روانکاری فرآیندی است که در آن از یک ماده روانکار (مانند روغن یا گریس) برای کاهش اصطکاک بین سطوح متحرک استفاده می‌شود. با ایجاد یک فیلم از روانکار بر روی سطوح، اجزا به راحتی بر روی یکدیگر حرکت کرده و در نتیجه، عمر مفید قطعات افزایش یافته و از سایش و خوردگی آن‌ها جلوگیری می‌شود.
انواع اصطکاک و نقش روانکاری
هنگامی که قطعات مکانیکی نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند، حالت‌های مختلف اصطکاک به وجود می‌آید که به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- اصطکاک لغزشی: هنگامی که دو سطح جامد بر روی یکدیگر می‌لغزند، اصطکاک لغزشی ایجاد می‌شود. روانکار با ایجاد یک لایه نازک بین سطوح، از تماس مستقیم آن‌ها جلوگیری کرده و اصطکاک را کاهش می‌دهد.
- اصطکاک غلتشی: هنگامی که یک جسم بر روی سطحی می‌غلتد، اصطکاک غلتشی ایجاد می‌شود. روانکار در این حالت نیز با کاهش اصطکاک، حرکت غلتشی را تسهیل می‌کند.
- اصطکاک ترکیبی: ترکیبی از اصطکاک لغزشی و غلتشی است. سطح تماس در یاتاقان‌های اصطکاک غلتشی به‌طور قابل توجهی کوچک‌تر از یاتاقان‌های اصطکاک لغزشی است و بنابراین برای تأمین یک فیلم کامل سیال محافظ به مقدار بسیار کمتری روانکار نیاز دارد.
برخی از انواع چرخ‌دنده‌ها مانند چرخ‌دنده‌های هیپوئید و چرخ‌دنده‌های گرم، اصطکاک لغزشی بسیار بالاتری تولید می‌کنند. درک اصطکاک به ما کمک می‌کند تا روش‌های روانکاری مؤثری را توسعه دهیم که به نوبه خود به ما امکان می‌دهد تا اثرات مضر اصطکاک را مهار کنیم و چرخه عمر قطعات را افزایش دهیم.
عملکرد روانکارها در کاهش آسیب‌ها
عملکرد یک روانکار کنترل و به حداقل رساندن اثرات مضر ناشی از حرکت سطوح بر یکدیگر است که بار و سرعت متفاوتی دارند.
یک روانکار به هفت روش زیر حرکت سطوح را تسهیل و مضرات ناشی از آن را کاهش می‌دهد، که در پایین به آن‌ها اشاره می‌کنیم.
- کنترل و به حداقل رساندن اصطکاک:
هنگامی که دو سطح جامد متحرک تحت بار با هم تماس پیدا کنند، آن‌ها بر روی یکدیگر "کشیده" می‌شوند و اصطکاک خشک تولید می‌کنند. این امر نیاز به انرژی قابل توجهی برای حرکت سطوح دارد. بدون وجود روانکار، سطوح به سرعت تخریب می‌شوند و ممکن است به هم جوش بخورند یا قفل شوند. استفاده از یک فیلم روانکار بین دو سطح سایش، یک مانع سیال ایجاد می‌کند که از تماس سطحی جلوگیری می‌کند.
- کنترل و به حداقل رساندن سایش:
تشکیل یک فیلم کامل روانکار ممکن است همیشه امکان‌پذیر نباشد و ممکن است در برخی تماس‌های فلز به فلز تحت بار سنگین، این فیلم نازک شود یا از بین برود. افزودنی‌ها به روانکار اضافه می‌شوند تا به عنوان عوامل "نرم‌کننده" شیمیایی عمل کنند.
- کاهش گرما:
هر زمان که اصطکاک و سایش به حداقل برسد، مقدار گرمای تولید شده نیز کاهش می‌یابد. گرمای بیش از حد می‌تواند روانکار را تخریب و اکسید کند. برای مقابله با این امر، افزودنی ضد اکسیدان به پایه روغن روانکار اضافه می‌شود.
- کنترل و به حداقل رساندن آلودگی:
روانکار ممکن است زمانی آلوده شود که ناهمواری‌های سایش به آن وارد شوند. افزودنی‌های روانکار طوری طراحی می‌شوند که ذرات معلق را ته‌نشین و به اندازه کافی سنگین کنند تا به ته مخزن سقوط کنند.
- کاهش خوردگی:
روانکارها طوری طراحی می‌شوند که از واکنش رطوبت و اکسیژن با سطوح فلزی جلوگیری کنند. اگر سطوح یاتاقان بر پایه آهن باشند، باید از روانکاری با افزودنی‌های ضد خوردگی استفاده شود.
- کنترل و انتقال قدرت:
در یک سیستم هیدرولیک معمولی، از روغن برای انتقال نیرو و حرکت استفاده می‌شود.
- کنترل و به حداقل رساندن مصرف انرژی:
استفاده مؤثر از روانکارها و روش‌های مناسب روانکاری منجر به کاهش انرژی به میزان قابل توجهی می‌شود.
در نهایت، همه مایعات نوعی روانکاری را ارائه می‌دهند، اما برخی از آن‌ها بسیار بهتر از دیگران این کار را انجام می‌دهند.
