محاسبه مقدار گریس و فرکانس آن

با درود و مزید احترام

در این پست قصد بر آن است که نحوه محاسبه مقدار مورد نیاز برای تزریق گریس در یک برینگ و فاصله زمانی این تزریق ها، آشنایی مختصری ایجاد شود

همانطور که قبلا در پستی جداگانه به عرض رسیده بود، در محاسبه مقدار روغن یا گریس مورد نیاز برای هر بار تزریق درون یک برینگ، دانستن ابعاد برینگ (اعم از قطر های داخلی و خارجی یا عرض و طول ناحیه روغنکاری که در پست های قبلی با شکل نشان داده شده بود) نکته ای کلیدی است. بدین ترتیب، با معلوم بودن این دو مشخصه ابعادی و ضرب کردن مضرب آنها (برحسب اینچ) در 0.114، مقدار گریس لازم برحسب اونس را بدست آورد. در مقیاس متریک نیز، با ضرب کردن دو بُعد فوق در مقیاس سانتیمتر، و سپس ضرب کردن حاصل در عدد 0.005، مقدار گریس لازم برحسب گرم بدست خواهد آمد. این فرمول برای تمامی انواع برینگ ها معتبر است

اما، پس از اینکه مقدار گریس لازم را بدست آوردیم، باید بدانیم که این مقدار از گریس در چه فاصله زمانی باید به برینگ تزریق شود؟ پاسخ به این سوال، محاسبه پیچیده ای را می طلبد. این فاصله زمانی که به فرکانس گریس کاری مجدد یا Regreasing Frequency معروف است، علاوه بر شرایط ابعادی و فیزیکی برینگ، تابع شرایط محیطی محل کار برینگ نیز هست. این عوامل بشکل ضرایبی از اعداد که بخشی از یک فرمول محاسباتی را تشکیل می دهند که در شکل 1 نشان داده شده است، هر یک براساس شرایط مستقل تعیین شده و تاثیر خود را در فرمول می گذارند

شکل 1: فرمول محاسبه دوره زمانی باقیمانده تا گریسکاری بعدی برینگ (برحسب ساعت)

اولین و مهمترین عامل در تعیین فاصله زمانی تزریق یک گریس، دمای محیط عملکردی برینگ است. هرچه محیط داغتر باشد، فاصله زمانی بین دو تزریق گریس کوتاهتر خواهد شد. میزان گرد و غبار در محیط و در عین حال، رطوبت نسبی محیط کار نیز، کم و بیش، همین اثر را دارند. بنابراین، هرچه محیط کاری برینگ پرگرد و غبارتر و پررطوبت تر باشد، فاصله زمانی بین دو گریسکاری نیز کوتاهتر خواهد شد. مواردی مانند شرایط ابعادی برینگ و شرایط محل نصب و عملکرد آن (اعم از ارتعاش، بارگذاری، سرعت چرخش، و...) نیز بر مدت بین دو گریسکاری تاثیر مستقیم دارند. بعنوان مثال، اگر برینگ روی یک شفت عمودی نصب شده باشد، طبیعی است که گریس متمایل به «دویدگی» و بیرون زدن از هوزینگ را خواهد داشت. بنابراین، هوزینگ زودتر از گریس خالی شده و زودتر نیاز به گریسکاری خواهد داشت. ارتعاش نیز همین اثر مخرب را دارد. بطوریکه در اثر ارتعاش، روغن گریس تمایل به جداشدن از تیکنر را پیدا کرده و گریس خیلی زود خواص خود را از دست می دهد. آخرین ضریب تاثیر نیز به شکل و هندسه برینگ اختصاص دارد. مسلما، شکل هندسی المان های تشکیل دهنده برینگ، اعم از بال (ساچمه)، رولر (استوانه)، و نحوه قرار گیری آنها در کیج برینگ (زاویه دار، افقی، و...)، شدیدا روی میزان تنش وارده از طرف آنها به ماتریس گریس (روغن+تغلیظ گر) تاثیرگذار خواهد بود. بعنوان مثال، در بلبرینگ ها، گریس تمایل بیشتری به ماسیدن، نسبت به رولربرینگ ها دارد که همین می تواند باعث افزایش ضریب اصطکاک و زودتر داغ شدن برینگ شود.

فرمولی که در شکل 1 نشان داده شد، فرمول پایه برای محاسبه دوره زمانی است که بین هر بار گریسکاری برینگ ها باید در نظر گرفته شود. اما، اخیرا، مطابق تجربیاتی که در برخی واحد های عملیاتی بدست آمده است، این فرمول با ضرب عدد 20 در طرف راست معادله اصلاح شده و بصورت زیر در آمده است (شکل 2 را ببینید):

شکل 2: فرمول اصلاح شده محاسبه دوره زمانی باقیمانده تا گریسکاری بعدی برینگ (برحسب ساعت)

فرمول اصلاح شده شکل 2 در مواقعی کاربرد دارد که اعدادی مانند F_10Real (Adjusted Frequency، تعریف شده در استاندارد DIN 51825, part 2) و داده های محاسبات عمر گریس (معروف به FE9) در دسترس نبوده (معمولا این اطلاعات در بروشور های تامین کننده گریس ذکر نمی شوند) و تکنسین های نگهداری و تعمیرات می توانند با توسل به فرمول اصلاح شده، به تقریب خوبی برای تعیین فاصله بین دو گریسکاری برینگ ها دست یابند.

اصلاح فرمول اصلی (شکل 1) با این فرض است که مقدار بارگذاری واقعی روی برینگ درصد اندکی از ظرفیت بارگذاری طراحی شده برای برینگ را در بر گرفته و در عین حال، برینگ ها در محدوده سرعت دورانی کمتری نسبت به محدوده اسمی تعیین شده برای آنها (یعنی کوچکتر/مساوی 300K برای بال و رولربرینگ ها، و 140K برای برینگ های کروهی و تراست برینگ ها) کار می کنند.

بنابراین، در صورتیکه برینگ مورد نظر شما از شرایط تعریف شده در بالا برخوردار نباشد، بهتر است از فرمول اصلی (شکل 1) استفاده کنید. در غیر اینصورت، و در صورت احراز شرایط عملکردی فوق، استفاده از فرمول اصلاح شده (شکل 2) نتایج عاقلانه تری را بدست می دهد.

با تشکر از آقای مهندس مهرداد قنواتیان از خوزستان که در اصلاح و ویرایش این پست نویسنده را یاری فرمودند.