তৈলাক্তকরণ ডিভাইসের শ্রেণীবিভাগ

ঘর্ষণ জোড়ার মধ্যে বিভিন্ন তৈলাক্তকরণ উপাদান অনুসারে, তৈলাক্তকরণকে তরল (তরল, গ্যাস) তৈলাক্তকরণ এবং কঠিন তৈলাক্তকরণে (লুব্রিকেন্ট দেখুন) ভাগ করা যায়। ঘর্ষণ জোড়ার মধ্যে বিভিন্ন ঘর্ষণ অবস্থা অনুসারে, তৈলাক্তকরণকে তরল তৈলাক্তকরণ এবং সীমানা তৈলাক্তকরণে ভাগ করা যায়। তরল তৈলাক্তকরণ এবং সীমানা তৈলাক্তকরণের মধ্যে তৈলাক্ত অবস্থাকে মিশ্র তৈলাক্তকরণ বা আংশিক ইলাস্টিক তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণ বলা হয়। তরল তৈলাক্তকরণ উপযুক্ত অবস্থার অধীনে, দুটি পারস্পরিক ঘর্ষণ পৃষ্ঠ একটি নির্দিষ্ট বেধ (1.5 থেকে 2 মাইক্রনের বেশি) সান্দ্র তরলের একটি স্তর দ্বারা পৃথক করা যেতে পারে এবং তরল চাপ দ্বারা বাহ্যিক ভার ভারসাম্যপূর্ণ হয়। তরল স্তরের বেশিরভাগ অণু ঘর্ষণ পৃষ্ঠের আয়নিক বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা প্রভাবিত হয় না এবং অবাধে চলাচল করতে পারে, অর্থাৎ, ঘর্ষণ শুধুমাত্র তরল অণুর মধ্যে লুব্রিকেশন অবস্থায় থাকে। তরল তৈলাক্তকরণের ঘর্ষণ সহগ খুবই কম (0 থেকে কম৷{9}}1)৷ লুব্রিকেটিং ফিল্মের চাপ যেভাবে তৈরি হয় সে অনুযায়ী তরল তৈলাক্তকরণকে গতিশীল তৈলাক্তকরণ এবং স্থির তৈলাক্তকরণে ভাগ করা যায়। ঐতিহ্যগত লুব্রিকেশন মেকানিক্স গবেষণায়, ঘর্ষণ বডি এবং লুব্রিকেটিং ফ্লুইডকে যথাক্রমে রিজিড বডি এবং সান্দ্র তরল (নিউটনিয়ান ফ্লুইড) হিসেবে গণ্য করা হয়। আসলে, ঘর্ষণ শরীর একটি স্থিতিস্থাপক শরীর, কিন্তু কখনও কখনও এটি একটি অনমনীয় শরীর হিসাবে সরলীকৃত করা যেতে পারে। তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণ যা ইলাস্টিক বিকৃতি এবং সান্দ্রতার উপর চাপের প্রভাব বিবেচনা করতে হয় তাকে ইলাস্টিক তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণ বলে। ঘর্ষণ বডি যখন প্লাস্টিকের অবস্থায় থাকে, তখন যে তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণকে প্লাস্টিকের প্রভাব বিবেচনা করতে হয় তাকে প্লাস্টিক তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণ বলে। তরল তৈলাক্তকরণের ঐতিহ্যগত গবেষণা পদ্ধতি 1886 সালে শুরু হয় এবং প্রতিষ্ঠাতা ছিলেন যুক্তরাজ্যের ও. রেনল্ডস। পরবর্তী প্রজন্মরা সম্মিলিতভাবে ঐতিহ্যগত লুব্রিকেশন মেকানিক্সের গবেষণার ফলাফলকে ক্লাসিক্যাল লুব্রিকেশন মেকানিক্স হিসেবে