, 1974. – 262с.
  24. Химмельблау, Д. Анализ процессов статистическими методами [Текст] / Д. Химмельблау. – М.: Мир, 1973. – 412с.
  25. Зажигаев, Л.С. Методы планирования и обработки физического эксперимента [Текст] / Л.С. Зажигаев, А.А. Кишьян, Ю.И. Романиков. – М.: Атомиздат, 1978. – 232с.
  26. Yevdokimov, А.Yu., Fuks, I.H., Bahdasarov, L.N. (1992). Lubricating materials based on vegetable and animal fats. Moscow: Central Research Institute of Information and Technical-Economic Investigations, 47.
  27. Fuks, I.H., Yevdokimov, А.Yu., Dzhamalov, А.А. (1992). Environmental aspects of use of fuel and lubricating materials of vegetable and animal origin. J Chemistry and technology of fuels and oils, 6, 36-38.
  28. Kyrychenko, L.М., Sirenko, H.О., Kyrychenko, V.І. (1998). Tribotechnical characteristics of new lubricating compositions based on chemically modified rapeseed oil. Collection of scientific papers of “M.Mikhnovskyi All-Ukraine Society of Science and Profession”, 8, 25-39.
  29. Fuks, I.H. (1982). Additives to plastic lubricants. Moscow, USSR: Chemistry, 248.
  30. Kyrychenko, L.М., Sirenko, H.О. (1998). Optimization of technology of lubricants based on chemically modified rapeseed oil. Collection of scientific papers of “M.Mikhnovskyi All-Ukraine Society of Science and Profession”, 8, 40-47.
  31. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sviderskyi, V.P., Sirenko, H.О., Kovtun, V.V. (2002). Investigation of tribomechanical effectiveness of new lubricating compositions based on chemicallt modified rapeseed oil in the context of wear resistant and extreme pressure properties. Works of International Symposium “Tribonics”, 2, 733-738.
  32. Sirenko, H.О., Kyrychenko, L.М. (2002). Chemical modification of rapeseed oil. Proceedings of Ukrainian conference “Actual issues of organic and organoelemental chemistry and aspects of organic chemistry teaching in higher school”, 15.
  33. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sirenko, H.О., Sviderskyi, V.P. (1996). Tribotechnical characteristics of new lubricating compositions based on chemically modified rapeseed oil. Thematic collection of scientific works of Podillia Technical University “Problems of modern machine building”, 143-145.
  34. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sviderskyi, V.P. (2001). New lubricating-cooling means for mechanical processing of metals: problems of obtaining and application. Herald of Podillia Technological University, 3(1), 95.
  35. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sviderskyi, V.P., Kovtun, V.V. (2002). Thermotechnical, tribotechnical and technological characteristics of lubricating materials based on new fundamental oils. J Problems of tribology, 1, 34-38.
  36. Saviak, О.L. (2005). Investigation of the inhibition effect of modified rapeseed oil. Proceedings of all-Ukraine scientific conference of students and post-graduate students “Modern problems of chemistry”, 198.
  37. Lytvyn, B.L., Sirenko, H.О., Saviak, О.L., Vyshnevskyi R.М. (2005). Inhibition effect of modified rapeseed oil and phenolic and quinoid derivatives of benzene azimide. J Issues of chemistry and chemical technology, 4, 144-147.
  38. Sirenko, H.О., Saviak, О.L., Shyichuk, О.V. (2005). Influence of sulphur concentration on the properties of rapeseed oil. J Problems of tribology, 2, 139-146.
  39. Sirenko, H.А., Saviak, О.L., Shyichuk, А.V. (2006). Influence of sulphur concentration on rheological and tribotechnical properties of rapeseed oil. J Friction and wear, 27 (6), 659-664.
  40. Sirenko, H.О., Kyrychenko, V.І., Kyrychenko, L.М., Sviderskyi V.P. (1997). Lubricating composition: Pat. 18077А (Ukraine), МКІ С10М1/28; С10М1/18, №95031240; Applic. 20.03.95; Published 17.06.97, Bulletin “Industrial property”, 5.
  41. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sviderskyi V.P. (2004). Dual purpose plastic paste for mechanical metal processing: Pat. №71073 (Ukraine), МКІ С10М 129/56, С 10М133/08, С10М 135/00, №2003076712; Published 15.11.2004, Bulletin 11.
  42. Kyrychenko, L.М., Kyrychenko, V.І., Sviderskyi, V.P. (2005). Method of obtaining of fundamental oil for lubricating compositions: Pat. №65753 (Ukraine), МКІ С10М 177/00, С 10М111/06, С07С67/00, С07С319/24, №2003043787; Published 15.08.2005, Bulletin 8.
  43. Dual purpose concentrated paste for mechanical metal processing: Pat. №37362А, Positive decision dated 5.03.1999р.
  44. Sirenko, H.О., Kuzyshyn O.V., Midak, L.Ya., Kyrychenko, L.М., Кyrychenko, V.І. (2007). Wear of metal surfaces during lubrication with multicomponent compositions based on chemically modified rapesed oil. J Physics and chemistry of solid state, 7 (3), 641-650.
  45. Sirenko, H.О., Kuzyshyn, О.V. (2005). Wear of solid state surfaces with nanofilms of lubricating materials: evaluation of hydrodynamic effects and calculation of film thickness. J Physics and chemistry of solid state, 5 (3), 508-514.
  46. Hrynevych, R.V., Tsasiuk, V.V., Smyrnov, А.S. (1975). Specialized friction machines. Collection of works Application of polimer materials, 33-36.
  47. Nalimov, V.V., Chernova, N.А. (1965). Statistical methods of extreme experiments planning. Moscow, USSR: Science, 340.
  48. Tykhomirov, V.B. (1974). Planning and experiment analysis. Moscow, USSR: Light industry, 262.
  49. Khimmelblau, D. (1973). Analysis of processes using statistical methods. Moscow, USSR: Myr, 412.
  50. Zazhygaiev, L.S., Kyshian, А.А., Romanikov,Yu.I. (1978). Methods of planning and processing of physical experiment. Moscow, USSR: Atomizdat, 232.

Downloads

Published

2013-07-30

How to Cite

Kuzyshyn, O., Sirenko, H., & Midak, L. (2013). Multicomponent compositions of sulphurized rapeseed oil for lubrication of bronze – steel pair. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6(64), 27–32. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.16698

Issue

Vol. 4 No. 6(64) (2013): Technology of organic and inorganic substanse

Section

Technology organic and inorganic substances

License

Copyright (c) 2014 Olha Kuzyshyn, Hennadii Sirenko, Liliia Midak

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.