مبانی و اصطلاحات گریس
تعريفي كه انجمن مواد آمريكا از گريس هاي روانكار ارائه نموده است: عبارت است از يك محصول جامد يا نيمه جامد كه از پراكنده سازي يك معرف قوام دهنده در روانكار مايع بدست مي آيد. همچنين ممكن است شامل ساير تركيبات القاء كننده خواص ويژه نيز باشد. (ASTM D-288، تعاريف استاندارد عبارات مرتبط با نفت). در این مقاله جامع قصد داریم شما را با مبانی و اصطلاحات گریس آشنا کنیم. این مقاله به دو بخش مبانی گریس و اصلاحات گریس تقسیم می شود. بخش ابتدایی شامل مبانی و مواد تشکیل دهنده گریس و بخش دوم شامل اصطلاحات گریس میشود.
كالبد شناسي گريس
گریس ها از سه ترکیب عمده ساخته شده اند که عبارتند از: روغن پایه ، افزودنی و قوام دهنده. روغن پايه و افزودني ها جزء تركيبات عمده در فرمولاسيون گريس ها مي باشند و همينطور تاثير قابل ملاحظه اي در رفتار گريس دارند. قوام دهنده ها غالبا به صورت اسفنج مي باشند كه روانكار (روغن پايه و افزودني) را در خود نگه مي دارند.
روغن پايه
از روغن پایه در اغلب گریس هایی که امروزه تولید می شود به عنوان ترکیبات سیال استفاده می شود. اين گريس ها نوعا در اغلب كاربردهاي صنعتي عملكرد بهتري دارند. گریس هایی که در آن از روغن پایه سنتزی استفاده می شود ، در دماهای بسیار پایین و بسیار بالا پایداری بهتری از خود نشان می دهند.
قوام دهنده
قوام دهنده ماده اي است كه در تركيب با روانكار انتخاب شده تشكيل ساختار جامد متمايل به شبه مايع را مي نمايد. گونه هاي اوليه غليظ كننده مورد استفاده در گريس از نوع صابون هاي فلزي هستند. اين صابون ها شامل ليتيم، آلومينيوم، رس، پلي اوره، سديم و كلسيم هستند. به تازگي گريس هاي با صابون از نوع كمپلكس رايج شده اند. اين نوع گريس ها به خاطر نقطه ريزش بالا و توانايي تحمل بار خوب، مورد استقبال واقع شده اند.
گريس هاي كمپلكس از تركيب صابون فلزي متداول با عامل كمپلكس كننده ساخته مي شوند. گريس هاي كمپلكس كه بيشتر مورد مصرف هستند از نوع پايه ليتيم مي باشند. این گریس ها از تركيب صابون ليتيم معمولي و يك اسيد آلي با وزن مولكولي كم به عنوان عامل كمپلكس كننده ساخته مي شوند.
قوام دهنده هاي غير صابوني نيز در برخي كاربردهاي ويژه از قبيل محيط هاي با دماي بالا، رايج شده اند. بنتونيت و و سيليكاژل دو مثال از قوام دهنده هايي هستند كه در دماهاي بالا ذوب نمي شوند.
اينجا يك تصور غلط وجود دارد و آن اين است كه، اگرچه قوام دهنده نسبت به دماي بالا مقاوم است اما روغن پايه در دماهاي بالا كاملا اكسيد خواهد شد بنابراين نيازمند روانكاري مجدد مي باشد.
افزودني ها
افزودنی ها نقش های متفاوتی را در گریس ایفا می کنند. این وظایف عمدتا شامل افزایش خواص مطلوب موجود ، سرکوب خصوصیات نامطلوب موجود و انتقال خواص جدید می باشد. از متداول ترین افزونه های بازدارنده های اکسیداسیون و زنگ زدگی ، افزودنی های فشارپذیر ، ضد سایش و کاهش اصطکاک می باشند. علاوه بر این افزودنی ها روانكارهاي مرزي از قبيل دي سولفيد موليبدن يا گرافيت ممكن است در گريس به صورت سوسپانسيون به منظور كاهش اصطكاك و سايش، بدون واكنش هاي شيميايي ناسازگار و نامطلوب با سطوح فلز، در شرايط بار سنگين و سرعت هاي پايين استفاده شود.
