دانلود پروژه رشته مکانیک درباره روانکار – قسمت دوم

Byf1

دانلود پروژه رشته مکانیک درباره روانکار – قسمت دوم

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

نمونه اي از روانکاري ميکروالاستوهيدروديناميک (23 ) به عنوان مکانيزمي براي روانکاري زبر(24) تحت شرايط مرزي پيشنهاد شده می باشد ( بخش (5-1) را ببينيد ) اگر اين پيشنهاد معتبر باشد فرآيند احتمالا ً د رناحيه روانکاري مرکب (25 ) انجام مي گردد .

در جايي که روانکاري فيلم کامل سيال (26 ) نياز می باشد ولي لزجت ، بار ، سرعت و شکل براي ايجاد جدايي هيدروديناميکي فيلم کامل سيال مناسب نيست روش اعمال فشار خارجي (27 ) مي تواند مفيد باشد به بيان ساده : وارد کردن سيال پر فشار به درون ياتاقان تا فشار هيدرواستاتيک حاصل ، براي جدايش سطوح درگير ياتاقان کافي باشد .

ياتاقانهاي تحت فشار خارجي ، محدوده سيستمهايي را که فوايد جدايي فيلم کامل سيال در آنها قابل دستيابي می باشد را وسعت بخشيده اند و سيالات زيادي را قادر ساخته اند تا با موفقيت تمام ، به عنوان روانکار بکار طریقه سيالاتي که در شرايطي غير از اين مناسب نبوده اند اين سيالات ، شامل سيالات آبي ( 28) و ديگر سيالات کم لزجت مي باشند به خاطر داشته باشيد که لزجت روانکار که در شکل (3-1) و در معادلات مختلف ضخامت فيلم آمده می باشد لزجتي تحت شرايط مربوط به آن سيستمها و بويژه دما مي باشد لزجت تمام سيالات با افزايش دما ، کاهش مي يابد اين عامل و عوامل ديگر مؤثر بر لزجت در بخش (4-1) بيان شده اند .

لزجت و روانکاري مرزي يک روانکار بطور کامل عملکرد آن روانکار را تعريف مي کند اما خواص بسيار ديگري نيز در اين مورد مهم اند بيشتر اين خواص ، با فساد(29) فزاينده روانکار در ارتباطند و در بخش (6-1) بحث خواهند گردید .

4-1 لزجت روانکار

لزجت روانکارها به دو صورت تعريف مي گردد و هر دو تعريف به شکل وسيعي کاربرد دارند .

1-4-1 لزجت ديناميکي 14 لزجت مطلق (30 )

لزجت ديناميکي يا لزجت مطلق ، عبارت می باشد از : نسبت تنش برشي به نرخ برش ناشي از جريان سيال در سيستم SI لزجت با واحد پاسکال – ثانيه يا نيوتن – ثانيه بر مترمربع اندازه گيري مي گردد اما در سيستم سانتيمتر ، گرم ، ثانيه ،(cgs) واحد ” سانتي پويز ” پذيرفته تر مي باشد :

1 centipoise (cP) = 10 Pa.s = 10 N.s/m

سانتي پويز واحد کاربردي لزجت براي محاسباتي می باشد که بر پايه معادلات رينولدز(31 ) و معادلات مختلف روانکاري الاستوهيدروديناميک انجام مي گردد .

2-4-1 لزجت سينماتيکي (32 )

لزجت سينماتيکي برابر می باشد با لزجت ديناميکي تقسيم بر چگالي ، در سيستم SI ، واحد آن مترمربع بر ثانيه S/m مي باشد اما در سيستم cgs واحد سانتي استوک پذيرفته تر می باشد :

1 cetistoke (cSt) = 1 mm/s

سانتي استوک واحدي می باشد که بيشتر توسط تهيه کنندگان ومصرف کنندگان روانکار بيان مي گردد .

در اقدام ، تفاوت بين لزجتهاي سينماتيکي و ديناميکي براي روغنهاي روانکاري اهميت چنداني ندارد زيرا چگالي روغنها در دماي کار بيشتر بين 8/0 و 2/1 مي باشد اما براي بعضي روغنهاي ترکيبي فلوئوردار با چگاليهاي بالا و نيز براي گازها اين اختلاف مي تواند مهم باشد .

