روانکارها یا همان لوبریکنت ها می توانند حالات مختلفی از گاز ؛ مایع و جامد (نیمه جامد ) داشته باشند.
- روانکار گازی شکل
- روانکار مایع
- روانکار نیمه جامد
- روانکار جامد
انواع روانکارهای صنعتی
۱) روانکار گازی شکل: روانکارهای گازی شکل (کاربرد این نوع روانکار ها مانند دو دسته دیگر یعنی روانکار های مایع و جامد نیست و استفاده آنها بسیار محدود تر است یک مدل از این نوع روانکار ها که امروزه بیشتر از سایر استفاده میشود روانکاری با گاز نیتروژن است ؛ نیتروژن به عنوان یک خنک کننده سازگار با محیط زیست به طور گسترده ای در ماشینــکاری فریزر ( Cryogenic Machining ) استفاده میشود ، عملکرد آن به عنوان یک روان کننده به علت عدم نفوذ شیمیایی و ویسکوزیته کم قابل قبول است.
۲) روانکار مایع : روانکارهای مایع (روغن های حیوانی و گیاهی ، روغن های معدنی ، روغن های سنتزی ، مشتقات اسیدهای چرب و … جزو این دسته طبقه بندی میشوند )
۳) روانکار نیمه جامد : روانکارهای نیمه جامد مانند انواع گریس ها (گریس های صابونی کمپلکس ، گریس های صابونی ساده ، گریس های رنگ دانه ای ، گریس های نسوز و …. ) [ مقاله ۰ تا ۱۰۰ انواع گریس ها مطالعه شود ]
۴) روانکار های جامد : روانکار های جامد نام های دیگر روانکاری خشک است کــه کاربردهای خاصی در صنعت دارند و بیشتر استفاده از آنها مربوط به جاهایی است که از سایر روانکار ها نمی توانیم استفاده کنیم مانند سرعت های بالا و پایین محورها ، دماهای بالا و پایین ، فشار بالا و عدم دسترسی … کاربرد این نوع روانکار ها در جایی که استفاده از روغن صنعتی یا گریس امکان آلودگی محیط را به وجود می آورد مانند صنایع غذایی؛ محل هایی که ممکن است روغن یا گریس شسته شود و از بین برود مانند پروانه‌ی کشتی و جایی که علاوه بر روانکاری نیاز به هدایت الکتریکی هم وجود دارد (دینام ها) بیشتر مشاهده میشود .
روانکاری چیست؟
روانکاری علم تسهیل حرکت نسبی سطوح که در تماس با یکدیگر می‌باشد است. و روانکارهای صنعتی مادی می‌باشند که به منظور کاهش اصطکاک بین دو سطح که نسبت به هم دارای حرکت هستند قرار می‌گیرد و با ایجاد فیلمی از روانکــار از تماس فلز با فلز جلوگیری می‌نماید.
نکته ایی که کمتر به آن پرداخته میشود این است که بین روانکارهای صعتی کدام یک را باید انتخاب بکنیم ، یعنی در بین روانکاری های جامد ، نیه جامد ، مایع و گازی شکل کدام یک برای کار ما مناسب تر است؟! پاسخ برمی‌گردد به شرایط کار دستگاه شما برای سرعت بالا و بار کم روانکارهای رقیق تر مناسب اند و برای شرایط سرعت کم و بار زیاد روانکارهای جامد انتخاب بهتری می‌باشند.
وظایف روانکار ها چیست؟
روغن صنعتی بسته به شرایط کار دستگاه وظایف زیر را انجام میدهند:
- روان کنندگی و کاهش اصطکاک با تشکیل فیلم روغن (روانکار ) بین قطعات ثابت و متحرک به منظور حداقل رساندن اصطکاک و جلوگیری و تقلیل و تاخیر در سایش در حین کار
- جذب و انتقال حرارت و خنک کردن در کنترل دمای قطعات
- جلوگیری از اثرات ضربه قطعات به یکدیگر در حین حرکات مکانیکی قطعات
- آب بندی بین فواصل قطعات
- جلوگیری از فساد و خورندگی
- جلوگیری از ته نشین شدن مواد لجنی در روغن موتور
- عمل کننده به عنوان حامل یا carrier شیمیایی از ذرات ساینده موجود در روغن انتقال آنها از محوطه یاتاقان ها و دیگر نقاط روانکاری شونده به داخل مخزن روغن و جدا کردن ناخالصی‌ها در داخل فیلتر روغن
- شستشو و تمیز کردن قطعات و جلوگیری از ته نشین شدن و آلودگی روغن به خصوص در موتورهای احتراق داخلی
- صرفه جویی در مصرف انرژی کاهش توان مصرفی با کاهش اصطحکاک [ مقاله ویژگی های روغن موتور خوب را مطالعه کنید ]
- بالا نگهداشتن راندمان و قدرت موتور
- معلق نگاه داشتن مواد زائد و جلوگیری از رسوب آنها بر قطعات
- حفاظت از سطوح در مقابل زنگ زدگی و خوردگی شیمیایی
- کاهش توان مورد نیاز
که در نتیجه استفاده از روانکار مناسب در دستگاه افزایش طول عمر مفید قطعات تحت نیروهای اصطحکاک است .