وظیفه گریس چیست؟
وظيفه گريس، روانكاري و در تماس ماندن با سطح در حال حركت مي باشد بدون اينكه تحت تاثير نيروي جاذبه و نيروي گريز از مركز به بيرون نشت كرده و يا در اثر فشار از محل روانكاري خارج گردد. مهمترين وظيفه گريس آن است كه در طول كاركرد خواص خود را در تمام دماها در حضور نيروهاي برشي حفظ كند.
كاربردهاي گريس
گريس و روغن به هيچ وجه قابل جايگزين نيستند. در مواقعي كه استفاده از روغن به لحاظ عملي مقدور نباشد از گريس استفاده مي شود. انتخاب روانكار براي يك كاربرد خاص با تطبيق طراحي ماشين آلات و شرايط عملياتي با مشخصات روانكار تعيين مي گردد.
گريس عموما در موارد زير به كار مي رود:
1- ماشين آلاتي كه به طور متناوب در سرويس بوده يا ماشين آلاتي كه مدت زمان طولاني متوقف مي شوند. زيرا گريس در محل روانكاري باقي مي ماند و به هنگام شروع به كار غشا روانكار سريعا تشكيل مي شود.
2- ماشين آلات و قطعاتي كه به منظور روانكاري با روغن به راحتي در دسترس نيستند. گريس هاي با كيفيت بالا مي توانند قطعات مجزا و غير قابل دسترس را براي مدت زمان طولاني بدون پر كردن مكرر روانكاري كنند. اين گريس ها همچنين مي توانند در موتورها و گيربكس هاي الكتريكي استفاده شوند.
3- ماشين آلات كه تحت شرايط حاد از قبيل دما و فشار بالا، ايجاد شوك در اثر بار زياد يا با سرعت پايين در اثر بار زياد كار مي كنند.
4- اجزاي فرسوده. گريس با ايجاد فيلم با ضخامت بيشتر در محل هاي فرسوده شده در نتيجه سايش در افزايش طول عمر قطعات فرسوده كه قبلا با روغن روانكاري مي شدند، موثر خواهد بود.
خصوصيات اساسي گريس
1- وظايف گريس به عنوان درزگير كاهش نشتي روانكار و دور نگه داشتن آلاينده ها مي باشد. گريس ها به خاطر درجه قوام بالا براي جلوگيري از نشتي روانكار و همچنين براي جلوگيري از ورود آلاينده هاي خورنده و مواد خارجي به عنوان درزگير عمل مي كنند.
2- مهار گريس آسان تر از روغن مي باشد. روانكاري با روغن نيازمند سيستم گردش روغن با تجهيزات گران و دستگاه هاي نگهداري پيچيده بوده اما گريس، به خاطر سفتي آن، نيازمند تجهيزات ساده و ارزان قيمت مي باشد.
3- گريس روانكارهاي جامد را به صورت سوسپانسيون در خود نگه ميدارد. روانكارهاي جامد ازقبيل دي سولفيد موليبدن و گرافيت در دما و فشار بالا با گريس مخلوط مي شوند. گريس اين مواد جامد را تا زمانيكه از روغن خارج شوند به صورت سوسپانسيون در خود نگه ميدارد.
4- سطح سيال نياز به كنترل و آشكارسازي ندارد.
اصطلاحات گریس
همانند روغن، اصطلاحات گریس نيز داراي خصوصياتي است كه به هنگام انتخاب گريس به منظور كاربرد خاص مورد بررسي قرار مي گيرند. اصطلاحات گریس که بیشترین کاربرد را دارند عبارتند از:
اصطلاحات گریس : قابليت پمپ شدن
در اصطلاحات گریس قابلیت پمپ شدن، توانايي گريس براي پمپ شدن يا وارد شدن در يك سيستم جهت روانكاري مي باشد. در عمل قابليت پمپ شدن يك گريس عبارت است از سهولت جريان در خطوط، نازل ها و اتصالات سيستم توزيع گريس مي باشد.
