مقاله وظایف روانکار و انواع آن

اختصاصی از سورنا فایل مقاله وظایف روانکار و انواع آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"

فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات:70

هر گاه بین دو سطح در تماس ، حرکت نسبی رخ دهد مقاومتی در برابر حرکت ایجاد خواهد شد این مقاومت نیروی اصطکاکی یا به بیان ساده تر اصطکاک نامیده می شود در صورت بروز این حالت مطلوب آن است که از اصطحکاک بکاهیم آن را کنترل یا اصلاح نماییم .

به بیان کلی ، هر فرآیندی را که طی آن اصطکاک بین دوجسم متحرک در تماس کاهش یابد روانکاری می نامند به طور سنتی در این تعریف هیچ ابهامی وجود ندارد کاهش اصطکاک با وارد کردن یک ماده جامد یا مایع به نام روانکار درمحل تماس حاصل می شود به موجب آن ، سطوح دارای حرکت نسبی ، با فیلمی از روانکار از یکدیگر جدا می شوند روانکارها ازانواع نسبتا ً کمی از مواد تشکیل شده اند مانند روغنهای طبیعی یا معدنی ، گرافیت ، دی سولفید مولیبدنیوم(2) ، و طلق(3)  ،رابطه بین مواد و فرآیند روانکاری ، کاملا ً واضح و روشن است .

پیشرفتهای تکنولوژیکی اخیر ، تصویر واضح گذشته را قدری مبهم نموده است کاهش اصطکاک ، در حال حاضر به وسیله مایعات ، جامدات ، گازها یا با اصلاح فیزیکی یا شیمیایی خود سطوح ایجاد می شود به اختیار ، اجزای لغزان را می توان از موادی ساخت که برای کاهش اصطکاک طراحی شده اند و روانکار به طور یکنواخت یا غیر یکنواخت در آنها توزیع شده است این سیستمها  روانکاری نشده(4) می نامند که البته این فقط یک اصطلاح است سیستم ممکن است به روشی غیرمعمول روانکاری شده باشد ولی مطمئنا ً روانکاری نشده نیست .

از طرف دیگر روانکاری ممکن است برای اصلاح میزان اصطکاک باشد و نه به طور خاص برای کاهش آن .(مواد مرکب عایق و مخصوص ممکن است از گرافیت یا دی سولفید مولیبدنیوم تشکیل شده باشند درصد این مواد طوری طراحی می شود که بتوان از یکنواختی یا پیوستگی سطوح(5)  اصطکاک اطمینان یافت ) این افزودنیها مشخصا ً روانکار هستند و غیر واقعی خواهد بود اگر ادعا شود که کاربر این مواد عایق ، روانکاری نیست .

این مقدمه ارائه شده تا یک آمادگی ذهنی را در مورد فرآیندهای روانکاری و انتخاب روانکارها ایجاد کند در عمل ، محدوده وسیعی از سیستمها موجودند که هنوز با روغنها یا گریسهای(6) مرسوم یا با جامدات نسبتا ً قدیمی و غیر مرسوم روانکاری می شوند ولی وقتی به علت برخی ویژگیهای سیستم ، استفاده از روانکارهای ساده ، مشکل باشد یا رضایت بخش نباشد ، باید از روانکارهای ترکیبی استفاده کرد علاوه بر کاربرد اولیه که عبارت است از کنترل یا کاهش اصطکاک ، روانکارها برای کاهش ساییدگی(7)  یا احتمالا ً  کاهش حرارت یا خوردگی (8) نیز بکار می روند .

در محدوده های وسیع ، مهمترین نوع روانکارها ، مایعات (روغنها) و شبه مایعات (گریسها) هستند از حدود سال 1950 روز به روز بر اهمیت روانکارهای جامد افزوده شده است بویژه در آن شرایط محیطی که کار برای روغنها و گریسها سخت است گازها نیز در موارد مشابهی مثل مایعات کاربرد دارند اما همانطور که در ادامه خواهد آمد لزجت پایین گازها طراحی و ساخت یاتاقانها را مشکل می سازد .

