وآلوالین نام تجاری در گريس هاي R.B.B است.
گريس
ماده اي است جامد يا نيمه جامد كه از تركيب يك ماده پركننده و صابون
(Thickener) ، در داخل روغن به دست مي آيد. البته ممكن است ساير موادي كه
بتواند بر خاصيت آن بيفزايد نيز در آن به كار گرفته شود. روغن هاي معدني
(مشتقات نفتي) و يا سنتتيك ماده اصلي تشكيل دهنده گريس است كه در حدود80درصدآنراتشكيل مي دهند و نقش مهمي در قوام آن دارند.
در صورتي كه اين ماده با كيفيت نامناسب مورد استفاده قرار گيرد ساختار گريس بسيار ضعيف و ناپايدار شده و در شرايط سخت به صورت دو فاز (روغن و صابون) در آمده و به قطعات و ماشين آلات صدمه بسيار وارد خواهد كرد. دومين ماده اصلي تشكيل دهنده گريس، صابون است كه آن نيز داراي انواع مختلف مي باشد. براي ساخت گريس، صابون در داخل روغن به وسيله حرارت تركيب و پخته مي شود. دراين مرحله، صابون در روغن، كريستاليزه شده و توليد الياف (Fibers) مي كند و تركيب به صورت ژلاتيني حاصل مي شود. سپس گريس در دماي قابل تخليه درون ظروف تخليه مي شود. لازم به تذكر است كه در برخي از انواع گريس تشكيل اين رشته ها در داخل گريس، بعد از اتمام پخت تا مدت طولاني ادامه پيدا مي كند.
نامگذاري:
گريس را با پايه صابوني آن مي شناسند. عمده ترين صابون هاي سازنده گريس
شامل صابون كلسيم (در گريس هاي كاپ وشاسي)، سديم (در گريس هاي R.B.B ،
فايبر يا با نام تجاري والوالين) ، صابون ليتيم (در گريس هاي مالتي پرپوز
و ماهان) ، غير آلي (در گريس نسوز يا بنتون) و ساير صابون ها مانند
آلومينيوم.
ساخت صابون: اين ماده خود نيز از پخت چربي ها (اسيد هاي چرب) و مواد قليايي به دست مي آيد. صابون در بسياري از گريس ها بايستي از قبل تهيه شود. براي اين منظور مواد اوليه به درون دستگاه پخت صابون بنام اتوكلاو، تزريق شده و تحت فشار قرار مي گيرد. سپس اين دستگاه به طور كامل بسته شده و مانند ديگ هاي زودپز تحت فشار قرار مي گيرد. اين دستگاه داراي جداره اي گرمكن از نوع روغن داغ بوده و دماي پخت آن در حدود300 درجه سانتي گراد است. اتوكلاو هم چنين براي اختلاط كامل، داراي همزني است كه در زمان پخت براي يكنواختي كامل مواد از آن استفاده مي شود. بدين ترتيب ساخت صابون با انجام آزمايش ها و نمونه برداري تا به دست آوردن نتيجه كامل ادامه مي يابد.
ساخت گريس: پس از پايان ساخت صابون، مواد به داخل دستگاه پخت گريس بنام «كتل» انتقال يافته و سپس روغن به آن افزوده مي شود. اين دستگاه مشابه اتوكلاو عمل مي كند با اين تفاوت كه تحت فشار قرار نمي گيرد. در زمان پخت، صابون در داخل روغن به صورت كريستال هاي ريز درآمده و مخلوطي به حالت ژلاتيني به وجود مي آورد. رشد كريستال ها در روغن از عمده و حساس ترين مراحل پخت گريس است. اگر از مواد اوليه به ويژه روغن پايه نامرغوب استفاده شود، ساختار كريستال هاي به وجود آمده ضعيف شده و در زمان كاركرد در شرايط عادي و يا سخت، صابون از روغن جدا و گريس خاصيت روانكاري را از دست خواهد داد.