اصطلاحات گریس : مقاومت در برابر آب
در اصطلاحات گریس مقاومت در برابر آب یکی از مهم ترین پارامترها می باشد. اين پارامتر بيانگر توانايي مقاومت گريس در برابر آب بدون تغيير در توانايي روانكاري آن مي باشد. كف آب/صابون ممكن است روغن موجود در گريس را به حالت معلق در بياورد، تشكيل امولسيون كه مي تواند روغن معلق را شسته و از گريس خارج كند باعث رقت و كاهش خاصيت روانكاري و تغيير غلظت و تركيب گريس مي شود.
اصطلاحات گریس : قوام و درجه غلظت (NLGI)
قوام گريس وابسته به نوع و مقدار قوام دهنده و ويسكوزيته روغن پايه آن بوده و بيانگر مقاومت آن در برابر تغيير شكل در اثر اعمال نيرو مي باشد. معيار اندازه گيري قوام، نفوذ پذيري ناميده مي شود. نفوذ پذيري بستگي به قوام دارد كه آيا در اثر جابجايي يا كاركرد دچار تغيير شده است يا نه. روش هاي آزمون ASTM D217 و D1403 براي اندازه گيري نفوذ پذيري گريس هاي كاركرده و نو استفاده مي شود. براي اندازه گيري نفوذ پذيري، به يك مخروط با وزن مشخص اجازه داده مي شود تا در دماي 25 درجه سانتي گراد به مدت 5 ثانيه به داخل گريس فرو رود.
پیشنهاد نویسنده:
اصطلاحات گریس : نقطه قطره شدن
در اصطلاحات گریس نقطه قطره شدن نشانگر پايداري حرارتي گريس مي باشد. هنگامي كه دماي گريس افزايش مي يابد، نفوذپذيري افزايش مي يابد تا اينكه تبديل به مايع شده و قوام خود را از دست مي دهد. بنابراين نقطه قطره اي شدن دمايي است كه در آن گريس به حد كافي مايع شده و چكه مي كند و نشانگر بالاترين حد دماست كه در آن گريس ساختار خود را حفظ مي كند نه بالاترين دمايي كه در آن گريس قابل استفاده است.
اصطلاحات گریس : پايداري اكسيداسيون
در اصطلاحات گریس اين پارامتر بيانگر توانايي ممانعت گريس از ايجاد پيوند شيميايي با اكسيژن مي باشد. واكنش گريس با اكسيژن توليد چسب نامحلول، لجن و رسوبات لاكي مانند مي كند كه باعث كندي عمليات، افزايش سايش و كاهش خصلت پاك كنندگي مي شود.
اثرات دماي بالا:
گريس ها در دماهاي بالا بيشتر از روغن آسيب مي بينند. گريس، با توجه به ساختار آن، نمي تواند همانند روغن هاي گردشي حرارت را پراكنده سازد. در نتيجه، بدون توانايي دفع گرما، دماهاي بالا منجر به تشديد اكسيداسيون يا حتي ذغالي شدن مي شود كه گريس سفت تر و يا تشكيل پوسته خشك مي نمايد.
موثر بودن روانكاري با گريس وابسته به قوام گريس مي باشد. دماهاي بالا منجر به نرم شدن و جاري شدن مي شوند كه در نتيجه آن گريس از محل مورد نظر خارج مي گردد. روغن معدني موجود در گريس در دماهاي بالاي 177 درجه سانتي گراد ممكن است تبخير و شعله ور شود.
اثرات دماي پايين:
اگر دماي گريس به حد كافي پايين باشد، ويسكوزيته آن در حدي خواهد بود كه مي تواند در طبقه بندي هاي گريس سفت قرار گيرد. در اين حالت قابليت پمپ شدن سخت شده، و عملكرد ماشين به دليل محدوديت گشتاور و نيروي مورد نياز غير ممكن خواهد بود. به عنوان راهنمايي، نقطه ريزش روغن پايه مورد استفاده در گريس به عنوان حد پايين دما در گريس مد نظر قرار ميگيرد.
ترجمه توسط شرکت پترو تجارت شهاب راد
منبع: machinerylubricatio