Diverses méthodes d’analyse et de test de performance pour développer des graisses utilisées dans les mines de charbon.

L’exploitation minière à ciel ouvert est passée de l’utilisation d’outils simples à commande manuelle à des machines mécaniques massives telles que des marteaux perforateurs, des chargeuses frontales, des broyeurs, des pelles minières hydrauliques et des draglines. Ces machines peuvent dépasser la taille des maisons conventionnelles, certaines flèches s’étendant jusqu’à 300 pieds. La taille même des grands composants des machines a également créé des défis uniques pour la conception et l’ingénierie des systèmes de support qui lubrifient et entretiennent les machines.

Une bonne lubrification des engrenages ouverts joue un rôle essentiel. Ces machines sophistiquées de grande valeur nécessitent des lubrifiants avec des composants améliorés pour inclure des solides extra purs dans le paquet d’additifs qui peuvent être facilement pompés et pulvérisés pendant n’importe quelle période saisonnière de l’année. Cela doit se produire tout en empêchant la saleté et la poussière de pénétrer dans les composants, ce qui accélérerait les taux d’usure. La fluidité du lubrifiant doit être telle qu’il puisse s’écouler librement des carénages d’engrenages.
L’extraction du charbon est une industrie mondiale importante, car le charbon est une ressource importante utilisée à la fois pour l’énergie et la fabrication de l’acier. En fait, le charbon était la deuxième source de combustible, contribuant jusqu’à 26 % de la consommation mondiale d’énergie en 2017 [1]. L’équipement minier qui soutient l’industrie houillère est hautement spécialisé et, dans de nombreux cas, extrêmement important. Ces outils aident à extraire les charbons avec une grande efficacité et rapidité par rapport aux méthodes antérieures qui reposaient sur un travail manuel avec des outils simples. Les équipements miniers modernes ont des composants à plus grande échelle tels que des engrenages et des roulements et subissent souvent une maintenance périodique avec une périodicité définie pour assurer une fiabilité élevée et une disponibilité continue. Les tâches de lubrification des machines d’extraction du charbon sont vitales et fondamentales pour l’industrie.
Faci et al. (2016) ont brièvement décrit le développement de lubrifiants pour engrenages ouverts de type 1, des premiers composés lourds pour engrenages ouverts et lubrifiants fortifiés aux récents composés sans solvant et lubrifiants respectueux de l’environnement. Les problèmes de lubrification spécifiques varient en fonction du type d’entraînement par engrenage utilisé. Les entraînements à engrenages ouverts de type 1 sont souvent utilisés dans les mines à ciel ouvert. Ils transmettent la puissance via un système à pignon et crémaillère couramment utilisé pour les entraînements à mouvement oscillant et les entraînements de levage et de traînée des pelles minières ; cependant, les entraînements à engrenages ouverts de type 1 sont confrontés à un mouvement bidirectionnel et souffrent généralement de films de lubrification minces.
 Pour surmonter les problèmes inhérents à la lubrification d’entraînement par engrenage ouvert de type 1, il faut d’abord analyser un certain nombre de propriétés. Ces propriétés comprennent l’adhésivité/l’adhérence, la résistance aux charges élevées/aux chocs, la résistance du film, la résistance aux projections d’eau, la capacité d’amortir les vibrations, la protection contre l’usure/la corrosion, la capacité de pulvérisation, l’étalement, la mobilité et la rétention thermique. Les formulations de lubrifiants pour engrenages ouverts ont évolué des composés asphaltiques et des résines vers les graisses au lithium développées dans les années 1940. De nos jours, les lubrifiants biosourcés ont commencé à se montrer prometteurs pour maintenir les normes de performance et réduire les risques pour la sécurité et l’environnement. Les résultats de laboratoire d’un lubrifiant biodégradable pour engrenages ouverts se sont avérés avoir une stabilité mécanique, une résistance à l’eau, des propriétés EP et anti-usure équivalentes,
Drost et al. (2016) ont mis en évidence la relation entre les épaississants et leurs effets sur les propriétés à basse température des lubrifiants pour engrenages ouverts. Ils se sont principalement concentrés sur les transmissions à engrenages ouverts de type 1 et ont comparé quatre types d’épaississants : le complexe d’aluminium, le complexe de lithium, le complexe de sulfonate de calcium et l’argile organique. Chaque échantillon était composé de la même huile de base exclusive et du même système d’additifs, seul le type d’épaississant variait pour chaque échantillon. Les échantillons ont ensuite été testés à 25°C et 0°C pour la pompabilité, la mobilité, la viscosité du cône et de la plaque et la viscosité Brookfield. Certaines des données générées n’étaient pas représentatives des lubrifiants typiques pour engrenages ouverts, notamment la viscosité du cône et de la plaque et la viscosité Brookfield. Ces informations ont toutefois été incluses pour la comparaison de points d’intérêt supplémentaires.  
Les échantillons d’essai formulés à partir d’épaississants complexes d’aluminium présentaient les meilleures performances en termes de pompabilité et de mobilité globale. L’échantillon de complexe d’aluminium et l’échantillon de complexe de sulfonate de calcium ont donné des résultats légèrement meilleurs que l’échantillon de complexe de lithium tandis que l’échantillon d’organo-argile a donné les pires résultats. Ces observations suggèrent que les épaississants utilisés pour un lubrifiant pour engrenages ouverts doivent être soigneusement sélectionnés, en particulier pour les applications à basse température afin d’optimiser les performances, car les applications à basse température peuvent inhiber davantage la mobilité et la pompabilité des graisses [3].
L’étude De Vaal et Meister (2005) développée autour du test FZG à température constante pour les lubrifiants pour engrenages ouverts a été conçue pour déterminer les effets de la température sur divers paramètres qui dictent les performances de lubrification tels que la protection contre l’usure, le débit de liquide de refroidissement et l’épaisseur du film d’huile. Ils ont effectué un test sur quatre lubrifiants différents pour engrenages ouverts afin de tester la perte de masse par étape de charge et la température finale atteinte par changement de charge. Ils ont constaté que les débits de liquide de refroidissement affectent des températures de fonctionnement constantes, ce qui permet alors de distinguer les différences de performances des lubrifiants étudiés. D’autres découvertes montrent qu’à des températures plus froides, l’épaisseur du film lubrifiant augmente tandis qu’à des températures élevées, les additifs deviennent plus actifs, offrant une meilleure protection contre l’usure.
Les études sur la maintenance des engins découverts et des équipements miniers sont un sujet populaire parmi les chercheurs. Les chercheurs conçoivent des tests pour différents résultats tels que les paramètres des lubrifiants (protection contre l’usure, épaisseur du film d’huile, rugosité de surface, débit de liquide de refroidissement, etc.). Ces chercheurs recherchent tous des solutions qui améliorent et améliorent les performances des équipements miniers grâce à une durée de vie plus longue des lubrifiants sur les machines, une meilleure gestion de la maintenance, une consommation de lubrifiant durable et une réduction de la friction et de l’usure. Sur la base des études susmentionnées, les méthodes d’essai sélectionnées pour caractériser au mieux un lubrifiant pour engrenages ouverts pour une application dans les mines de charbon sont fournies dans le tableau 1 avec les normes industrielles correspondantes. (Auteur : Dr Raj Shah au nom de Koehler Instrument Company) Lire la suite:

Source: https://www.petro-online.com/article/biofuel-industry-news/22/koehler-instrument-company/vario