Wiesław Zwierzycki

Corrosive and Mechanical Wear in Sliding Pairs Calculation

This paper analyses the state of knowledge on the range of analytic modeling of wear in conditions of corrosive and mechanical interactions. So the achieved knowledge has allowed us to formulate our own complex calculation algorithm. Based on that, the authors have elaborated a computer program enabling a full simulation of corrosive and mechanical wear of rough surfaces in pin – on – disc situation. The results of simulations and experimental tests are given in the paper.

EFFECT OF APPLYING FLUSHING FLUID ON LUBRICITYPROPERTIES OF REFRIGERANT COMPRESSOR OILS

There has currently been a dynamic return to applying natural refrigerants such as hydrocarbons. They are substances containing neither fluorine nor chlorine, which contribute to the enlargement of the ozone hole and the greenhouse effect. However, hydrocarbons are the substances from the A3 safety group (flammable) and, at present, are mainly used in appliances of low efficiency. The most widely used refrigerant in this category of appliances is R600a (isobutene). While repairing refrigeration appliances, there is often the need to remove the refrigerant and compressor oil from the system. Any impurities in the system are also removed. Should incorrect removal of the used oil from the installation occur, there is the risk that a certain amount of the oil and flushing fluid shall remain in the refrigeration system. The article presents an evaluation of the effect of a flushing fluid for refrigeration systems on lubricity properties of compressor oils. The article also describes the research on the use of R600a, a mineral oil of VG ISO 32 and commercially available FF1 flushing fluid, for refrigeration systems. The evaluation was made on the basis of the sample wear volume in the block-on-ring node under the conditions similar to compressor exploitation following a longer shut-off period. Three different lubricants were compared: a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 20% by volume, a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 50% by volume, and a mixture of mineral oil with FF1 flushing fluid for refrigeration systems in the amount 50% by volume with R600a. Słowa kluczowe: mieszanina olej/czynnik chłodniczy, właściwości smarne, środek myjący. Streszczenie: Obecnie w chłodnictwie następuje dynamiczny powrót do stosowania naturalnych czynników chłodniczych takich jak węglowodory. Są to substancje niezawierające fluoru i chloru, które przyczyniają się do powiększania dziury ozonowej oraz efektu cieplarnianego. Węglowodory to jednak substancje z grupy bezpieczeństwa A3 (palne) i są obecnie głównie wykorzystywane w urządzeniach o małej wydajności. Najpowszechniej stosowanym czynnikiem chłodniczym w tej grupie urządzeń jest R600a (izobutan). Przy czynnościach naprawczych urządzeń chłodniczych istnieje często potrzeba usunięcia z układu czynnika chłodniczego i oleju sprężarkowego. Usuwa się również wszelakie zanieczyszczenia znajdujące się w instalacji. W tym celu często używa się płynów do płukania instalacji chłodniczej. Przy nieprawidłowym wykonaniu operacji usuwania z instalacji zużytego oleju istnieje niebezpieczeństwo, że pewna ilość tego oleju i środka czyszczącego pozostanie w instalacji chłodniczej. W artykule przedstawiono ocenę wpływu środka do czyszczenia układów chłodniczych na właściwości smarowe olejów sprężarkowych. Przedstawiono badania z wykorzystaniem czynnika chłodniczego R600a, oleju mineralnego z klasy lepkości VG ISO 32 oraz dostępnego w sprzedaży środka do czyszczenia układów chłodniczych FF1. Oceny dokonano na podstawie zużycia objętościowego próbki w węźle rolka–klocek w warunkach zbliżonych do eksploatacji sprężarki po długim okresie wyłączenia. Porównano trzy różne substancje smarne: mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 20% objętości, mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 50% objętości oraz mieszaninę oleju mineralnego ze środkiem do czyszczenia układów chłodniczych FF1 w ilości 50% objętości wraz z czynnikiem chłodniczym R600a. * Poznan University of Technology, Faculty of Machines and Transport, ul. Piotrowo 3, 60-965 Poznań, Poland, tel. (0-61) 6652236; e-mail: kasper.gorny@gmail.com, e-mail: arkadiusz.stachowiak@put.poznan.pl, e-mail: przemyslaw.tyczewski@put. poznan.pl, e-mail:wieslaw.zwierzycki@put.poznan.pl. 60 ISSN 0208-7774 T R I B O L O G I A 2/2017

Research Works on the Influence of Substituting the Refrigerant R22 with Propane (R290) on the Condition of the State of Sliding Surfaces Occurring in Piston Compressors

Motion elements of refrigerating compressors, depending on the applied oils and refrigerants, can be exposed to various wear processes. The presence of refrigerant makes lubricating and anti-wear properties of the mixture of oil and refrigerant much worse than in the case of oil with no refrigerant. Regulations concerning the application of substances weakening the ozone layer, valid at present, demand the withdrawal of operating synthetic agents refrigerating installations type HCFC – among others the popular R22. This paper presents the influence of different mixtures of oils and refrigerants on the moment of friction and the surface condition of cast iron and aluminium PA6. The tests were carried out on a friction machine with the use of a node type block-on-ring, which is located inside a pressure chamber that simulates the refrigeration compressor inside. The results of the performed tests confirm the possibility of using green refrigerant R290 (propane) as a substitute for R22, while keeping the existing mineral oil in the refrigerating installation.

Description of the Experimental Method and Procedure of Model Wear Test of Refrigeration Compressors’ Parts

Friction nodes in refrigeration compressors are lubricated with a mixture of lubricating oil and refrigerant. The concentration of refrigerant in oil depends on temperature and pressure of the refrigerant. Determining the effect of this mixture on the size of wear in refrigeration compressors in laboratory conditions is only possible through an accurate reflection of friction parameters.The authors managed to prepare a prototype stand for a tribological test with a model block-on-ring friction node and the high-pressure chamber allowing for simulated conditions in refrigeration compressors. The present paper includes the description of the experimental method and procedure of model wear test of refrigeration compressors parts. The study itself constitutes the basis for the verification tests of the stand.

Three Rollers – Cone Test. New Possibilities of Wear Calculation

In tests presented in the paper the authors made use of M.M. Chruščov’s concept of determining linear wear intensity Ih in model systems operating under constant load in which the contact stresses decrease in the effect of wear. They elaborated the mathematical model binding vertical approach of samples in four ball apparatus equipped with the three rollers – cone couple with rollers wear trace dimension. The model was verified in the special experiment obtaining a very good convergence of results of calculations and the experiment.