উল্লেখ করেছে। তরল তৈলাক্তকরণে, তরলের সান্দ্রতা সাধারণত সান্দ্রতা দ্বারা মূল্যায়ন করা হয়। চিত্র 1 একটি মডেল দেখায় যা অনুমান করে যে তরলটি অসংকোচনীয় এবং একটি ল্যামেলার পদ্ধতিতে প্রবাহিত হয়। স্পর্শক গতির সাথে তরলটির সান্দ্র শিয়ার প্রতিরোধের মধ্যে সম্পর্ক, অর্থাৎ শিয়ার স্ট্রেস τ এবং বেগ গ্রেডিয়েন্ট (লেমিনার দিক y এর দিকে লম্ব বরাবর তরল বেগ u এর পরিবর্তনের হার) যেখানে η হল সমানুপাতিক ধ্রুবক, অর্থাৎ সান্দ্রতা, যা গতিশীল সান্দ্রতা নামেও পরিচিত। উপরের সম্পর্কটিকে তরল লেমিনার প্রবাহের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ আইন বলা হয় (চিত্র 2), যা নিউটনের অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ আইন নামেও পরিচিত। যেসব তরল প্রবাহের আচরণ এই নিয়মের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ তাদেরকে নিউটনীয় তরল বলে। লিপিড প্লাস্টিক বডিগুলির জন্য (যাকে নন-নিউটনিয়ান তরল বলা হয়), সংশ্লিষ্ট অভ্যন্তরীণ ঘর্ষণ আইন যেখানে τ0 হল লিপিডের প্রাথমিক শিয়ার প্রতিরোধ। কখনও কখনও সময়ের উপর তরল প্রবাহের নির্ভরতাও বিবেচনা করা উচিত। রেনল্ডস সমীকরণ হল মৌলিক সমীকরণ যা তরল গতিশীল লুব্রিকেশন ফিল্মের চাপ বন্টন বর্ণনা করে। ঐতিহ্যগত রেনল্ডস সমীকরণটি সান্দ্র তরলের গতি সমীকরণের উপর ভিত্তি করে তৈরি, যা নেভিয়ার-স্টোকস সমীকরণ নামেও পরিচিত। ভর ধারাবাহিকতা সমীকরণের সাথে মিলিত হওয়ার পরে নির্দিষ্ট অনুমানের উপর ভিত্তি করে এটি সরলীকৃত হয়। সার্বজনীন রেনল্ডস সমীকরণ যা তরল তৈলাক্তকরণ ফিল্মের চাপ বন্টন বর্ণনা করে: যেখানে v1 এবং v2 হল যথাক্রমে x দিক বরাবর সীমানা পৃষ্ঠ 1 এবং 2 এর বেগ; t হল সময়; η হল তরলের গতিশীল সান্দ্রতা; p হল তরল ফিল্মের চাপ; h হল তরলের ঘনত্ব; এবং h হল ফিল্ম বেধ। এই সমীকরণের বাম দিকের দুটি পদ ফিল্মের চাপ বন্টনকে চিহ্নিত করে, এবং ডান দিকের তিনটি পদ তরল গতিশীল তৈলাক্তকরণ ফিল্ম চাপের কারণগুলিকে নির্দেশ করে, যথা ওয়েজিং এফেক্ট, সারফেস স্ট্রেচিং এফেক্ট এবং স্কুইজিং এফেক্ট। সাধারণত পৃষ্ঠের প্রসারিত প্রভাব খুব ছোট এবং উপেক্ষা করা যেতে পারে। যখন ফিল্ম বেধ h পরিবর্তিত হয় না, স্কুইজিং প্রভাবও উপেক্ষা করা যেতে পারে। অতএব, বেশিরভাগ কাজের অবস্থার অধীনে, লুব্রিকেটিং তরল এর ওয়েজিং প্রভাব হল প্রধান শব্দ যা ফিল্ম চাপ তৈরি