انواع گریس


خلاصه

در طول ساليان متوالي و كسب تجربيات فراوان، اطلاعات بسياري در مورد ساختار گريس بدست آمده است. اخيراً با استفاده از ابزار پيشرفته (مانند ميكروسكوپ هاي الكترونيكي) و گرفتن فيلمهاي مخصوص و استفاده از اشعه X مسايل بسياري در مورد ساختار آن مشخص شده است. با كسب اين دستاوردها، مطالعه بر روي ساختار صابونها و چگونگي تركيب آن با روغن و كريستال شدن صابون در روغن و ديگر مسايل پيرامون گريس با امكانات بيشتري فراهم شده است


چکیده

تعريف گريس

تاكنون تعاريف متعددي براي گريس داده شده كه عمده ترين آنها عبارتند از:

1-گريس ماده اي است جامد يا نيمه جامد كه از مشتقات نفتي و صابون (يا تركيب چند صابون) با يك پركننده يا بدون پركننده (Fillers) ، تشكيل يافته و داراي كاربرد براي مصارف خاص است.

2-گريس ماده اي است جامد و يا نيمه جامد ك از تركيب يك پركننده (Thickener) در داخل روغن ساخته شده است. البته ساير موادي كه بتواند بر خاصيت آن بيفزايد نيز در آن ممكن است بكار گرفته شود.

3-گريس ماده روانكاري است كه در ساختار آن از پركننده استفاده شده تا بتواند به قطعات متحرك چسبيده و تحت نيروي جاذبه و يا فشار كاركرد از قطعه جدا نشود.

 گريس، يكي از مهمترين روانكارهايي است كه بعد از روغنها بيشترين مصرف را در جهان به خود اختصاص مي دهد (در حدود4 درصد). تشريح فرمولاسيون، چگونگي ساختار و كاربرد اين روانكار، مجموعه اي از علوم گوناگون شامل بخش هاي وسيعي از علم فيزيك، شيمي و مهندسي شيمي را در بر مي گيرد. امروزه با پيشرفت تكنولوژي وساخت ماشين آلات و تجهيزات جديد كه در مقايسه با وسايل گذشته داراي مزايا، قدرت و پيچيدگي بيشتري است، ساخت محصولات روانكار جديدي كه بتوانند جوابگوي نياز ماشين آلات جديد باشند ضرورت يافته است.

بديهي است شناخت و آگاهي از ساختار و كاركرد اين محصول، مصرف كنندگان را در استفاده بهينه و مفيدتر از اين محصول ياري مي رساند. در مقاله زير اطلاعات اوليه و اصولي در مورد اين روانكار به صورت خلاصه ارايه شده است.  

 ساختار

گريس ماده اي است ژلاتيني به صورت جامد و يا نيمه جامد كه از يك ماده روانساز (روغنهاي معدني يا سنتتيك) و يك پركننده (Thickener) معدني يا آلي، تشكيل يافته است. اين ماده در مكاني مورد استفاده قرار مي گيرد كه نتوان از روانكارهاي ديگر با غلظت كم (روغنها) استفاده كرد مانند چرخ دنده هاي صنعتي، ياتاقانهاي بزرگ، فلكه ها و نظاير آن.

اين ماده مانند روغنها به منظور كاهش اصطكاك بين دو قطعه درپايين ترين ميزان ممكن، مورد استفاده قرار مي گيرد. از مهمترين مزاياي كاربرد گريس كاهش دفعات روانكاري، سهولت استفاده، چِكِه نكردن در زمان كاركرد و چسبندگي بهتر را مي توان نام برد.

پايه صابوني

گريس را با پايه صابوني آن نامگذاري مي كنند. در زمان پخت، الياف و يا رشته هاي صابوني (Fibers) در داخل روغن تشكيل يافته و حالت ژلاتيني به آن مي دهد. اين الياف به چند گروه طبقه بندي شده اند كه عبارتند از: الياف كوتاه، الياف بلند، الياف كره اي و الياف ريش ريش. طول اين الياف بسته به ساختار رشته اي از يك تا صد ميكرون تغيير مي كنند. در نوع بافت كره اي قطر آنها از0/12 تا0/8 ميكرون اندازه گيري شده اند. براي مطالعه بر روي ساختار گريس از ميكروسكوپ الكترونيكي و فيلمبرداري اشعه X و نور پلاريزه استفاده مي شود. هر چه نسبت طول الياف به قطر آن بيشتر باشد، گريس قوام بهتري دارد. ساختار اين الياف يكي از عوامل عمده اختلاف ميان انواع گريسهاست. در ميان انواع مختلف پركننده هاي گريس صابون كلسيم (گريسهاي كاپ، شاسي)، صابون سديم ( RBB ، فايبر يا نام تجاري آن والوالين)، صابون ليتيم (مالتي، ماهان)، صابون غيرآلي (گريس نسوز، بنتون) و صابون آلومينيوم از مهمترين پركننده هاي گريس محسوب مي شوند.

