تحليل بيئة درجات الحرارة المنخفضة والعالية للمحامل المشحمة بالشحم

يُعدّ التشحيم بالشحم مناسبًا عمومًا للتطبيقات ذات السرعات المنخفضة إلى المتوسطة، حيث تكون درجة حرارة تشغيل المحمل أقل من درجة حرارة الحد الأقصى للشحم. لا يوجد شحم محامل مضاد للاحتكاك مناسب لجميع التطبيقات، فلكل نوع من أنواع الشحوم أداء وخصائص محدودة. يتكون الشحم من زيت أساسي ومُكثّف ومواد مضافة. عادةً ما يحتوي شحم المحامل على زيت أساسي بترولي مُكثّف بنوع معين من الصابون المعدني. في السنوات الأخيرة، أُضيفت مُكثّفات عضوية وغير عضوية إلى الزيوت الأساسية الاصطناعية. يلخص الجدول 26 تركيب أنواع الشحوم الشائعة. الجدول 26. مكونات الشحوم: زيت أساسي، مُكثِّف، مُضافات، زيت معدني، هيدروكربون صناعي، إستر، زيت مُفلور، سيليكون، ليثيوم، ألومنيوم، باريوم، كالسيوم، صابون مُركَّب، جزيئات غير مُعطَّرة (غير عضوية)، غراء (طين)، أسود الكربون، هلام السيليكا، بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)، مُركَّب بولي يوريا عضوي (خالي من الصابون)، مُثبِّط للصدأ، صبغة، مُحسِّن للالتصاق، مُخَمِّل للمعادن، مُضاد للأكسدة، مُضاد للتآكل، مُضافات مقاومة للضغط الشديد. تتميز الشحوم القائمة على الكالسيوم والألومنيوم بمقاومة ممتازة للماء، وهي مناسبة للتطبيقات الصناعية التي تتطلب منع تسرب الرطوبة. للشحوم القائمة على الليثيوم استخدامات متعددة، وهي مناسبة للتطبيقات الصناعية ومحامل نهايات العجلات.
عند استخدام الزيوت الأساسية الاصطناعية، مثل الإسترات والإسترات العضوية والسيليكونات، مع المُكثِّفات والمضافات الشائعة، تكون درجة حرارة التشغيل القصوى عادةً أعلى من درجة حرارة التشغيل القصوى للزيوت البترولية. يتراوح نطاق درجة حرارة تشغيل الشحوم الاصطناعية من -73 درجة مئوية إلى 288 درجة مئوية. فيما يلي الخصائص العامة للمُكثِّفات الشائعة الاستخدام مع الزيوت البترولية. الجدول 27: الخصائص العامة للمُكثِّفات المستخدمة مع الزيوت البترولية. المُكثِّفات، نقطة التقطير النموذجية، درجة الحرارة القصوى، مقاومة الماء. باستخدام المُكثِّفات المذكورة في الجدول 27 مع الزيوت الهيدروكربونية أو الإسترية الاصطناعية، يمكن الوصول إلى درجة حرارة تشغيل قصوى أعلى بحوالي 10 درجات مئوية.
°م °ف °م °ف
الليثيوم 193 380 121 250 جيد
مركب الليثيوم 260+ 500+ 149 300 جيد
قاعدة من الألومنيوم المركب 249 480 149 300 ممتاز
سلفونات الكالسيوم 299 570 177 350 ممتاز
بولي يوريا 260 500 149 300 جيد
يُعدّ استخدام البولي يوريا كمُكثّف أحد أهم التطورات في مجال التشحيم لأكثر من 30 عامًا. يُظهر شحم البولي يوريا أداءً ممتازًا في تطبيقات المحامل المختلفة، وسرعان ما أصبح مُعترفًا به كمادة تشحيم أولية لمحامل الكرات. في درجات الحرارة المنخفضة، يُعدّ عزم بدء تشغيل المحامل المُشحّمة بالشحم بالغ الأهمية. بعض أنواع الشحوم لا تعمل بشكل طبيعي إلا أثناء دوران المحمل، ولكنها تُسبّب مقاومة مُفرطة لبدء تشغيله. في بعض الآلات الصغيرة، قد لا يبدأ تشغيلها عند درجات حرارة مُنخفضة للغاية. في مثل هذه البيئة، يُشترط أن يتمتّع الشحم بخاصية بدء التشغيل في درجات الحرارة المنخفضة. إذا كان نطاق درجة حرارة التشغيل واسعًا، فإن للشحوم الاصطناعية مزايا واضحة. يُمكن للشحم أن يُقلّل عزم بدء التشغيل والتشغيل إلى أدنى حدّ حتى عند درجة حرارة منخفضة تصل إلى -73 درجة مئوية. في بعض الحالات، يتفوّق أداء هذه الشحوم على مواد التشحيم في هذا الصدد. النقطة المهمة بشأن الشحوم هي أن عزم بدء التشغيل ليس بالضرورة دالةً على قوام الشحم أو الأداء العام. إن عزم الدوران الابتدائي أشبه بوظيفة الأداء الفردي لشحم معين، ويتم تحديده من خلال الخبرة.
درجات الحرارة العالية: عادةً ما يكون الحد الأقصى لدرجات الحرارة التي تتحملها الشحوم الحديثة دالةً شاملةً للثبات الحراري ومقاومة الأكسدة للزيت الأساسي، بالإضافة إلى فعالية مثبطات الأكسدة. ويُحدد نطاق درجة حرارة الشحم بنقطة تقطير مُكثِّف الشحم وتركيبة الزيت الأساسي. يوضح الجدول 28 نطاق درجة حرارة الشحم في ظل ظروف مختلفة للزيت الأساسي. بعد سنوات من التجارب على المحامل المُشحَّمة بالشحم، تُشير الطرق التجريبية إلى أن عمر الشحم المُشحِّم ينخفض ​​إلى النصف مع كل زيادة قدرها 10 درجات مئوية في درجة الحرارة. على سبيل المثال، إذا كان عمر خدمة الشحم عند درجة حرارة 90 درجة مئوية هو 2000 ساعة، فعند ارتفاع درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية، ينخفض ​​عمر الخدمة إلى حوالي 1000 ساعة. في المقابل، بعد خفض درجة الحرارة إلى 80 درجة مئوية، يُتوقع أن يصل عمر الخدمة إلى 4000 ساعة.