كريستال ها: نوع و اندازه كريستال ها عمده ترين عامل ساختار گريس است. به طور كلي آنها به سه گروه الياف بلند، متوسط و كوتاه طبقه بندي مي شوند. ضخامت اين رشته ها از100 تا0/012 ميكرون متفاوت است. هر چه نسبت طول رشته ها به قطر آنها بيشتر باشد گريس از قوام بهتري برخوردار خواهد بود.
گريد: گريس از نظر طبقه بندي به9 گروه تقسيم شده است. در هر طبقه حدفاصل كوچك ترين تا بزرگترين مقدار،30 و بين هر گروه15 واحد فاصله وجود دارد. حداقل اين مقدار،85 و حداكثر آن475 است. براي تعيين گريد گريس آن را به دماي25 درجه سانتي گراد مي رسانند. سپس دستگاه نفوذ پذيري را كه داراي مخروط استانداردي است، از ارتفاع معين با استفاده از نيروي طبيعي ثقل بر روي سطح گريس گرم شده مي اندازند.
آنگاه مقدار نفوذ اين مخروط را در داخل
گريس اندازه گيري كرده و آن را به عنوان شاخص در نظر مي گيرند. اعداد جدول
زير ميزان نفوذ مخروط در داخل گريس را به دهم ميليمتر نشان مي دهد.
هر
قدر نفوذ اين مخروط در داخل گريس بيشتر باشد نشانگر نرمي بيشتر گريس و
اعداد كوچكتر نشان دهنده ساختار سفت گريس است. به طور مثال
گريد6(حد115-85) جامد و به صورت بلوك و گريد سه صفر(حد475-445) به شكل
مايع و روان است. اين آزمايش طبق استاندارد (ASTM D217) در دو مرحله و به
منظور مشخص كردن قوام گريس انجام مي گيرد. در مرحله اول گريس به صورت
«كارنكرد» (بدون هيچ گونه كار فيزيكي) و در مرحله دوم به صورت «كاركرد»
(با انجام كار فيزيكي) با روش اشاره شده آزمايش مي شود. در مرحله دوم گريس
را وارد دستگاهي مي كنند كه صفحه مشبك استانداردي در داخل آن ارتفاعي معين
در حدود60 بار به صورت رفت و برگشت حركت مي كند. چون محفظه گريس بسته است
درنتيجه صفحه مشبك از درون حفره هاي داخل صفحه عبور مي كند و اين عامل،
باعث گسستگي رشته هاي صابوني (كريستال ها) خواهد شد. عدد حاصل از اين
آزمايش را عدد كاركرد مي نامند و مبناي استاندارد تعيين گريد گريس است.
گريس هاي خوب برگشت پذيرند يعني رشته هاي گسسته شده دوباره ترميم مي شوند.
اين خاصيت گريس را خاصيت برگشت پذيري مي نامند. اين خاصيت در عامه گريس ها
وجود ندارد و به طور معمول اين نوع گريس ها پس از كاركرد به علت گسستگي
كريستال ها، نرمتر مي شوند.
نقطه قطره اي شدن: در اين درجه دما گريس از حالت جامد تبديل به مايع شده و با بالا رفتن درجه حرارت كاملاً روان مي شود.
عمر سرويس و طول عمر گريس و فواصل زماني تعويض آن از مهم ترين سئوالات مصرف كنندگان است. به طور معمول بيشتر شركت هاي سازنده دستگاه ها، دستور العمل هاي گريس كاري و نوع آن را تعيين مي كنند. در صورت عدم دسترسي به اطلاعات در اين مورد مراجعه به كاتالوگ هاي سازندگان گريس براي انتخاب نوع گريس مناسب بهترين روش است.
موتورسیکلتی consept متفاوت از طرحهای که تاکنون ساخته شده با ویزگیهای مبتکرانه که دو جنبه کارایی وبا توجه به سنت هایی آمریکایی جنبه های بصری آن نیز در نظر گرفته شده.
این موتورسیکلت مجهز به یک موتور دو سیلندر کلاس -V که باعث شده وسیله نقلیه قدرتمند در جاده باشد و به سبک SPORT طراحی شده که بدون داشتن هیچ پره ای و سیستم تعلیق عقب یکپارچه و بدون زنجیز تجربه جدیدی از سواری را به راکب می دهد که در آینده مصارف عمومی تولید خواهد شد.
