تقسیم بندی انواع روانکارها

روانکارها را در یک نگاه می توان به دو دسته بزرگ روانکارهای خودرو و روانکارهای صنعتی تقسیم کرد. روانکار های صنعتی نیز به دو دسته عمده روغن های صنعتی و روانکارهای مخصوص دیگر مثل گریس ها، روانکارهای فلز کاری و روانکارهای جامد تقسیم می شوند.
البته می توان روانکارها را از نظر نوع حالت فیزیکی نیز طبقه بندی کرد . روانکارها از نظر حالت به چهار دسته روان کننده های گازی، روان کننده های مایع، گریس ها و روان کننده های جامد تقسیم می شوند

.

روانکارهای گازی

روانکارهای گازی مثل هوا، هلیوم، بخار مایعات و … در دره حرارت های خیلی بالا و یا پایین، سرعت بسیار زیاد و بار کم و یا در مواردی که پرتوهای هسته ای در محیط وود دارند، استفاده می شوند. یکی از خصوصیات بسیار مهم روانکارهای گازی این است که گرانروی آن ها با تغییرات درجه حررارت تغییر چندانی نمی کند. به همین دلیل، این روانکارها قادرند در گستره ی وسیعی از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این ، گازها سبک تر از مایعات هستند و می توان وزن آن ها را نادیده گرفت. این موضوع باعث می شود در سرعت های خیلی بالا، همچنان جریان گازها ارام و یکنواخت باقی بماند. به همین جهت ، کارکرد روانکارهای گازی در یاتاقان های با سرعت خیلی زیاد بهتر از روانکارهای مایع است.
روانکارهای گازی اصطکاک درونی کمی دارند، عاری از ناخالصی اند و خاصیت سر ریزی که در مورد روانکارهای مایع و گریس ها پیش می آید را ندارند. علاوه بر آن این نوع روانکارها به دلل سرریز نکردن می توانند مواد مطمئنی در صنایع غذایی، داروئی و شیمیایی نیز باشند . روانکاری اولتراسانتریفیوژها، ماشین ابزار سنگ زنی دقیق که با سرعت زیاد کار می کنند، چرخ مته دندانپزشکی ، راکتورهای اتمی، ماشین های ریسندگی پرسرعت، توربین های گازی، موتور ت و …از مله موارد کاربرد این دسته از روانکارها هستند.

روانکارهای مایع

روغن ها مهمترین روانکارهای مایع هستند، که خود به دو دسته ی بزرگ روغن های معدنی و روغن های سنتزی تقسیم بندی می شوند. این نوع روانکارها رایج ترین و پر مصرف ترین نوع روانکارها هستند.
هر دو دسته به نوعی از مشتقات نفت خام به حساب می آیند، با این تفاوت که روغن های معدنی از انام یک سری عملیات تفکیک بر روی نفت خام و حداکثر یک واکنش شیمیایی کنترل شده به دست می آیند، در صورتیکه برای تولید روغن های سنتزی واکنش های شیمیایی کنترل شده بیشتری مورد نیاز است و به همین دلیل قیمت تمام شده روغن های سنتزی ، بیشتر از روغن های معدنی خواهد بود. به طور کلی روغن های معدنی به دلیل کاربرد فراوانی که در تولید روانکارها دارند نسبت به روغن های سنتزی، بیشتر تولید می شوند.
البته قابلیت های یک روغن سنتزی به دلیل واکنش های مخصوصی که روی آن انجام شده بیشتر از یک روغن معدنی است.
البته به جز روغن های سنتزی و روغن هایی که منبع اصلی آن ها نفت خام است، روغن های دیگری نیز وجود دارند که از جانوران، ماهی ها و گیاهان به دست می آیند که روغن های طبیعی نام دارند. استفاده از این روغن ها به عنوان روانکار در گذشته بسیار مرسوم بوده است ولی امروزه نفت خام منبع اصلی تولید روانکارها است. یکی از خصوصیات روغن های طبیعی تجزیه بیولوژیکی و زیست تخریب پذیری آسان آن ها است، که از این لحاظ نسبت به روغن های پایه معدنی و سنتزی برتری دارند. این روغن ها برای مدت طولانی قابل نگهداری نیستند، ضمن اینکه هزینه تولید زیادی هم دارند.اما با توجه به محدود بودن منابع نفتی برای تولید انرژی، روغن های طبعی می توانند جایگزین مناسبی برای مشتقات نفتی در عرصه تولید روانکارباشند.

