انتخاب روغن در گيربكس
1- انتخاب روغن مناسب
روغن كاري در گيربكس های صنعتی، يكي از مهمترين مسائلي ميباشد كه بر كاركرد و طول عمر گيربكس تاثير گذار ميباشد. اين مساله وقتي پر اهميت تر ميشود كه به اين نكته توجه شود كه در بررسي هاي صورت گرفته مشخص شده است كه علت اصلي خرابي در بیشتر گيربكس ها، مشكلات بوجود آمده در بيرينگ ها ميباشد.
روغن گیربکس چیست؟
روغن گیربکس یا واسکازین، یکی از مهمترین سیالات در خودرو و سایر وسایل نقلیه است که وظایف حیاتی در سیستم انتقال قدرت بر عهده دارد. این روغن با روانکاری قطعات متحرک داخل گیربکس، از سایش و خوردگی آنها جلوگیری کرده و عملکرد صحیح و نرم گیربکس را تضمین میکند.
با توجه به سرعت، بار و دماي متغيري كه در گيربكس وجود دارد، بيرينگ ها تحت تنش هاي بالايي قرار دارند و اگر روغنكاري به شكل مناسبي انجام نشود موجب خرابي در بيرينگ ها ميشود و بيرينگ بايد تعويض گردد و در صورتيكه بيرينگ تعويض نشود به دنده ها آسيب وارد ميگردد. مساله ديگري كه در بسیاری از گیربکس ها از جمله گيربكس هاي توربين باد، گیربکس های جرثقیل و … داراي اهميت ميباشد، تلاش سازندگان براي كاهش حجم گيربكس است كه موجب ميشود پتانسيل ايجاد Pitting در سطح چرخدنده ها افزايش يابد كه انتخاب روغن مناسب ميتواند در اين امر تاثير بسزايي داشته باشد. علاوه بر مسائل ذكر شده، هرچه عمر كاركرد روغن افزايش يابد، هزينه هاي مربوط به تعويض آن كاهش مييابد كه مساله پر اهميتي است.
وظایف روغن گیربکس
- کاهش اصطکاک: روغن گیربکس با ایجاد یک لایه محافظ بین قطعات متحرک، اصطکاک آنها را کاهش داده و از سایش و خوردگی جلوگیری میکند.
- خنککاری: گیربکس در حین کارکردن، گرمای زیادی تولید میکند. روغن گیربکس با جذب این گرما و انتقال آن به بیرون، از افزایش دما و آسیب به قطعات جلوگیری میکند.
- محافظت در برابر خوردگی: روغن گیربکس با ایجاد یک لایه محافظ روی قطعات، از آنها در برابر خوردگی و زنگزدگی محافظت میکند.
- انتقال نیرو: در برخی از گیربکسهای اتوماتیک، روغن گیربکس علاوه بر روانکاری، وظیفه انتقال نیرو را نیز بر عهده دارد.
انواع روغن گیربکس
روغنهای گیربکس با توجه به نوع گیربکس (دستی یا اتوماتیک) و شرایط کاری، به انواع مختلفی تقسیم میشوند. برخی از رایجترین انواع روغن گیربکس عبارتند از:
- روغن گیربکس دستی (MTF): این روغن برای گیربکسهای دستی طراحی شده و دارای ویسکوزیته و خواص خاصی است که با نیازهای این نوع گیربکس سازگار است.
- روغن گیربکس اتوماتیک (ATF): این روغن برای گیربکسهای اتوماتیک طراحی شده و دارای خواص متفاوتی نسبت به روغن گیربکس دستی است. روغنهای ATF نقش مهمی در عملکرد صحیح گیربکسهای اتوماتیک ایفا میکنند.
يكي از المان هاي سيستم روغن كاري، فيلتراسيون مورد استفاده در آن ميباشد. اين فيلتراسيون بايد توانايي اين را داشته باشد كه در مناطق مرطوب و گیربکس هاي نصب شده در مناطق دريایی، علاوه بر جداسازي ذرات جامد، ذرات آب را نيز از روغن جدا نمايد. در انتخاب روغن مناسب بايد به پارامترهاي زير توجه ويژه اي داشت.
