انتخاب گریس مناسب

به طور کلی گریس ها را می توان بر پایه سه معیار و متناسب با هدف خاص انتخاب کرد. در این مقاله قصد داریم تا ابتدا انواع معیارهای انتخاب گریس مناسب را مورد بررسی قرار دهیم، و سپس به 8 مورد از تست های مرتبط با انتخاب گریس مناسب نیز خواهیم پرداخت.

انتخاب گریس مناسب با توجه به خواص شیمیایی
فهرست مطالب

انتخاب گریس مناسب با توجه به ساعت کارکرد یا همان طول عمر

گریس ها همچون بسیاری از مواد شیمیایی که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند، دارای یک عمر مشخص هستند که بیشتر بر اساس ساعت کارکرد بیان می شود. 

پس از سپری شدن این مدت، و به طور عمده به دلیل جدا شدن روغن از گریس به شکل بخار، چکه یا اکسایش، گریس خواص ظاهری خود همچون روشنی رنگ، چرب بودن، و مرطوبیت، و همچنین خواص عملکردی خود همچون انعطاف پذیری را به تدریج از دست خواهد داد. 

در این بین، وجود عواملی چون فشار زیاد، دمای بالا که سبب تنش حرارتی می شود، ساییدگی، مجاورت با رطوبت، قرارگیری در معرض هوا، شرایط برینگ و تنش های ناشی از اکسیداسیون، عمر گریس را به طور محسوسی کاهش می دهند. در انتهای همین مقاله به 2 مورد از تست های برآورد ساعت کارکرد گریس توسط بلبرینگ اشاره شده است.

انتخاب گریس مناسب با توجه به ویژگی های حرارتی

گریس در میان سایر روانکارهای صنعتی از غلظت و سفتی بالاتری برخوردار است. در انتخاب روغن به عنوان یک روانکار سیال، بایستی ویسکوزیته دینامیک و سینماتیک آن مدنظر قرار بگیرد، ولی گریس به خاطر شکل خمیری و ژله ای بایستی از قوام مناسب برخوردار باشد. 

دمای بالا و یا پایین می تواند این ویژگی گریس را تحت تاثیر قرار دهند. در ادامه به بررسی گریس های مناسب با این شرایط دمایی می پردازیم:

انتخاب گریس مناسب با توجه به پایدار در برابر گرما

در کل سه نوع تنش، بر پایداری و افت ویژگی های گریس تاثیر می گذارند. این سه مورد عبارتند از تنش های اکسیداسیون، تنش های حرارتی و مکانیکی. هر یک از این عوامل می تواند باعث تشدید عامل دیگر شود. به عنوان مثال تنش حرارتی باعث ایجاد منافذ هوا و ایجاد تنش اکسیداسیون خواهد شد.

با توجه به نسبی بودن مفهوم گرما، نمی توان یک انتخاب برای همه موارد انجام داد. برای نمونه، برینگ مورد استفاده در صنایع فولاد و خودروسازی هر دو در برابر تنش های گرمایی قرار می گیرند. ولی دمای اعمال شده در صنایع فولاد تا چندصد درجه بالا می رود و ممکن است زمان طولانی در معرض دمای حدود 120 تا 150 درجه سانتی گراد قرار بگیرند. 

این در حالی است که در خودروسازی این دما معمولا بالای 200 درجه سانتی گراد است. بنابراین نحوه انتخاب گریس مناسب برای این دو کاربرد صنعتی یکسان نخواهد بود، و متناسب با شرایط گرمایی موردنظرتان بایستی گریس مناسب را با توجه به جدول زیر انتخاب کنید. 

جدول مقایسه کارکرد گریس ها با توجه به حرارت

در این جدول علاوه بر دما، دو عامل دیگر نیز لحاظ شد اند: منشا و نوع حرارت ایجاد شده، و اثرات این مقدار و نوع از حرارت بر گریس. یکی از اثرات دمای بالا، می تواند بروز واکنش شیمیایی و تجزیه گریس باشد.

انتخاب گریس مناسب با توجه به پایدار در برابر سرما

همانطور که اشاره شد، سرما هم می تواند ویسکوزیته و سفتی گریس و روغن پایه موجود در آن را تحت تاثیر قرار داده و کارایی آن را کاهش دهد. با بالا رفتن ویسکوزیته سینماتیک روغن موجود در گریس، پمپاژ این روانکار برای دستگاه با سختی روبرو خواهد بود. برای اطلاع از جزئیات گریس های مناسب برای استفاده در شرایط دمایی پایین به جدول زیر مراجعه نمایید.