گریس ها

گریس ها جزومعروف ترین روانکارها هستند که نه مایع و نه جامدند. گریس ها از یک روغن پایه ی معدنییا سنتزی و یک پر کننده یا سفت کننده به دست می آیند. در مواردی که انجام روانکاری با روانکارهای مایع مشکل است، روانکاری مجدد محل مورد نظر محدودیت دارد و یا اینکه برای مدت زمان طولانی کفایت می کند، این نوع روانکارها کاربرد فراوانی خواهند داشت. در فصل گریس، به صورت کامل به ساختار و کاربرد انواع گریس ها پرداخت شده است.
۱-۳-۴ روانکارهای جامد
این نوع روانکارها برای کار در شرایط بخصوص مثل خلاء بار زیاد و یا حررارت بالا و کاربردهایی مثل راکتورهای هسته ای که روانکار در برابر اشعه های رادیو اکتیو قرار دارد، استفاده می شوند. ایداری در برابر خلا، فراریت کم درجه حرارت های بالا و همچنین مقاومت در برابر انرژی ناشی از تابش های رادیواکتیو از مهمترین خواص یک روانکار جامد است. گرافیت، مولیبدنیوم دی سولفید، بورنیترید، تنگستن دی سولفید و برخی ترکیبات آلی جامد مثل فتالوسایانین و تترافلوئورواتیلن،میکا، تالک و… از انواع روانکارهای امد هستند. در این بین، گرافیت و مولیبدنیوم دی سولفید، بیشترین کاربرد را دارند.

 

همانطور که می دانیم یک روانکار از مخلوط کردن روغن پایه و افزونی های مختلف به دست می آید. برای رسیدن به روانکاری با خواص مطلوب و مورد نظر، باید عواملی چون نوع افزودنیها و تأثیر آن ها و همچنین خواص فیزیکی و شیمیایی روغن پایه را در نظر گرفت. میزان آگاهی تولید کنندگان از خواص روغن پایه در فرمولاسیون نهایی روانکار نقش بسیار حیاتی دارد. خواص فیزیکی زیادی وجود دارد که می توان آن ها را اندازه گیری کرد و تا حد زیادی قابلیت های یک روانکار را سنجید برای اندازه گیری این خواص که در ادامه به توضیح ان می پردازیم مراجع بین المللی استاندارد گذاری وجود دارند که چند مرجع مهم عبارتند از:

انجمن امریکا برای آزمون ها و موادASTM
موسسه نفت امریکا API
سازمان استاندارد های بین المللی ISO سوئیس
موسسه استاندارد آلمان DIN
انجمن مهندسین خودرو SAE امریکا
موسسه استاندارد فرانسه AFNOR که شناسه ی استاندارد با NF آغاز می شود.
موسسه استانداردهای بریتانیا BSI که شناسه ی استانداردهایش با BS آغاز می شود.
به طور کلی بررسی خواصی که مربوط به جاری شدن و تغییر شکل ماده باشد، دانش رئولوژی نامیده می شود. گرانروی مهمترین خاصیت رئولوژیک یک ماده ی سیال است و تنها خاصیتی از روغن است که در طراحی فرآیند روانکاری هیدرودینامیک و الاستوهییدرودینامیک نقش دارد

 

 


با گریس بیشتر آشنا شویم  : گريس مخلوطي ژلاتيني(نيمه مايع تا جامد) است كه از تركيب سيال روانكار و ماده قوام دهنده به همراه مواد افزودني خاص حاصل مي شود. اولين گريس ها در زمان مصر باستان و از مخلوط روغن زيتون و آهك ساخته شده كه براي روانكاري محور چرخهاي ارابه هاي چوبي كاربرد داشته است. امروزه نيز گريسهاي با مواد افزودني متنوع براي صنايع توليد مي شود كه برخي از آنها تحمل دمائي تا ۱۱۰۰ درجه سانتيگراد را دارا هستند. گريسها بر اساس نوع روغن پايه و نوع ماده سفت كننده دسته بندي مي شوند.براي توليد گريس نيز همانند بسياري از روغنها‌، ميتوان از انواع روغنهاي پايه معدني، سينتتيك و گياهي بهره برد.گريس ها نيز همانند روغن از نظر قوام و سفتي با درجات NLGI  مشخص مي شوند.

 

NLGI مخفف انجمن ملي گريس هاي روانكار (آمريكا) مي باشد كه درجه بندي گريس ها بر مبناي قوام آنها را انجام داده است. اين انجمن گريس ها را به ۹ درجه از ۰۰۰ تا ۶ تقسيم بندي نموده است. درجه NLGI 000 از نظر حالت فيزيكي كاملاً مايع و درجه NLGI 6 كاملاً سفت است. درجه بندي NLGI بر مبناي آزمون نفوذپذيري انجام شده است.

 

وظایفی که یک گریس به عنوان روانکار انجام می دهد، با وظایفی که روغن انجام می دهد تقریبا مشابه است و آنچه که باعث جایگزینی گریس بجای روغن می شود نوع کاربرد آن است.

