0%

تعریف گریس

تاکنون تعاریف متعددی برای گریس داده شده که عمده‌ترین آن‌ها عبارتند از:

گریس ماده ای است جامد یا نیمه جامد که از مشتقات نفتی و صابون (یا ترکیب چند صابون) با یک پرکننده یا بدون پرکننده (Fillers)، تشکیل یافته و دارای کاربرد برای مصارف خاص است.گریس ماده ای است جامد یا نیمه جامد که از ترکیب یک پرکننده (Thickener) در داخل روغن ساخته شده‌است. البته سایر موادی که بتواند بر خاصیت آن بیفزاید نیز در آن ممکن است بکار گرفته شود.

گریس مخلوطی ژلاتینی است که از یک سیال روان ساز ( روغن ) و یک ماده غلیظ کننده و مواد افزودنی خاص ساخته می شود.مشخصات و نوع گریس به نوع و مقدار ماده غلیظ کننده مواد افزودنی مشخصات روغن پایه و همچنین فرآیند تولید بستگی دارد.ماده غلیظ کننده مهمترین عامل پایداری در مقابل آب پایداری در شرایط دمای بالا و پایداری کیفیت در مدت زمان مصرف و حفظ کیفیت است.گریس ها مشابه روغن ها برای به حداقل رساندن اصطکاک و فرسایش بین سطوح متحرک بکار می روند.در مواردی که روان ساز باید بعنوان مایعی برای جلوگیری از ورود ذرات خارجی عمل کند و یا موقعیت حرکت بین دو سطح به گونه ای است که نیاز به روانساز نیمه جامد وجود دارد باید از گریس بعنوان رواتن کار استفاده شود.بعلاوه از بعد عملیات روان کاری با گریس عموما مکمل روانکاری اکثر سیستم های صنعتی است.

گریس ماده روانکاری است که در ساختار آن از پرکننده استفاده شده تا بتواند به قطعات متحرک چسبیده و تحت نیروی جاذبه یا فشار کارکرد از قطعه جدا نشود.
خواص فیزیکیگریس در دمای محیط جامد یا نیمه‌جامد است.

گریس‌ها بر اساس میزان گرانروی به ۹ گرید گوناگون تقسیم‌بندی می‌شوند.[۲] نامگذاری گریس‌ها ۶ گروه اطلاعاتی را در بر می‌گیرد که با حروف و اعداد مشخص می‌شوند.

نوع کاربرد گریس
مواد افزودنی بکار رفته
نوع روغنهای پایه سنتتیک
گرید گریس
حداکثر دمای مجاز عملیاتی
حداقل دمای مجاز عملیاتی
خواص شیمیایی
گریس از مخلوط یک غلیظ‌کننده (صابون فلزی) با یک روانساز (روغن) ساخته می‌شود. غلیظ کننده‌ها هیدروکربن‌هایی هستند که ۵۰ تا ۶۰ (حتی گاهی بیش از ۸۰) اتم کربن دارند. در عوض هیدروکربن سازنده روغن‌ها معمولاً بیش از ۳۰ اتم کربن ندارند.

نحوه تولید

برای تهیه گریس ابتدا صابون فلزی مورد نیاز از ترکیب آمینواسید و قلیای فلزی (لیتیم، سدیم یا کلسیم) تهیه شده و سپس در دستگاه مخصوصی، روانساز به آن افزوده می‌شود. برخی از انواع خاص گریس فاقد صابون فلزی بوده و از خاک معدنی بنتونیت برای تغلیظ استفاده می‌شود.

کاربرد و اهمیت استفاده از گریس

از گریس برای روانکاری جاهایی استفاده می‌شود که امکان روانکاری مکرر توسط روانساز مایع وجود نداشته یا مقرون به صرفه نباشد. (مانند قطعات متحرک جلوبندی خودرو) گریس‌ها بر خلاف روغن‌ها وظیفه خنک‌کنندگی و پاک‌کنندگی را نمی‌توانند انجام دهند.

