کارکرد گریس و روغن

در اين موارد، تلاش زيادي انجام مي شود تا روانكاري مناسبي به منظور جدا كردن دندانه هاي ياتاقان ها و چرخ دنده ها به وسيله يك فيلم روان كننده جامد، روغن يا ساير روان كننده ها نظير گريس انجام شود. نبود تماس فيزيكي طول عمر سرويس دهي ياتاقان ها و چرخ دنده ها را افزايش مي دهد. مبحث روانكاري يكي از اساسي ترين مباحث علمي در حوزه علوم مكانيك، سيالات، شيمي، محيط زيست، فيزيك، علوم نانو و ساير فناوريهاي مرتبط بوده و از ديرباز به تاثيرگذارترين رشته ها در حوزه صنعت و تكنولوژي و متعاقب آن زندگي افراد شده است. با اين رويكرد مبحث گريس و روغن كاري را در پاسخ به درخواست تعدادي از خوانندگان علاقمند، از زواياي ساده تري مرور مي كنيم.
    
گريس به عنوان ماده اي جامد تا نيمه جامد تعريف مي شود كه با پراكندن يك عامل تغليظ كننده در روان كننده مايع حاصل مي شود. معمولاً گريس ها در نواحي بكار برده مي شوند كه امكان روغن كاري مستمر و نگهداشتن روغن در آن محل مانند دنده ها يا ياتاقان هاي روباز مقدور نيست. عواملي كه هنگام انتخاب گريس ها بايستي در نظر گرفته شود عبارتند از:
1- نوع گريس كه آنهم به دماي عملياتي، ضدآب بودن، مقاومت در برابر اكسيداسيون و ساير اختصاصات بستگي دارد. 2- عامل دوم، در برگيرنده مشخصات فيزيكي گريس شامل غلظت و ويسكوزيته است.
گريس از يك پايه روغني، افزودني هاي بهبود دهنده و يك تغليظ كننده تشكيل مي شود و در حالت نيمه جامد بسته بندي مي شود. اغلب تغليظ كننده هاي گريس، صابون ها هستند كه عبارتند از صابون آلومينيوم، كلسيم و ليتيم. گريس هاي صابوني مركب، مقاومت دمايي بيشتري دارند و معمولاً تا180
OC قابل استفاده هستند. يعني دمايي كه در آن روغن هاي معدني بخار مي شوند. تعداد كمي از گريس ها كه كاربردهاي مخصوص و محدودي دارند با تغليظ كننده هاي غيرصابوني مانند ارگانوكلي ها (تركيب رس/ مواد آلي)، پلي اوره يا تركيب سيليكا ساخته مي شوند.
گريس بطور وسيع براي روانكاري ياتاقان هاي غلتكي و جاهايي كه وسيكوزيته پايين نياز است استفاده مي شود زيرا روان كننده هاي نوع گريس به آساني قابل حمل و نقل هستند و به دستگاههاي ارزيابي و آناليز ساده اي نياز دارند. پايداري و درجه سختي گريس بطور قابل ملاحظه اي با دما نوسان مي كند بر اين اساس گريس ها توسط
NLGI در نه كلاس بصورت جدول، طبقه بندي شده است.
  طبقه بندي سرويس دهي گريس ها
به منظور شناخت و استفاده صحيح از گريس ها و كاربرد آنها پنج گروه زير بوسيله اي
NLGI براي سرويس دهي گريس ها به وسايل نقليه موتوري ارايه شده است. هدف اين تقسيم بندي (ASTM 4950) پوشش دهي گريس ها براي روانكاري اجزاي شاسي و ياتاقانهاي ماشين، كاميون ها و ساير وسايل نقليه است. NLGI سرويس دهي گريس ها را در دو گروه عمده كلاس بندي مي كند. در اين كلاس، گريس هاي شاسي با پيشوند L و گريس هاي ياتاقان با پيشوند G متمايز مي شوند انتخاب نوع روان كننده (روغن در مقايسه با گريس) و سيستم روغن كاري اساساً به پارامترهاي ذيل بستگي دارد: نقطه ريزش، دماي حداكثر، پايداري در مقابل آب، پايداري در مقابل اكسيداسيون، محافظت در برابر زنگ زدگي، قابليت پمپاژ و خواص EP .
    
روغن هاي روان كننده
    فرمولاسيون انواع مختلف روغن هاي روان كننده به طور قابل ملاحظه اي بسته به كاربرد آنها، تفاوت مي كند. با توجه به كستردگي وسيع كاربردهاي روغن ها، براي آنها فرمولاسيون هاي مختلفي وجود دارد. كارخانه هاي سازنده ماشين عموماً فرمولاسيون هاي مخصوص روغن را كه براي دستگاههايشان مناسب است طراحي مي كنند. چرا؟
    زيرا بسياري از عملكردهاي روغن ها در قبال كاربرد و توان اجرايي بالاي مورد نياز، فرمولاسيون دلخواهي را طلب مي كند كه براي آن كاربرد مساعد و مناسب باشد.

