التشحيم بالشحم مقابل حمام الزيت للمحامل الصناعية: كيف تختار وكم مرة تعيد التشحيم

تحقق أولًا من السرعة الحدية في الكتالوج لكل طريقة

السرعة تستبعد إحدى الطريقتين قبل مقارنة أي شيء آخر. تُنشر السرعات الحدية في الكتالوج بشكل منفصل للتشحيم بالشحم وللتشحيم بحمام الزيت لكل نوع محمل، وتعرض واجهة البحث في الكتالوج حقلين منفصلين هما 'Limiting Speed: Oil Lub.' و'Limiting Speed: Grease Lub.'، وهو ما يؤكد أن القيمتين تُنشران منفصلتين^9,17.

يضع جدول الحدود الحرارية لدى أحد المصنّعين حد الشحم عند 66% من حد الزيت الساكن، وجميع الحدود المدرجة في الجدول مبنية على تشحيم زيتي ساكن عند مستوى زيت يبلغ مركز أدنى عنصر دحرجة¹⁰.

رقم 66% هذا حد حراري مدرج لدى مصنّع واحد، وليس معيارًا حاكمًا، لذا يجب قراءة القيم المطبقة من الكتالوج لنوع المحمل المحدد¹⁰. فوق 80% من السرعة الحدية في الكتالوج، يجب استشارة المصنّع، وسيحلل التطبيق ويوصي بطريقة التشحيم والقفص^9,16.

قرر ما إذا كانت حرارة الوعاء الحامل والحمل الحراري تسمحان بالشحم أصلًا

يُنسب إلى الزيت احتكاك منخفض، وتبديد حراري متفوق، وملاءمة للسرعات العالية، بينما يُنسب إلى الشحم سهولة التطبيق، وأداء جيد في منع التسرب والاحتفاظ، وقدرة على تحمل الأحمال الثقيلة ودرجات الحرارة العالية¹⁹. القيد العملي هو حرارة الوعاء الحامل.

يفضّل معظم المستخدمين إبقاء الوعاء تحت 60 C (140 F)؛ وفوق ذلك، تُطلب زيوت متخصصة، وفحص مستوى دائم، وفترات إعادة تشحيم أقصر بكثير عندما يكون الشحم هو المُشحِّم المختار¹¹. الآلية انهيار من جزأين: تُفقد لزوجة الزيت مع ارتفاع الحرارة فتسمح بتماس معدني مباشر، ويتحلل الزيت الأساسي ومواد الإضافات فيه فيزيائيًا¹¹.

في اختيار الشحم، تُطرح درجة 200 C (392 F) كسؤال عتبة، مع مراعاة التعرض المستمر مقابل المتقطع ودورات التسخين/التبريد؛ وإذا كان التعرض مستمرًا، فيُنصح بمنتج من الفئة العليا يلبّي متطلبات التشغيل².

لا يكمّم أي مصدر في هذه المجموعة معدل سحب الحرارة لأي من الطريقتين، لذا يستند قرار الحرارة إلى حرارة الوعاء والحد المقدَّر للشحم وليس إلى ميزان حراري محسوب.

حدّد فترة إعادة تشحيم الشحم من معامل السرعة، ثم قصّرها

توجد جدول فترة إعادة تشحيم أساسية لمحامل الكري عميقة الأخدود، معايرة لشحوم الليثيوم/المعدنية عند 70 C، وعمود أفقي، و C/P >= 15²³. معامل السرعة nDm هو المُدخل الأساسي: فهو يحدد السرعة الخطية عند نقطة عمل الشحم، ويملي حجم الشحم الأمثل وفترة إعادة التشحيم³.

تنطبق الفترات الأساسية أدناه فقط في ظل تلك الظروف المعايرة، والجدول تقريبي صراحةً ومقتصر على محامل الكري عميقة الأخدود²³. قصّر الفترة الأساسية عند حرارة أعلى، ومعامل سرعة أعلى، وحمل محوري ثابت، لأن ذلك يقلّص عمر الشحم^11,21,23.