بسیاری از نیروهای محرکه بدون استفاده از گریس قابل استفاده نیستند. هر چند گریس در مقابل سایر روانکارها از مقدار مصرف کمتری برخوردار است ولی جایگاه آن دارای اهمیت بالایی است و قابل جایگزینی با مواد دیگر نیست. مهم‌ترین موارد مصرف گریس به شرح زیر است:

تعداد دفعات روانکاری با گریس در مقایسه با روغن کمتر بوده و این امر باعث کاهش هزینه و تعمیرات می‌شود. این مسئله در شرایطی که دسترسی به ماشین آلات سخت باشد یک مزیت محسوب می‌شود مانند موتورهای نصب شده بر روی سقف‌ها، خطوط محرکه، بلبرینگ‌های غیرقابل دسترس و نظایر آن.
گریس به عنوان یک مانع برای ورود گرد و خاک یا خروج برخی مواد از ماشین آلات عمل می‌کند.

روانکاری با گریس در آب بندی قطعات و کاربرد کاسه نمدها و نظایر آن با هزینه کمتری انجام می‌شود. کاسه نمدهای آب بندی شده به وسیله روغن به دلیل تولید اصطکاک بیشتر با قطعات، نیروی بیشتری را به هدر می‌دهند.
در مقایسه با روغن، گریس برای مدت بیشتری روانکاری را ادامه می‌دهد. برخی گریس‌ها طوری ساخته شده‌اند که به صورت آب بندی در قطعه باقی مانده و طول عمر آن با قطعه یکی است.
زمانی که از قطعه ای استفاده نشود و روانکار آن خارج شود، برای پیشگیری از زنگ زدگی قطعه، از گریس استفاده می‌شود.
برخی از گریسها مشکل روانکاری در مجاورت با آب را حل کرده‌اند.

تعدادی از گریسها اصطکاک کمتری را در زمان شروع دستگاه ایجاد می‌کنند.
گریس مانند یک لایه نرم بین قطعات قرار گرفته و باعث کاهش صدا و ارتعاش و کارکرد روان در برخی دستگاه‌ها مانند چرخ دنده‌های بزرگ می‌شود.
گریس در دستگاه‌هایی که در فشار زیاد، دمای بالا، شرایط سخت عملیات، سرعت پایین و شوکهای مداوم کار می‌کنند و یاتاقان‌هایی که گردش محوری آن‌ها به‌طور مرتب معکوس می‌شود بهتر عمل می‌کند.

در جایی که ماشین آلات به شدت خوردگی و سایش داشته باشند، گریس در بیشتر موارد کاربرد بهتری دارد.
بیشتر گریسها در دماهای متغیر کاربرد وسیعی دارند ولی بیشتر روغنها دارای دمای کارکرد معینی هستند.
در طراحی بوشها و یاتاقانهای ماشین آلات، گریس نسبت به روغن نقش مؤثرتری داشته و عناصر تشکیل دهنده آن را ساده می‌کند. به‌طور کلی استفاده از روغن برای این منظور هزینه بالایی را به خود اختصاص می‌دهد.

نقاط ضعف گریس نسبت به روغن

گریسها دستگاه‌ها را در زمان کارکرد خنک نمی‌کنند.
روغنها به سهولت در مجاری دستگاه‌ها نفوذ پیدا می‌کنند ولی این مسئله برای گریسها یک نقطه ضعف است.
روغنها از نظر نگهداری در انبارها مزایای بهتری دارند.