روغن هاي صنعتي، روغن هاي مخصوص

 فرمولاسيون انواع گوناگون روغن هاي روان كننده به طور زيادي به نوع كاربردشان وابسته مي باشد. ياتاقانها براي يكي از موارد سر خوردن يا غلتيدن بكار مي روند اما چرخ دنده ها هر دو حالت سر خوردن و غلتيدن را فراهم مي كنند بنابراين هر دوي اينها تركيب روغني خاص را طلب مي كنند.جدول3 تركيب ساختاري تعدادي از آنها را نشان مي دهد.
روغن هاي دنده : انواع مختلف دنده هاي صنعتي را كه اغلب تحت فشار تماسي بالا هستند و سرعت زياد دارند، محافظت مي كند. تركيب هاي زيادي از انواع دنده ها و مواد وجود دارند. به عنوان مثال چرخ دنده هاي حلزوني اكثراً با حركت سر خوردن برهم عمل مي كنند در حاليكه دنده هاي ملخي با تركيبي از سر خوردن و چرخيدن برهم عمل مي كنند.

 روغن كمپرسور: فرمولاسيون روغن هاي كمپرسور به طور قابل ملاحظه اي به نوع كمپرسور (كمپرسورها با گاز چرخشي و يا پيستوني) و همچنين نوع گازي كه كمپرس خواهد شد بستگي دارد.

 در كمپرسورهاي پيستوني (بالا و پايين رونده) روغن كاري بايد در:
 ميل لنگ، ياتاقان ها، ميله رابط، سردسته ها، پيستون ها، رينگ پيستون ها، سيلندرها و سوپاپ ها صورت گيرد. در كمپرسورهاي گردشي، روغن كاري ياتاقان ها، واشرها و شفت ها مورد نياز است.

 كمپرسورهاي پيستوني فشار بالا نياز به روان كننده هايي با پايداري زياد در مقابل دماي بالا دارند كه معمولاً استرهاي سنتزي هستند. كمپرسورهاي پرده اي چرخشي به روان كننده هايي نياز دارند. سازندگان كمپرسور عموماً فرمولاسيون روغني را مشخص مي كنند كه براي دستگاه شان مناسب باشد.

روغن هاي برش: كاربردهاي اصلي يك روغن برش عبارتند از روان كردن يا كاهش دادن اصطكاك بين ابزار و قطعه اي كار و همچنين عامل خنك كننده با حذف و انتقال سريع گرماي توليد شده در سطح مشترك ابزار و قطعه كار. روغن هاي برش محلول در آب در نسبت هاي3 تا10 درصد با آب مخلوط شده و در جاهايي كه زدودن سريع گرما به شدت مورد نياز است، بكار برده مي شوند.

روغن زنجير: اين روغن ها به منظور روان كردن زنجيرهاي اره اي فرموله شده اند و بايستي مراتب زير را فراهم نمايند:
1- يك فيلم نشكن از روان كننده ما بين حلقه هاي زنجير و ميله ها موجود باشد.

 2- خواص ضدسايش داشته تا از سايش ميله و زنجير جلوگيري كنند.

 3- از خوردگي زنجير جلوگيري كنند.

 4- زيست تخريب پذير باشند.
    
    
9 عملكرد و كاربرد روغن هاي موتور

 صنعت اتومبيل عمده ترين مصرف كننده روان كارها است. طراحي موتور به طور مستمر بهبود يافته است تا وزن آن را كم كنند، كارآيي سوخت را افزايش دهند، قدرت موتور را بالا برند و در عين حال دستورالعمل هاي محيط زيست را در زمينه انتشار آلاينده ها رعايت كنند.

 تحقيقات، در حال پيشرفت و جهت گيري به سمتي است كه بتوانند روان كننده هايي در راستاي نياز موتورهاي جديد طراحي شده توليد كنند.
 به طور كلي، يك روان كننده بايستي عملكردهاي متفاوتي را براي كاركرد اصولي و مناسب موتور مهيا كند.
يك روغن موتور بايد به حد كافي رقيق باشد تا در هنگام آغاز كار موتور باعث سرعت مناسب گردد. بنابراين، اين روغن بايد قادر باشد تا براي روانكاري اجزاي اصلي موتور به سرعت جريان يابد. روغن همچنين بايد از تماس فلز با فلز جلوگيري كند، و به همين دليل ويسكوزيته آن براي حفظ لايه نازك روغن اهميت دارد.
حفاظت از زنگ زدگي و خوردگي نيز از وظايف روغن موتور استاندارد است. كاهش رسوب هاي محفظه احتراق، خنك كردن اجزاي موتور نيز توسط روغن امكان پذير مي شود. اما روغن موتور نبايد خاصيت كف كنندگي داشته باشد.
 به دليل وجود اجزايي كه در موتور به سرعت حركت مي كنند، روغن به طور مداوم با هوا تركيب مي شود: اين امر باعث تشكيل كف مي شود كه داراي مقدار زيادي حباب هوا است. از سويي كف، رساناي خوبي براي گرما نيست و باعث معيوب شدن و بر هم خوردن فرايند خنك كنندگي در اجزاي موتور مي شود.

 منابع:
1-
Lubrication and Lubricant، Selection A Practical Guide، Third Ed. Edited by A. R. Lansdown، 2004

 2-Lubricants and Lubrication، Second Ed. Edited by Th. Mang and W. Dresel، 2007

3- اينترنتترجمه و تدوين: اصغر لساني - وحيده لك كارشناسان ارشد شيمي كاربردي دانشگاه تبريز