- کاهش قطعات تمام شده تولیدات در اثر کارکرد بیشتر ماشین آلات
- کاهش نیروی انسانی تعمیرات و هزینه تعویض قطعات دستگاه
- کاهش هزینه های مصروفه جهت تامین توان موردنیاز ( کاهش توان مصرفی) ثمرات آن می باشد
رابطه روانکار صنعتی با روغن صنعتی
در مورد رابطه روانکارهای صنعتی با روغن صنعتی لازم به توضیح است که برای روان کنندگی و ایجاد فیلم مایع بین دو قطعه متحرک تنها از روانکارهای صنعتی استفاده می شود ، بلکه همانطور که از نام آن پیدا است روانکارهای صنعتی نوعی روغن صنعتی می باشد که به منظور سهولت حرکت دو سطح نسبت به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد امــــا روغن صنعتی می تواند وظایف دیگری مانند خنک کاری و … را انجام دهد .
خواص ضروری روغن های روانکار
- روغن های روانکار باید دارای گرانروی با ویسکوربنه مناسبی باشند تا فيلم روغن با ضخامت مناسبی تشکیل شود و باعث کم شدن اصطکاک و ساییدگی قطعات شود و انتقال حرارت و ضربه گیری و اب بندی و انتقال نیرو را بخوبی انجام دهند .
- گرانروی خود را در محدوده درجه حرارت کاری در حد کافی حفظ کنند تا لطمه ای به انجام وظایف روغن های روانکار وارد نشود (در اصطلاح گفته می شود شاخص گرانروی Viscosity Index به اندازه کافی و بالایی داشته باشد)
- در مقابل تجزیه حرارتی و اکسیداسیون (سوختن) به حد کافی مقاوم باشند. که باعث زنگ زدگی و خوردگی بیش از حد قطعات که توسط مواد اسیدی و ساینده بوجود می آید نشود.
- روغن های روانکار دارای مواد پاک کننده و معلق مناسب باشند تا از ته نشین شدن رسوبات در لابلای قطعات جلوگیری نماید.
- روغن های روانکار در سرما به اندازه کافی روان باشند تا شروع وادامه حرکت قطعات به آسانی انجام شود.
- روغن های روانکار اثر نا مطلوبی روی قطعات غير فلزی مثل کاسه نمد ها و نداشته باشند.
- روی قطعاتی که بانها در تماس است و همچنین روی اجزای درونی خودشان ائر نامطلوب نداشته باشند وبين انها واجزا سازگاری وجود داشته باشد.
- از نظر عواملی نظیر فراریت آنش گیری سریع ، ایمن باشد.
تاریخچه روانکار ها
کوشش برای چیرگی بر نیروی اصطکاک عمری به تاریخ پیدایش بشر دارد. انسان همیشه سعی کرده تا بر این نیروی بازدارنده چیره شده، انرژی و هزینه های کمتری را برای به حرکت در آوردن چرخ ها خود صرف کند. که این تلاش ها در طول تاریخ موجب به وجود آمدن روانکار ها و این تلاش ها به مرور سبب پیدایش روانکارهای صنعتی (از جمله گریس ، روغن موتور ، روغن ترمز ، روغن هیدرولیک و … ) شد.
بشر در طول تاریخ کوشش در کاهش نیروی اصطکاک داشته است. تصویرها برروی دیوارهای معبدها در ۱۶۵۰ پیش از میلاد نشانگر کوشش او برای چیرگی بر نیروی اصطکاک بوده است. در ساخت اهرام مصر، برای بردن میلیونهاتن سنگ از فاصله های دور و آسانی حرکت آنها بر روی زمین از سورتمه های ویژه ای بهره گیری می شده است. برای حرکت دادن آنها، نخست الوارهایی مانند ریل راه آهن گذاشته و سپس سورتمه ها بر روی آنها حرکت می کرد. برای کاهش نیروی اصطکاک و آسانی در حرکت، از مخلوطی شن های روان، آب و چربی جانوری بهره گیری می شده است.
پیدایش روانکارهای صنعتی
در حدود ۱۴۰۰ پیش از میلاد، از پیه گاو و چربی گوسفند برای روانکاری محور چرخ های گاری ها بهره گیری می شده است. تجزیه مواد به دست آمده از آنها نشانگر آن است که مخلوطی از چربی و آهک برای ساخت روانکارهای پیشرفته تر بهره گیری می شده. هیچ گونه شواهدی در دست نیست که نشان دهد در آن زمان از روش های علمی بهتری برای ساخت آنها مانند امروز بهره گیری می گردیده است.
تا آغازهای ۱۸۰۰میلادی ، از همان مواد کماکان برای روانکاری بهره گیری و بیشتر روغن و چربی های گیاهی و جانوری بوده است.
در میانه قرن ۱۹ با وقوع انقلاب صنعتی و اقدام محققان برای پژوهش های علمی ، علم سطح شناسی توسعه پیدا کرد . علم سطح شناسی یـــا تریبولوژی (tribology) ، علمی است که در باره اصطکاک، سایش و روغن کاری گفت و گو می کند . امروزه با پژوهش های بسیار، تلاش در تولید روانکارهای نو کرده تا بتوان با کمترین نیروی مصرفی، چرخ های اقتصادی را به گردش در آورد .
در ۱۸۵۹میلادی ، سرهنگ “دریک” نخستین چاه نفت را حفاری و چهره جهان را تغییر داد. پس از آن تاریخ بیشتر روانکارهای مورد بهره گیری از مشتق های نفت خام، روانکارهای پایه معدنی، تهیه شد. با رشد صنایع شیمیایی نیز کاربرد روانکارهای پایه مصنوعی دوره تازه ای را به وجود آورد. و این آغاز ساخت روانکارهای صنعتی شد .
استفاده از روانکارهای مناسب می تواند عمر کارکرد دستگاه ها را افزایش، هزینه های تعمیرات، نگه داری و انرژی مصرفی را کاهش دهد. می توان با کاربرد درست روانکارها صرفه جویی های اقتصادی کرد.