سایت دانلود

تحقیق ها مقاله ها و پایان نامه ها
مکانیک

پروژه رشته مکانیک درباره روانکار – قسمت چهارم

ساير سيالات ترکيبي ، مانند سيليکونها ، سيليکونهاي کلردار ، سيليکونهاي فلوئوردار ، هيدروکربنهاي فلوئوردار و پلي فنيل اترها (72 ) به خاطر پايداري حرارتي بالايشان در مقادير کم بکار مي روند اما همگي آنها روانکارهاي نامرغوب اند و در مقايسه با روغنهاي معدني گران نيز مي باشند .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه   کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان   کنید

جدول (7-1) بعضي از روانکاري هاي آبدار

نوع روغنکاربردها
1- امولوسيون معکوس (آب در روغن معدني )قابل کاربرد به عنوان سيالات هيدروليک مقاوم در برابر آتش مثلا ً معادن زغال سنگ ، خواص روانکاري خوب
2- امولسيون رقيق (5% روغن معدني در آب )قابل کاربرد به عنوان مواد ضد آتش و ارزان هنگامي که روانکاري خيلي خوب لازم نباشد (مثلا ً در جرثقالهاي سقفي در معدن زغال سنگ )
3- روغنهاي محلول (حدود 1% روغن در آب )قابل کاربرد در برش و سنگ زني ، بخاطر خنک کنندگي خوب
4- محلول آب ، پلي گليکولقابل کاربرد به عنوان مقاوم در برابر آتش ، هنگامي که نياز به افزايش لزجت و توليد محصولات جامد کم کيفيت باشد
5- مبردهاي "ترکيبي "(محلولي از افزودنيهاي مرزي در آب )قابل کاربرد به عنوان خنک کننده عالي و پايدار در برش فلزات

 

جدول (8-1) انتخاب نوع روغن براي ويژگيهاي خالص

خواص موردنيازانتخاب نوع روغن
1- محدوده گسترده اي از لزجتروغن معدني ، سيليکون ، پلي گليکول
2- روانکاري مرزي خوبروغنهاي طبيعي يا چربيها ، روغن معدني با افزودنيهاي مناسب ، استرها ، استر فسفات
3- عمر طولانيروغن معدني ، سيليکون ، فلوئوروکربن ، استر ، اترهاي پلي فنيل
4- پايداري حرارتي زياداترهاي پلي فنيل ، فلوئوکربن ، سيليکون ، استر
5- مقاومت در برابر آتشامولسينها ، فلوئوکربن ، فلوئوروسيکيلون بي فنيل کلردار، استرفسفات
6- ارزانيامولسيونها ، روغن معدني

 

چندين نوع سيال آبدار (73 ) وجود دارند که در مقادير زياد به عنوان روانکار بکار مي روند و در جدول (7-1) ارائه شده اند آنها را به طور معمول براي تأمين مقاومت در برابر آتش سوزي يا خنک کاري بهتر و بيشتر بکار مي برند .

 

جدول (9-1) حدود دما بر حسب درجه سليوس به عنوان تابعي از عمر موردنياز براي تعدادي از روغنهاي ترکيبي

عمر (h)نام روانکار ، نوع محدوديت
101010101
425455490520545پلي فنيل اترها : محدوديت پايداري حرارتي .
260280305330350پلي فنيل اترها : محدوديت اکسيداسيون
200-230220-245240-260260-275280-290سيليکونها : محدوديت پايداري حرارتي
175-210185-220200-240215-245225-260استرها و سيليکونها : محدوديت اکسيداسيون
100110130145160استرهاي فسفات ، محدوديت حرارتي و اکسيداسيون
00000اترهاي پلي فنال : محدوديت نقطه ريزش
-60-60-60-60-60سيليکونها و استرها ، محدوديت نقطه ريزش

SOURCE ; REF [1,2]

روغنهاي معدني را مي توان روغنهاي نرمال – قراردادي دانست و انواع ديگر فقط وقتي بکار مي روند که برخي مزيتهاي خاص را نسبت به روغنهاي معدني داشته باشند جدول (8-1) انتخاب نوع روغن را بر حسب ويژگيهاي خاص مورد نياز خلاصه نموده است .

