Les systèmes d'additifs extrême-pression sont utilisés dans les huiles pour engrenages industriels afin de protéger les surfaces d'engrenages chargées fonctionnant sous des contraintes de contact élevées, une lubrification à film mixte, des conditions de charge de choc et des environnements de lubrification limite au sein de systèmes d'engrenages industriels fermés.
Les huiles pour engrenages EP industrielles à usage intensif formulées pour les entraînements d'engrenages fermés utilisent couramment des systèmes d'additifs soufre-phosphore développés pour prendre en charge la capacité de charge, la résistance au rayage, la durabilité de surface et la fiabilité à long terme des boîtes de vitesses dans des conditions de fonctionnement industrielles sévères.
Mécanismes de lubrification extrême-pression
Dans des conditions de lubrification élastohydrodynamique, le film lubrifiant sépare les surfaces chargées grâce à l'épaisseur du film générée par la viscosité. Sous une charge élevée ou des conditions de vitesse d'entraînement réduites, une interaction localisée des aspérités peut se produire entre les surfaces de dents en contact.
Les systèmes d'additifs EP sont conçus pour réagir sous une température de surface élevée et une contrainte de contact afin de former des films limites protecteurs capables de réduire l'interaction métal-métal.
Conditions de lubrification limite
Des conditions de lubrification limite se développent couramment dans les systèmes d'engrenages industriels fermés pendant :
- Fonctionnement à charge élevée et faible vitesse
- Conditions de charge de choc
- Démarrage et charge transitoire
- Contrainte de contact de glissement élevée
- Épaisseur de film lubrifiant insuffisante
- Réduction de la viscosité thermique
Dans ces conditions de fonctionnement, la chimie des additifs EP influence de manière significative la protection contre l'usure et la durabilité de surface.
Protection contre le rayage et l'usure adhésive
Le rayage se produit lorsque la défaillance du film lubrifiant local permet une adhérence directe des surfaces entre les contacts de dents chargés fonctionnant sous une contrainte de contact élevée.
Les huiles pour engrenages EP industrielles formulées pour les systèmes d'engrenages fermés sont conçues pour réduire la probabilité d'usure adhésive, de soudure de surface et de rayage grâce à la formation d'un film limite chimiquement réactif dans des conditions de fonctionnement sévères.
La résistance au rayage et la capacité de charge sont couramment évaluées à l'aide de tests d'étapes de charge FZG et de méthodes de performance d'huile pour engrenages EP industrielles connexes.
Performance de capacité de charge
Les huiles pour engrenages EP industrielles sont couramment évaluées à l'aide de méthodes d'essai standardisées de capacité de charge et de résistance au rayage pertinentes pour les entraînements d'engrenages industriels fermés fonctionnant sous des contraintes mécaniques sévères.
Le test d'étapes de charge FZG est largement utilisé pour évaluer la résistance du lubrifiant au rayage et à la détresse de surface dans des conditions de fonctionnement contrôlées.
- Test d'étapes de charge FZG A/8.3/90
- Évaluation du rayage DIN 51354
- Test EP à quatre billes
- Évaluation de la résistance au micro-piquage
- Tests d'approbation des boîtes de vitesses OEM
Chimie des additifs EP
Les huiles pour engrenages EP industrielles utilisent couramment des systèmes d'additifs soufre-phosphore développés pour fournir une capacité de charge, une protection anti-usure et une résistance au rayage au sein de systèmes d'engrenages fermés fonctionnant sous une contrainte de contact élevée.
La performance du système d'additifs doit rester équilibrée par rapport à la stabilité à l'oxydation, la protection contre la corrosion, le comportement de désémulsification, la compatibilité des joints et la performance anti-mousse pendant les intervalles de service industriels prolongés.
Conditions de fonctionnement des systèmes d'engrenages nécessitant des performances EP
Les huiles pour engrenages EP industrielles sont couramment spécifiées dans les systèmes d'engrenages fermés fonctionnant sous une contrainte de contact élevée, une charge transmise lourde, des conditions de charge de choc et un service industriel continu.
- Entraînements d'engrenages fermés à usage intensif
- Équipement minier et de carrière
- Systèmes d'engrenages de l'industrie sidérurgique et cimentière
- Entraînements de convoyeurs de matériaux en vrac
- Boîtes de vitesses industrielles à faible vitesse et couple élevé
- Systèmes d'engrenages réducteurs soumis à des chocs
- Systèmes fermés lubrifiés par barbotage et à circulation d'huile
Considérations relatives au micro-piquage
Le micro-piquage est un mécanisme de fatigue de surface associé à une contrainte de contact de roulement-glissement répétée et à une séparation insuffisante du film lubrifiant. La résistance au micro-piquage dépend du choix de la viscosité, des performances des additifs, de la finition de surface, de la température de fonctionnement et de la géométrie de contact.
Les huiles pour engrenages industriels modernes peuvent inclure des caractéristiques de performance spécifiquement développées pour améliorer la résistance au micro-piquage dans des conditions de fonctionnement à forte charge.
Cadres de spécification des huiles pour engrenages industriels
Les huiles pour engrenages industriels EP sont couramment spécifiées par rapport aux normes de performance industrielles reconnues, notamment :
- DIN 51517 Partie 3 CLP
- Classifications ISO 12925-1 CKD
- AGMA 9005
- Spécifications des boîtes de vitesses industrielles OEM
Les exigences de spécification peuvent définir la résistance au rayage, la capacité de charge, les performances de micro-piquage, la protection contre la corrosion, la résistance au moussage, le comportement de désémulsification et la stabilité à l'oxydation.