روانکاری

٣-١-١) روانکارى و وظایف روانکارها: 

  1. روانکارى: 

هرگاه بین دو سطح در تماس حرکت نسبی رخ دهد، مقاومتی در برابر حرکت ایجاد خواهد شد. این مقاومـت، اصـطکاک نامیـدهمی شود. درصورت بروز این حالت مطلوب ترآنست که از اصطکاک بکاهیم، آنرا کنترل یا اصلاح نمائیم. 

به بیان کلی، هرفرایندى را که طی آن اصطکاک دو جسم متحرک در تماس، کاهش یابد روانکارى  مینامند. کاهش اصطکاک با وارد نمودن یک ماده جامد یا مایع به نام روانکار در محل تماس حاصل می شود. 

       سابقه روانکارى به زمان پیش از پیدایش چرخ و استفاده از گردش آن به دور محور، به منظور ایجاد حرکتی روان  برمیگردد. 

عدم روانکارى صحیح ماشین آلات علاوه برآنکه باعث تقلیل راندمان مکانیکی و پایین آمدن بازده آن می شود، منجر به فرسایش بیش از حد، فرسودگی و از کارافتادگی زودرس ماشین نیز می گردد. 

  • وظایف روانکارها: 

وظایفی که امروزه براى روانکارها در نظر گرفته میشود با توجه به نوع آنهـا متفـاوت مـیباشـد .  بـه عنـوان مثـال یـک روغـنهیدرولیک علاوه بر روانکارى وظیفه انتقال انرژى، انتقال حرارت، آب بندى و … را نیز به عهده دارد. 

بطور کلی اهم وظایف روانکارها عبارتند از: 

  • به حداقل رساندن میزان اصطکاک و سائیدگی قطعات در حین کار.  
    • ممانعت از زنگ زدگی و خوردگی سطوح فلزات.  
    • انتقال حرارت ایجاد شده از سطوح مورد نظر و خنک کردن قطعات متحرک.  
    • انتقال نیروى هیدرولیکی (روغن هاى هیدرولیک).
    • معلق نگه داشتن مواد زائد و جلوگیرى از رسوب آنها بر روى قطعات سیستم.  
    • آب بندى سیستم، به عنوان مثال روغن موتور  با تشکیل لایه اى روغن بین پیستون و سیلندر در موتورهاى احتـراق داخلـی از فرار گازهاى متراکم شده تا حدودى جلوگیرى می نماید.  
    • کاهش تاثیر منفی ضربه هاى قطعات بر یکدیگر.  
  • خواص روغنها براى روغنکارى موتورها: 

بطور کلی خواص روغنها براى روغنکارى موتورها بشرح زیر میباشد:

  1. داراى ثبات کامل شیمیایی بوده تا فورا تجزیه نشود.  
  2. از لحاظ شیمیایی خنثی باشد تا در مقابل تماس فلزات تجزیه نشود.  
  3. هادى حرارت بوده تا گرماى حاصله به سرعت تخلیه کند.
  4. خاصیت سیال بودن را دارا باشد تا بسهولت بین سطوح قطعات جریان پیدا کند.  
  5. داراى نقطه انجماد پایین و نقطه اشتعال بالا باشد.
  6. در درجات مختلف خاصیت چرب کنندگی خود را حفظ کند. 

تقسیم بندى روانکارها:  

بطور کلی روانکارها به چهار دسته کلی تقسیم می شوند: 

  1. روانکارهاى گازى: 

در مواقعی که درجه حرارت فوق العاده بالا (٨٠٠ درجه سانتی گراد وبالاتر) یا پایین تر(حـدود ٢٠٠- درجـه سـانتی گـراد) اسـت،روانکارهاى گازى مورد استفاده قرار میگیرند. همچنین روانکارى در بعضی از انوا ع دمندهها  (blowers) بوسیله گازى که دمیده شده انجام می گیرد که در نتیجه از آلودگی گازى دمیده شده بوسیله روانکار جلوگیرى می شود. 