تعيين حدود دقيق دماهاي بالا براي استفاد از انواع خاص روغن ، کار مشکلي است چرا که دماي حدي ، به عمر مورد نياز و ميزان نزول کيفيت قابل قبول بستگي دارد حتي براي روانکارهاي آبدار حد بالاي دما ، از 50 تا 85 سانتيگراد ، بسته به عمر مورد نياز به ميزان تهويه و مقدار قابل قبول از دست دادن آب بستگي دارد جدول (9-1) حدود دما را براي بعضي از روغنهاي ترکيبي خلاصه نموده است حدود نشان داده شده تقريبي هستند .

امکان بروز مشکلات جدي ناسازگاري براي روغنهاي روانکاري وجود دارد بخصوص وقتي که روغن با مواد غير فلزي مثل آب بندهاي لاستيکي و لوله هاي لاستيکي تماس داشته باشد جدول (10-1) برخي مواد مناسب و نامناسب براي استفاده با روانکارهاي مختلف را جمع آوري نموده است .

جدول (10-1) فهرستي از مواد سازگار و ناسازگار براي روغنهاي مختلف

نوع روغنلاستيکها و پلاستيکها
نامناسبمناسب
1- روغنهاي طبيعيلاستيک SBR، پلي اتيلن و پلي پرو پيلن خيلي نرم شدهاغلب لاستيکها شامل لاستيکهاي طبيعي واغلب پلاستيکها
2- روغنهاي معدنيلاستيک طبيعي ، SBR ، پلاستيکهاي نرم شده ، پلي اورتان هالاستيک نيتريل ، نئوپرن ، ويتون ، EPR ، اغلب پلاستيکهاي غيرقابل نرم کردن
3- استرهالاستيک طبيعي ، SBR، نيتريل ضعيف ، پلي کربلاتها ، پلي اورتاننيتريل ، ويتون ، نايلون ، PSP ، پلي اتر سولفونها
4- سيليکونهالاستيک طبيعي ، لاستيک سيليکون دار پلاستيکهاي نرم شدهنيتريلها ،ويتون ، نايلونها ، PSP
5- استرفسفاتبيشتر لاستيکهاي ديگر ، تعداد زيادي از پلاستيکهالاستيک بوتيل پخته شده در رزين ،EPR PPS

8-1 گريسهاي روانکاري

گريسهاي روانکاري را نبايد روغنهايي با لزجت خيلي زياد دانست آنها معمولا ً از روغنهايي با لزجت بسيار کم تشکيل شده اند که به وسيله ذره هاي پراکنده جامدي به نام " غليط کننده ها (74 ) تغليظ شده اند تأثير غليظ کننده ها ، ايجاد يک ساختار نيمه صلب مي باشد که پراکندگي ذرات غليظ کننده در آن ، به وسيله شارژهاي الکتريکي به صورت يکنواخت در آمده است فاز مايع با ترکيبي از شارژهاي الکتريکي مخالف و ابزارهاي مکانيکي (75 ) به دقت حفظ مي شود در نتيجه تمام گريس ، کمابيش به شکل يک جامد نرم عمل مي کند و فقط روغن تمايل کمي براي خروج از درون گريس دارد .

گريسها را معمولا ً با هر نوع روغن روانکاري مي توان ساخت اما در عمل ، بيشتر آنها را از روغنهاي معدني تهيه مي کنند و معدودي از روغنهاي مبنا نيز اهميت کمي دارند دي استرها به منظور تهيه گريسهايي براي استفاده در دماهاي بالاتر و پايين تر از روغنهاي معدني بکار مي روند سيليکونها براي دماهاي از اين هم بالاتر بکار مي روند کربنهاي فلوئوردار براي دماهاي بسيار بالاتر استفاده مي شوند هر دو نوع اين روغنها را به علت خنثي بودن از لحاظ شيميايي نيز استفاده مي کنند ولي به طور کلي مقدار استفاده از آنها کم است استرهاي فسفات دار ، براي مقاومت در برابر آتش استفاده مي شوند روغنهاي نباتي براي سازگاري با مواد غذاي (76 ) کاربرد دارند ولي باز هم به مقدار کم .