2-1 انتخاب نوع روانکار

اولین اصل مفید در انتخاب طریقه روانکاری انتخاب ساده ترین روشی است که با رضایت کامل کار کند در بسیاری از موارد این موضوع ، شامل وارد کردن مقدار کمی روغن یا گریس در داخل قطعه های مونتاژ شده می باشد بیشتر این روانکارها نه تعویض می شوند ونه سرریز .

برای نمونه می توان از قفلهای در ، لولاها(9)  ، شیشه بالابر اتومبیل ، فیلم پیچ(10) ، ساعتهای دیواری و انواع ساعتهای مچی نام برد .

این سیستم ساده وقتی بارگذاریها یا سرعتها بالا باشد یا طول مدت کار زیاد و پیوسته باشد دیگر رضایت بخش نیست بنابراین لازم است انتخاب روانکار با دقت صورت گیرد یک سیستم پرکردن مجدد(11) بکار گرفته شود د وعامل اصلی در انتخاب نوع روانکار عبارتند از سرعت و بار در سرعت بالا انتظار داریم میزان گرمای ناشی از اصطکاک زیاد باشد و در نتیجه ، روانکارهای با لزجت پایین ، اصطکاک لزجی کمتر و انتقال حرارت بهتری را موجب می شوند در بارگذاری زیاد ، روانکارهای با لزجت پایین از محل تماس بیرون رانده می شوند این وضعیت در شکل (1-1) خلاصه شده است .

ارائه راهنمایی دقیق در مورد محدودیتهای بار و سرعت برای انواع مختلف روانکارها مشکل است زیرا تأثیرات شکل ، محیط و تغییرات در هر نوع روانکار ، قابل ملاحظه است شکل (2-1) تا حدی این محدودیتهای تقریبی را مشخص می سازد .

برخی از ویژگی های دیگر یک سیستم نیز گاهی انتخاب نوع روانکار را محدود می سازد برای مثال در ساعتها یا مکانیزمهای ابزار دقیق ، هر روانکاری ، تاب تحمل سرعت و بار را ندارد ولی به دلیل نیاز به اصطکاک کم ، روش معمول انتخاب روغنی با لزجت بسیار کم می باشد برای چرخدنده های باز ، سیم بکسلها یا زنجیرها ، مسأله اصلی ، جلوگیری از خروج روانکار از محل تماس قطعه های متحرک است و استفاده از یک روغن چسبناک قیر مانند(12) یا گریسی با خواص چسبندگی ویژه ضرورت دارد .

در یک سیستم ، ممکن است شکل سیستم انتخاب نوع روانکار را محدود سازد بدین ترتیب مثلا ً یک یاتاقان غلتشی آب بندی نشده (13 ) باید با گریس روانکاری شود چرا که روغن در درون یاتاقان باقی نخواهد ماند در جایی که نیازمندی روانکاری است یا مسأله اهمیت خاصی دارد لازم است ابتدا نوع روانکار را برگزینیم و سپس یک سیستم مناسب برای آن روانکار طراحی نماییم یکی از اشتباهاتی که بسیار گران تمام می شود حتی در تکنولوژیهای پیشرفته ای مانند مهندسی هوا – فضا این است که سیستمی طراحی و ساخته می شود ولی قابلیت روانکاری ندارد .

3-1 اصول و نیازمندیهای روانکارهای مایع

مهمترین ویژگی یک روانکار مایع ، لزجت آن است شکل (3-1) نشان می دهد که چگونه لزجت یک روانکار ، طبیعت و کیفیت روانکاری را تحت تأثیر قرار می دهد این شکل را معمولا ً منحنی استریبک (14) می نامند اگر چه تردیدهایی در مورد استفاده استریبک از منحنی به همین شکل وجود دارد .

پارامتر N/P را به عنوان عدد سامرفیلد می شناسند که در آن :  لزجت روانکار ، N سرعت نسبی بین قطعه های یاتاقان و P فشار متوسطی یا بار خاصی است که باید توسط یاتاقان تحمل شود از میان این سه پارامتر فقط لزجت ، خاصیت مربوطه به روانکار است و اگر N و P ثابت نگه داشته شوند شکل ، مستقیما ، بیانگر رابطه بین ضریف اصطحکاک  و لزجت روانکار  می باشد .