 

مزایای روان کاری با گریس در مقایسه با روغن های روان ساز عبارتند از:

قابلیت ماندگاری در محل روانکاری
سهولت مصرف و کاهش دفعات روان کاری
کامل تر شدن آب بندی سیستمها کاهش نشتی و چکه کردن روان کار
بهینه سازی چسبندگی روان کار به قطعات در شرایط دما و فشار بالا
سادگی طراحی سیستم های روان کاری
معایب روان کاری با گریس در مقایسه با روغن های روان ساز عبارتند از:

قابلیت خنک کنندگی کم
عدم قابلیت نفوذ به قطعات ریز و مجاری دستگاه ها
نیاز به نیروی کاربیشتر برای روان کاری
عدم سهولت بسته یندی و انبارداری
عدم قابلیت پاک کنندگی و دور نمودن آلودگی ها از سطوح قطعات متحرک
در انتخاب گریس باید به موارد زیر توجه نمود:

نوع سرعت و دمای عملیات ماشین آلات و میزان رطوبت محیط
تغییرات درجات حرارت
قابلیت ممانعت از زنگ زدگی و خوردگی قطعات ماشین آلات
سازگاری با قطعات لاستیکی و پلاستیکی در تماس
عمرمفید گریس و شرایط گریس کاری مجدد
درجه بندی گریس ها

انستیتوی ملی گریس های روان کارگریس ها را بر مبنای قوام آن درجه بندی می کندکه این درجه بندی را با مخفف NLGI و ارقام خاص که نشانگر میزان قوام گریس است بیان می کنند.درجه بندی NLGI برمبنای آزمون نفوذپذیری استاندارد به شرح ذیل تعیین می گردد.

انواع گریس

تنوع گریس و نوع ماده غلیظ کننده باعث می شود انواع مختلف گریس ها با کارآیی متفاوت بدست آیند.ماده غلیظ کننده عامل اصلی برای کنترل آب زدایی کارآیی در دماب بالا و طول عمر مصرف و همچنین قابلیت چسبندگی به نقاط مورد نظر است.اگر گریس های مورد مصرف با غلیظ کننده های صابونی تهیه می شوند.این غلیظ کننده ها شامل صابون ساده صابون مخلوط و صابون های کمپلکس هستنددر مواردی خاص گریس های تهیه شده با غلیظ کننده غیر صابونی نیز تولید و به مصرف می رسند.متداول ترین گریس ها انواع تهیه شده با صابون کلسیم و لیتیم هستند.مقدار صابون مصرف شده برای پخت گریس بطور معمول بین 18-7 درصد است اما در برخی موارد مقادیری از 3 تا 50 درصد نیز کاربرد دارند.

گریس صابون ساده
تهیه شده با صابون های کلسیم، سدیم، لیتیم و آلومینیوم.

گریس صابون مخلوط
ماده غلیظ کننده بعضی از گریس ها مخلوطی از دو یا چند صابون است خاصیت این مخلوط در این است که از نظر کیفیت و قیمت نسبت به صابون ساده برای مصارف عمومی و در شرایط عادی ارجح می باشند.

گریس صابون کمپلکس
ماده غلیظ کننده در این نوع گریس تشکیل شده از یک صابون و نمکی از یک اسید با وزن مولکولی پایین است که در اینصورت صابون و نمک بصورت کمپلکس با یکدیگر ترکیب شده و در الیاف گریس مشخصات ویژه ای ایجاد می کنند.

گریس های غیر صابون
دارای موادی چون گرافیت ، سیلیکاژل و خاک های فعال بنتونیت و پلیمرهای خاص هستند.این غلیظ کنندها معمولا نقطه قطره شدن و پایداری حرارتی بالاتری در مقایسه با غلیظ کننده های صابونی در گریس ها ایجاد می کنند.

به غیر از گریس سدیم ،بقیه گریس های صابونی، در برابر آب مقاوم هستند و گریس سدیم و لیتیم در عملیات حرارتی بالا مقاوم تر هستند البته نوع اسیدهای چرب بکاررفته در تهیه صابون و روش پخت گریس نیز در کبفبت آن تاثیر بسزایی دارد.