با توجه به پیشرفت تکنولوزی صنعت یاتاقان دو چرخه های بودن پره ساخته شوند
به نظر شما از چه راههای میتوان این طرح را
ساخت؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
یاتاقان های مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلا را به استفاده کنندگان عرضه می کنند. این یاتاقان ها بدون اصطکاک کار می کنند، فرسایش کمی دارند، در حین دوران ارتعاشات بسیار کمتری نسبت به بقیه ی یاتاقان ها ایجاد می کنند، می توانند مکان شافت را به دقت کنترل کنند، نیروهای خارجی وارد بر شافت را اندازه بگیرند و حتی شرایط کاری ماشین را تصویر کنند.
امروزه رشد تکنولوژی، به ویژه در کنترل و پردازش دیجیتال، یاتاقان های مغناطیسی را به سوی طراحی نیرومند تر و به صرفه تر نسبت به گذشته هدایت کرده است. یاتاقان های امروزی برای محدوده ی گسترده ای از کاربردها، از تجهیزات نیمه هادی گرفته تا میکروتوربین ها و کمپرسورهای سردسازی و پمپ های خلا، مناسب هستند.
اساس کار یاتاقان های مغناطیسی:
در سیستم یاتاقان مغناطیسی، محورها به وسیله نیروی الکترو مغناطیسی حاصل از اعمال جریان الکتریکی به مواد فرومغناطیس یاتاقان ها، به صورت معلق نگه داشته می شوند. این سیستم شامل سه بخش اصلی است:
محرک های یاتاقان، سنسورهای موقعیت، کنترل کننده و الگوریتم کنترل.
دستگاه های معمولی شامل دو یاتاقان شعاعی مغناطیسی و یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد می باشند. این یاتاقان ها، شافت را در راستای پنج محور کنترل می کنند، دو محور مربوط به هر یاتاقان شعاعی است و محور پنجم در طول شافت قرار دارد. یاتاقان های مغناطیسی دارای اجزای ثابت و متحرک هستند که به ترتیب استاتور و روتور نامیده می شوند. استاتور یاتاقان های مغناطیسی شعاعی، به استاتور موتور های الکتریکی شباهت دارد. استاتور یاتاقان های شعاعی لایه لایه است، به این صورت که قطب های مغناطیسی آن از لایه های نازک فلزی تشکیل شده است که بر روی هم قرار می گیرند و حلقه های سیم به دور قطب ها پیچیده می شوند.
جریان الکتریکی کنترل شده که از سیم پیچ ها می گذرد، یک نیروی جاذب روی روتور فرو مغناطیس ایجاد می کند و روتور را در فاصله هوایی به صورت معلق نگه می دارد. فاصله هوایی معمولا حدود 0.5 میلیمتر در نظر گرفته می شود و در برخی کاربردهای خاص می تواند به بزرگی 2 میلیمتر هم طراحی شود. روتور روی شافتی قرار می گیرد که در فاصله هوایی است و لزومی ندارد که در مرکز قرار گیرد. این خاصیت از لحاظ کاربردی مفید است. زیرا می توان فرسودگی شافت و هم چنین لرزش های آن را جبران کرد، مانند ماشین های سنگ زنی که در طول کارکرد فرسوده می شوند. یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد حرکت محوری را کنترل می کند. روتور یاتاقان کف گرد، یک دیسک توپر آهنی است که به شافت متصل شده و در یک فاصله مشخص از استاتور، در یک طرف یا هر دو طرف شافت، قرار می گیرد. در حین کار، نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده به وسیله استاتور، روی روتور عمل کرده و حرکت محوری را کنترل می کنند. یاتاقان های مغناطیسی، هم چنین شامل یاتاقان های کمکی هستند. کار اصلی این یاتاقان ها نگه داشتن شافت هنگام خاموش بودن دستگاه است. این یاتاقان ها اجزای دستگاه را در هنگام قطع برق یا خرابی محافظت می کنند. رینگ داخل یاتاقان های کمکی، از فاصله هوایی یاتاقان های مغناطیسی کوچکتر است تا از آسیب دیدگی شافت در هنگام ارتعاش جلوگیری کند.