করে। গ্যাস হাইড্রোডাইনামিক তৈলাক্তকরণের জন্য, সাধারণ রেনল্ডস সমীকরণে একটি রাষ্ট্রীয় সমীকরণ যোগ করতে হবে। যদি লুব্রিকেটিং গ্যাসটিকে একটি বাস্তব গ্যাস হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং পলিট্রপিক সম্পর্ককে সন্তুষ্ট করে, অতিরিক্ত সমীকরণটি হল: যেখানে T হল পরম তাপমাত্রা; R হল নির্দিষ্ট গ্যাসের গ্যাস ধ্রুবক; n হল পলিট্রপিক সম্প্রসারণ সূচক, n=cp/cv, cp এবং cv হল যথাক্রমে স্থির চাপে নির্দিষ্ট তাপ এবং স্থির আয়তনে নির্দিষ্ট তাপ। যখন n=1, এটি হল সমতাপীয় প্রবাহ; যখন n=1.401 (বাতাস), এটি diabatic প্রবাহ। উপরন্তু, যখন লুব্রিকেটিং ফিল্মের তাপমাত্রা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়, সান্দ্রতার একটি উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটায়, তখন একই সাথে সমাধান করার জন্য সাধারণ রেনল্ডস সমীকরণে একটি শক্তি সমীকরণ যোগ করতে হবে। সীমানা তৈলাক্তকরণ তৈলাক্ত অবস্থা যখন দুটি পারস্পরিক ঘষা পৃষ্ঠের মধ্যে একটি পাতলা ফিল্ম (সীমানা ফিল্ম) থাকে। এই ঘটনাটি সাধারণত ঘটে যখন মেশিনটি চালু বা বন্ধ করা হয়। সীমানা ফিল্ম শোষণ ফিল্ম এবং প্রতিক্রিয়া ফিল্ম (চিত্র 3) বিভক্ত করা যেতে পারে. ঘর্ষণ পৃষ্ঠে শোষিত লুব্রিকেন্টে পোলার অণু দ্বারা গঠিত ফিল্মকে শোষণ ফিল্ম বলে। শোষণ ফিল্মকে আরও বিভক্ত করা হয় শারীরিক শোষণ ফিল্ম এবং রাসায়নিক শোষণ ফিল্মে। ① দৈহিক শোষণ ফিল্ম: অণুর আকর্ষণ শক্ত পৃষ্ঠের মেরু অণুগুলিকে দৃঢ়ভাবে শোষণ করে এবং সেগুলিকে এক থেকে একাধিক আণবিক স্তরের পুরুত্বের সাথে একটি পৃষ্ঠের ফিল্ম তৈরি করার জন্য একটি দিকনির্দেশক পদ্ধতিতে সাজানো হয়। ② রাসায়নিক শোষণ ফিল্ম: তৈলাক্ত তেলে কিছু জৈব যৌগের অবক্ষয় বা পলিমারাইজেশন বিক্রিয়া (যেমন ডায়ালকিল ডিথিওফসফেটস, ডিব্যাসিক অ্যাসিড ডাইওল এস্টার ইত্যাদি) বা ভ্যালেন্স ইলেকট্রনের বিনিময়ের ফলে সৃষ্ট রাসায়নিক বাঁধাই বল দ্বারা গঠিত পৃষ্ঠ ফিল্ম। ধাতু পৃষ্ঠের উপর ইলেক্ট্রন দিয়ে তৈলাক্ত তেলে পোলার অণু, যা তৈরি করে ধাতব সাবানের মেরু অণুগুলি একটি দিকনির্দেশক পদ্ধতিতে সাজানো হয় এবং পৃষ্ঠের উপর শোষণ করে একটি পৃষ্ঠ ফিল্ম তৈরি করে। লুব্রিকেটিং তেলের সংযোজন, যেমন সালফার, ফসফরাস এবং ক্লোরিনের মতো জৈব যৌগ ধারণকারী চরম চাপের এজেন্ট, ধাতব পৃষ্ঠের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করে