وفق اصطلاح SKF تُنصّف الفترة لكل 15 C فوق 70 C، فتكون عند 85 C نسبة 0.5 من الفترة الأساسية وعند 100 C نسبة 0.25²³. لا يقدم أي مصدر في هذه المجموعة جدول فترات إعادة تشحيم لأنواع محامل أخرى غير محامل الكري عميقة الأخدود.

اختر السدّادة أو الحاجز الواقي الذي يحتفظ بالمواد المشحِّمة ويحجب ماء وغبار الموقع

يعتمد احتفاظ الشحم وحجب الملوثات أساسًا على السدّادة أو الحاجز الواقي المركَّب، لا على المادة المشحِّمة وحدها. سدّادة التماس المطاطية 2RS تحجب الغبار والماء أفضل من الحاجز المعدني، لكنها تخفض تصنيف السرعة وتقتصر على نحو 100 C^24,26.

الحاجز المعدني غير تلامسي ولا يوفر حماية حقيقية من الماء²⁶. السدّادة المتعرجة (labyrinth) غير التلامسية ليس فيها احتكاك، ولا حد للسرعة من السدّادة، ولا متطلب تشحيم عند السدّادة، مع نطاق حرارة معلن من -40 C إلى 140 C للبلاستيك ومن -40 C إلى 171 C للفولاذ أو الألومنيوم²⁷.

يمكن للسدادات المتعرجة أن تخدم التشحيم بالشحم أو بالزيت، لكن مع الزيت فقط إذا كان مستوى الزيت تحت قطر السدّادة، وهي تحجب الملوثات الدقيقة والخشنة بموثوقية على الأعمدة الأفقية^25,27. المحمل المشحّم بالشحم ذو الحاجز الواقي ليس مغلقةً، لكن يمكن سحب شحم جديد بالخاصية الشعرية أثناء دوران القفص⁴.

لا يذكر أي مصدر في هذه المجموعة متطلب سدّادة خاصًا بالتشحيم بالزيت مقارنة بالشحم.

تأكد من أن اتجاه العمود ومستوى الزيت يدعمان الطريقة المختارة

في حمام الزيت الساكن يعمل الوعاء الحامل كمخزن ذاتي، وعند السكون يقع مستوى الزيت أسفل مركز أدنى كرة أو أسطوانة بقليل^6,10. وهذا المستوى نفسه هو الشرط الذي تُبنى عليه حدود السرعة المدرجة لدى أحد المصنّعين، فمستوى الزيت وحد السرعة مرتبطان¹⁰.

السدّادة المتعرجة مع الزيت لا تُقبل إلا إذا كان مستوى الزيت تحت قطر السدّادة، والسد المتعرج موثوق على الأعمدة الأفقية²⁷. تحقق مما يلي قبل الالتزام بحمام زيتي.

• ✓تأكد من أن العمود أفقي إذا استُخدمت سدّادة متعرجة مع الزيت [S27].
• ✓تأكد من إمكانية بقاء مستوى الزيت تحت قطر السدّادة [S27].
• ✓تأكد من أن مستوى الزيت عند السكون يقع أسفل مركز أدنى عنصر دحرجة بقليل [S6,S10].
• ✓تأكد من أن الوعاء الحامل يمكنه العمل كمخزن مكتمل بذاته [S6].

تحقق من توافق الشحوم قبل خلطها أو تغييرها

خلط مواد تثخين غير متوافقة مثل الليثيوم مع البوليوريا قد يجعل الشحم يلين بشدة أو يتصلب، مما يؤدي إلى فشل التشحيم¹⁴. وحتى ضمن نوع التثخين نفسه، قد تتفاعل الزيوت الأساسية والإضافات، لذا يجب تنظيف المحمل جيدًا قبل تطبيق شحم مختلف¹⁴.

إذا كان الخلط لا مفرّ منه، اختبر التوافق وفق ASTM D6185، حيث يشير تغيّر نقطة الانقطاع أو فصل الزيت بأكثر من 15% إلى عدم التوافق¹⁴. يلاحظ المصدر نفسه أن الزيوت الأساسية الصناعية (synthetic) قد تُنتفخ أو تُتلف سدادات المطاط NBR، لذا يجب أيضًا فحص الشحم مقابل مادة السدّادة²⁶.

