دنده هاي صنعتي و روانكاري آنها
دنده ها اجزایی مکانیکی هستند که شامل انتقالدهندهها، گردندهها و افزايشدهندههای قدرت ميباشند. هدف از روانکاري دندهها و استفاده از روغندنده، جلوگيري از لغزش بين داندانهها و جدا نگهداشتن سطوح فلزي که روي يکديگر حرکت ميكنند، کاهش ضريب اصطکاک و سايش، ممانعت از خوردگی، جلوگيری از افزايش دما (بر اثر اصطکاک لغزشی- غلتشی)، کاهش سروصدا در حين کار، تعويض راحت دنده در درجهحرارتهاي پايين، بهبود انتقال حرارت، فراهمآوردن شرايط نرم و آسان برای انتقال قدرت توسط دندهها و افزايش طول عمر دندهها است.
تشکيل يک لايهی روغن بر روي سطوح تماس دندانههاي دنده باعث به حداقلرسيدن و يا جلوگيري از تماس خشک فلز- فلز ميشود. همهي روغندندهها بايد داراي ويژگيهايي مانند فشارپذيري بالا، سازگاري با کاسهنمدها، خاصيت جلوگيري از زنگزدگي و در موارد كاربرد هابي غير صنعتي داراي ويژگيهاي تعويض راحت دنده، خاصيت انتقال نيرو و روانکاري باشند
مشخصات عمومی روانكار در كاربرد در انواع دنده ها شامل موارد ذیل است:
• گرانروی مناسب: روغندنده بايد داراي گرانروي مناسب براي تشکيل يک لايهی پايدار روغن در يک سرعت و درجهحرارت مشخص باشد. گرانروی يکي از اساسيترين ويژگيها براي اطمينان از ايمنی دندهها و کارکرد بدون صداي آنها ميباشد.گرانروی مناسب در درجهحرارت عملکرد تضمينی بر توزيع روغن به تمام سطوح و تشکيل لايههای روغن در سرعتها و فشارهای موجود میباشد.
• خواص ضدزنگ و ضدخوردگی: خاصيت ضدزنگ برای محافظت سطوح فلزی در برابر زنگزدگی است. روغندندهها نبايد خورنده باشند، بلكه بايد از خوردگی شيميايی سطوح فلزی جلوگيری کنند. به منظور جلوگيري از خوردگی و مخلوطشدن مواد حاصل از زنگزدگی و خوردگی با روغن، روانکار و محيط روانکاری بايد از نظر شيميايی خنثی باشند.
• پايداری در برابر کفکردن (جلوگيری از تشکيل کف): از آنجا که در صورت تلاطم و همخوردن روانکار و در نتيجه ايجاد کف در روغن، لايهي روغن مناسب و خوبي بر روي دندانهها و دنده تشکيل نميشود، بنابراين ضدکف بودن از نيازهاي بسيار مهم و اصلي روانکار است. اين ويژگی از تشکيل مقادير بيش از حد کف در مخازن و جعبهدندهها جلوگيری میکند.
• آبگريزی: از آنجا که رطوبت موجود در محيط اطراف سيستم دنده به هنگام پايان کار دندهها تمايل به ميعان دارند، از اينرو روانکار بايد توانايی جداسازی و دفع آب و يا رطوبت را داشته باشد. روغن بايد دارای قدرت جداشدن سريع از آب و حفاظت در برابر تشکيل امولسيون داشته باشد.
• حفاظت سطوح در برابر خراش: روغندنده بايد مانع خراشيدگي سطوح دندانههاي تحت فشار و بار زياد شود.
• جلوگيری از سايش سطوح: اين ويژگي در روانکار موجب کاهش سايش، آسيبديدن و از کار افتادن زود هنگام دندهها میشود.
• پايداری و استحكام لايه : اين ويژگي در روغن امکان استفاده از آنرا براي مدت طولانيتری فراهم ميکند.