دانلود پاورپوینت بررسی ماشین کاری با حداقل میزان روانکار MQL

اختصاصی از سورنا فایل دانلود پاورپوینت بررسی ماشین کاری با حداقل میزان روانکار MQL دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چند سالی است که متخصصان ساخت و تولیدی، پتانسیل های ماشین کاری خشک(و نزدیک خشک) را کشف کرده اند

استفاده از اینسرت در ماشین کاری خشک، اغلب با پیامدهای هزینه ای و سلامتی ناشی از استفاده از خنک کار، مرتبط می شود. در بیشتر فرایندهای ساخت و تولیدی، کل هزینه استفاده از خنک کار چندین مرتبه بیش از هزینه استفاده از ابزارهای برشی است

تاثیر حرارت درماشینکاری

به سادگی می توان گفت که حرارت دوست ابزار است، اما حرارت بیش از حد دشمن ابزار است. از طریق ترکیبی از انرژی (که از طریق اسپیندل/سرعت برشی تولید می شود) و هندسه ابزار، منطقه برشی به دمایی می رسد که ماده قطعه کار به نقطه تسلیم رسیده و جدایش، یا براده، می تواند به خوبی شکل گیرد. حرارت بیشتر در ناحیه برش، باعث می شود که براده راحت تر جدا شود؛ ولی حرارت خیلی زیاد، نه تنها می خواهد که براده را از قطعه کار جدا کند، بلکه از ابزار نیز براده برداری خواهد شد.

نوسان از داغی به سردی، دشمن ابزار است. ابزارها دارای سختی بسیار بالایی هستند – و سیکل حرارتی می تواند ترکهای حرارتی میکروسکوپی بر روی لبه ابزار ایجاد نماید، که به شکست سریع ابزار منجر خواهد شد.

هزینه های مالی و تاثیرات زیست محیطی استفاده از روانکار:

در سال 1990 در آلمان حدود 60000 تن ماده خنک کننده Cooling Lubricant غیر محلول در آب و حدود 30000تن خنک کننده محلول در آب مورد استفاده قرار گرفته ، و با فرض اینکه خنک کننده های محلول در آب با غلظت 4 تا 5 درصد تهیه شده باشند ، سالانه در این کشور حدود 650000 تن مواد خنک کننده آلاینده در محیط زیست رها می شوند. امروزه فرآیند برش متحول شده است به نحوی که قوانین و اخطار های قانونی جهت حفظ محیط زیست نقش مهمی را در تدوین فرآیند ها ایفا می کند . افزایش کیفیت برش از طریق کاربرد مواد خنک کننده  با توجه به هزینه های حفاظت از محیط زیست تنظیم گشته و به خطر افتادن سلامت کارگران( حساسیتها و صدمات پوستی) به خاطر روغن ها و امولسیون ها نبایستی فراموش گردد.

هنگام تشخیص فرایندهایی که در آنها ابزار بدون استفاده از خنک کار بهتر کار خواهد کرد، به دو معیار اصلی توجه داشته باشید:

زمان تماس کوتاه در برش

سیکل حرارتی لبه برنده مثل ابزارهای فرزکاری قابل تعویض یا برش منقطع در تراشکاری .

برخی از کاربردهایی که تشخیص آنها آسان است عبارتند از: فرایند پیچ تراشی تک لبه در فولادهای آلیاژی، کاربردهای تراشکاری پرداختی در صورتی که ابزار تنها برای چند ثانیه در عمل برش شرکت کند، و فرایندهای فرزکاری قابل تعویضی که در آنها براده ها براحتی بدون کمک گیری از پاشش خنک کار، منطقه برش را ترک می کنند.

در مواد چسبنده مثل فولاد ضد زنگ آستنیتی و آلومینیوم در حالیکه ممکن است ابزار در حالت خشک بهتر کار کند  اغلب، براده ها به سطح پرداخت شده چسبیده یا به آن جوش می خورند. در این موارد، خنک کار تنها راه جلوگیری از وقوع این شرایط است.