وازن تكاليف ملء نظام الزيت وعمالته وتسربه والتخلص منه مقابل محمل شحم مغلقة

يُذكر أن أنظمة الزيت تكلف أكثر من الشحم في الاستثمار الأولي والصيانة، وتثير مشكلات تسرب وتخلص، وتتطلب عمالة أكبر للحفاظ على المستويات⁶. ويوصف المحامل المشحّمة المغلقة بأنها خالية من الصيانة عمومًا، إذ إن ملء المصنع يصل عادةً إلى عمر خدمة المحمل³⁰.

ويضيف المصدر نفسه الذي سرد عيوب الزيت أنه في تطبيقات كثيرة تكون تلك العيوب غير مهمة مقارنة بتكلفة أعطال المحمل المتكررة وتوقف التشغيل تحت الاستمرار في استخدام الشحم⁶. لا يكمّم أي مصدر في هذه المجموعة فرق التكلفة أو ساعات العمل أو التخلص من الزيت أو الترشيح، لذا فالمقارنة توجيهية وليست حساب استرداد.

اترك قرار طريقة تشحيم نوع المحمل إلى المصنّع

تُثبت المصادر اختيار نوع المحمل حسب الحمل والسرعة، وتذكر على حدة أن الشحم هو صيغة التشحيم الأكثر شيوعًا للمحامل المغلقة ZZ و2RS، بينما تستخدم المحامل المفتوحة الزيت أكثر شيوعًا لأن التصميم المفتوح يسمح للزيت بالدخول والخروج بحرية^19,22,33. لا تربط المصادر نوعًا معينًا من المحامل بطريقة تشحيم بعينها.

لا يذكر أي مصدر في هذه المجموعة توصية بطريقة التشحيم لكل نوع محمل، لذا لا يمكن استنتاج أي مطابقة من هذا القبيل هنا. حيثما تجاوزت سرعة التشغيل 80% من السرعة الحدية في الكتالوج، سيحلل المصنّع التطبيق ويوصي بطريقة التشحيم والقفص^9,16.

بالنسبة لموضع محمل لا تظهر فيه الطريقة بوضوح من السرعة والحرارة وحدهما، فتلك الاستشارة هي الطريق إلى إجابة نوع المحمل.

حيث تختلف المصادر بشأن الأرقام التي تحدد القرار

رقمان يغذيان قرارات السدّادة والتكلفة غير متفق عليهما بين المصادر. أبقِ الموضعين مرئيين وتحقق من الذي ينطبق على مقاس محملك وواجبه التشغيلي.

ما لا تثبته المصادر

• لا يقدم أي مصدر إرشادات بشأن فترة تغيير الزيت أو عمر الزيت لحوض زيتي.
• لا يُعطى أي حد رقمي لـ n·dm أو لنسبة السرعة للشحم مقارنة بالحوض الزيتي؛ بل تُذكر فقط علاقة الـ66% وعتبة الاستشارة 80%.
• لا تُقدَّم أي جدول لحدود درجة حرارة الشحم حسب المُكثِّف أو الزيت الأساسي.
• لا تُقدَّم أي قدرة مُكمَّمة لتبديد الحرارة للشحم مقارنة بالحوض الزيتي.
• لا تُقدَّم أي توصية بطريقة التزليق لكل نوع من المحامل (ذات الأخدود العميق، والتلامس الزاوي، والكراسي الأسطوانية الكروية، والدفعية، وذات الأحمال العالية).
• لا تُقدَّم أي مقارنة مُكمَّمة للتكاليف أو ساعات العمل أو التخلص من الزيت أو تكاليف الترشيح بين الشحم والحوض الزيتي.
• لا تُقدَّم أي قاعدة تربط اتجاه التركيب بطريقة تزليق إلزامية.
• لا تُقدَّم أي تصنيف IP أو بيانات مُكمَّمة لاستبعاد الجسيمات للنوع 2RS مقارنة بـZZ.
• لا يقدم أي مصدر جدولًا لفترات إعادة التزليق لأنواع المحامل الأخرى غير محامل الأخدود العميق.