دانلود پروژه رشته مکانیک درباره روانکار – قسمت اول

Byf1

دانلود پروژه رشته مکانیک درباره روانکار – قسمت اول

هر گاه بين دو سطح در تماس ، حرکت نسبي رخ دهد مقاومتي در برابر حرکت ايجاد خواهد گردید اين مقاومت نيروي اصطکاکي يا به بيان ساده تر اصطکاک ناميده مي گردد در صورت بروز اين حالت مطلوب آن می باشد که از اصطحکاک بکاهيم آن را کنترل يا اصلاح نماييم .

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

به بيان کلي ، هر فرآيندي را که طي آن اصطکاک بين دوجسم متحرک در تماس کاهش يابد روانکاري مي نامند به گونه سنتي در اين تعريف هيچ ابهامي وجود ندارد کاهش اصطکاک با وارد کردن يک ماده جامد يا مايع به نام روانکار درمحل تماس حاصل مي گردد به موجب آن ، سطوح داراي حرکت نسبي ، با فيلمي از روانکار از يکديگر جدا مي شوند روانکارها ازانواع نسبتا ً کمي از مواد تشکيل شده اند مانند روغنهاي طبيعي يا معدني ، گرافيت ، دي سولفيد موليبدنيوم(2) ، و طلق(3) ،ارتباط بين مواد و فرآيند روانکاري ، کاملا ً واضح و روشن می باشد .

پيشرفتهاي تکنولوژيکي اخير ، تصوير واضح گذشته را قدري مبهم نموده می باشد کاهش اصطکاک ، در حال حاضر به وسيله مايعات ، جامدات ، گازها يا با اصلاح فيزيکي يا شيميايي خود سطوح ايجاد مي گردد به اختيار ، اجزاي لغزان را مي توان از موادي ساخت که براي کاهش اصطکاک طراحي شده اند و روانکار به گونه يکنواخت يا غير يکنواخت در آنها توزيع شده می باشد اين سيستمها روانکاري نشده(4) مي نامند که البته اين فقط يک اصطلاح می باشد سيستم ممکن می باشد به روشي غيرمعمول روانکاري شده باشد ولي مطمئنا ً روانکاري نشده نيست .

از طرف ديگر روانکاري ممکن می باشد براي اصلاح ميزان اصطکاک باشد و نه به گونه خاص براي کاهش آن .(مواد مرکب عايق و مخصوص ممکن می باشد از گرافيت يا دي سولفيد موليبدنيوم تشکيل شده باشند درصد اين مواد طوري طراحي مي گردد که بتوان از يکنواختي يا پيوستگي سطوح(5) اصطکاک اطمينان يافت ) اين افزودنيها مشخصا ً روانکار هستند و غير واقعي خواهد بود اگر ادعا گردد که کاربر اين مواد عايق ، روانکاري نيست .

اين مقدمه ارائه شده تا يک آمادگي ذهني را در مورد فرآيندهاي روانکاري و انتخاب روانکارها ايجاد کند در اقدام ، محدوده وسيعي از سيستمها موجودند که هنوز با روغنها يا گريسهاي(6) مرسوم يا با جامدات نسبتا ً قديمي و غير مرسوم روانکاري مي شوند ولي وقتي به علت برخي ويژگيهاي سيستم ، بهره گیری از روانکارهاي ساده ، مشکل باشد يا رضايت بخش نباشد ، بايد از روانکارهاي ترکيبي بهره گیری نمود علاوه بر کاربرد اوليه که عبارت می باشد از کنترل يا کاهش اصطکاک ، روانکارها براي کاهش ساييدگي(7) يا احتمالا ً کاهش حرارت يا خوردگي (8) نيز بکار مي طریقه .

در محدوده هاي وسيع ، مهمترين نوع روانکارها ، مايعات (روغنها) و شبه مايعات (گريسها) هستند از حدود سال 1950 روز به روز بر اهميت روانکارهاي جامد افزوده شده می باشد بويژه در آن شرايط محيطي که کار براي روغنها و گريسها سخت می باشد گازها نيز در موارد مشابهي مثل مايعات کاربرد دارند اما همانطور که در ادامه می آیدلزجت پايين گازها طراحي و ساخت ياتاقانها را مشکل مي سازد .