در دماي کار ، لزجتهاي بيشتر روغنهاي روانکاري بين 10 تا حدود cSt 600 مي باشد که بطور متوسط عدد آن حدود cSt 90 مي باشد لزجتهاي کمتر بيشتر براي ياتاقانها به کار مي رود تا براي چرخدنده ها مانند مواقعي که ميزان بارها پايين و سرعتها زيادند يا سيستم کاملا ً بسته مي باشد برعکس لزجتهاي بالاتر براي چرخدنده ها و محلهايي انتخاب مي شوند که سرعتها پايين و بارها زيادند يا سيستم ، کاملا ً تميز می باشد برخي محدوده هاي متداول لزجت چند نوع روانکار در دماي کار در جدول (1-1) آمده می باشد .

تغييرات لزجت روغن بر حسب دما ، در بعضي سيستمها بسيار با اهميت می باشد مثل

سيستمي که در آن ، دماي کارکرد در محدوده وسيعي تغيير کند يا با دماهاي مرجع بيان شده براي لزجت روغن متفاوت باشد .

روانکار حدود لزجت (سانتي استوک )
روغنهاي ابزار دقيق و ساعتهاي ديواري 5-20
روغنهاي موتور 10-50
روغنهاي رولربرينگ 10-300
روغنهاي ياتاق ساده 20-1500
روغنهاي چرخدنده با سرعت متوسط 50-150
روغنهاي چرخدنده هيپوئيد 50-600
روغنهاي چرخدنده حلزوني 200-1000

لزجت هر مايع ، با افزايش دما کاهش مي يابد اما نرخ کاهش از يک سيال تا سيال ديگر مي تواند به گونه قابل ملاحظه اي متفاوت باشد شکل (4-1) تغيير لزجت بر حسب دما را براي

                 جدول (1-1) محدوده لزجت براي موارد معمول مصرف

چند نوع روغن روانکاري نمايش مي دهد نمايش ترسيمي از اين نوع ، مفيدترين راه براي ارائه اين اطلاعات مي باشد آن چیز که بيشتر مرسوم می باشد بيان شاخص لزجت (33) (VI) مي باشد .

شاخص لزجت ، معرف ارتباط دما – لزجت براي يک روغن بر روي يک مقياس اختياري و در قياس با دو روغن استاندارد مي باشد يکي از اين روغنهاي استاندارد ، شاخص لزجت صفر دارد که بيانگر سريعترين تغييرات لزجت با دمايي می باشد که معمولا ً براي روغنهاي معدني يافت مي گردد دومين روغن استاندارد ، شاخص لزجت صد دارد که که مبين کمترين تغيير لزجت با دمايي مي باشد که براي روغنهاي معدني بدون افزودنيهاي مناسب يافت مي گردد .

معادله محاسبه شاخص لزجت براي يک نمونه روغن به شکل زير می باشد :

VI =

که در آن :

U = لزجت روغن نمونه در دماي C40 بر حسب سانتي استوک می باشد .

L = لزجت روغني با شاخص لزجت صفر در C40 که لزجتش در C100 مشابه لزجت نمونه آزمايشي می باشد و بر حسب سانتي استوک محاسبه مي گردد .

H = لزجت روغني با شاخص لزجت 100 در C40 که لزجت آن در C100 مثل لزجت روغن تحت آزمايش می باشد .

جدول (2-1) جدول ساده 1977 درجه بندي هاي روغن SAE

لزجت در c100(سانتي استوک ) بيشينه لزجت در c-18 ،(سانتي پويز) شماره سريال SAE
بيشينه کمينه
روغنها ي موتور

<9.3

<12.5

<16.3

<21.9

3.8

4.1

5.6

5.6

9.3

12.5

16.3

1250

2500

10000

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

5 W

10 W

20 W

20

30

40

50

روغنهاي چرخدنده

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

<25

<43

14

25

43

3250

21600

75

80

90

140

250

: روغنهاي درجه بندي 20W ، که بيشينه لزجت آنها 5000( سانتي پويز) باشد را با شماره 15W نيز نشان مي دهند .

بعضي روغنهاي ترکيبي مي توانند طبق تعريف بالا ، شاخصهاي لزجت بيش از 150 داشته باشند اما کاربرد اين تعريف با چنين مقادير بالايي مورد ترديد مي باشد .

شاخص لزجت يک روغن را مي توان با حل کردن مقداري (گاهي تا 20% ) از يک نوع پلمير مناسب افزايش داد که به آن اصلاح کننده شاخص لزجت (34) گويند .