در برخی از قطعات مانند یاتاقان های چرخ که امکان روانکاری توسط روغن وجود ندارد، نیاز به روانکاری است که بتواند در محل روانکاری باقی مانده و وظایف مورد نظر را انجام دهد. در چنین شرایطی استفاده از گریس تنها راه چاره است که بر اساس نوع کارکرد و تجهیز و قطعه ، گریسی با ساختار مخصوص آن شرایط انتخاب می گردد.

 

آنچه که می توان مزایای گریس نسبت به روغن معرفی کرد موارد زیر هستند:

۱-   خصوصیات شیمی فیزیکی مناسب برای کاربردهای خاص.

۲-   آب بندی و جلوگیری از نفوذ ذرات و آلودگی ها.

۳-   حفظ خواص در برابر نفوذ آلودگی ها در زمان کارکرد.

۴-   مقاومت در برابر چکه کردن از محل روانکاری.

گریس ها با داشتن چنین خواصی می توانند در شرایط کاری ویژه وظایف یک روانکار را که به شرح زیر است انجام دهند:

۱-   کاهش سایش و اصطکاک.

۲-   جلوگیری از زنگ زدگی و خوردگی.

۳-   امکان حرکت قطعات در دمای پایین.

۴-   سازگاری با آب بندها.

به این ترتیب گریس ها گروه خاصی از روانکارها هستند که می توان در شرایط ویژه روانکاری نیازهای صنعت را برطرف کنند و ما را از طراحی پیچیده و پرهزینه نجات دهند.

گریس ها بر اساس پایه صابونی (ماده قوام دهنده) می توانند تنوع بسیار زیادی داشته باشند .

سه دسته اصلی و پر مصرف آنها شامل موارد زیر هستند:

۱-   گریس های پایه لیتیم

۲-   گریس های پایه کلسیم

۳-   گریس های پایه سدیم

البته انواع ویژه از گریس ها نیز می توانند با پایه های صابونی از ترکیب مواد فوق مانند لیتیم/کلسیم و … تولید شوند.

حال ببینیم از نظر کاربردی این گریس ها چه تفاوتی با هم دارند.

در گریس ها دو خاصیت پایداری حرارتی و پایداری در برابر آب از اهمیت ویژه ای برخودار هستند. در واقع نوع صابون پایه ای که در گریس استفاده می شود ، می تواند بر دو خاصیت بالا تاثیرگذار باشد. از اینرو می توان این خواص را در گریس های مختلف بصورت زیر مقایسه نمود.

 

پایداری حرارتی:

 

گریس پایه لیتیم> گریس پایه سدیم> گریس پایه کلسیم

 

پایداری در برابر آب:

 

گریس پایه کلسیم> گریس پایه لیتیم>گریس پایه سدیم

 

همانطور که در بالا دیده می شود گریس های با پایه لیتیم پایداری حرارتی بسیار خوبی دارند، همچنین دارای پایداری در برابر آب نسبتا مناسبی نیز هستند. این ویژگی در این نوع گریس ها باعث می شود که در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند . به این نوع گریس ها ، گریس چند منظوره یا Multi purpose گفته می شود. لازم به ذکر است این گریس ها به خاطر پایداری حرارتی خوبشان به گریس نسوز معروف هستند. همچنین با توجه به کاربرد بسیار وسیع این گریس ها در چرخ خودروها و ماشین آلات سنگین به نام گریس چرخ نیز شناخته می شوند. این نوع گریس با وجود گرانتر بود نسبت به دو دسته دیگر، به دلیل تنوع بالای کاربرد ، پرمصرف ترین نوع گریس صنعت هست.

گریس های پایه کلسیم به دلیل پایداری بسیارخوبشان در برابر آب به گریس شاسی یا گریس ضد آب معروف شده اند. البته فراموش نشود که منظور از ضد آب ، توانایی کار کرد در زیر آب نیست و فقط نشان دهنده پایداری مناسبشان در برابر شستشو با آب است.

حال که با دو دسته اصلی گریس ها آشنا شدیم بهتر است که به نکاتی در مورد مصرف آنها توجه کنیم:

۱-   در صورتی که در انبار ، روغن از گریس جدا شود نباید از آن استفاده کرد

نکته: با هم زدن نمی توان روغن جدا شده را به ساختار گریس بازگرداند.

۲- در صورت در دسترس نبودن گریس های با درجه NLGIپایین (روانتر) نمی توان با اضافه کردن روغن درجه NLGI آن را پایین آورد.

۳-   استفاده از گریس های نسوز بجای ضد آب و بالعکس توصیه نمی شود.

۴-   استفاده از گریس های شل تر یا سفت تر از آنچه در دستگاه مورد نیاز است توصیه نمی گردد.

۵- از گریس به اندازه مورد نیاز در دستگاه استفاده کنید و از استفاده کمتر یا بیشتر از حد مجاز اجتناب نمایید.

۶-   هنگام گریس کاری گریس قبلی را بطور کامل از محل روانکاری خارج کنید.
مشاهده وبلاگ

با گریس بیشتر آشنا شویم