2-1 انتخاب نوع روانکار

اولين اصل مفيد در انتخاب طريقه روانکاري انتخاب ساده ترين روشي می باشد که با رضايت کامل کار کند در بسياري از موارد اين موضوع ، شامل وارد کردن مقدار کمي روغن يا گريس در داخل قطعه هاي مونتاژ شده مي باشد بيشتر اين روانکارها نه تعويض مي شوند ونه سرريز .

براي نمونه مي توان از قفلهاي در ، لولاها(9) ، شيشه بالابر اتومبيل ، فيلم پيچ(10) ، ساعتهاي ديواري و انواع ساعتهاي مچي نام برد .

اين سيستم ساده وقتي بارگذاريها يا سرعتها بالا باشد يا طول مدت کار زياد و پيوسته باشد ديگر رضايت بخش نيست بنابراين لازم می باشد انتخاب روانکار با دقت صورت گيرد يک سيستم پرکردن مجدد(11) بکار گرفته گردد د وعامل اصلي در انتخاب نوع روانکار عبارتند از سرعت و بار در سرعت بالا انتظار داريم ميزان گرماي ناشي از اصطکاک زياد باشد و در نتيجه ، روانکارهاي با لزجت پايين ، اصطکاک لزجي کمتر و انتقال حرارت بهتري را موجب مي شوند در بارگذاري زياد ، روانکارهاي با لزجت پايين از محل تماس بيرون رانده مي شوند اين وضعيت در شکل (1-1) اختصار شده می باشد .

ارائه راهنمايي دقيق در مورد محدوديتهاي بار و سرعت براي انواع مختلف روانکارها مشکل می باشد زيرا تأثيرات شکل ، محيط و تغييرات در هر نوع روانکار ، قابل ملاحظه می باشد شکل (2-1) تا حدي اين محدوديتهاي تقريبي را مشخص مي سازد .

برخي از ويژگي هاي ديگر يک سيستم نيز گاهي انتخاب نوع روانکار را محدود مي سازد براي مثال در ساعتها يا مکانيزمهاي ابزار دقيق ، هر روانکاري ، تاب تحمل سرعت و بار را ندارد ولي به دليل نياز به اصطکاک کم ، روش معمول انتخاب روغني با لزجت بسيار کم مي باشد براي چرخدنده هاي باز ، سيم بکسلها يا زنجيرها ، مسأله اصلي ، جلوگيري از خروج روانکار از محل تماس قطعه هاي متحرک می باشد و بهره گیری از يک روغن چسبناک قير مانند(12) يا گريسي با خواص چسبندگي ويژه لازم است .

در يک سيستم ، ممکن می باشد شکل سيستم انتخاب نوع روانکار را محدود سازد بدين ترتيب مثلا ً يک ياتاقان غلتشي آب بندي نشده (13 ) بايد با گريس روانکاري گردد زیرا که روغن در درون ياتاقان باقي نخواهد ماند در جايي که نيازمندي روانکاري می باشد يا مسأله اهميت خاصي دارد لازم می باشد آغاز نوع روانکار را برگزينيم و سپس يک سيستم مناسب براي آن روانکار طراحي نماييم يکي از اشتباهاتي که بسيار گران تمام مي گردد حتي در تکنولوژيهاي پيشرفته اي مانند مهندسي هوا – فضا اين می باشد که سيستمي طراحي و ساخته مي گردد ولي قابليت روانکاري ندارد .

3-1 اصول و نيازمنديهاي روانکارهاي مايع

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

مهمترين ويژگي يک روانکار مايع ، لزجت آن می باشد شکل (3-1) نشان مي دهد که چگونه لزجت يک روانکار ، طبيعت و کيفيت روانکاري را تحت تأثير قرار مي دهد اين شکل را معمولا ً منحني استريبک (14) مي نامند اگر چه ترديدهايي در مورد بهره گیری استريبک از منحني به همين شکل هست .

پارامتر N/P را به عنوان عدد سامرفيلد مي شناسند که در آن : لزجت روانکار ، N سرعت نسبي بين قطعه هاي ياتاقان و P فشار متوسطي يا بار خاصي می باشد که بايد توسط ياتاقان تحمل گردد از ميان اين سه پارامتر فقط لزجت ، خاصيت مربوطه به روانکار می باشد و اگر N و P ثابت نگه داشته شوند شکل ، مستقيما ، بيانگر ارتباط بين ضريف اصطحکاک و لزجت روانکار مي باشد .