صابون سديم داراي الياف بلند و درهم است. آب، صابون گريس كلسيم را ثابت كرده و نوع الياف آن كوتاه و پيچشي است. الياف صابون گريسهاي پايه ليتمي كمي بلندتر با پيچش بيشتر بوده ولي آنقدر كوتاه است كه ساختار نرمي را بوجود مي آورد. آنها داراي شكل مارپيچ بوده و به خوبي در داخل يكديگر پيچيده اند. اين الياف بسيار كوتاهتر از صابون گريس پايه سديم هستند. ساختار برخي گريسها بصورت دانه اي بوده و اين عامل باعث نرمي بسيار آن مي شود. قوام گريس بستگي به نوع كريستالها دارد، پس از انجام عمل پخت، تشكيل كريستالها متوقف و يا براي مدتي ادامه خواهد يافت. در هر دو مورد كنترل حرارت عامل بسيار موثري در تشكيل آن است. اگر كريستالها به صورت هاي فشرده، متفرق، گسترده و يا چسبيده بهم باشند، ساختارهاي متفاوتي را به وجود مي آورند. برخي از گريسها به علت ريز بودن كريستالهاي آن بسيار شفاف هستند.

كاربرد و اهميت استفاده از گريس

بسياري از نيروهاي محركه بدون استفاده از گريس قابل استفاده نيستند. هر چند گريس در مقابل ساير روانكارها از مقدار مصرف كمتري برخوردار است ولي جايگاه آن داراي اهميت بالايي است و قابل جايگزيني با مواد ديگر نيست. مهمترين موارد مصرف گريس به شرح زير است:

1-تعداد دفعات روانكاري با گريس در مقايسه با روغن كمتر بوده و اين امر باعث كاهش هزينه و تعميرات مي شود. اين مسئله در شرايطي كه دسترسي به ماشين آلات سخت باشد يك مزيت محسوب مي شود مانند موتورهاي نصب شده بر روي سقف ها، خطوط محركه، بلبرينگ هاي غيرقابل دسترس و نظاير آن.

2-گريس به عنوان يك مانع براي ورود گرد و خاك و يا خروج برخي مواد از ماشين آلات عمل مي كند.

3-روانكاري با گريس در آب بندي قطعات و كاربرد كاسه نمدها و نظاير آن با هزينه كمتري انجام مي شود. كاسه نمدهاي آب بندي شده به وسيله روغن به دليل توليد اصطكاك بيشتر با قطعات، نيروي بيشتري را به هدر مي دهند.

4-در مقايسه با روغن، گريس براي مدت بيشتري روانكاري را ادامه

مي دهد. برخي گريس ها طوري ساخته شده اند كه به صورت آب بندي در قطعه باقي مانده و طول عمر آن با قطعه يكي است.

5-زماني كه از قطعه اي استفاده نشود و روانكار آن خارج شود، براي پيشگيري از زنگ زدگي قطعه، از گريس استفاده مي شود.

6-برخي از گريسها مشكل روانكاري در مجاورت با آب را حل كرده اند.

7-تعدادي از گريسها اصطكاك كمتري را در زمان شروع دستگاه ايجاد مي كنند.

8-گريس مانند يك لايه نرم بين قطعات قرار گرفته و باعث كاهش صدا و ارتعاش و كاركرد روان در برخي دستگاهها مانند چرخ دنده هاي بزرگ مي شود.

9-گريس در دستگاههايي كه در فشار زياد، دماي بالا، شرايط سخت عمليات، سرعت پايين و شوكهاي مداوم كار مي كنند و ياتاقان هايي كه گردش محوري آنها به طور مرتب معكوس مي شود بهتر عمل مي كند.

10-در جايي كه ماشين آلات به شدت خوردگي و سايش داشته باشند، گريس در بيشتر موارد كاربرد بهتري دارد.

11-بيشتر گريسها در دماهاي متغير كاربرد وسيعي دارند ولي بيشتر روغنها داراي دماي كاركرد معيني هستند.

12-در طراحي بوشها و ياتاقانهاي ماشين آلات، گريس نسبت به روغن نقش موثرتري داشته و عناصر تشكيل دهنده آن را ساده مي كند. به طور كلي استفاده از روغن براي اين منظور هزينه بالايي را به خود اختصاص مي دهد.