• روانسازی: اين ويژگی در کاهش اصطکاک مؤثر است.
• چسبندگی: چسبندگی روغندنده از هدررفتن روغن در اثر نيروي گريز از مرکز در سرعتهاي بالا جلوگيری ميکند.
• سازگاري با کاسهنمدها و آب بندها: سازگاری روغندنده با کاسهنمدها، از امکان واکنش يا تخريب روغن و کاسهنمد جلوگيری میکند.
ساختار شيميايي روغندنده:
روغندنده از مخلوطکردن روغنپايهها (سنتزي، معدني) با مواد افزودني (عوامل EP، ضدسايش و...) بهدست میآيد، که بسته به نوع روغندنده ترکيب درصد اين مواد متفاوت است.
روغنپايهها:روغنپايههاي مورد استفاده در روغندنده، روغنهاي معدنی و سنتزی ميباشند.
در دندههاي صنعتی که احتمال خراشيدگي کم است و شرايط درگيري دندانهها در هم شديد نيست، از روغنپايههای معدنی بيشتر استفاده میشود. انتخاب روغنمعدنی با گرانروي مناسب به قدرت منتقلشده و سرعت چرخدنده ها بستگی دارد.
روغنپايههاي سنتزيکه بهطور عمده در روغندنده بهکار ميروند، روغنهاي استري، هيدروکربنهای سنتزشده ، پليگليکولها و برخي از آروماتيکهايآلکيله هستند.
از مزاياي روانکارهاي سنتزي بر روانکارهاي معدني ميتوان به بهبود کارايي بر اثر کاهش اتلاف اصطکاکي دندهها، اتلاف کمتر در دندهها به کمک کاهش اصطکاک و بهکار بردن انرژي کمتر، کاهش دماهاي عملکرد تحت بار موجود، افزايش طول عمر، عدم نياز به سيستم خنککننده و نياز به تعويض روغن 3 تا 5 برابر کمتر نسبت به روغنهاي معدني اشاره کرد.
مواد افزودني:
علاوه بر نوع روغنپايه، نوع و مقدار مواد افزودني (که به مقدار زيادي به روغنپايهي بهکار رفته بستگي دارد) اثر ويژهاي بر عملکرد و طول عمر انتقالدهندهها (دندهها) دارد. بسته به نوع کارکرد روغندنده افزودنيهاي بهکار رفته در ساختار آن تغيير ميکند. بهطور کلي در ساختار روغندندهها به منظور بهبود خواص تحمل بار، گرانروي، مقاومت در برابر خراش، خوردگي و ... از مواد افزودني استفاده ميشود.
افزودنيهايي که معمولاً در روغندنده (برحسب کاربرد) استفاده ميشوند عبارتند از: افزودنيهاي ضدزنگ، ضدسایش، بازدارندههاي اکسيداسيون، عوامل EP یا فشارپذیر، بازدارندههاي خوردگي، بهبوددهندههاي شاخص گرانروي، متفرقکنندهها، ضدکفها، پايينآوردندههاي نقطهي ريزش و بهبوددهندههاي خواص اصطکاکي.
عواملEP يکي از اجزاء مهم برخي از روغندندهها هستند که از سطوح دندانههاي دنده محافظت ميکنند و موجب افزايش طول عمر دنده ميشوند. متفرقکنندهها براي حفظ تميزي و پاکيزگي در سيستم دنده به روغندنده افزوده ميشوند. در شرايطي که دندهها تحت بارهاي بسيار زياد هستند بهکاربردن افزودنيهای EP ضروري است. روغندندههاي ساده، مخروطي، حلزوني و مارپيچ با بارهاي خيلي زياد، حاوي افزودنيهاي سولفور کلر و یا فسفردار هستند. اين افزودنيها خواص ضدسايش و فشارپذيري بسيارخوبي در محدودهي وسيعي از شرايط ايجاد میکنند.