  • روانکارهاى جامد: 

روانکارهاى جامد براى حل مسایل روانکارى تحت شرایط غیرمعمول و خاص بکار می روند. بعنوان مثال در یک راکتور هسته اىروانکارها در برابر انرژى تشعشعی زیاد باید مقاوم باشند یا در بعضی ازموارد لازم است که روانکار تحـت شـرایط خـلاء فراریـت کـمداشته باشد . در این قبیل موارد از روانکارهاى جامد استفاده میشود. یکی از مهمترین روانکارهاى جامد گرافیـت اسـت کـه از لحـاظشیمیایی خیلی پایدار و درمقابل اشعه رادیواکتیو خنثی است. از این روانکار در درجات حرارت بالا نیز استفاده میشود. زیرا حتی در اثرسوختن، دى اکسید کربن تولید می کند که بدون آنکه ذراتی درمحل باقی بگذارد از محیط روانکارى خارج  میشود. 

  • روانکارهاى نیمه جامد(گریسها): 

گریس محصول نیمه جامدى است که از متفرق کردن یک عامل سفت کننده در روانکار مایع بدست  میآید. در مواقعی کـه نیـازاست روان کننده در وضعیت اولیه اش در یک مکانیزم باقی بماند خصوصا در محلی که امکان روانکارى مجدد محدود باشد یا از نظراقتصادى غیرقابل توجیه باشد از انواع گریسها براى روانکارى استفاده می شود. 

  • روانکارهاى مایع: 

روانکارهاى مایع خود به دو دسته کلی تقسیم  میشوند: 

الف- روغنهاى سنتتیک ب- روغنهاى معدنی 

هر دو نوع روغن هاى یاد شده  به نوعی از نفت خام مشتق میشوند. با این تفاوت که روغنهـاى سـنتتیک از انجـام یـک سـرىواکنشهاى شیمیایی دقیق و کنترل شده بر روى محصولات مختلف پتروشیمی تولید شده و درنتیجه داراى کارایی و قیمت تمام شدهبالایی می باشند، ولی روغنهاى معدنی از انجام یک سرى عملیات تفکیک بر روى نفت خام و حداکثر یک واکـنش شـیمیایی کنتـرلشده ح اصل می گردند و بنابراین داراى قیمت کمترى نسبت به روغنهاى سنتتیک میباشند. امـا از آنجـایی کـه در طیـف وسـیعی ازمصارف روانکارهاى مایع، روغنهاى معدنی با قیمت کمتر قابل مصرف میباشند، تولید این نوع روانکارها در سطح دنیا بسیار بـالاتر ازروغنهاى سنتتیک می باشد و در ایران نیز عمدتا روغنهاى معدنی تولید می شوند. 

٣-١-٢) مشخصات عمده و طبقه بندى روغنها:

سازندگان روغن جهت معرفی روغن هاى تولید شده خود از یک سرى مشخصه ها و تعاریف خاص استفاده نموده کـه لازمسـتجهت انتخاب درست روغن با مشخصه هاى مذکور آشنایی داشته باشیم.

  • تعاریف مشخصات عمده روغنها: 

برخی از تعاریف مربوط به مشخصات عمده روغنها به شرح  زیر  میباشد: 

  • ●       :(VISCOSITY) گرانرورى

مقاومتی که یک روغن نسبت به جارى شـدن بـه علـت اصـطکاک داخلـی مولکولهـاى آن از خـود نشـان مـیدهـد، گرانـروى(ویسکوزیته) نامیده می شود. گرانروى روغن با تغییر دماى روغن تغییر می کند و هر چه روغن گرمتر شود، گرانروى آن کمتر می گردد.

از این رو همواره باید گرانروى روغن همراه با دمایی که گرانروى در ان اندازه گیرى شده درج گردد . گرانروى روغن معمولا در دماى

۴٠ و ١٠٠ درجه سانتی گراد اندازه گیرى می شود. 

  • ●       :(VISCOSITY INDEX(VI)) شاخص گرانروى

تغییر گرانروى با تغییرات دما را با شاخص گرانروى می سنجند. هرچه رقم شاخص گرانروى روغنی بزرگتر باشد، در اثر تغییـراتدما گرانروى روغن کمتر تغییر می کند و بالعکس. 