منحني مورد بحث را اصولا ً مي توان به سه بخش تقسيم نمود در ناحيه 3 سطوح ياتاقان به وسيله فيلم ضخيمي از روانکار مايع ، کاملا ً از يکديگر جدا شده اند بنابراين، ناحيه فيلم ضخيم يا روانکاري هيدروديناميکي ناميده مي گردد و اصطکاک ، کاملا ً اصطکاک لزجي ناشي از برش مکانيکي فيلم مايع می باشد در اين حالت هيچ تماس مستقيمي بين سطوح در حال کار وجود ندارد ودر نتيجه هيچ ساييدگي هم به وجودنمي آيد .

با کاهش لزجت در ناحيه 3 ، ضخامت فيلم مايع نيز کاهش مي يابد تا در نقطه C که اين ضخامت فقط براي اطمينان از جدايش کامل سطوح کافي می باشد کاهش بيشتر در لزجت و بنابراين در ضخامت فيلم ، تماسهاي اتفاقي بين زبريهاي سطوح ياتاقان را به دنبال دارد اصطکاک نسبتا ً زياد در تماسهاي زبر(15) ، کاهش پيوسته اصطحکاک لزجي را جبران مي کند ، بطوري که اصطکاک در نقطه B ، کاملا ً با اصطکاک در نقطه C برابر می باشد .

نقطه C ، نقطه ايده آل براي روانکاري می باشد که تقريبا ً کمترين اصطکاک را بدون ساييدگي ايجاد مي کند درعمل ، هدف طراحي ، در مجاورت سمت راست نقطه C مي باشد تا يک محدوده مطمئن ايجاد گردد .

با کاهش بيشتر لزجت از نقطه B افزايش متناسب بار حمل شده به وسيله تماسهاي زبر و افزايش سريع اصطکاک تا نقطه A را شاهد خواهيم بود در اين نقطه ، تمام بار ياتاقان بوسيله تماسهاي زبرتحمل مي گردد و کاهش بيشتر در لزجت فقط تأثير کمي بر اصطکاک دارد .

ناحيه 1، قسمت چپ نقطه A ، ناحيه روانکاري مرزي مي باشد در اين ناحيه خواص فيزيکي و شيميايي روانکار علاوه بر لزجت حجمي (16) آن ، وظيفه کنترل کيفيت روانکاري را نيز بر عهده دارند اين خواص در بخش (5-1) توضیح داده شده اند .

ناحيه 2، بين نقاط A و B ، ناحيه روانکاري مرکب می باشد که در آن بار بطور مشترک هم توسط فيلم روانکار مايع و هم توسط زبريهاي ياتاقان تحمل مي گردد نسبت بار حمل شده بوسيله تماس زبريها ، از 100 درصد در نقطه A تا صفر درصد در نقطه C کاهش مي يابد .

شکل (3-1) مربوط به يک ياتاقان لغزشي می باشد که در آن N معمولا ً دور می باشد ساير شکلهاي ياتاقان که در آنها برخي صورتهاي فيلم روغن هيدروديناميک به وجودمي آيد نيز به طريق مشابه قابل توصيف مي باشند .

ارتباط بين لزجت و ضخامت فيلم روغن ، بوسيله معادله رينولدز داده شده که مي توان آن را مطابق ارتباط زير نوشت :

که در آن :

h = ضخامت فيلم روانکار

P = فشار

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

x,z = مختصات

V,U = سرعت در راستاهاي z,x

اطلاعات تکميلي در مورد تأثير لزجت روانکار بر ياتاقان لغزشي ساده (17) در بخش 4 خواهد آمد .

در سيستم هاي با روانکاري غيريکنواخت (18) مثل ياتاقانهاي غلتشي و چرخدنده ها ارتباط بين لزجت روانکار و ضخامت فيلم با دو اثر تکميل مي گردد :

  • تغيير شکل کشسان سطوح ديگر
  • افزايش لزجت روانکار در نتيجه فشار بالا .بنابراين رژيم روانکاري ، تحت نام الاستوهيدروديناميک (19) شناخته مي گردد و با معادلات مختلف رياضي مي توان آن را بيان نمود .

يک معادله متداول براي رولربيرينگها (20 ) معادله ” داوسون هينگسون ” می باشد :

که در آن

= لزجت روغن در ناحيه ورودي

R = شعاع موثر

About the author

f1 subscriber

You must be logged in to post a comment.