ابزار های برشی برای تراشکاری و فرزکاری خشک

امروزه ابزارهای برشی پیشرفته مانند ابزارهای کارباید روکش دار، سرمتها، سرامیک ها،  CBN امکان برش خشک را فراهم می کنند . کارایی سطح بالای کارباید های جدید و کامل امکان تراشکاری و فرزکاری خشک را حتی روی مواد فولادی فراهم می سازند . از طریق زیر لایه و روکش های جدید و اصلاح شده ، مقاومت در برابر سایش و دما در ابزار های کارباید روکش دار تا حد قابل ملاحظه ای افزایش می یابد . در تراشکاری ، کارباید های با روکش سرامیکی (اکسید آلومینیوم) به عنوان سپر حرارتی عمل می نمایند و مقاومت خاصی در برابر دماهای بالا دارند.

سرامیکها (ceramics  )ابزارهای مدرن با سختی بسیار بالا که ماده اصلی آنها AL2O3 می باشد و برای ماشینکاری قطعات سخت کاری شده در سرعت های برشی بالا استفاده می شوند. عیب این ابزارها شکنندگی آنها است . که می توان برای رفع این نقیصه سیلسیوم کارباید به ماده اضافه شود.

CBN  ابزارهایی با سختی نزدیک به الماس که به علت گرم سختی بالا ٰ مقاومت در برابر اکسید اسیون و شکنندگی خوب مناسب جهت مواد سخت آهنی هستند .

Cermet   ابزار پیشرفته ای که دارای محاسن ابزار سرامیک است ولی مشکل شکنندگی ندارد . فلز نگهدارنده آن نیکل و ماده اصلی آن TiN/Tic 

PCD  ابزاری از جنس ذرات الماس در اندازه 25 میکرون با سختی بسیار زیاد مناسب برای ماشینکاری آلومینیم با درصد بالای سیلسیم  - مواد غیر فلزی ساینده و پلاستیک در سرعت های برشی بالا.

فرایند هایی که معمولا خشک انجام میشوند:

پیچ تراشی

ابزارهای تک لبه ای پیچ تراشی که پروفیل 60 درجه استاندارد ایجاد می نمایند، اغلب در صورتی که بدون خنک کار استفاده شده باشند، بطور مشخصی طول عمر بیشتری از خود نشان داده اند

شیار تراشی

فرایندهای شیار تراشی باریک – مثل شیارهای خار حلقوی – خیلی اوقات بدون استفاده از خنک کار بهتر بوده اند.

ابزارهای فرزکاری قابل تعویض

به خاطر سیکل حرارتی مکرر ناشی از برش و عدم برش، تقریباً تمام ابزارهای  فرزکاری قابل تعویض، ترجیح داده می شود تا در صورت امکان بدون خنک کار کار کنند.

فرایندهای تراشکاری پرداختی با زمان تماس کوتاه

 در مواردی که «زمان در حال تماس» ابزار کوتاه باشد وماده بطور خاص «چسبنده» نباشد، در صورتی که ابزارها بدون خنک کار تراشکاری کنند، عموماً دارای طول عمر بیشتری بوده و پرداخت سطح بهتری ایجاد می کنند.

ابزارهای سوراخکاری

تقریباً همیشه به خنک کار نیاز دارند. تا براده ها را از داخل سوراخ به بیرون هدایت کنند .سوراخکاری خشک با ابزارهای تنگستن کارباید اغلب روی چدن خاکستری موفقیت آمیز بوده است . ولی سوراخکاری خشک روی فولاد نیازمند مطالعات بیشتری روی ابزار است زیرا این ابزار به شدت گرم می شود بنحوی که اصطکاک بین ماده و ابزار را تغییر می دهد.که البته می توان  از سیستم  MQL  ( ماشین کاری با حد اقل روانکار ) استفاده نمود . که این مورد در مورد قلاویز کاری و حدیده کاری نیز صدق می کند 

خطرات ناشی از استفاده از خنک ساز زیادی به قرار زیر است :

اکسیداسیون

آسیب وارد شدن به بدن انسان

پوسیدگی و آسیب به بدنه ماشین

افزایش هزینه ها

خطر آتش سوزی در بعضی سیالات خنک ساز

شامل 79 اسلاید powerpoint