سیستم های کنترل:
سیستم کنترلی، جریان یاتاقان ها را تنظیم می کند و در نتیجه نیروی یاتاقان ها را سامان می بخشد. حین فعالیت، سنسورهای تعیین موقعیت طولی و شعاعی، داده های حرکت و مکان شافت را به کنترل کننده می فرستند.
این کنترل کننده موقعیت مطلوب و واقعی شافت را مقایسه کرده و نیروی لازم را برای نگه داشتن شافت در موقعیت فعلی را محاسبه می کند و در صورت نیاز به تقویت کننده، دستور تنظیم جریان، جهت کاهش یا افزایش شار مغناطیسی را می دهد.
بخش های اصلی سیستم کنترل، DSP
(پردازش سیگنال های دیجیتال)، منبع تغذیه و
تقویت کننده ها هستند. به طور کلی هر چه دستگاه بزرگ تر باشد، تقویت کننده های
بزرگ تر باشد، تقویت کننده های بزرگ تری نیاز دارد.
اندازه ی کنترل کننده نیز به دینامیک بار مورد نیاز بستگی دارد که عموما در دستگاه های سنگین تر، بزرگ تر است.
شافت می
تواند از طریق الگوریتم های تک ورودی- تک خروجی(SISO)
و یا
چند ورودی- چند خروجی(MIMO)
،
برای سرعت های بالا و کاربرد های مورد نیاز، کنترل شود. کنترل کننده توسط سیگنال
هایی با فرکانس 10 کیلو هرتز، موقعیت دقیق شافت را اندازه گرفته و تحلیل می کند و
سپس دستور مناسب را صادر می نماید. به این ترتیب قابلیت کنترل دقیق یاتاقان هایی
با حداکثر سرعت 100000 دور در دقیقه فراهم می شود.
یک مزیت قابل توجه تکنولوژی یاتاقان های مغناطیسی این است که کنترل کننده، خود عمل نمایش شرایط کاری دستگاه را انجام می دهد. نرم افزارهایی مانندMBS ، اطلاعات جزئی بسیاری را در مورد سلامت دستگاه مهیا کرده و برنامه ی نگهداری و مراقبت را بهینه می کنند.
این نرم افزار، ابزارهایی دارد که می تواندپارامترهای ورودی را همساز کرده و تفاوت آن ها را قبل از شروع کار دستگاه بررسی کند.ابزارهای تصویری آن، نمایش دهنده موقعیت جریان ها و نیروها به صورت لحظه ای و یک سیستم هشدار که کلیه متغیر های سیستم را قبل و بعد از یک اتفاق غیر عادی در کنترل می گیرد، هستند. این ابزارها مشاهده ی اطلاعات سیستم در شکل های مختلف جهت همسازی ورودی ها و مشخصات دستگاه را امکان پذیر می سازد.
سیستم ابزار
تطابق پذیر AVC
یک
ابزار مهم دیگر است. AVC نیروهای لازم برای از بین بردن ارتعاشات را از
دو راه حساب می کند. یک راه این است که به شافت اجازه می دهد که حول محور هندسی اش
بگردد. از این رو به طور دقیق جابجایی شافت را کنترل می کند و انحراف ناشی از
نامیزان بودن شافت را از بین می برد. این کاربرد در دقت های بالا مانند ماشین های افزار مفید است. راه دیگر این
است که شافت را حول محور گذرنده از مرکز جرم می گرداند تا ارتعاشات منتقل شده به
بدنه یا محفظه را تا 0.01 میلی متر کاهش دهد. این طرح در پمپ های توربومولکولی و
تجهیزات نیمه هادی بسیار ارزشمند است.
AVC می تواند ضریب اطمینان دستگاه را بالا ببرد و فاصله زمانی سرویس کردن دستگاه را کاهش دهد. این ساختار تطبیقی، ارتعاشات را کاهش می دهد. حتی زمانی که موتور در طول زمان کهنه و کثیف می شود با از بین بردن پردازش اغتشاشات می تواند محدوده عملکرد دستگاه را گسترش بخشد.