پرکاربردترين "غليظ کننده هاي معمول " صابونها مي باشند که عبارتند از : نمک اسيدهاي آلي همراه با کلسيم ، سديم ، ليتيم يا آلومينيم ، صابونها شکل ذره هاي اليافي به خود مي گيرند که از بهم پيوستن آنها ، حتي در محلهايي که غلظت صابون کم باشد ، سختي زيادي حاصل مي شود .

جدول (11-1) برخي ترکيبات مورد استفاده در توليد گريس

افزودنيهاغليظ کننده هاروغنهاي پايه
آنتي اکسيدانهاصابون سديمروغنهاي معدني
افزودنيهاي EPصابون ليتيمسيليکونها
مواد ضدخوردگيصابون آلومينيومدي استرها
خنثي کننده هاي فلزيترکيبات ليتيمسيليکونهاي کلردار
افزودنيهاي چسبناکترکيبات آلومينيومفلوئوروکربنها
مواد ضد آبخاک بنتونيتاسترهاي فسفات
اصلاح کننده ساختار PTFE
ترکيبات رنگ کننده آبي

بسياري از مواد ديگر مورد استفاده به عنوان " غليظ کننده " گريسها ، تمايل به کروي شدن دارند و مي توان آنها را در تراکمهاي بالاتري نسبت به مواد صابوني بکار برد تا همان ميزان غلظت حاصل شود .

بسياري از افزودنيهاي مورد استفاده در روغنهاي روانکاري بر گريسها نيز مؤثرند حتي برخي از آنها مثل روانکارهاي جامد ، مانند گرافيت و دي سولفيد موليبدنيوم ، بر گريسها مؤثرترند تا بر روغنها .

جدول (11-1) ، حاوي برخي از مواد مختلف مي باشد که ممکن است در گريسها وجود داشته باشد ترکيبهاي قابل دسترس اين مواد و خواص متفاوت آنها ، امکان دسترسي به فرمولهاي بي شماري از گريسها را فراهم مي کنند در عمل ، يک گريس معمولي شامل اجزاي زير است : يک روغن معدني با 10 درصد از يک غليظ کننده صابوني ، در حدود 1 درصد آنتي اکسيدان و مقدار کمي از افزودنيهاي ديگر مثل مواد ضد خوردگي ، ضدساييدگي يا عوامل پرفشار و مواد اصلاح کننده ساختار .

مهمترين مشخصه فيزيکي يک گريس ، سختي يا نرمي نسبي آن مي باشد که غلظت ( 77) نام دارد با اندازه گيري فاصله بر حسب دهم ميلي متر غلظت اندازه گيري مي شود که در آن يک مخروط فلزي استاندارد ، تحت باري استاندارد در گريس نفوذ مي کند نتيجه اين فرآيند را نفوذ( 78) مي نامند يکي از طبقه بنديهاي پرکاربرد در مورد گريسها ، متعلق به مؤسسه ملي گريسهاي روانکاري آمريکا NLGI (79 ) مي باشد جدول (12-1) ارتباط بين عدد NLGI و نفوذ را نشان مي دهد .

جدول (12-1) طبقه بندي گريسها بر حسب NLGI

نفوذ عملي در C45عدد NLGI
445-475000
400-43000
355-3850
310-3401
265-2952
220-2503
175-2054
130-1605
83-1156

غلظت يک گريس بسته به دما تغيير مي کند با افزايش دما افزايش بي قاعده اي در نفوذ ( نرم سازي ) ايجاد مي شود سرانجام درجه حرارت به حدي مي رسد که گريس از شدت نرمي جاري شده ، از شکل اوليه خود خارج مي شود به اين نقطه " نقطه ريزش " (80 ) مي گويند نقطه ريزش معمولا ً بالاترين دمايي است که مي توان گريس را در آن دما بکار برد پارامترهاي ديگري که اين موضوع را تحت الشعاع قرار مي دهند عبارتند از :

  • نقطه ريزش در دستگاه استانداردي اندازه گيري مي شود که شباهتي به موارد عملي ندارد بنابراين مطابقت اين نقطه با نمونه عملي کم است .
  • بعضي از گريسها هيچ نقطه ريزشي ندارند چرا که در آنها ، قبل از شکسته شدن ساختار غليظ کننده ها ، تجزيه شيميايي ( 81) رخ مي دهد .
  • يک گريس ممکن است در دمايي بالاتر از نقطه ريزش خود به خوبي عمل روانکاري را انجام دهد اگر چه در اين حالت بيشتر شبيه به يک روغن عمل مي کند تا يک گريس .
  • بعضي از گريسها را مي توان تا دمايي بالاتر از نقطه ريزش گرم کرد در حالي که وقتي سرد مي شوند دوباره به شکل گريس در مي آيند اگر چه اين بازيابي جديد گريس بطور محسوسي خواص آن را کاهش مي دهد .