একটি পৃষ্ঠের ফিল্ম তৈরি করে যা একটি বড় লোড সহ্য করতে পারে, যাকে একটি প্রতিক্রিয়া ফিল্ম বলে। দুটি ঘর্ষণ পৃষ্ঠের উত্তল শিখরগুলি যখন সরাসরি যোগাযোগ এবং আপেক্ষিক গতিতে থাকে তখন উত্পন্ন ঘর্ষণীয় তাপের ক্রিয়ায়, প্রতিক্রিয়া ফিল্মটি ক্রমাগত গঠিত এবং ধ্বংস হয়। শোষণ ফিল্ম যখন স্যাচুরেশনে পৌঁছায়, তখন মেরু অণুগুলি ঘনিষ্ঠভাবে সাজানো হয় এবং অণুর মধ্যে সংহত বল ফিল্মটিকে একটি নির্দিষ্ট লোড বহন করার ক্ষমতা দেয়, যা দুটি ঘর্ষণ পৃষ্ঠকে একে অপরের সাথে সরাসরি যোগাযোগ করতে বাধা দেয়। চিত্র 4 হল শোষণ ফিল্মের তৈলাক্তকরণ প্রভাবের একটি মডেল। ঘর্ষণ জোড়া যখন একে অপরের সাপেক্ষে স্লাইড করে, তখন শোষণ ফিল্ম দুটি ব্রাশের মতো একে অপরের সাপেক্ষে স্লাইড করে, যা একটি লুব্রিকেটিং ভূমিকা পালন করতে পারে এবং ঘর্ষণ সহগকে কমাতে পারে। প্রতিক্রিয়া ফিল্ম একটি উচ্চ গলনাঙ্ক আছে, মেনে চলা সহজ নয়, কম শিয়ার শক্তি আছে, কম ঘর্ষণ প্রতিরোধের আছে, এবং ক্রমাগত ধ্বংস এবং গঠিত হতে পারে, তাই এটি ধাতব পৃষ্ঠের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ প্রতিরোধ করতে পারে এবং একটি লুব্রিকেটিং ভূমিকা পালন করতে পারে। শোষণ ফিল্মের তৈলাক্তকরণ কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করার কারণগুলির মধ্যে রয়েছে পোলার অণুর গঠন এবং শোষণের পরিমাণ, তাপমাত্রা, গতি এবং লোড। মেরু অণুতে কার্বন পরমাণুর সংখ্যা বৃদ্ধি পেলে ঘর্ষণ সহগ কমে যায়। যখন পোলার অণুগুলির শোষণের পরিমাণ স্যাচুরেশনে পৌঁছায়, তখন ফিল্মের তৈলাক্তকরণ কর্মক্ষমতা ভাল এবং স্থিতিশীল হয়। যখন অপারেটিং তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট সীমা অতিক্রম করে, তখন শোষণ ফিল্মটি ছড়িয়ে ছিটিয়ে বা শোষণ করা হবে এবং তৈলাক্তকরণ ব্যর্থ হবে। সাধারণত, একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত গতি বৃদ্ধির সাথে শোষণ ফিল্মের ঘর্ষণ সহগ হ্রাস পায়। স্বাভাবিক কাজের অবস্থার অধীনে, শোষণ ফিল্মের ঘর্ষণ সহগ শুষ্ক ঘর্ষণের সমান এবং লোড দ্বারা প্রভাবিত হয় না। প্রতিক্রিয়া ফিল্মের অত্যন্ত উচ্চ চাপের মধ্যে একটি শক্তিশালী অ্যান্টি-আনুগত্য ক্ষমতা রয়েছে এবং এর তৈলাক্তকরণ কার্যকারিতা যে কোনও শোষণ ফিল্মের চেয়ে বেশি স্থিতিশীল। একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত গতি বৃদ্ধির সাথে সাথে এর ঘর্ষণ সহগ বৃদ্ধি পায়। প্রতিক্রিয়া ছায়াছবি প্রায়ই ভারী লোড, উচ্চ গতি এবং উচ্চ তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে ব্যবহার করা হয়। নির্দিষ্ট কাজের পরিস্থিতিতে, সীমানা ফিল্মের ফাটল প্রতিরোধ করার ক্ষমতাকে সীমানা ফিল্মের শক্তি বলা হয়। এটি সমালোচনামূলক pv মান, সমালোচনামূলক তাপমাত্রা মান বা সমালোচনামূলক ঘর্ষণ সহগ দ্বারা প্রকাশ করা যেতে পারে। ① সমালোচনামূলক pv মান: স্বাভাবিক সীমানা তৈলাক্তকরণে, যখন লোড p বা গতি v একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়, তখন ঘর্ষণ জোড়ার তাপমাত্রা হঠাৎ বেড়ে যায় এবং ঘর্ষণ সহগ এবং পরিধান তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায়। সংশ্লিষ্ট pv মান যখন সীমানা ফিল্মের শক্তি সীমা মান পর্যন্ত পৌঁছায় তখন তাকে সমালোচনামূলক pv মান বলা হয়। ② সমালোচনামূলক তাপমাত্রা মান: যখন ঘর্ষণ পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সীমানা ফিল্মের ব্যাধি, নরম হওয়া বা গলে যাওয়ার মাত্রায় পৌঁছায়, তখন শোষণ ফিল্ম শোষণ করে, ঘর্ষণ সহগ দ্রুত বৃদ্ধি পায় তবে এখনও কিছু তৈলাক্তকরণ প্রভাব থাকে। এই সময়ের তাপমাত্রাকে প্রথম ক্রিটিক্যাল তাপমাত্রা বলা হয়। যখন তাপমাত্রা ক্রমাগত বাড়তে থাকে যেখানে লুব্রিকেটিং তেল (গ্রীস) পলিমারাইজ বা পচন ধরে, সীমানা ফিল্মটি সম্পূর্ণরূপে ভেঙে যায়, ঘর্ষণ জোড়া আঠালো হয়ে যায় এবং পরিধান দ্রুত বৃদ্ধি পায়, তখন তাপমাত্রাকে দ্বিতীয় সমালোচনামূলক তাপমাত্রা বলা হয়। সীমানা ফিল্মের শক্তি পরিমাপের জন্য সমালোচনামূলক তাপমাত্রা প্রধান পরামিতি। ③ জটিল ঘর্ষণ সময়: সীমানা ফিল্ম যখন তৈলাক্তকরণ ব্যর্থতায় পৌঁছে তখন বারবার ঘর্ষণের সংখ্যাকে সমালোচনামূলক ঘর্ষণ সময় বলে
লুব্রিকেটিং তেল ফিল্মের পরিধান-হ্রাসকারী স্তর তৈরি করার জন্য আপেক্ষিক ঘর্ষণে দুটি পৃষ্ঠের মধ্যে লুব্রিকেন্ট যুক্ত করা ঘর্ষণ সহগকে হ্রাস করতে পারে, ঘর্ষণ প্রতিরোধ বজায় রাখতে পারে এবং শক্তি খরচ কমাতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ভাল তরল ঘর্ষণ অবস্থার অধীনে, এর ঘর্ষণ সহগ যতটা কম 0.001 বা তারও কম হতে পারে। এই সময়ে, ঘর্ষণ প্রতিরোধ প্রধানত তরল লুব্রিকেটিং ফিল্মের অণুগুলির মধ্যে পারস্পরিক স্লাইডিংয়ের কম শিয়ার প্রতিরোধের। ঘর্ষণ পৃষ্ঠের মধ্যে