ملاحظات طراحی:
هدف نهایی از طراحی یاتاقان های مغناطیسی، چرخش بدون تماس و مطمئن، در کل محدوده سرعت دستگاه است. کاهش اندازه سیستم های کنترل دیجیتال، یعنی راه حل با صرفه تر، و طراحی یاتاقان های مغناطیسی فشرده به معنی تولید دستگاه های کوچکتر و قوی تر است.
سرعت، بار و محیط کاری سه عامل اصلی در توسعه ی سیستم یاتاقان های مغناطیسی هستند. استحکام مکانیکی شافت غالبا عامل محدود کننده سرعت است.
ظرفیت استاتیکی (نیروی بیشینه ای که یاتاقان های مغناطیسی برای نگه داشتن شافت تولید می کنند) تابعی از متغیر هایی مثل جریان تقویت کننده، مساحت قطب های مغناطیسی، تعداد حلقه های سیم پیچ و ابعاد فاصله هوایی است. یک قاعده سر انگشتی خوب این است که این مقدار را برابر 75 نیوتن بگیریم.
ظرفیت دینامیکی(محدوده ای که نیروی اعمالی یاتاقان های مغناطیسی تغییر می کند) فقط با یک متغیر یعنی ولتاژ تقویت کننده مشخص می شود.
به عنوان مثال یاتاقان مغناطیسی 150 نیوتنی به سیستمی با ولتاژ 40 ولت و جریان 2 آمپر متصل است. رفتن به محدوده 200 نیوتنی با افزایش تعداد حلقه های سیم پیچ ها و مساحت قطب های مغناطیسی، به معنی افزایش ظرفیت استاتیکی است. اگر کنترل کننده ثابت بماند، در هر حال تاثیری روی بار ظرفیت دینامیکی نخواهد داشت (فقط ظرفیت استاتیکی تغییر می کند) و توانایی کنترل نامیزانی ها و سایر نیروهای دینامیکی ثابت می ماند. برعکس، تعویض یاتاقان مغناطیسی 150 نیوتنی مورد نظر با یک یاتاقان 150 نیوتنی دیگر با سیستم کنترلی 50 ولتی 3 آمپری، ظرفیت دینامیکی سیستم را افزایش می دهد، اما تاثیری روی ظرفیت استاتیکی ندارد.
کاربردهای مختلف:
طراحی منحصر به فرد و قابلیت های گسترده ی بلبرینگ های مغناطیسی، موجب کاربردهای مختلف آن ها، به عنوان مثال، در ساختن لایه های فابریک نیمه هادی ها و به ویژه در ساختن لایه های نازک سیلیکون، می شود. بلبرینگ های مغناطیسی در این گونه کاربردها که به ارتعاش و لرزش بسیار حساسند، می توانند موجب افزایش پایداری شوند.
از آن جا که بلبرینگ های مغناطیسی فاصله هوایی دارند، برای کارهای خاص بیولوژیکی استفاده می شوند. سلول های خونی یا سایر مایعات می توانند از این فاصله هوایی، بدون هیچ گونه خسارتی عبور کنند.
کمپرسورهای سرد سازی، نمونه دیگری از کاربردهای مهم بلبرینگ های مغناطیسی هستند. بلبرینگ های مغناطیسی می توانند در سرعت های بالا که مورد نیاز مبرد های جدید است، کار کنند و بر خلاف بلبرینگ های معمولی که با روغن خنک می شوند، هیچ تاثیری از جهت ایجاد آلودگی روی مبرد ندارند. بلبرینگ های مغناطیسی هم چنین می توانند به طور دقیق عایق بندی شوند و لذا برای فرآیندهایی که با سیالات مخرب سر و کار دارند، قابل توجه هستند.
مزیت بلبرینگ های مغناطیسی
بلبرینگ های مغناطیسی بدون هیچ گونه تماسی کار می کنند. این منجر به خصوصیات ویژه ای می شود که گستره کاربرد این بلبرینگ ها را وسعت می بخشد. برای کاربردهایی که دارای یکی از خصوصیات زیر هستند، عموما بلبرینگ های مغناطیسی سودمند هستند.