در دماهاي بالا ، گريسهاي همانند روغنهاي روانکاري دچار تجزيه هاي حرارتي يا اکسيدي مي شوند بعلاوه همانطور که شرح داده شد ممکن است ساختمان گريس شکسته شود يا مواد غليظ کننده تجزيه شوند جدول (13-1) تأثيرات عمومي دما را بر گريسهاي روانکاري بيان کرده است .

يک گريس مانند يک سيال کاملا ً غير نيوتني رفتار مي نمايد و خواص لزجتي آن به هنگام تجربه تنشهاي برشي در يک خط تغذيه يا يک ياتاقان تغيير مي کند گهگاه و بر حسب تصادف ، لزجت با نرخهاي کم برش افزايش مي يابد اما بطور معمول لزجت با افزايش نرخ برش کاهش مي يابد تا در نهايت به لزجت روغن پايه گريس برسد به همين دليل لزجت روغن پايه بسيار مهم است ، به ويژه اگر گريس ساخته شده از آن ، در سرعتهاي بالاتر کار کند .

مکانيزم روانکاري با گريس ، پيچيده تر از روغن است و اين موضوع ، به شکل سيستم نيز بستگي دارد قسمتهايي از کل گريس با پخش شدن روي سطوح تماس ، مانند يک روغن دچار برش مي شود اين قسمت از گريس وظيفه روانکاري را انجام مي دهد و با توجه به بارگذاري سرعت و لزجت مؤثر (82 ) ممکن است هر دو نوع روانکاري هيدروديناميکي و مرزي را انجام دهد .

باقيمانده گريس از قسمتهاي متحرک رانده مي شود و در پوشهاي ياتاقان يا قسمتهاي ساکن گيربکس ، تقريبا ً به حالت سکون در مي آيد به علت طبيعت جامد گريس هيچ گردش يا تبديلي بين قسمتهاي ساکن روانکاري نشده و قسمتهاي متحرک روانکاري شده وجود ندارد .

در يک ياتاقان ساده يا جعبه دنده فشرده ، قسمت زيادي از گريس در روي سطوح تماس برش مي يابد . در يک رولربيرينگ يا يک جعبه دنده با فضاي خالي زياد ، قسمت کمي از گريس در روي سطح برش مي يابد و تمام مقصود از عمل روانکاري تأمين مي شود در حاليکه قسمت زيادي غير فعال مي ماند .

اگر يک ياتاقان غلتشي يا جعبه دنده بيش از حد با گريس پر شود ميزان اضافه گريس ، امکان خروج از قسمتهاي متحرک را ندارد بنابراين بخش اعظمي از گريس ، پيوسته ، بريده و چرخ (83 ) مي شود و اين امر ، افزايش دماي خود ساخته را باعث مي شود و اين افزايش دما به گريس و قطعات آسيب جدي مي رساند بنابراين مهم است که گريس فضاي خالي مناسبي در اختيار داشته باشد در يک بلبرينگ ، اين فضاي خالي بيش از 60% فضاي موجود مي باشد .

گريس ساکني که در يک فرآيند روانکاري سهمي نداشته است دو وظيفه مفيد ديگر را انجام مي دهد اين قسمت از گريس مي تواند به عنوان يک آب بند (84 ) مؤثر در برابر گرد وغبار و ديگر مواد آلاينده عمل نمايد همچنين مانع از بين رفتن روغن پايه اي شود که گريس از آن درست شده است بعلاوه بخش ساکن گريس مي تواند به عنوان منبع ذخيره اي باشد که هر زمان مقدار گريس در حال روانکاري سطوح کاهش يافت اين منبع ميزان کاهش آن را جبران نمايد .