লুব্রিকেন্টগুলি শক্ত কণা পরিধান, পৃষ্ঠের মরিচা এবং ধাতব পৃষ্ঠের মধ্যে ঢালাই এবং ছিঁড়ে যাওয়ার কারণে পরিধান বজায় রাখতে পারে। অতএব, ঘর্ষণ পৃষ্ঠের মধ্যে পর্যাপ্ত লুব্রিকেন্ট সরবরাহ করা হলে, ভাল তৈলাক্তকরণের অবস্থা তৈরি করা যেতে পারে, তেল ফিল্ম ক্ষতিগ্রস্ত হওয়া থেকে প্রতিরোধ করা যেতে পারে, এবং অংশগুলির মিলিত নির্ভুলতা বজায় রাখা যেতে পারে, যার ফলে ব্যাপকভাবে পরিধান বজায় রাখা যায়। লুব্রিকেন্ট ঘর্ষণ সহগ কমাতে পারে এবং ঘর্ষণ তাপের উত্পাদন বজায় রাখতে পারে। আমরা জানি যে ঘর্ষণ কাটিয়ে উঠতে চলমান যন্ত্রের দ্বারা করা কাজগুলি সমস্তই তাপে রূপান্তরিত হয়, যার একটি অংশ শরীর থেকে বাইরের দিকে ছড়িয়ে পড়ে এবং যার একটি অংশ যন্ত্রের তাপমাত্রা ক্রমাগত বৃদ্ধি করে। তরল লুব্রিকেন্ট ব্যবহার করে কেন্দ্রীভূত সঞ্চালন তৈলাক্তকরণ সিস্টেম ঘর্ষণ দ্বারা উত্পন্ন তাপ কেড়ে নিতে পারে, শীতল করার ভূমিকা পালন করতে পারে এবং প্রয়োজনীয় তাপমাত্রা সীমার মধ্যে যন্ত্রপাতির ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করতে পারে। যন্ত্রপাতির পৃষ্ঠ অনিবার্যভাবে পার্শ্ববর্তী মাধ্যমের (যেমন বায়ু, জল, জলীয় বাষ্প, ক্ষয়কারী গ্যাস এবং তরল ইত্যাদি) সংস্পর্শে আসবে, যার ফলে মেশিনের ধাতব পৃষ্ঠ মরিচা, ক্ষয় এবং ক্ষতিগ্রস্থ হবে। বিশেষ করে ধাতব উদ্ভিদ এবং রাসায়নিক উদ্ভিদের উচ্চ-তাপমাত্রার কর্মশালাগুলি ক্ষয় এবং পরিধানে আরও গুরুতর। বাষ্প ইঞ্জিন, কম্প্রেসার, অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন ইত্যাদির সিলিন্ডার এবং পিস্টনের জন্য, লুব্রিকেটিং তেল কেবল লুব্রিকেট এবং ঘর্ষণ কমাতে পারে না, তবে সিলিং প্রভাবকেও বাড়িয়ে তুলতে পারে, যাতে অপারেশন চলাকালীন কোনও বায়ু ফুটো না হয় এবং কাজের দক্ষতা উন্নত হয়। গ্রীস একটি সীল গঠনের উপর একটি বিশেষ প্রভাব ফেলে, যা ঘর্ষণ জোড়ায় জল বা অন্যান্য ধুলো এবং অমেধ্যকে প্রবেশ করা থেকে বাধা দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, গ্রীস দিয়ে লেপা তেল-নিমজ্জিত প্যাকিংয়ের ব্যবহার জলের পাম্প শ্যাফ্টের মাথার সিলের উপর একটি ভাল লুব্রিকেটিং প্রভাব ফেলে এবং পাম্পের শরীরে প্রবেশ করা থেকে ফুটো এবং ধূলিকণা রোধ করতে পারে এবং একটি ভাল সিলিং ভূমিকা পালন করতে পারে। এছাড়াও, তৈলাক্ত তেলের কম্পন এবং শব্দ কমানোর প্রভাবও রয়েছে।