جدول انتخاب گریس مناسب برای دمای پایین

انتخاب گریس مناسب با توجه به ویژگی های شیمیایی

آخرین و البته مهمترین معیار انتخاب گریس مناسب، ویژگی های شیمیایی آن است. عوامل موثر در ویژگی های شیمیایی یک گریس عبارتند از نوع ماده غلیظ کننده، نوع روغن پایه و همچنین ویژگی های سایر مواد که با عنوان ادیتیوها شناخته می شوند. 

در موقع تعویض نوع گریس مورد استفاده، با توجه به اینکه گریس ماده ای خمیری است، باید توجه داشته باشید که امکان تمیز کردن کامل آن از قطعات ماشین وجود ندارد. بنابراین گریس جدید و گریس قبلی بایستی از نظر خواص شیمیایی با یکدیگر سازگار باشند.

در غیر این صورت، تماس و ترکیب این دو گریس و مواد درون آنها همچون غلیظ کننده ها و روغن های پایه، نه تنها عمر گریس شما کاهش خواهد یافت، دستگاه نیز می تواند در معرض آسیب جدی قرار بگیرد. این آسیب ها ناشی از تشکیل ذرات جامد از جنس ترکیبات سدیم و کلسیم و همچنین خوردگی خواهد بود. 

با این توضیحات، گریس ها به لحاظ سازگاری شیمیایی به سه دسته تقسیم می شوند. گریس ها میتوانند با یکدیگر سازگار باشند، ناسازگار باشند و یا حالت مرزی داشته باشند. برای اطلاع از وضعیت گریس های موردنظرتان و یا انتخاب گریس مناسب برای نوع قدیمی، به جدول زیر مراجعه نمایید.

جدول انتخاب گریس مناسب گریس قبلا استفاده شده

پس از طی فرایند Grease change over که همان انتخاب گریس مناسب و سازگار با گریس قبلی است، بایستی گریس جدید بر اساس سایر خواص شیمیایی هم بررسی شود. این خواص عبارتند از نوع افزودنی های مرتبط با تحمل فشار بالا یا EP، افزودنی AW، پایداری گریس در برابر انواع تنش های رطوبتی حاصل از تماس با آب، تنش اکسیداسیون، تنش برشی و در نهایت تنش حرارتی.

برای روشن شدن این موارد در قالب مطالعه موردی، به جدول زیر مراجعه نمایید. در این جدول، گریس هایی با 3 نوع غلیظ کننده مختلف یعنی نوع کلسیم سولفونات، نوع لیتیوم کمپلکس و نوع لیتیوم معمولی یا چندمنظوره مورد مطالعه قرار گرفته اند. 

جدول مقایسه 3 گریس چند منظوره

در پایان هم انجام تست های مربوطه جهت اطمینان از انتخاب صحیح توصیه می شود. همچنین جهت آگاهی از نحوه انجام انواع تست های مربوطه جهت مطالعه ویژگی های گریس، توجه شما را به ادامه این مقاله جلب می کنیم.

تست های مورد استفاده برای انتخاب گریس مناسب

تست های مختلف برای انتخاب گریس مناسب

همانطور که در ابتدای این مقاله بیان شد، بحث خود در مورد انتخاب گریس مناسب را با اشاره به تست های گریس که به طور معمول برای تشخیص معیارهای ذکر شده در بالا مورد استفاده قرار می گیرند، به پایان می بریم:

تست سنجش پایداری گریس در برابر اکسیده شدن:

در این تست، گریس 100 الی 500 ساعت در دمای 99 درجه سانتی گراد و تحت فشار اکسیژن خالص (حدود 110 psi) درون محفظه ای به نام “بمب” نگهداری می شود. 

در این تست میزان کاهش فشار درون محفظه اندازه گیری می شود که در 100 ساعت بین 3 تا 25 واحد، و در 500 ساعت بین 25 تا 50 واحد اجازه کاهش دارد. کاهش بیش از این مقدار نشان دهنده جذب بالای اکسیژن توسط گریس است. این تست مطابق با استاندارد ASTM به شماره D942 انجام می شود.

تست سنجش پایداری گریس در برابر فشار بالا و سایش:

در یک نوع از این تست ها با عنوان Timken، فشار شدید یا EP (مخفف Extreme Pressure) توسط دستگاه اعمال فشار سایشی به گریس تحمیل می شود. این دستگاه شامل یک بلوک فولاد آلیاژی به همراه کربور، و یک پیمانه متحرک است. 

مقدار نیروی وارد شده به گریس از 40 پوند تا 60 پوند و بسته به نوع گریس (معمولی چندمنظوره یا EP) فرق می کند. این تست مطابق با استاندارد ASTM به شماره D2509 طراحی شده است.