مواد افزودنی گریس ها

مواد افزودنی که در تولید گریس ها بکار می روند نیز مانند روغن پایه و غلیظ کننده ها دارای انواع گوناگون هستند مواد افزودنی از خوردگی و ساییدگی جلوگیری و خاصیت چسبندگی گریس را بهبود می دهد همچنین از آسیب دیدگی سطوح متحرک در شرایط روان کاری مرزی boundary)) و اصطکاک مخلوط خشک و مایع جلوگیری می نماید. بنابراین بطور کلی مواد افزودنی کیفیت، دامنه کاربرد و کارایی گریس را تحت تاثیر قرار می دهند

آزمون های گریس

بطور کلی دو گروه آزمایش های فیزیکی-شیمیایی و مکانیکی- دینامیکی تعیین کننده مشخصات و خصوصیات گریس بمنظور کنترل کیفیت در حین تولید و برای ارائه اطلاعات به مصرف کنندگان انجام می شود.گذشته از استانداردهای ملی استانداردهای مختلف دیگری مانند FTMS،ASTM،IP،DIN،SAE روش های آزمون تایید شده گریس را ارائه مینمایند اما در هر حال انجام آزمون های حین کار نیز ضروری است.مهمترین آزمون های فیزیکی شیمیایی که برای تعیین خصوصیات روان کاری ( تریبولوژکی ) گریس و به منظور انتخاب گریس متناسب با شرایط کاربرد ضروری هستند، عبارتند از:

بو

معمولا هر گریس دارای بوی مشخصی است که ناشی از بوی روغن پایه ، غلیظ کننده و مواد افزودنی مصرف شده یا تحت تاثی اسانس های مصرفی است.بوی تند و زننده گریس نشانه کیفیت پایین گریس است که به دلیل استفاده از روغن پایه اکسید شده یا اکسید شدن گریس در معرض دمای بالا و غیر معمول در فرآیند تولید گریس بروز می نماید.

ساختار ( الیاف کوتاه و بلند )

ساختار گریس به نوع غلیظ کننده مواد افزودنی و روغن پایه بستگی دارد.اکثر گریس ها معمولا الیاف کوتاه دارن اما برخی نیز مانند گریس های چرخ دنده های روباز درارای الیاف بلند هستند.

رنگ

رنگ تعیین کننده کیفیت گریس نیست.رنگ گریس باتوجه به مواد مصرفی ممکن است کاملا بی رنگ، طلائی، زرد قهوه ای کم رنگ تا قهوه ای تیره و سیاه باشد بمنظور تولید گریس با رنگ های خاص مانند قرمز آبی یا سبز ازرنگ دانه های مناسب استفاده میشود.لیکن بطور کلی گریس هایی که رنگ روشن دارند عموما از روغن پایه مرغوب تر ساخته شده اند.

چگالی

نوع و میزان روغن پایه و غلیظ کننده در تعیین چگالی گریس موثر هستند.گریس های روغن های معدنی دارای چگالی 0/8 تا 1 گرم بر سانتیمتر مکعب، گریس های سیلیکونی 0/9 تا 3/1 و برخی گریس های پرفلوئر آلکیل اتر حتی به چگالی 95/1 گرم بر سانتیمتر مکعب نیز می رسند.

نقطه قطره شدن

دمایی است که در اثر گرم نمودن نمونه ، گریس در شرایط آزمون از روزنه دستگاه بصورت قطره جاری می شود.نقطه قطره شدن تعیین کننده دمای کارکرد گریس نیست ، اما بطور کلی باید حدود 40 درجه سانتی گراد بالاتر از حداکثر دمای کارکرد باشد.نقطه ذوب دمایی است که در آن درجه حرارت گریس از حالت نیمه جامد به حالت مایع تغییر می کند.باتوجه به نحوه طراحی سیستم های اب بندی در صورتیکه دمای کارکرد گریس حتی بمدت کوتاه از نقطه قطره شدن بیشتر شود ، نشت خودبه خود و شدید را بهمراه خواهد داشت.