مقايسه كاربرد گريس با روغن

1-گريسها دستگاهها را در زمان كاركرد خنك نمي كنند.

2-روغنها به سهولت در مجاري دستگاهها نفوذ پيدا مي كنند ولي اين مسئله براي گريسها يك نقطه ضعف است.

3-روغنها از نظر نگهداري در انبارها مزاياي بهتري دارند.

طبقه بندي گريس (گريد)

گريس از نظر طبقه بندي به9 گروه (گريد) تقسيم بندي شده است. اين تقسيم بندي بر اساس درجه نفوذ پذيري نسبي از قوام گريس است.

اعداد جدول شامل ميزان نفوذ يك مخروط استاندارد به سطح گريس(با واحد دهم ميليمتر) در دماي25 درجه سانتيگراد است.

مشخصات فيزيكي و شيميايي گريس

نقطه قطره اي شدن (Drop Point) : دمايي است كه در آن گريس از حالت جامد تبديل به مايع مي شود و با بالا رفتن درجه حرارت كاملاً روان مي شود.

رنگ (Color) : رنگ در گريس به روغن پايه و صابوني بستگي دارد كه با آن ساخته شده است. اين ويژگي در مرغوبيت گريس نقشي ندارد. ممكن است برخي از افراد تصور كنند كه رنگ روشن تر گريس نشانه مرغوبيت آن است، اما اين مساله از نظر علمي صحيح نيست.

پركننده ها (Fillers) : اين مواد براي كاربردهاي خاص به صورت جامد و يا مايع به گريس اضافه مي شوند. براي مثال ادتيوهاي بالابرنده تحمل فشار (EP) يكي از رايج ترين انواع اين گونه گريسها است.

مقاومت مكانيكي: اين گزينه مقاومت گريس را در تحمل كاركردهاي مكانيكي نشان مي دهد. در صورت عدم انتخاب گريس مناسب، با نوع كاركرد دستگاه، ساختار آن متلاشي و ديگر قادر به روانكاري نخواهد بود. دما نقش كليدي در انتخاب گريس ايفا مي كند. دماي كاركرد گريس بر اساس نوع آن متفاوت بوده و شاخص مهمي در انتخاب گريس است. در اينجا تا حدود زيادي مي توان عمر گريس را در درجه حرارت هاي معمولي تعيين كرد و ميزان مقاومت در حفظ ساختار ژلاتيني را نشان داد.

حداكثر دماي مجاز عملياتي: بيشترين درجه حرارتي است كه مي تواند گريس به طور مداوم به كار برده شود. با توجه به نوع كاركرد و دماي محيط عمليات مي بايست گريس مناسب آن انتخاب شود.

عمر سرويس: عمر سرويس عبارتست از فواصل زماني كه گريس مي بايست با توجه به نوع كاربرد، تعويض شود.

قابليت پمپاژ: يكي از موارد مهم در كاربرد گريس قابليت پمپاژ است. در بسياري از صنايع به پمپاژ گريس در حالت كاركرد به طور متوالي نياز است. در نتيجه گريس بايد مانند روغن قابليت پمپ شدن را در عملكرد داشته باشد.

قابليت حفظ ساختار در تغييرات دما: عبارتست از توانايي

برگشت پذيري گريس در زمان كاركرد با توجه به تغييرات دما. اين حالت به عنوان توان برگشت پذيري گريس نيز ناميده مي شود. برخي گريسها زماني كه به حداكثر دماي كاركرد مي رسند ساختار اصلي خود را از دست داده و به طور كامل متلاشي مي شوند. در اين حالت گريس مي بايستي تعويض شود. اين گونه گريسها را گريسهاي برگشت ناپذير مي نامند. برعكس گريس هايي كه دوباره حالت ژلاتيني خود را بدست مي آورند را گريس هاي برگشت پذير مي گويند.

مقاومت در مقابل فشار مكانيكي زياد: گريس به صورت يك لايه فيلم نازك بين دو قطعه متحرك قرار گرفته و نمي گذارد كه اين دو جسم با يكديگر تماس يابند. در شرايط فشار كم زياد، اين لايه از هم گسسته شده و باعث مي شود كه دو قطعه با يكديگر تماس يافته و در نتيجه منجر به خوردگي و حتي توقف كار دستگاه شود. در اينجا با افزودن مواد بالا برنده تحمل فشار، ادتيوهاي EP، اين لايه گسسته نشده و عمل روانكاري به سهولت انجام مي شود.

لینک دانلود