مقدمة في علم التزييت

مقدمة في علم التزييت

• علم التزييت هو دراسة السطوح المتفاعلة في الحركة النسبية، ويشمل دراسة وتطبيق مبادئ الاحتكاك، والتزييت، والتآكل.
• يرمز مصطلح "تزييت" إلى التلامس.

تصنيف علم التزييت

• يتضمن علم التزييت ثلاث فئات رئيسية:
  • الاحتكاك
  • التآكل
  • التزييت

تصنيف الاحتكاك

• الأحزمة
• المخلبات
• الفرامل
• المُسْرع
• الأسنان الحلزونية

تصنيف التآكل

• تصميم التروس القائم على التآكل (تآكل التعرّج)

تصنيف التزييت

• معادلات نافييه ستوكس (ميكانيكا السوائل)

محتويات المساق

• آليات التزييت (الأنماط)
• الزيوت والمواد الهيدروليكية
• أنظمة التزييت
• تزييت محامل العناصر الدوارة
• معادلات التزييت الإلاستوهيدروديناميكي
• محامل الأفلام السائلة

المراجع

• مبادئ تزييت الأفلام السائلة (تأليف برنارد همروك)

أنواع أسطح التلامس

• الأسطح التساندية ( المتوافقة)

  • عمود
  • محمل
  • مساحة تلامس كبيرة
  • محامل الكرات

• الأسطح غير التساندية (غير المتوافقة)

  • مساحة تلامس صغيرة
  • محامل العناصر الدوارة

آليات التزييت

• التزييت السطحي
• التزييت المختلط
• التزييت الكامل

أنواع التزييت

• التزييت الرقيق

  • التّزييت السطحي
  • التزييت المختلط

• التّزييت السميك

  • التّزييت الهيدروديناميكي
  • التّزييت الإلاستوهيدروديناميكي

التّزييت الهيدروديناميكي (HL)

• يرتبط بمحامل العمود
• الضغط الإيجابي ينشأ بسبب : الحركة النسبية ، تقارب أسطح المحمل ، ليونة المادة المزيتة.

خصائص التزييت الهيدروديناميكي

• الأسطح التساندية ( المتوافقة)
• الحد الأقصى للضغط ≈ 5 ميجا باسكال
• لا يوجد تأثير مرن
• سماكة الفيلم الأدنى تعتمد على (الوزن - السرعة - اللزوجة)
• سماكة الفيلم الأدنى > 1 ميكرون

طرق توليد الضغوط الإيجابية في محامل التزييت الهيدروديناميكية

• محمل المنزلق
• محمل ضغط الفيلم
• محمل ضغط خارجي (هيدروستاتي)

التّزييت الإلاستوهيدروديناميكي (EHL)

• يتعلق بتلامس أسطح الدوران والأسطوانية.

تصنيف (EHL)

• (EHL) الصلب
• (EHL) اللين

خصائص (EHL) الصلب

• الأسطح غير التساندية (غير المتوافقة)
• MAX الضغط ≈ 1 غيغا باسكال
• التأثيرات المرنة واللزجة مهمة
• المعادن عالية المرونة
• سماكة الفيلم الأدنى تعتمد على (الوزن - السرعة – اللزوجة– معامل لزوجة الضغط - معامل المرونة)
• سماكة الفيلم الأدنى > 0.1 ميكرون

خصائص (EHL) اللين

• الأسطح غير التساندية (غير المتوافقة)
• MAX الضغط ≈ 1 ميجا باسكال
• التأثيرات المرنة واللزجة مهمة، لكن التأثيرات المرنة هي السائدة
• المواد منخفضة المرونة (المطاط)
• سماكة الفيلم الأدنى تعتمد على (الوزن - السرعة – اللزوجة– معامل لزوجة الضغط - معامل المرونة)
• سماكة الفيلم الأدنى ≈ 1 ميكرون

التزييت السطحي

• التزييت السطحي هو تزييت بواسطة سائل تحت ظروف تلامس كبيرة بين السطوح الصلبة.
• سمك الفيلم ≈ 1-10نانومتر.
• يتم تحديد الخصائص الاحتكاكية من خلال خصائص السطوح الصلبة والفيلم السائل الرقيق.

أمثلة للتّزييت السّطحي

• مفصلات الأبواب
• محامل الأذرع (حيث تكلفة التزييت منخفضة)
• تطبيقات الأحمال الثقيلة أو سرعات التشغيل المنخفضة (حيث يكون من الصعب تحقيق تزييت الأفلام السائلة)

التزييت المختلط

• الانتقال بين التزييت الهيدروديناميكي/الاستوهيدروديناميكية والتزييت السطحي.
• توجد تلامسات صلبة متكررة، لكن جزء من سطح المحمل مدعوم بفيلم هيدروديناميكي جزئيًا.

مقارنة بين آليات التزييت

• مقارنة دقيقة لا توجد، نظراً لأن كل آلية تتطلب ظروفًا مختلفة.
• توفر مقارنة معايرة مريحة عند تحديد أفضل آلية لتزييت محدد (على سبيل المثال في آلة أو بناء)

ظروف الفيلم لتواجد آليات التزييت المختلفة

• توجد بعض المعايير الرياضية لإعطاء نطاق واضح من قيم معايرة معينة.

معامل الاحتكاك لآليات التزييت المختلفة

• معامل الاحتكاك مرتبط ارتباطًا وثيقًا بآليات التزييت الأكثر كفاءة.
• هناك علاقة عكسية بين معامل الاحتكاك ودرجة فعالية آلية التزييت, كلّما قل معامل الاحتكاك زادت فعالية التزييت.

معدل التآكل لآليات التزييت المختلفة

• التّزييت الهيدروديناميكي و (EHL) ينتجان معدل تآكل منخفض.
• آليات التزييت الأخرى مرتبطة بمعدلات تآكل مُخْتَلِفة.