نفوذ پذیری

گریس استفاده نشده از گریسی که در شرایط کارکرد قرار می گیرد سفت تر است.برای تعیین درجه نفوذ پذیری گریس در شرایط کارکرد پس از وارد نمودن شصت ضربه درجه نفوذ پذیری گریس را با اندازه گیری میزان نفوذ مخروط دارای ابعاد استاندارد درآن اندازه گیری می کنند.مخروط بصورت عمود بر سطح گریس قرار می گیردو درجه نفوذ آن در مدت زمان 5 ثانیه بر حسب 10/1 میلیمتر اندازه گیری و گزارش می شود درجه بندی گریس به روش NLGIبر مبنای میزان نفوذ پذیری انجام میشود.در برخی شرایط که می بایست گریس دارای قابلیت پایداری بالا در مقابل ضربه باشد تعداد ضربه ها در روش آزمون 100000 عدد و در شرایط استثنایی حتی 10000000 ضربه در نظر گرفته می شود.بطور معمول درجه نفوذپذیری گریس کارنکرده و گریس کارکرده حدود 15 درصد فرق دارداین تفاوت معیار پایداری گریس در شرایط کار استو.نفوذپذیری نشانه نرمی یا سفتی گریس است.

 

برگشت پذیری

از آن تحت عنوان قابلیت حفظ ساختار در مقابل سردوگرم شدن متوالی نیز یاد می شود.گریس معمولا در شرایط متفاوت دمایی قرار می گیرد در اینگونه شرایط با توجه به نوع گریس قوام و خواص روانکاری آن تغییر می کند،گریس هایی که پس از قرار گرفتن در وضعیت دمای معمئلی خصوصیات قبل خود را بازیابند دارای خاصیت برگشت پذیری هستند.گریس ها را میتوان در گروه سیالات غیر نیوتونی طبقه بندی نمود.گرانروی اینگونه مواد با افزایش نیروی برشی کاهش می یابد.

انواع مختلف ابزار اندازه گیری گرانروی ظاهری من جمله hake roto viscometer براساس استفاده از یک صفحه و مخروط که دارای زاویه بسیار کوچک با یکدیگر هستند استوار است اینگونه ابزار برای اندازه گیری گرانروی ظاهری سیالات غیرنیوتونی و غیر روان بکار می روند.در این روش نمونه گریس در دمای 25 درجه سلسیوس با نرخ برشی 300 آزمایش میشود.بنابراین گرانروی گریس های روانکار برحسب میلی پاسکال ثانیه (mPa.s) اندازه گیری می شود.

خاصیت شکل پذیری فیزیکی

گریس هایی که در اثر عوامل مکانیکی مانند هم زدن و ارتعاش بطور قابل ملاحظه ای تغییر می کنند و نرم می شوند و پس از قطع اثر اینگونه عوامل به وضعیت اولیه بر می گردندرا گریس های thixotropic می نامند.گریس های آلومینیومی و ژله ای از جمله این گریس ها هستند.

فرسودگی

عوامل متعددی مانند اکسیژن هوا گرما و نور و کانالیزورها عمدتا از طریق اکسیداسیون اعث کاهش عمر گریس ها و فساد آنها می گردند.استاندارد DIN 51805 معیار اندازه گیری پایداری گریس در برابر اکسیداسیون است.

فشار جریان

مقدار فشار مورد نیاز برای غلبه بر مقاومت در مقابل جریان و خارج شدن گریس از مجاری گریس کاری بر اساس استاندارد(DIN 51805) مشخص می شود.بعنوان مثال فشار مورد نیاز در حداقل دمای کارکرد گریس (30-) درجه سلسیوس نباید از 1400mbar بیشتر باشد.این آزمون اطلاعات مناسبی در مورد توان لازم برای پمپ ها بدست می دهد.

