التزليق (التشحيم)
تأثير الاحتكاك على حركة الأجسام
قوة
الاحتكاك (T) تعيق حركة الأجزاء المتحركة مما يقلل من كفاءة
الآلات. الطاقة الميكانيكية الممتصة بسبب الاحتكاك تتحول إلى طاقة حرارية تسبب
تمدد الأجزاء.
نظرًا
لأن تبديد هذه الحرارة يكون أسرع عادةً في المحيط (الجزء الثابت) منه في العمود
(الجزء المتحرك)، فإن الفجوة الوظيفية تقل. إذا زاد التسخين بشكل مفرط، قد يحدث
توقف للعمود داخل المحيط بسبب الالتصاق (لحام دقيق عند نقطة التلامس بين العمود
والمحيط).
لذلك
من الضروري تقليل الاحتكاك في جميع آليات تحويل الحركة. ومع ذلك، يبقى الاحتكاك
ضروريًا لأنظمة الفرامل والقوابض.
كيفية تقليل الاحتكاك؟
لتحقيق
أقصى كفاءة للآليات، يجب الحد من الاحتكاك إلى أقصى درجة. الطاقة الممتصة بسبب
الاحتكاك لكل وحدة مساحة تعطى بالمعادلة : P =
p.v.f
حيث:
p: ضغط التلامس
v: سرعة الانزلاق
f: معامل الاحتكاك
في
آلية معينة، لتقليل P يمكننا التأثير فقط على f عبر:
- تحسين حالات الأسطح (طحن، صقل، إلخ)
- تعديل حالات الأسطح (بطلاء الأسطح، تصلب، إلخ)
- إدخال طبقة رقيقة من مادة زيتية بين الأسطح (التزليق)
وظائف التزليق (التشحيم)
- تقليل الاحتكاك وبالتالي تآكل الأجزاء
- تبديد الحرارة الناتجة عن الاحتكاك
- حماية الأجزاء من الأكسدة
- طرق عمل المواد المزيتة
هناك
ثلاث طرق رئيسية للتزليق:
التزليق
اللزج: تبقى الأسطح متلامسة عبر نتوءاتها مع وجود طبقة رقيقة من المزلق توفر
مقاومة ميكانيكية عالية للضغط والتمزق. معامل الاحتكاك هنا: 0.05 < f < 0.2
التزليق
الهيدروديناميكي: أثناء الحركة، لا تتلامس الأجزاء بل تفصلها طبقة
زيت. معامل الاحتكاك هنا: 0.002 < f < 0.01
شروط
تكوين الطبقة:
- أسطح مصقولة تمامًا
- سرعة كافية
- ضغط محدود بين الأجزاء لمنع تمزق طبقة الزيت
- لزوجة عالية للزيت
- أشكال أسطح تفضل تكوين إسفين الزيت
التزليق المختلط:
مزيج من الاحتكاك اللزج والهيدروديناميكي. معامل الاحتكاك هنا: 0.04 < f < 0.1
اختيار طريقة التزليق
يعتمد
أساسًا على ظروف التشغيل:
- ضغط التلامس بين الأجزاء
- سرعة الانزلاق
يتم
تحديد طريقة التزليق بناءً على حاصل ضرب p.v (الضغط × السرعة)
أجهزة التزليق
حاصل
ضرب p.v منخفض (أقل من 20):
تزليق
متقطع بمواد زيتية غير معادة الاستخدام
أمثلة:
مزلقات بغطاء، مزلقات هيدروليكية، مزلقات
Stauffer
حاصل
ضرب p.v متوسط (20 إلى 60):
تزليق
مستمر بالزيت أو الشحم
أمثلة:
مزلقات بالحلقات، مزلقات بالغمر
حاصل
ضرب p.v مرتفع (أكثر من 60):
تزليق
بالضغط أو برذاذ الزيت مع إعادة استخدام المزلق
أمثلة:
تزليق بضخ الزيت، تزليق برذاذ الزيت
ما هو المزلق؟
المزلق
هو مادة توضع بين سطحين متحركين لتقليل الاحتكاك وبالتالي التسخين، مع منع تآكل
الآليات.
إنتاج
المواد المزيتة
تنتج
الزيوت والشحوم في وحدات متخصصة ضمن مصافي النفط، حيث تخضع لمعالجات متتالية
لإزالة الشوائب والمركبات الأقل لزوجة. تضاف مواد مختلفة حسب الاستخدام لتحسين
مقاومة الأكسدة، الخواص المضادة للتآكل، اللزوجة، إلخ.
خصائص الزيوت
اللزوجة: تحدد
سلوك السائل عند الجريان. تقاس باللزوجة الحركية (mm²/s)
أو الديناميكية.
تأثير
الحرارة: تنخفض اللزوجة مع ارتفاع الحرارة. مؤشر اللزوجة (VI) يحدد ثبات اللزوجة مع تغير الحرارة.
اللزوجة
الدهنية: مقاومة المزلق للانفصال عن السطح المعدني.
التآكل: تلف
الأجزاء بسبب الأحماض في الزيت.
القابلية
للاشتعال: تقاس بدرجة الوميض.
مقاومة
البرد: الزيت المتجمد قد يمنع التزليق.
تصنيف الزيوت
تصنيف ISO: حسب اللزوجة عند 40°C.
تصنيف SAE: خاص بالسيارات، يحدد اللزوجة في البرد (برمز W) والحرارة.
مثال: SAE 15W40.
خصائص الشحوم
التماسك: مقاومة
التشوه، يقل مع ارتفاع الحرارة.
نقطة
التساقط: درجة حرارة بدء الانصهار.
نقطة
التصلب: درجة حرارة بدء التصلب.