  • ●       :(POUR POINT) نقطه ریزش

نقطه ریزش پایین ترین دمایی است که روغن در آن هنوز سیال است. 

  • ●       :(FLASH POINT)نقطه اشتعال

نقطه اشتعال پایین ترین دمایی است که در آن، روغن به اندازه کافی به بخار تبدیل میشود و  با هوا یک مخلـوط قابـل اشـتعالمی سازد، بطوریکه با نزدیک کردن شعله آتش، روغن در یک لحظه مشتعل و سپس خاموش گردد. ایـن آزمـون بـراى انـدازه گیـرى میزان آتش گیرى و فرار بودن روغن انجام  میگیرد. 

  • ●       :(FIRE POINT) نقطه احتراق

نقطه احتراق پایین ترین دمایی است که در آن، روغن به اندازه اى بخار تولید کند که با نزدیک کردن شعله، مشتعل شـود و ایـناشتعال مدتی ادامه یابد. نقطه احتراق معمولا حدود ١۵ درجه سانتی گراد بالاتر از نقطه اشتعال است، از این رو انـدازه گیـرى و ذکـرنمی گردد. 

  • چگالی یا دانسیته (DENSITY):  

دانسیته برابراست با جرم یک سانتیمتر مکعب روغن (در دماى ١۵درجه سانتیگراد ) که برحسب کیلوگرم برمترمکعب بیان میشود.

کاربرد این مشخصه، تبدیل وزن به حجم وبالعکس (در محاسبات حمل و نقل فراورده هاى نفتی ) است. قبلا از چگالی نسبی اسـتفادهمی شد که عبارتست از نسبت وزن مخصوص روغن به وزن مخصوص آب در دماى ۶٠ درجه فارنهایت. 

  • مواد افزودنی روغن: 

چون روغن پایه که از پالایش نفت خام بدست میآید، هنوز ویژگیهاى لازم بـراى اسـتفاده در ماشـین آلات را بطـور کامـل دارانیست، موادى به آن افزوده می شود تا در روغن مقاومت لازم براى شرایط سنگین کار، حرارت و فشار زیاد، بطور بهینه ایجاد شود. 

مهم ترین موادى که به منظور تامین ویژگیهاى مناسب به روغن پایه افزوده  میشوند عبارتند از: 

  1. پاک کننده ها و معلق کننده ها: 

در طی فرایند احتراق، مقدار زیادى دوده و مواد ناشی از احتراق ناقص پدید  میآید. این مواد تولیـد شـده در روغـن غیـر محلـولهستند و موجب تشکیل رسوب در پیستون ها  میشوند و حتی ممکن است باعث چسبندگی رینگ و پیستون گردند. 

مواد افزودنی پاک کننده و معلق کننده به اکثر روغن هاى روانساز براى ازبین بردن رسوبات بالا افزوده می گردد. هرچه مقدار این افزودنی ها بیشتر باشد، روغن از قدرت پاک کنندگی بیشترى برخوردار است و  در عمل روغن سریعترسیاه می گردد و هـر  چـه میـزاناین دو ماده افزودنی کمتر باشد روغن دیرترسیاه، ولی باعث ته نشین شده رسوبات و آسیب رسیدن به موتور میشود. بنـابراین سـیاهشدن سریع روغن هنگام کار برخلاف تصور عامه به هیچ وجه دلیل نامرغوب بودن آن نیست. 

  • بهبود دهنده شاخص گرانروى: 

مولکول هاى مواد افزودنی بالابرنده شاخص گرانروى، پلیمرهاى زنجیرى بلند و بزرگ (  بدرمقایسه ا مولکول هاى روغن) هستند، بطوریکه در درجه حرارت پایین تقریبا بصورت کلوئیدى در روغن پراکنده می شوند و هر چه دماى روغن بالا رود، با حل شدن بسپارها کاهش گرانروى روغن را جبران می کنند. این مواد بیشتر در روغن هاى چند درجه اى (مالتی گرید) استفاده می شوند. 