تست سنجش پایداری گریس در برابر سایش (تست چهار گوی)

در این تست یک گوی کوچک متحرک از جنس فولاد بر روی سه گوی ثابت فولادی قرار می گیرد و این چهار گوی در درون گریس غوطه ور می شوند. 

با اعمال باری با شرایط تعیین شده (زمان 1 ساعت، دمای 75 درجه سانتی گراد، باری معادل 40 کیلوگرم، و سرعت چرخش 1200 دور بر دقیقه) به این مجموعه، میزان ساییدگی روی گوی ها بررسی می شود. 

قطر ساییدگی های روی گوی ها بایستی بین 0.4 و 0.6 میلیمتر باشد. در بررسی فشار بالا یا همان EP، مقدار بار وارد شده معادل 400-500 کیلوگرم است. این تست ها منطبق با استاندارد ASTM به ترتیب با شماره های D2266 و D2596 هستند.

تست برآورد دمای قطره قطره شدن گریس:

در این تست هدف یافتن دمایی است که پس از آن نقطه گریس مورد تست به شکل قطره ای، از پیمانه حرارات داده شده بریزد. در دمای کمتر از این نقطه، گریس به شکل ژله ای یا نیمه جامد است و پس از آن به شکل مایع در می آید. 

در واقع این تست محدوده دمایی مجاز برای استفاده گریس را به ما خواهد داد. به طور کلی، ماکزیمم دمای مجاز برای استفاده از گریس بایستی 20 تا 60 درجه پایین تر از دمای قطره ای شدن آن باشد. برای مشاهده جزئیات این تست، به جدول زیر مراجعه کنید. این تست بر اساس استاندارد ASTM به شماره های D566 و D2265 طراحی شده است.

جدمل انتخاب گریس بر اساس نقطه قطره ای شدن

تست محاسبه ساعت کارکرد گریس توسط بلبرینگ:

در این تست که نسخه جدید این نوع از تست محسوب می شود، گوی کد 204 پس از آغشته شدن به گریس با دور بسیار بالا (10 هزار دور در دقیقه) چرخانده می شود که مدت زمانی که جدا شدن روغن از گریس به شکل بخار یا قطره مشاهده نمی شود به عنوان طول عمر گریس در نظر گرفته می شود. این تست نیز منطبق با استاندارد ASTM به شماره D3336 می باشد.

تست کلاسیک محاسبه ساعت کارکرد گریس توسط بلبرینگ:

در نسخه قدیمی تر این تست، میزان دور چرخش 3600 دور در دقیقه و در شرایط 125 درجه سانتی گراد طراحی شده است. همچنین کد گوی برای این تست 306 است. 

در نهایت، تحمل این شرایط برای گریس گرید 2 طبقه بندی موسسه NLGI، به مدت 10.000 ساعت با غلیظ کننده پلی اوره و لیتیوم، قابل قبول تلقی می شود. این تست منطبق با استاندارد ASTM به شماره D1741 است.

تست سنجش میزان روغن زدایی گریس:

منظور کلی این تست بررسی مقدار روغن پایه جدا شده از گریس در شرایط دمایی بالا می باشد. لازم به توضیح است که در دمای بالا، روغن به شکل بخار از گریس جدا شده و گریس ویسکوزتر می شود. 

هر چه ویسکوزیته روغن در دمای 40 درجه سانتی گراد پایین تر از 75cSt باشد، سریعتر بخار می شود. در این تست که نسخه قدیمی این نوع تست و منطبق با استاندارد FTM 791-321.2 است، با حرارت دادن به گریس در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 30 ساعت، 2%-5% روغن اولیه باید بخار شود. 

به عبارت دیگر، اگر میزان روغن جدا شده کمتر یا بیشتر از این مقادیر باشد، به ترتیب خاصیت روانکاری یا مقاومت حرارتی گریس مشکل دارد. برای انجام این تست، گریس را بر روی قیف سیمی قرار می دهند.

روش جایگزین برای تست سنجش میزان روغن زدایی گریس:

روش جدیدتر این تست به این ترتیب است که با حرارت دادن به گریس در دمای 100 درجه سانتیگراد به مدت 22 ساعت، حداکثر روغن جدا شده قابل قبول باید 2% از کل روغن اولیه برای گریس معدنی یا مینرال و 0.4% برای گریس ساختگی یا سنتتیک باشد. این تست نیز بر اساس استاندارد ASTM به شماره های D972 و D2295 طراحی شده است.

دیدگاهتان را بنویسید