الشحوم المفهوم والمدى والتكوين والتطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

حتى قدماء المصريين في القرن ⅩⅠⅤ قبل الميلاد استخدموا مزيجًا من زيت الزيتون والجير لتليين محاور المركبات الخشبية. كانت هذه التركيبة هي النموذج الأولي للشحوم الحديثة متعددة المكونات ، والتي تستخدم بفعالية في العديد من وحدات التكنولوجيا الحديثة لتقليل تآكل أجزاء الاحتكاك.

في العالم الحديث ، يدرك كل مالك سيارة جيدًا أن الشحوم هو أحد المكونات الرئيسية التي تؤثر بشكل فعال على التشغيل الآمن وطويل الأجل للآليات البسيطة والمعقدة على حد سواء مع أسطح الاحتكاك. لذلك ، فإن معرفة تكوين مواد التشحيم ونطاقها هو مفتاح تطبيقها الناجح.

ما هو مصنوع من

أكثر أنواع مواد التشحيم شيوعًا هو الشحوم ، وهو خليط من مكثفات مذابة في وسط سائل. الأكثر فعالية هي الأنظمة المكونة من ثلاثة مكونات التي تحتوي على سائلمكون (70-90٪) ، مكثفات (10-15٪) ومضافات متنوعة (1-15٪).

كمكون سائل ، غالبًا ما تستخدم الزيوت الاصطناعية والبترولية ، بالإضافة إلى مخاليط من هذه المواد. تستخدم الزيوت الاصطناعية للمكونات الحرجة للآليات التي تعمل في نطاق واسع من أحمال التلامس ودرجات حرارة مختلفة. يكون مكون الزيت أقل استقرارًا مع تقلبات درجات الحرارة. تم تصميم خلائط الزيوت السائلة لتحسين تطبيق الشحوم وتحسين أدائها.

مكثفات ، التي تؤخذ على شكل صابون أو هيدروكربونات صلبة ، تخلق الاتساق اللازم للمنتج.

يتم تحسين خصائص الشحوم من خلال إدخال مواد مضافة في شكل مواد مضافة ومواد مالئة. كل مكون يؤدي وظيفته.

ميزات الاستخدام الوظيفية

لا يتم تحديد التشغيل الفعال لأي علامة تجارية للشحوم فقط من خلال ظروف تشغيل المادة نفسها ، ولكن أيضًا من خلال نوع الوحدة الفنية التي تم تصميمها لحمايتها. هناك العديد من المعايير التي يتم بموجبها اختيار مادة التشحيم:

• وضع تشغيل وحدة الاحتكاك (أحمال متغيرة أو ثابتة).
• ميزات تصميم الوحدة المشغلة (الحجم ، النوع ، طبيعة الحركة)
• خاصية المادة التي تتلامس معها مادة التشحيم
• الظروف الخارجية لعمل حك الأسطح.
• الشروط وإمكانية استبدال الطلاء الواقي.

بناءً على هذه المعايير ، يمكن صياغة الغرض الرئيسي من الشحوم:

• تقليل قوة الاحتكاك بين عناصر التزاوج للآلية
• تقليل ضوضاء واهتزاز الوحدة أثناء التشغيل.
• منع تآكل أجزاء الاحتكاك.
• حماية الأسطح المعدنية من التأثيرات الضارة للبيئة
• سد فعال للفجوات بين عناصر التزاوج.

من الضروري تحديد الشحوم التي يجب استخدامها بشكل صحيح لأداء العديد من الوظائف من القائمة التي يمكن أن تضمن التشغيل الموثوق للآلية. لماذا ليس الجميع؟ لأنه لا يوجد مزلق عام يمكنه أداء كل هذه الوظائف في نفس الوقت.

متطلبات مواد التشحيم

الشحوم هي أداة لضمان التشغيل الفعال وطويل الأجل لأي وحدة ذات أسطح فرك. تنطبق المتطلبات التالية على هذه المواد:

• القدرة على الحفاظ على خصائصه تحت تأثيرات درجات الحرارة المختلفة.
• لا تدمر هيكل السطح عند ملامسته للشحوم.
• تحمل أنواعًا مختلفة من الأحمال دون تغيير خصائصها.
• لا توجد آثار ضارة على جسم الإنسان و البيئة
• عملية اقتصادية وتكلفة مادية منخفضة

أيضا ، قد تخضع مواد التشحيمالمتطلبات ذات الطبيعة الخاصة ، على سبيل المثال ، في بعض الآليات ، تعتبر الخصائص البصرية والعازلة للشحوم مهمة للغاية.