مقياس درجه بندي لزجت SAE که بطور وسيعي کاربرد دارد در جدول (2-1) بيان شده می باشد يک روغن مي تواند بيش از يک درجه بندي (35 ) داشته باشد يک روغن معدني با شاخص لزجت بالا مي تواند هم معيار 20W و هم معيار 30 را داشته باشد و بر اين اساس آن را روغن چند درجه ( 36) 20W/30 مي نامند براي اطمينان بيشتر يک روغن با VI اصلاح شده مي تواند معيارهاي 20W و 50 را داشته باشد و بنابراين يک روغن چنددرجه 20W/50 ناميده مي گردد .

توجه داشته باشيد که اندازه گيريهاي لزجت ، براي ايجاد درجه بندي SAE در نرخ برش پايين انجام شده می باشد در نرخ برش بالا ، در يک ياتاقان ، تأثير پليمر ممکن می باشد ناپديد گردد يک روغن 20W/50 در نرخ برش خيلي بالا ممکن می باشد در اقدام مانند يک روغن رقيقتر از 20W يا 15W يا حتي 10W اقدام نمايد در اقدام اين موضوع خيلي مهم نيست زيرا در يک ياتاقان با سرعت بالا ، هنوز هم لزجت ، ضخامت فيلم روغني کافي و مناسبي را ايجاد مي کند .

از لحاظ تئوري ، شاخص لزجت فقط در جايي اهميت مي يابد که تغييرات دماي قابل توجهي اتفاق بيفتد در حقيقت در توليد يک روانکار با کيفيت عالي ، تمايل به بهره گیری از روغنهاي با شاخص لزجت بالا هست در نتيجه شاخص لزجت بالا ، معمولا ً معياري براي کيفيت روانکار قلمداد مي گردد حتي در جايي که شاخص لزجت کم اهميت يا کوچک می باشد .

قبل از آنکه بحث لزجت روانکار را رها کنيم بد نيست به بعضي ازاستانداردهاي منسوخ شده لزجت تصریح اي داشته باشيم مثل :

لزجت سيبولت (37 ) SUS در آمريکاي شمالي ، لزجت ردوود (38 ) در انگلستان و لزجت انگلر (39 ) در قاره اروپا . تمام اين سه واحد کارايي عملي کمي دارند ولي به شکل گسترده اي مورد بهره گیری قرار گرفته اند تلاشهاي طاقت فرسايي از سوي سازمانهاي استاندارد انجام شده تا طي ساليان متمادي اين واحدها با لزجت سينماتيکي جايگزين شوند .

5-1 روانکاري مرزي (40 )

هر جا در بين سطوح لغزان (41 ) ، تماس جامد – جامد قابل توجه باشد روانکاري مرزي اهميت مي يابد براي درک روانکاري مرزي آغاز در نظر بگيريد وقتي دو سطح فلزي بدون حضور روانکار بر روي يکديگر بلغزند چه اتفاقي مي افتد .

در بدترين حالت ، هر گاه سطوح فلزي با فيلمي از اکسيد يا هر ماده خارجي آغشته نباشند بين سطوح ، تمايلي براي چسبيدن به يکديگر به وجودمي آيد اين تمايل ، بين برخي فلزات بسيار قوي و بين برخي ديگر ضعيف تراست چند راهنمايي مختصر براي فلزات متداول درادامه ارائه مي گردد :

  • فلزات يکسان ، در تماس ، تمايل شديدي براي چسبيدن به يکديگر دارند .
  • فلزات نرمتر ، تمايل بيشتري نسبت به فلزات سخت تر براي چسبيدن به يکديگر دارند
  • المانهاي آلياژي غيرفلزي تمايل به کاهش چسبندگي دارند ( مثل کربن در چدن )
  • آهن و آلياژهاي آن ، تمايل کمي براي چسبيدن به سرب ، نقره، قلع ، کادميم و مس و تمايل زيادي براي چسبيدن به آلومينيوم ، روي ، تيتانيوم و نيکل دارند .

سطوح فلزات واقعي ، معمولا ً آلوديگيهايي دارند و اين آلودگيها بخصوص از فيلمهاي اکسيدهمان فلز تشکيل شده می باشد اين فيلمهاي آلوده معمولا ً از چسبندگي مي کاهند و بنابراين اصطکاک و ساييدگي را کم مي کنند غير از تيتانيوم ، فيلمهاي اکسيد فلزات ديگر ، روانکارهاي خوبي هستند.

About the author

f1 subscriber

You must be logged in to post a comment.