عدم نیاز به روغن کاری: سیستم های روغن کاری برای بقیه انواع یاتاقان ها، گران قیمت، غیر قابل اطمینان و غیر ایمن هستند. روان کننده ها برای محیط زیست خطر آفرین هستند. روان کننده ها برای محیط زیست خطر آفرین هستند و دور ریختن آنها هم معضل دیگری است. در صورتی که هیچ کدام از این موارد برای یاتاقان های مغناطیسی مطرح نیست.
ایمنی:این بلبرینگ ها از لحاظ ایمنی قابل مقایسه با موتورهای الکتریکی هستند و معقول است که انتظار داشته باشیم عمری حدود 15 تا 20 سال داشته باشند. سیستم کنترلی آنها هم یک عمر پایدار نسبی پنج ساله دارد که قابل مقایسه با عمر اجزای الکتریکی معمولی است.
کاربرد در خلا: محیط های با خلا زیاد برای خنک کننده ها، محیط های ناسازگاری برای فعالیت هستند.
بسیاری از سیستم ها در خلا های بالا تا(10-16 torr) به شدت به آلودگی خنک کننده های با شرایط متغیر، حساس هستند.
ارتعاش کم: بلبرینگ های مغناطیسی برای کاربردهایی که به ارتعاشات دستگاه حساس هستند، بسیار مناسب هستند.
اندازه گیری نیرو: کنترل کننده می تواند مقدار و جهت نیروی بلبرینگ ها را با اندازه گیری جریان و موقعیت آن اندازه بگیرد که این خصوصیت بسیار ویژه ای برای طراحان است. این نیروها با دقت 5 درصد قابل اندازه گیری هستند.
کنترل موقعیت محور: چون سنسورها موقعیت شافت را نمایش می دهند، سیستم کنترلی می تواند موقعیت آن را بر حسب اطلاعاتی که از سنسورها می گیرد، تغییر دهد. به عنوان مثال، سیستم کنترل می تواند با جبران سازی موقعیت طولی، شافت را طی کار تثبیت کند.
دقت: کنترل دقیق می تواند، جابجایی شافت را در اثر نامیزانی ها از بین ببرد، که این کار با استفاده از سیستم کنترلی تطبیقی (Adaptive) انجام می شود. جابجایی شافت در همان سرعت می تواند تا حدود یک میلی متر کاهش پیدا کند که برای ماشین های ابزار برش، بسیار قابل توجه است.
عملیات غوطه وری: بلبرینگ های مغناطیسی می توانند به طور مستقیم در داخل سیال کار کنند و نیاز به آب بندی ندارند که این مورد، هزینه دستگاه را کاهش می دهد.
کاهش مصرف انرژی: بلبرینگ های مغناطیسی، نیروی اصطکاک را کاهش داده و بازده دستگاه را افزایش می دهند. عدم نیاز به سیستم خنک کاری هزینه های مربوط به پمپ ها و فن های سرد کننده را کاهش می دهد.
نمایش شرایط کاری: بلبرینگ های مغناطیسی قابلیت نمایش شرایط کارکرد را دارند. که این نیاز به وسایلی نظیر سنسورهای ارتعاشی و یا شتاب سنج ها را از بین می برد. علاوه بر آن از طریق سیستم کنترلی بلبرینگ های مغناطیسی به طور مستقیم شافت و سیال کاری قابل مشاهده است.
سرعت بالا: روغن کاری به علت سرعت زیاد مشکل است کاربرد زیادی دارد.
کنترل فاز: امروزه پردازشگرهای دیجیتالی کارهای بیشتری غیر از کنترل بلبرینگ های مغناطیسی انجام می دهند و باعث افزایش مزیت بلبرینگ های مغناطیسی نسبت به بلبرینگ های ساده می شود که از جمله آنها می توان کنترل فاز را نام برد. طرح هماهنگی شافت با سیگنال های خارجی عملیات تطابق شافت را (فاز) تا 0.05 مقدار مرجعش در سرعت هایی حدود 36000 دور در دقیقه موقعیت دهی می کند. کنترل فاز در عملیاتی مثل جداسازی نوترون کاربرد دارد.
عکس هایی از بلبرینگ مغناطیسی