اگر فضاي خالي درون سيستم زياد باشد ، مثل ياتاقانها يا جعبه دنده هاي بزرگ ، مطلوبتر آن است که از گريس سخت تري استفاده شود تا گريس اضافه درون سيستم ، به داخل قسمتهاي متحرک سقوط نکند و چرخ نشود. مزيتها و عيبهاي روانکاري با گريسها در جدول (14-1) خلاصه شده است .

جدول (13-1) حدود درجه حرارت بر حسب درجه سانتي گراد به عنوان تابعي از عمر مورد نياز براي گريسها

عمر (h)شرايط روغن
101010101
175 T0 200200 TO 225225 TO 240255 TO 265275 TO 285گريسهاي ترکيبي ، محدوديت اکسيداسيون يا حضور اکسيژن نامحدود
250250250250250`گريسهاي ترکيبي ، محدوديت نقطه ريزش با غليظ کننده های غيرآلي
80 T0 20080 T0 20080 T0 20080 T0 20080 T0 200گريسهاي روغني معدني ، محدوديت بالاتر تحت تأثير نقطه ريزش ، که به غليظ کننده بستگي دارد ، اکسيداسيون به مقدراکسيژن موجود بستگي دارد
85 TO 100110 TO 125135 TO 150160 TO 175185 TO 200گريسهاي معدني ، محدوديت اکسيداسيون ، با اکسيژن نامحدود
-50 to -10-50 to -10-50 to- 10-50 to- 10-50 to -10گريسهاي معدني ، بيشترين محدوديت ناشي از تأثير گشتاور زياد
-70 to -80-70 to -80-70 to -80-70 to -80-70 to -80گريسهاي ترکيبي ، کمترين محدوديت ناشي از تأثير گشتاور زياد

 

انتخاب گريس براي يک کاربرد خاص به پنج عامل بستگي دارد : سرعت ، بار ، اندازه ، محدوده دما (85 ) و سيستم تغذيه گريس براي شرايط متوسط سرعت ، بار ، اندازه و بدون سيستم تغذيه (86 ) گريسي با شماره (NLGI2) ، انتخاب مناسبي مي باشد چنين گريسي با پايه روغن معدني را به عنوان گريس چند منظوره (87 ) مي شناسند تأثيرات عوامل مختلف در انتخاب نوع گريس را مي توان در چند عبارت خلاصه کرد :

  • سرعت :براي سرعتهاي بالا، يک گريس سخت تر مثلا ً شماره (NLGI3) بايد بکار برده شود البته بجز در ياتاقانهاي ساده که گريس شماره (NLGI2) به اندازه کافي سخت خواهد بود براي سرعتهاي کمتر ، يک گريس نرمتر مثل گريس شماره 1 يا 0 بکار مي رود .
  • بار : براي بارهاي زياد مطلوبتر استفاده از افزودنيهاي EP يا دي سولفيدموليبدنيوم مي باشد از آنجا که بارهاي بيشتر منجر به مصرف قدرت بالاتر و در نتيجه ايجاد دماي بيشتر مي شود گريس سخت تري مثل شماره 3 يا گريسي با پايه ترکيبي انتخاب مناسبي است .
  • اندازه : براي سيستمهاي بزرگ ، گريس سخت تري مثل شماره 3 يا 4 به کار مي رود براي سيستمهاي خيلي کوچک ، گريس نرمتري مثلا ً با شماره 0 يا 1 مناسب است .
  • محدوده دما : نقطه ريزش بايد از بيشينه دماي کار پيش بيني شده بالاتر باشد براي حفظ کار سيستم در دماهاي بالاتر روغني با پايه ترکيبي لازم است براي دماهاي بسيار بالا در حدود C230 ، ممکن است يکي از گريسهاي گران قيمت فلوئوروکربن ضروري باشد.
  • سيستمهاي تغذيه : اگر در درون يک سيستم متمرکز (89 ) نياز به استفاده از گريس باشد مطلوبتر آن است که گريس شماره يک نرمتر بکار برده شود ( مثلا ً شماره 0 به جاي شماره 1 يا شماره 00 به جاي شماره 0) به ندرت پيش مي آيد که يک گريس مخصوص براي سيستم تغذيه متمرکز نامناسب باشد زيرا جدايي رخ مي دهد و راهها به وسيله ذره هاي غليظ کننده مسدود مي شوند البته اين مشکل ، هم اکنون کمتر اتفاق مي افتد .

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا" از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

لینک متن کامل

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *