شرکت تامین روانکار ایرانیان
عرضه و فروش انواع روغن های صنعتی در کشور
شماره تماس فروش
۰۲۱-۲۲۲۶۶۹۸۶
۰۲۱-۲۲۲۶۶۳۳۴
عرضه و فروش انواع روغن های صنعتی در کشور
شماره تماس فروش
۰۲۱-۲۲۲۶۶۹۸۶
۰۲۱-۲۲۲۶۶۳۳۴
روانکاری دانش آسان سازی حرکت نسبی سطوح در تماس با یکدیگراست. این علم به عنوان یکی از رشته های بسیار مهم درعلوم مهندسی شناخته می شود، به طوری که موفقیت بسیاری از طرح های صنعتی در گرو آگاهی از این دانش فنی خواهد بود . به طوری کلی به لایه های گاز، مایع و یا جامد که میان دو سطح قرار می گیرند و یکنواختی حرکت یک سطح بر روی دیگری را بهبود می بخشند و از ایجاد آسیب بر روی سطوح جلوگیری می کنند، روانکار گفته می شود.
امروزه، صنعت روانکار تبدیل به یک بخش مهم از توسعه ی صنایع ماشینی و صنایع مربوط به آن شده است. علاوه براین، با مطرح شدن بحث های جدیدی چون بهینه سازی مصرف و حفظ منابع تجدید ناپذیر و همچنین رعایت الزامات زیست محیطی، مطالعه بر روی روانکارها جایگاه خاصی در بین علوم پیدا کرده است.
برای جلوگیری از فرسایش و از کار افتادگی زودرس ماشین آلات صنعتی و همچنین دسترسی به بیشترین بازده مکانیکی در حداقل زمان، و جود یک برنامه روانکاری مناسب جزء مهمترین شرایط مورد نیاز خواهد بود. در قرن حاضر برنامه روانکاری مناسب، یک برنامه روانکاری پایدار است که شاید کمی تعاریف روانکاری قدیمی متفاوت باشد.
نوع روانکار، مقدار، زمان و مکان مناسب روانکاری، چهار عامل تاثیر گذار در موقعیت یک عمل روانکاری هستند. امروزه، برای انجام یک روانکاری موفق علاوه بر موارد ذکر شده باید هزینه های نگهداری، تعمیرات، عملیات(هزینه سوخت، استهلاک و …)و رعایت قوانین و الزامات زیست محیطی را نیز در نظر گرفت. آمار نشان می دهد تنها با یک افزایش ۱ یا ۲ درصدی در هزینه برای انجام یک روانکاری بهتر می توان حدود ۱۵ % از هزینه های اضافی یک خودرو را کاهش داد. ضمن این که استفاده از یک روانکار مناسب فاصله زمانی تعویض روغن برای یک خودرو را زیاد می کند. این مسئله به حفظ محیط زیست و در نهایت به حفظ منابع تجدید ناپذیر نیز کمک می کند . این نمونه خود بیانگر اهمیت دانش فنی روانکارهاست. درست است که روانکاری علاوه بر کیفیت، هزینه های مصرفی را نیز باید در نظر گرفت، اما شعار شرکت های بزرگ تولید کننده روانکار، انتخاب بهترین به جای ارزان ترین است. در اکثر موارد هزینه ای که باید برای تعمیرات قطعات مستهلک که ناشی از استفاده روانکار نامناسب است، بپردازیم بسیار بیشتر از هزینه ای است که می توانستیم برای یک روانکار گران تر ولی بهتر در نظر بگیریم .
علاوه بر کنترل و کاهش اصطکاک و سایش بین دو سطح که جزء وظایف اصلی یک روانکار است، یک روان کننده وظایف دیگری نیز دارد که عبارتند از :
روانکارها کاربردهای بسیار مهمی در موتورهای احتراق داخلی، وسایل نقلیه، چرخ دندهای صنعتی، کمپرسورها، توربین ها، سیستم های هیدرولیک و … دارند. ۹۰ % از روانکارهای مصرفی را روغن های روانکار تشکیل می دهند که در بین آن ها روغن های خودرو بیشترین مصرف را دارند.
در حال حاضر بیش از ۱۷۰۰ تولید کننده روانکار در سراسر جهان وجود دارند که حدود ۲۰۰ شرکت به صورت جانبی و در کنار تولیدات دیگر روانکار تولید می کنند و حدود ۱۵۰۰ شرکت به طور اختصاصی به تولید روانکار پرداخته اند. بیش از ۶۰ % از روانکارهای مصرفی در سراسر دنیا توسط کمتر ۲ % این شرکت ها تولید می شود. در جدول ۱-۱ نام ۱۶ شرکت از بزرگترین تولید کنندگان روانکارها در دنیا (در سال ۲۰۰۰) آمده است .
جدول ۱-۱ بزرگترین تولید کنندگان روانکارها در جهان (در سال ۲۰۰۰)
| نام کشور | نام شرکت |
| آمریکا | ۱٫Exxon Mobil |
| بریتانیا/هلند | ۲٫Shell |
| آمریکا | ۳٫Chevron Texaco Caltex |
| انگلیس | ۴٫BP CASTROL |
| چین | ۵٫Sinopec/CNPC |
| آمریکا | ۶٫Pennzoil quaker State |
| فرانسه | ۷٫Total Fina Elf |
| ژاپن | ۸٫Nippon Mitsubishi oil/Fuji Kosan/Koa oil |
| روسیه | ۹٫Lukoil |
| آمریکا | ۱۰٫Valvoline |
| آمریکا | ۱۱٫SUN |
| ژاپن | ۱۲٫Idemitsu |
| آلمان | ۱۳٫Fuchs |
| هند | ۱۴٫Indian Oil |
| ایتالیا | ۱۵٫Agip Petroli |
| اسپانیا | ۱۶٫Repsol-YPF |
جدول ۱-۲ بزرگترین تولید کنندگان روانکارهای صنعتی هان (در سال ۲۰۰۰)
| نام کشور | نام شرکت |
| آمریکا | ۱٫Exxon Mobil |
| بریتانیا/هلند | ۲٫Shell |
| چین | ۳٫Sinopec/CNPC |
| آمریکا | ۴٫Chevron Texaco Caltex |
| انگلیس | ۵٫BP CASTROL |
| آلمان | ۶٫Fuchs |
امروزه، دنیای صنعت نیاز مند دانش فنی جامع و کاربرد صحیح و اصولی روانکارهاست. اگر روند مصرف روانکارها در بعضی مناطق جهان رو به کاهش است، بدین معنی است که روانکارهای دید قابلیت ها و پایداری بیشتری یافته اند و تحقیقات پژوهشگران این صنعت به سمت استفاده کمتر و بازدهی بیشتر روانکارها سوق پیدا کرده است .
در سال ۱۹۹۹ بیش از ۳/۳۷ میلیون تن روانکار در جهان مصرف شده که در بین سهم روانکارهای خودرو ۵۶ %، روانکارهای صنعتی ۲۹ %، روغن های دریایی ۵ %، روغن های فرآیند ۱۰ % بوده است . البته باید در نظر داشت که روغن های فرآیند روانکار به حساب نمی آیند زیرا به عنوان ماده ی اولیه در فرآیند تولید شرکت می کنند و مصرف می شوند. در میان روغن های صنعتی، روغن های هیدرولیک ۳۸ %، روغن های دنده صنعتی ۷ %، سیالات فلزکاری ۱۷ % و گریس ها ۵ % کاربرد داشته اند و ۳۳ % نیز به دیگر روغن های صنعتی مربوط می شود.
در بین قاره های جهان، اروپای غربی و آمریکای شمالی با اینکه فقط ۷/۱۰ % از جمیعت جهان را تشکیل می دهند، بیش از ۶/۴۰ % از کل مصرف روانکارها را به خود اختصاص داده اند. جدول ۱-۳ میزان مصرف روانکار را بر حسب کیلوگرم به ازای هر شخص در قاره های مختلف هان نشان می دهد.
جدول -۳ میزان روانکار مصرفی بر حسب کیلوگرم به ازای هر نفر در سال ۱۹۹۹
| آمریکای شمالی | ۳۱/۵ |
| استرالیا و اقیانوسیه | ۱۷/۵ |
| اروپای غربی | ۱۵/۳ |
| اروپای مرکزی و شرقی | ۱۱/۹ |
| آمریکای لاتین | ۵/۸ |
| آسیا | ۳/۲ |
| آفریقا | ۲/۲ |
| جهان | ۶/۱ |
از سال ۱۹۷۰ تا سال ۱۹۹۹ جمیعت جهان ۵۷ % رشد داشته است، در صورتیکه میزان رشد تقاضای روانکار تنها معادل ۹/۱۲ % بوده ایت. به بیان دیگر در این بازه ی زمانی (از ۱۹۷۰ تا ۱۹۹۹) میزای تقاضای روانکار تا ۱/۶ کیلو گرم به ازای هر نفر کاهش یافته است . این موضوع نمایانگر روند رو به روشد کیفیت روانکارهای جدید است .
مسئله مهم دیگر اهمیت میزان زیست تخریب پذیری و مسائل زیست محیطی روانکارهاست. متأسفانه بیش از ۵۰ % از روانکارایی که امروزه در جهان تولید می شوند آلوده کننده محیط زیست هستند. به همین دلیل، پژوهش های نوین به سمت تولید روانکارهای زیست تخریب پذیر پیش می روند
نکارها 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 ضوند.
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 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.
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 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.
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.
تریبولوژی دانشی است که پدیده های حاصل از حرکت دو سطح روی یکدیگر را مورد بررسی قرار می دهد. یک سیستم تریبولوژی متشکل از چهار عنصر است .
متغیرهای مهم در یک سیستم تریبولوژی عبارتند از : نوع حرکت، نیروهای درگیر، دما، سرعت، میزان فشار و … فرآیندهای تریبولوژی که بین دو سطح که دارای حرکت نسبی نسبت به یکدیگر هستند اتفاق می افتند، می توانند فیزیکی، شیمیایی و یا فیزیکی – شیمیایی باشند. برای درک بیشتر یک سیستم تربیو لوژی به بررسی مهم ترین پارامترها در این سیستم از جمله اصطکاک و سایش می پردازیم.
اصطکاک نیرویی مکانیکی است که در برابر حرکت مقاومت و یا از ان جلوگیری می کند. در حالت اول اصطکاک را دینامیکی یا سینتیکی و در حالت دوم آنرا اصطکاک ایستایی می نامند. البته در یک تقسیم بندی دیگر، اصطکاک به دو بخش خارجی و داخلی نیز تقسیم می شود. اصطکاک داخلی مربوط به اصطکاک بین مولکول های روان کننده و اصطکاک خاری مربوط به سطوحی است که با هم در تماسند. تماس این سطوح می توانند در هریک از حالت های غلتش، لغزش و یا هر دو صورت بگیرند. ضریب اصطکاک به صورت نسبت نیروی اصطکاک (F) و نیروی عمود بر سطح (N) تعریف می شود. این تعریف معمولاً در شرایط اصطکاک مرزی و اصطکاک خشک استفاده می شود و برای شرایط اصطکاک سیال قابل استفاده نیست.
در یک سیستم روانکاری حالات مختلفی از تماس بین دو سطح و در نتیه حالات مختلفی از اصطکاک وجود خواهد داشت :
فرایند تخریب و جداشدن ذرات ماده از سطوح تماس، به دلیل عوامل مکانیکی را سایش می گویند(طبق تعریف استاندارد آلمانی DIN 50 ۳۲۰ ). سایش در اسام به شیوه های متفاوت اتفاق می افتد. این مکانیسم ها در زیر شرح داده شده اند.
درگیری یا وش خوردگی میان سطوح می تواند منجر به بر آمدگی های نا هموار در آن ها گردد. این مرحله اولین مرحله مکانیزم سایش است و مستقیماً به اتلاف ماده منجر نمی شود. پس از تشکیل وش خوردگی، احتمال دارد که قسمت های به هم چسبیده مقاوم شوند و در آن ها شکست رخ ندهد و در نتیجه، شکست در قسمت های داخلی تر فلز رخ دهد و تکه هایی از سطوح تماس جدا شوند. معمولاً این نوع سایش از تماس فلز های نرم با فلزهای سخت به وجود می آید (آلومینیوم، روی، آهن و سرب بر فلزاتی مانند فولاد و …)
به وسیله ی عوامل زیر می توان این سایش را کنترل کرد:
این نوع سایش بر اثر خراشیدگی و خط انداختن سطوح تماس به وسیله ذرات سخت جدا شده از سطوح و یا ذرات گرد و غباری که در روغن وجود دارند ایاد می شود و معمولاً در سیستم های روانکاری با روغن های هیدرولیک بیشتر دیده می شود.
این نوع سایش نیز به وسیله عوامل زیر کنترل می شود :
مکانیزم های خستگی در اغلب موارد در حالت غلتش که در آن تنش بسیار و لغزش کم است، رخ می دهد.
این نوع خستگی سبب صیقلی و خرد شدن سطوح می شود. در این نوع سایش بر اثر تنش های نوسانی، ترک هایی در سطوح ایجاد می شود که این ترک ها به سمت داخل قطعه رشد کرده و هنگتمی که به یکدیگر متصل می شوند، ذرات از سطوح قطعات جدا و خرابی ایجاد می شود. عوامل مؤثر در کنترل این نوع سایش عبارتند از :
یک سیستم روانکاری شامل مواد خورنده ی گوناگونی مثل اکسیژن، آب، دی اکسید کربن،سولفور، اکسیدهای اسیدی، مواد افزودنی ضد سایش و … است ووجود این مواد باعث خوردگی سطوح فلزی، برای مثال خوردگی دیواره سیلندر، می شود.
عواملی که در کنترل خوذدگی مؤثرند عبارتند از:
یک سیستم روانکاری شامل مواد خورنده ی گوناگونی مثل اکسیژن، آب، دی اکسید کربن،سولفور، اکسیدهای اسیدی، مواد افزودنی ضد سایش و … است ووجود این مواد باعث خوردگی سطوح فلزی، برای مثال خوردگی دیواره سیلندر، می شود.
عواملی که در کنترل خوذدگی مؤثرند عبارتند از:
ترکیدن حباب های گاز یا بخار در روغن ها و سیالات هیدرولیک باعث آسیب رساندن به مواد موجود در سطوح روانکاری می شود.ترکیدن حباب های گاز موجب شکل گیری ریز جت های با فشار زیاد می شوند. این فشار به حدی زیاد است که می تواند به آسانی ذره هایی را از سطح فلز بکند. سطوحی که به وسیله حفره های موجود درروغن تحت تاثیر قرار گرفته اند در معرض خوردگی و سایش قرار می گیرند. دریک سیستم روانکاری،با از بین بردن هوای محبوس در سیستم ،پایین آوردن نقطه ی جوش یا بکارگیری مواد فعال سطحی می توان اندازه ی حبا های گاز را کوچک ودر نهایت آن ها را از بین برد. بدین ترتیب ،سایش حفره ای کاهش می یابد.
این سایش نرم به علت چسبندگی سطوح خصوصا تحت تاثیر نوسان های با دامنه ی کوتاه به وجود می آیند و منجر به اکسیدشدن ودر نهایت ایجاد خوردگی می شوند.ذره های حاصل از این نوع سایش بسیار ریز هستند وبه آسانی با آب یا اکسیژن موجود در روانکار واکنش می دهند و موادخورنده ای را تولید می کنند.به همین دلیل این سایش گاهی اوقات خوردگی فرساشی هم نامیده می شود. یاتاقان های ماشین های که با ریل جابه جا می شوند،در معرض این نوع سایش هستند.
این سایش،یک سایش الکترو شیمیایی است که در اثر برقراری اختلاف پتانسیل الکترو شیمیایی است که در اثر برقراری اختلاف پتانسیل الکترو شیمیایی حاصل از جریان روانکاراز روی سطح جامد رخ می دهد.وجود اختلاف پتاسیل الکترو شیمیایی باعث شتاب گیری واکنش های شیمیایی و در نتیجه خوردگی می شود.
چنین سایشی به علت حرارت های موضعی ناشی از قوس یا تخلیه الکتریکی هنگام حرکتیک یا هر دو سطح روی یکدیگر ایجاد و باعث کنده شدن مواد از روی یک و یا هر دو سطح می شود.تخلیه الکتریکی به علت وجود اختلاف پتانسیل و پاره شدن لایه ی روغن بین دو سطح ایجاد می شود.در ماشین های گردنده این موضوع یک مشکل اساسی خواهد بود. اتصال به زمین از ایجاد اختلاف پتا نسیل و در نتیجه،از ایجاد این گونه سایش پیش گیری خواهد کرد.
موارد زیادی عامل به وجود آورنده سایش هستند که به برخی از آن ها اشاره شد. بجز عوامل بالا،موارد دیگری نیز وجود دارند که باعث سایش قطعات می شوند.یکیاز این موارد صیقلی شدن است. صیقلی شدن نوعی سایش است که در سطوحی که دارای ناصافی سطح بسیار کم هستند،رخ می دهد. این عمل ممکن است در نتیج سایش به وسیله ذرات بسیار ریز ساییده شده روی سطح ایجاد شود.
به طور کلی لایه های روانکاری به سه دسته عمده تقسیم می شوند:
-لایه های نازک (لایه های سیال نازک)
-لایه های سیال
-لایه های جامد
لایه های سیال ،خود ،شامل لایه های هیدرودینامیک ضخیم ،هیدرو استاتیک ضخیم،الاستوهیدرودینامیک و لایه های فشرده می باشند.
برای ثابت نگه داشتن لایه ی روانکار لازم است که یک جریان پیوسته روانکار همیشه وجود داشته باشد.
در خیلی از حالات این امرعملی نیست و یا ممکن است فشار وارده در سطوح به قدری زیاد یا سرعت حرکت به قدری کم باشد که تشکیل فیلم سیال ممکن نباشد،تحت این شرایط لایه های روانکاری،لایه های نازک نامیده می شود.
در این حالت،ضخامت لایه ی روغن چندین برابر مجموع نا صافی های سطوح متحرک روی هم می باشد و فشارهیدرولیکی لایه ی روغن چنان است که در مجموع با نیروی وارده بر سطوح متکی بر یک دیگر،برابری و مقابله می کند.این نوع لایه ی روانکار به علت سرعت نسبی سطوح روانکاری شده و شکل هندسی مناسب انها ایجاد می شوند.
لایه های هیدرواستاتیک ضخیم به وسیله گم پمپ شدن سیال با فشار بالا،بین سطوحی که ممکن است نسبت به یک دیگر متحرک یا ثابت باشند،تشکیل می شونددر این حالت فشار روغن به حدی است که می تواند جسم فوقانی را به صورت شناور روی فیلم سیال نگه دارد.
وقتی که سطوح تماس در اثر فشار به یک دیگر نزدیک می شوند،بر لایه ای از روغن که بین انها قرار گرفته فشار زیادی وارد می شود، با افزایش فشار،گرانروی نیز افزایش یافته و در نتیجه روغن نمی تواد با سرعت از بین سطوح تماس خارج شود. بنابراین لایه ی روغن متراکم شده و می تواند بار زیادی را برای مدتی کوتاه تحمل کند،به این حالت لایه ی فشرده می گویند.البته اگر افزایش فشار تداوم یابد،بالاخره روغن از بین سطوح خارج شده و تماس فلز رخ خواهد داد.
در سامانه های روانکاری،بسته به شرایط مختلف،از رژیم های روانکاری متفاوتی استفاده می شود.
۱-۶-۱ روانکاری هیدرودینامیک
در این رژیم روانکاری هیچ نوع تماس سطح به سطح وجود نداشته و گرانروی روغن به اندازه ای است که می تواند شفت و یا تاقان را از یکدیگر جدا نگه دارد.در این رژیم روانکاری تنها اصطاک موجود،اصطکاک داخلی روغن است.یک لایه روغن،یک قطعه گردنده مانند میل لنگ را به صورت شناور نگه داشته و از تماس آن با یاتاقان جلوگیری می کند. در روانکاری هیدرودینامیک حرکت دو سطح نسبت به هم،همگراست و روغن به داخل سطح کشیده می شود.در واقع روغن کاری هنگامی شروع می شود که ماشین روشن شده و سرعت و بار در آن به حدی رسیده که شرایط لازم برای کشیده شدن یک لایه روغن بین شفت و یاتاقان به جود آید در ماشین هایی که دارای شفت دوران کننده در داخل یاتاقان هستند،این نوع روانکار صورت می گیرد.در روانکاری هیدرودینامیک،خواص فیزیکی روغن و به خصوص گرانروی آن باید ثابت بماند زیرا کاهش بیش ازحد گرانروی باعث تماس فلز به فلز می شود. همچنین افزایش بیش از حد گرانروی به دلیل مقاومت داخلی زیاد روغن باعث کاهش بازده ماشین می شود.
۱-۶-۲روانکاری الاستوهیدرودینامیک
وقتی فشارهای تماسی بالا در سیستم وجود داشته باشد،به روانکاری الاستوهیدرودینامیک نیاز خواهد بود.همچنان که روان کننده به سطح تماس کشیده می شود فشار روی آن بالا رفته و در نتیجه گرانروی آن نیز بالا می رود.گرانروی بالاو کوتاه بودن زمان مورد نیاز برای روانکاری باعث می شود که روان کننده نتواند از بین سطوح فرار کند و در نتیجه باعث جداماندن سطوح از یکدیگر می شود.تا زمانتیکه شرایط عملکرد مانند سرعت،بار و دما خیلی زیاد نشود،به دلیل لایه ی ایجاد شده،تماس سطح به سطح رخ نمی دهد.برای مثال وقتی روغن در منطقه تناس بین ساچمه و مسیر حرکت قرار می گیرد،فشار آن به شدت افزایش می یابد.این افزیش فشار باعث افزایش گرانروی روغن و همین طور تغییر حالت آن به صورت نیمه جامد یا پلاستیکی خواهد شد.بعد از کم شدن فشار،روغن به حالت اول خود برمی گردد.
لایه های EHL لایه های بسیار نازکی هستند که هر چه سرعت زیاد شود،ضخامت لایه نیز بیشتر خواهد شد،گرانروی افزایش،بار کاهش و انطباق هندسی سطوح تماس بهبود می یابد. ضخامت لایه ی روان کننده خیلی به میزان بار بستگی ندارد زیرا لایه ی روغن در فشار موجود در سطوح تماس سفت تر از سطوح فلز است. ارتباط بین ناهمواری های سطوح و ضخامت لایه در روانکاری الاستوهیدرودینامیک مهم است.این رژیم روانکاری معمولا”در عملیات فلزکاری مخصوصا در فلز کاری غلتشی و کششی دیده می شود. گاهی اوقات عامل انتقال نیرو در این روانکاری عنصر غلتانی مانند غلتک یا ساچمه بین دو سطح یاتاقان است و به همین خاطر آنرا روانکاری غلتان نیز می نامند.تشکیل لایه های الاستوهیدرود ینامیک در یاتاقان ها همیشه با افزایش درجه حرارت همراه است. اگر این افزایش ، باعث کاهش بیش از حد گرانروی روغن شود به سیستم صدمه جدی وارد می شود.
۱-۶-۳ روانکاری جامد
در بعضی سیستم های روانکاری باید از روان کننده هایی استفاده کرد که یک لایه ی دائمی و پایدار با سطح تشکیل دهند. مثلاً در سیستم هایی که نتوان از روغن یا گریس به هردلیلی استفاده کرد این نوع روانکاری مورد استفاده قرار می گیرد . در این نوع سیستم ها، اغلب تماس دوسطح بایکدیگر یا کامل (یاتاقان کشویی، کف گرد و …)، یا خطی (از طریق کاردک) و یا نقطه ای (یاتاقان های سوزنی) است.
برای روانکاری جامد از موادخود روانکار استفاده می کنیم . برخی مواد به دلیل ناهمگونی در خواص مکانیکی و مثلاً به دلیل تغییر ساختاری که در اثر تنش برشی کم در ساختمان شان رخ می دهد یک ضریب اصطکاک کوچک در لایه هایشان به وجود می آید . این نامگونی در خواص مکانیکی و یا به عبارت ساده تر صفحات جسم، مشخصه اجسام لایه ای می باشد. اگر این لایه ها در جسمی بتوانند بر اثر نیروی برشی کم بر روی هم بلغزند، جسم مورد نظر خودروانکار نام دارد که در روانکاری امد از آن استفاده می شود . برای نمونه، گرافیت یک مادهِ خودروانکار است و به طور کلی مواد خودروانکار باید شامل سه ویژگی زیر باشند.
۱-۶-۴ روانکاری مرزی
در این سیستم روانکاری، بیشترین مقدار اصطکاک رخ می دهد. کم بودن روغن، سرعت بسیار کم سطوح و یا زیاد بودن بار باعث می شود که لایه ی بسیار نازکی از روانکار (در حد ابعاد مولکولی) تمامی نیروی وارده را تحمل کند. این حالت در هنگام روشن کردن ماشین آلات، سرعت های کم و یا بار زیاد، ایجاد می شود. در چنین وضیعتی، روان کننده دارای نقش بسیار کم و یا حتی بدون نقش است. بهترین کار برای لوگیری از سایش در این حالت، استفاده از روغن هایی است که دارای مواد افزودنی فشار پذیر یا ضد سایش باشند. این مواد با سطوح واکنش می دهند و یک لایه ی محافظ بر روی آن ها ایجاد می کنند و به ای سطوح فلزی ساییده می شوند.
افزایش جریان و گرانروی روغن نیز می تواند به جلوگیری از سایش قطعات کمک کند ولی افزایش گرانروی سبب افزایش اصطکاک داخلی می شود و دمای روانکار را بالا می برد که در نهایت ممکن است از مقاومت روانکار بکاهد.
به طور کلی برای درک رژیم های روانکاری، در نظر داشتن ضخامت لایه ی روانکاری که بین دو سطح در یک سیستم تریبولوژی شکل می گیرد از اهمیت زیادی بر خوردار است. تشخیص نوع رژیم روانکاری در بیشتر کارهای عملی فلزکاری به آسانی امکان پذیر نیست و نمی توان به راحتی میزان ضریب اصطکاک در تماس های مختلف را اندازه گیری کرد.
رژیم های روانکاری بر حسب ضخامت لایه ی روانکار به ۴ دسته ی کلی تقسیم می شوند: لایه ی نازک،
لایه ی ضخیم، لایه ی مخلوط و لایه ی مرزی
وقتی که سطوح تحت شرایط لایه نازک روی یکدیگر حرکت کنند، اغلب سیال به اندازه کافی وجود دارد که مقداری از بار بتواند به وسیله لایه ی نازک سیال و قسمت دیگر به وسیله تماس بین سطوح حمل شود. این شرایط را اغلب روانکاری لایه مخلوط می گویند. در روانکاری لایه مخلوط ممکن است در بعضی قسمت های سطوح فیلم سیال و در بعضی قسمت های دیگر فیلم نازک مشاهده شود.
۱-۶-۵ نمودارهای استریبک
برای نشان دادن ارتباط بین سرعت، بار و دور با ضریب اصطکاک از منحنی های استریبک استفاده می شود.
بر اساس این منحنی وقتی که هیچ حرکتی وجود ندارد تماس سطح وجود داشته و ضریب ثابت اصطکاک حداکثر می باشد. با افزایش سرعت و تشکل لایه ی روغن، اصطکاک کاهش یافته و ضریب اصطکاک کم می شود. در کمینه ی منحنی که لایه کامل هیدرودینامیک تشکیل شده است، ضریب اصطکاک به حداقل خود می رسد. با افزایش گرانروی، اصطکاک داخلی روغن زیاد شده و مجداداً ضریب اصطکاک شروع به افزایش میکند . یکی از عوامل تأثیرگذار بر وضعیعت روانکاری میزان زبری سطح(R) می باشد، این متغییر که برابر با میانگین ارتقاع برآمدگی های موود در سطح می باشد، معمولاً در واحد میکرومتر(میکرون) بیان می شود.