1-1- تركيبات روغن
در انتخاب تركيب روغن مورد استفاده بايد به موارد متعددي توجه كرد كه از آن جمله ميتوان به محافظت در مقابل ميكروپيتينگ، خوردگي دندانه ها، بيرينگ ها و … اشاره كرد. در انتخاب تركيبات مناسب بايد توجه شود كه مواد افزودني كه براي مساله خاصي استفاده شده است، موجب ايجاد آسيب هاي جانبي نگردد.
1-2- ارزيابي عملكرد
ارزيابي عملكرد يك روغن، با توجه به پارامترهايي كه از روغن انتظار ميرود، صورت ميگيرد و با بررسي روغن كارنكرده و كاركرده انجام ميشود. شركت ExxonMobil تحقيقات گسترده اي در اين زمينه انجام داده است.
1-3- سائيدگي قابل تشخيص با ذرات آهن
ميزان ذرات آهن موجود در روغن بيانگر ميزان سائيدگي در گيربكس ميباشد. بر طبق استاندارد ASTM D5195 و با استفاده از روش ICP (Inductively Coupled Plasma) انجام ميشود. در بررسي كه توسط شركت اگزون مبيل انجام شده است، در نمونه هاي مختلفي ميزان ذرات آهن اندازه گيري شده و در نمودار هايي نشان داده شده است. در اين نمودارها ميزان 200ppm به عنوان حد الارم در روغن مشخص شده است.
ميزان ذرات آهن در نمونه هاي روغن
تغييرات در ميزان ذرات آهن در روغن با توجه به زمان عملكرد آن
1-4- اكسيداسيون روغن قابل تشخيص با شماره اسيدي
عدد اسيدي (Total Acid Number) با اندازه گيري مقدار هيدروكسيد پتاسيم(بر اساس ميلي گرم) كه براي خنثي سازي اسيد موجود در يك گرم از روغن مورد آزمايش نياز است، صورت ميگيرد. كنترل اين مساله در حين سرويس برای گیربکس های خاص بسيار پر اهميت ميباشد. بالا رفتن ميزان عدد اسيدي بيانگر بالارفتن ميزان اسيدهاي آلي ضعيف و اسيدهاي غيرآلي قوي در روغن ميباشد.
بالا رفتن عدد اسيدي ميتواند علل مختلفي داشته باشد، اما مهمترين علت اكسيداسيون روغن است. با بالارفتن عدد اسيدي، ويسكوزيته اصولا بالا ميرود و توانايي روغنكاري روغن افت ميكند. در اين حالت پتانسيل ايجاد سائيدگي روغن افزايش مييابد. در شکل زیر ميزان تغييرات در اين عدد با توجه به زمان عملكرد نشان داده شده است.
تغييرات در ميزان عدد اسيدي روغن با توجه به زمان عملكرد آن
1-5- ميزان آب موجود در روغن در حين عملكرد
آب به عنوان يك منبع آلودگي در روغن، تاثيرات مهميميتواند بر عملكرد روغن بگذارد كه از آن جمله ميتوان به كاهش ويسكوزيته، سرعت بخشي به خوردگي و سائيدگي چرخدنده ها و بر هم زدن تركيب روغن اشاره نمود. اصولاً آب از طريق ميعان رطوبت محيط وارد روغن ميشود. شکل زیر ميزان آب در نمونه هاي مختلف روغن را نشان ميدهد.
تغييرات در ميزان آب موجود در روغن
2- توزيع روغن در گيربكس
اصولا رايج ترين روش هاي روغن رساني به گيربكس از روش های اسپري روغن ، پاشش روغن و غوطه وری انجام ميگردد. انتخاب روش روغن رساني با توجه به سايز گيربكس انجام ميشود.
3- روغن كاري بيرينگ ها
اصولا روغنكاري بيرينگ ها با استفاده از روش هاي اسپري روغن و يا گريس كاري انجام ميشود. يكي از مزيت هاي استفاده از گريس، عدم وابستگي روغن كاري ياتاغان ها به سيستم روغنكاري توربين ميباشد.