مبدأ العملية

لماذا يضاف الصابون المعدني؟ يعمل كمكثف ، مما يخلق وعاءًا للزيت. الصابون في الشحوم مثل الإسفنج. إنه يشكل إطارًا شبكيًا. في اسفنجة بسيطة ، إنه مطاط رغوي. مع وجود حمل ميكانيكي كبير أو زيادة في درجة الحرارة ، يتم عصر الزيت خارج هذا الهيكل الجزيئي. يقلل هذا الإجراء بشكل فعال من قوة الاحتكاك لأجزاء التزاوج.

يساعد تخفيف الحمل على إعادة الشحوم إلى حالة بلاستيكية تمنع الزيت من الانتشار ويحافظ أيضًا على سطح مائل وعمودي.

إيجابيات وسلبيات

يمكن أن يتميز التعريف النوعي للشحوم بمزاياها بالمقارنة مع المزلقات السائلة. تشمل مزاياها الرئيسية:

• زيادة معامل التشحيم يزيد من مقاومة التآكل لأسطح الاحتكاك.
• حماية أفضل من التآكل.
• معامل الالتصاق العالي يسمح بإمساك الشحوم بشكل آمن في المستويات الرأسية والمائلة.
• خصائص منع التسرب المتزايدة تحمي مجموعات التزاوج من الحطام الأجنبي والرطوبة.
• نطاق درجة حرارة تشغيل أعلى.
• العمر الطويل للشحوم يزيد من اقتصاديات استخدام الشحوم.

على طولمع مزايا المواد البلاستيكية ، هناك عدة عيوب لاستخدامها:

• يبطئ تبريد الأسطح الاحتكاكية.
• مزلقات الصابون ذات مقاومة كيميائية ضعيفة.
• القدرة على الاحتفاظ بالشوائب الخارجية تزيد بشكل كبير من معدل تآكل عقد التزاوج.
• صعوبة توصيل مواد التشحيم مباشرة إلى الأسطح المحاكة.

الميزات الأساسية

من الأهمية بمكان أثناء تشغيل أي وحدة ميكانيكية هو الاختيار الصحيح لمواد التشحيم. هذا هو السبب في أنه من الضروري معرفة الخصائص الرئيسية للشحوم جيدًا ، والتي تعتمد إلى حد كبير على المواد التي يتكون منها تكوينها ، وكذلك على ظروف تشغيل الجهاز.

يمكن تقسيم الخصائص الرئيسية للمواد البلاستيكية إلى عدة مجموعات ، وتتميز بالمؤشرات التالية:

• القوة
• اللزوجة.
• الاستقرار.

قوة

تتميز جميع أنواع الشحوم بمؤشر خاص - قوة الشد. يشير هذا المعامل إلى قيمة الحد الأدنى للحمل الذي يحدث عنده تدمير الإطار الجزيئي وتشوه المادة بالقص.

إذا تجاوز حمولة أسطح الاحتكاك مقاومة الشد ، يبدأ زيت التشحيم بالانتشار. هذا يمكن أن يؤدي إلى تشوه خطير في العقد وحتى وقوع حوادث (إذا تحدثنا عن السيارات). عندما يتم تقليل الحمل ، يعود زيت التشحيم إلى الحالة المرنة ، مما يؤدي إلى الاحتفاظ به بشكل فعال حتى في الوضع الرأسيالأسطح.

تتأثر القوة بالعوامل التالية:

• نوع المثخن و تركيزه
• خصائص وتكوين المكون السائل للمادة.
• تركيز وتكوين الحشوات.
• طريقة وطريقة صنع الشحوم.

يتأثر مؤشر قوة الشد بدرجة كبيرة بدرجة الحرارة في العقدة. عند اختيار مادة تشحيم ، ضع في اعتبارك الحد الأدنى من القوة التي يجب تطبيقها لتحريك أسطح التزاوج.

اللزوجة

هذا المؤشر يميز عمل الشحوم مباشرة عند نقطة الاحتكاك بعد انتقالها إلى الحالة السائلة. في زيوت التشحيم السائلة ، تعتبر اللزوجة قيمة ثابتة. في البلاستيك ، يعتمد بشكل مباشر على سرعة دوران العقدة وعلى درجة الحرارة ، لذلك يسمى هذا المؤشر اللزوجة الفعالة.