  • مواد ضداکسیداسیون: 

بعضی از ترکیبات موجود در روغن براثرحرارت زیاد موتور و تماس دائم با هوا و مجاورت با فلزات مختلف موتور که ممکن اسـت

مانند یک کاتالیزور عمل نماید در معرض اکسیداسیون مداوم قرار گرفته و به موادى از قبیل پراکسیدها و ترکیبات آلی دیگـر تبـدیلمی شوند. براى جلوگیرى از اکسیدشدن روغن مواد ضداکسیداسیون به آن افزوده  میشود. 

  • مواد ضد سائیدگی: 

در شرایط کار ساخت اجزاى موتور شامل سوپاپ ها، بادامکها و… دچار سائیدگی میشـوند . مـواد ضـد سـائیدگی از بـروز چنـینضایعاتی جلوگیرى مینمایند. استفاده از این مواد به منظور ایجاد لایه مقاومی از مواد شیمیایی مابین قطعات متحرک و ثابت است تـااز تماس مستقیم فلز با فلز و درنتیجه بروز تاثیرات سائیدگی جلوگیرى کند. 

  • مواد ضدخوردگی و ضدزنگ زدگی: 

بطورکلی روغنهاى معدنی قابلیت محافظت و جلوگیرى از خوردگی و زنگ زدگی را دارند، اما در هنگام عمل به علـت وارد شـدنآب بصورت قطرات ریز در داخل روغن، زنگ زدگی وخوردگی رخ می دهد. براى جلوگیرى از این پدیده به اکثر روغن ها مواد افزودنی ضدخوردگی و ضدزنگ زدگی افزوده  میشود.

  • مواد پایین آورنده نقطه ریزش: 

این مواد به منظور پایین آوردن نقطه ریزش به روغن افزوده می شوند تا راه اندازى و روشن کردن موتـور در هـواى بسـیار سـردامکان پذیر گردد. یعنی به کمک این مواد ذرات پارافین را دردماى پایین بصورت معلق در روغن نگهداشـته و از بسـته شـدن روغـن

(جامد شدن آن) جلوگیرى می نمایند.

  • مواد ضدکف: 

در هنگام کارماشین آلات به علت سرعت زیاد حرکت روغن و ایجاد تلاطم، هواى وارد شده در روغن، باعـث ایجـاد کـف در آنمی شود. براى جلوگیرى از این پدیده و پیشگیرى از بروز خسارت ، مواد ضد کف به روغن افزوده می شود.

● طبقه بندى انواع روغنهاى روانکار: 

روغن ها برحسب دو پارامتر کمی و کیفی طبقه بندى می گردند. طبقه بندى مذکور بر روى ظروف و بشـکه هـاى حـاوى روغـندرج گردیده و مبناى انتخاب روغن مناسب براى ماشین  میباشد. در این قسمت به تشریح پارامترهاى مربوط پرداخته می شود: 

  1. گرانروى یا ویسکوزیته (طبقه بندى کمی): 

گرانروى عبارتست از مقاومت سیال در مقابل جارى شدن بوده و بر دو نـوع گرانـروى مطلـق و گرانـروى سـینماتیک (حرکتـی ) می باشد. 

در مورد روغن ها گرانروى سینماتیک مد نظر قرار می گیرد که واحد معمول آن سانتی استوک (cst) میباشد. 

  • سطح کارایی یا سطح کیفیت (طبقه بندى کیفی):

سطح کیفیت مشخص کننده نوع روغن و سیستمی که این روغن در آن بکار برده می شود،         می   باشد. سطوح کیفیـت یـا بصـورتحروف لاتین نظیرسطح کیفیت CD,CE,SE,SG و  یا ترکیب حروف و اعداد مانند ١MIL-٢١٠۴D, CC MC G می  باشد. 

برخی از شرکتهاى تولید کننده روغن از درج سطح کیفیت در نام روغن خوددارى میکنند و نـام هـاى تجـارى خاصـی را بـراىمحصولات خود در نظر می گیرند که با مراجعه به مشخصات روغن مورد نظر که از طرف شرکت سازنده ارائه میشود می توان سطحکیفیت را که جزء این مشخصات می باشد بدست آورد. 

درباره ی محمد معتمدی

یک پاسخ ارسال نمایید