جداشدن روغن

در صورتی که گریس برای مدت طولانی در انبار نگهداری شود یا در دمای بالا کار کند روغن از گریس جدا خواهد شد که مقدار آن به اندازه ظرف گریس نوع و مقدار غلیظ کننده و نوع روغن بستگی دارد.مشخصه جدا شدن روغن از گریس به روش مقایسه ای استاندارد DIN 51817 تحت شرایط استاتیک اندازه گیری می شود.هرچقدر مقدار ماده ی غلیظ کننده بیشتر و گرانروی روغن پایه بالاتر باشد،مقدار جدا شدن روغن از گریس کمتر است.جدا شدن روغن از گریس با تراوش روغن از آن یعنی به اصطلاح Oil bleeding که مربوط به خروج روغن از ساختار گریس است و در نتیجه مصرف آن رخ می دهد متفاوت است.

پایداری در برابر آب

خاصیت پایداری در برابر آب در استاندارد ( DIN 51807 PART1 ) بررسی می گردد.در این روش یک قطعه شیشه با گریس مورد آزمایش پوشش داده می شود و بمدت 3 ساعت در آب دارای دمای تعیین شده قرار می گیرد و بر اساس شکل ظاهری به آن از یک تا سه امتیاز داده می شود(1 برای عدم تغییر و 3 برای تغییر زیاد ) این روش برای پایداری گریس در برابر آب تحت شرایط متغیر دقیق و تعیین کننده نیست.در انتخاب گریس لازمه های تریبولوژیکی و قابلیت های کارایی گریس مورد نظر باید برهم منطبق باشند.

آنالیز گریس ها

روش های میکروآنالیز

با استفاده از روشهای تست میکرو آنالیزی گریس که سریع ساده و کم هزینه می باشند این امکان فراهم می شود که از گزارش آنالیز گریس بعنوان یک ابزار تشخیص وضعیت آن استفاده نمائیم.مرجع (استفاده نشده) در می یابیم که با افزایش میزان آلودگی گریس فرسایش در قطعات نیز افزایش می یابد.با علم به خصوصیات تعیین کننده برای این گریس ها میتوان با اطمینان بیشتری نسبت به تعویض گریس یا قطعات تصمیم گیری نمود.آلودگی گریس در کیفیت روانکاری آن تاثیر منفی گذارده و باعث ایجاد آسیب های جدی در یاتاقانها خواهد شد.این آلودگی ها میتوانند از ورود آب گردوخاک و یا حتی انواع دیگر گریس (اختلاط گریس های مختلف) بوجود آیند.

مستعمل شدن

یکی از مهمترین ویژگی های گریس میزان روغن پایه آن است.میزان غلظت روغن و ویسکوزیته آن با گذشت زمانو کارکردن تغییر خواهد کر .اندازه گیری غلظت متالو گرافی و خصوصیات توپوگرافی فرسایش قطعات اطلاعات کاملی نمی باشدو تنها منبع و مکانیزم های فرسایش را نشان می دهد.وقتی که گزارش اندازه گیری های فوق با تکنیک های دیگری مانند آنالیز ارتعاش همراه گردد تشخیص عیب و وضعیت ماشین براحتی امکان پذیر خواهد بود.

نحوه نمونه گیری

حداقل حجم مورد نیاز برای انجام آنالیز گریس 28 گرم می باشد.در هنگام نمونه برداری از گریس های مستعمل این مطلب حائز اهمیت است که نمونه برداری از گریسی که عملا در روانکاری بلبرینگ و رولبرینگ نقش دارد انجام گیرد.این نمونه شامل اطلاعات مهمی از جمله میزان آلودگی گریس( عناصرآلوده کننده )، فرسایش بلبرینگ و رولبرینگ و وضعیت گریس از نظر کیفیت می باشد.

مقالات

Greaseگریسگریس چیستگریس ضد آبگریس ضد خوردگیگریس ضد زنگگریس ضد سایشگریس ضد گرد و خاک

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چطور میتونم کمکتون کنم؟
ارسال پیام