زيادة سرعة الحركة ستقلل من هذا الإحصاء. إذا كانت درجة الحرارة ثابتة ، فيتم التعبير عنها بخاصية سرعة اللزوجة. عندما تظل سرعة حركة الأسطح الاحتكاكية ثابتة ، وتتغير درجة الحرارة ، يتم تحديدها من خلال خاصية درجة حرارة اللزوجة. زيادة درجة الحرارة في منطقة عقد الاحتكاك يقلل بشكل كبير من لزوجة الرابطة البلاستيكية.

الاستقرار

هذا المؤشر يعني مدى قدرة المادة على الحفاظ على خصائصها خلال فترة زمنية معينة تحت تأثير العوامل الخارجية.

اعتمادًا على نوع التأثير الخارجي ، يمكن تقسيم مؤشر الاستقرار إلىالمجموعات التالية:

• يشير الاستقرار الميكانيكي إلى القدرة على الاحتفاظ بخصائص الشحوم بعد التشوه. هذا يعتمد بشكل كبير على وقت التعرض وشدته. الشحم من النوع غير المستقر ليس مناسبًا للتطبيقات غير الضيقة جدًا.
• يشير الاستقرار الحراري إلى قدرة الشحم على الحفاظ على أدائه عند تعرضه لفترة وجيزة لدرجات حرارة مرتفعة. يمكن أن تتحلل مكوناته إلى مثخن وزيت عند درجات حرارة ذروة مختلفة.
• الثبات الكيميائي يميز خصائص مادة التشحيم لتحمل الآثار الضارة للأحماض أو القلويات المختلفة. في كثير من الأحيان ، تشير هذه الخاصية إلى مقاومة مادة للأكسدة بالأكسجين.
• يشير الاستقرار المادي إلى قدرة مادة التشحيم على التبخر أو إطلاق مكونها السائل دون الحاجة إلى تحميل.

هناك أيضًا العديد من خصائص الشحوم الأخرى:

- مؤشر لاختراق التركيبة في مادة الأسطح المحاكة ؛

- نقطة الإسقاط التي يتم عندها إطلاق أول قطرة من مادة ؛

- خصائص ضد التآكل وغيرها.

التصنيف

هناك العديد من المعلمات التي يتم من خلالها إجراء تصنيف معياري للشحوم. بناءً عليه ، يتم اختيار المواد لأغراض محددة.

حسب الاستخدام ، يتم تقسيم الشحوم إلى الفئات التالية:

• مادة حافظة - حماية السطح المعدني أثناء التخزين.
• مكافحة الاحتكاك - تقليلارتداء أجزاء الاحتكاك.
• حبل - يستخدم لمنع تآكل الحبال الفولاذية.
• الختم - يستخدم لختم الصمامات والوصلات الملولبة.

حسب نوع القاعدة الزيتية ، تنقسم الشحوم إلى الأنواع التالية:

• على أساس المنتجات البترولية المكررة
• تركيبات باستخدام زيوت تركيبية.



• بالزيت النباتي
• مزيج الزيت.

تصنيف الشحوم حسب نوع المثخن:

• عضوي. أنها تحتوي على مثخن مصنوع من مادة بوليمرية.
• غير عضوي. يشمل مكثفات غير عضوية.
• صابون. يستخدم الصابون كمكثف.
• الهيدروكربون. أنها تحتوي على الشمع أو مثخن السيريسين.

بمناسبة

وفقًا للخصائص والتركيبات المدرجة ، يتم تمييز مواد التشحيم. في السابق ، كان تعسفيًا ، معبرًا عنه باسم أبجدي أو رقمي ، وكذلك باسم الشركة المصنعة. في وقت لاحق ، تم توحيد عملية وضع العلامات. بدأ تسمية مواد التشحيم بالحروف:

• يشار إلى مجال التطبيق بالحروف: U - عالمي ، I - صناعي ، Zh - سكة حديد ، P - درفلة.
• اعتمادًا على درجة حرارة الاستخدام ، يتم تمييز الشحوم العامة بالأحرف: T - حراري ، C - ذوبان متوسط ، H - درجة حرارة منخفضة.
• خصائص محددةيشار إليها بالحروف: Z - واقي ، V - مقاوم للرطوبة ، M - مقاوم للصقيع ، K - حبل.

على سبيل المثال ، شحم UNZ يعني أنه عالمي ، ودرجة حرارة منخفضة ، ووقائي.

تذكر أن الأداء الفعال لأي معدات ميكانيكية أو تجميع يعتمد على مادة التشحيم المناسبة. سيقلل استخدامه بشكل كبير من قوة الاحتكاك في عقد التزاوج ويطيل عمر الجهاز الميكانيكي.