परिचय
लुब्रिकेटिंग सामग्री का चयन, और घर्षण जोड़ों (friction pairs) का संयोजन पाइपलाइन फिटिंग के निर्माताओं और कई अन्य उद्यमों दोनों के लिए एक प्रासंगिक कार्य है। घर्षण को उपकरणों के घटकों की विफलता और ऊर्जा हानि के मुख्य कारणों में से एक माना जाता है।
नियंत्रित परिस्थितियों में घर्षण और टूट-फूट (wear) के लिए सामग्री का परीक्षण करने, साथ ही घर्षण प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए, ट्राइबोटेक्निकल संयंत्रों का उपयोग किया जाता है। वे परीक्षण की जाने वाली सामग्री (नमूना और काउंटरबॉडी) के बीच संपर्क की योजना, घर्षण प्रकार (रोलिंग, स्लाइडिंग, स्लाइडिंग के साथ रोलिंग), गति की प्रकृति और अन्य मापदंडों के आधार पर भिन्न होते हैं।
Modengy की प्रयोगशाला में, रायशर्ट विधि (Reichert method) के अनुसार घर्षण के लिए त्वरित परीक्षण, ASTM G99 मानक (चित्र 1 देखें) पर, GOST ISO 16047 (थ्रेडेड कनेक्शन में टॉर्क और प्री-टाईटनिंग बल के लिए परीक्षण) पर परीक्षण किए जाते हैं।
चित्र 1. घर्षण मशीन। सामान्य स्वरूप और ASTM G99 मानक के अनुसार परीक्षण के लिए ब्लॉक
यह सबसे लोकप्रिय और सार्वभौमिक मानकों में से एक है जिसे पारंपरिक रूप से विश्व अभ्यास में सामग्री की घर्षण परस्पर क्रिया विशेषताओं की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।
लुब्रिकेटिंग सामग्री के परीक्षण की कार्यप्रणाली और चरण
लुब्रिकेटिंग सामग्री की एंटी-फ्रिक्शनल और एंटी-स्कोरिंग विशेषताओं की पहचान करने के लिए, ASTM G99 मानक और रायशर्ट विधि के अनुसार एकीकृत परीक्षण आयोजित किए जाते हैं।
घर्षण जोड़ों को डिजाइन करने और लुब्रिकेटिंग सामग्री का चयन करने के चरणों में त्वरित ट्राइबोटेक्निकल परीक्षण आयोजित करने से निम्नलिखित कार्य संभव होते हैं:
- घर्षण गुणांक और उसके बदलने की गतिशीलता को मापना
- घर्षण जोड़ के टूट-फूट प्रतिरोध (wear resistance) का पता लगाना
- रनिंग-इन क्षमता विशेषताओं का अध्ययन करना
- घर्षण तापन तापमान (frictional heating temperature) को मापना
- ट्राइबोलॉजिकल संयोजन विशेषताओं पर विभिन्न कारकों के प्रभाव को प्रकट करना
- कुछ विशिष्ट परिचालन स्थितियों के लिए इष्टतम यौगिक का चयन करने हेतु लुब्रिकेटिंग सामग्रियों के एंटी-वियर और एंटी-फ्रिक्शनल गुणों की पहचान करना।
ASTM G99 मानक के अनुसार परीक्षण 'स्फीयर-टू-प्लेन' योजना (चित्र 2 देखें), या स्लाइडिंग घर्षण पर 'पिन-टू-प्लेन' योजना पर किए जाते हैं। ये केंद्रित संपर्क योजनाएं नमूनों की सेटअप त्रुटियों को खत्म करने, मैक्रोलेवल पर रनिंग-इट अवधि को कम करने और परिणाम प्राप्त करने के समय को कम करने में सक्षम बनाती हैं।
चित्र 2. ASTM G99 मानक के अनुसार परीक्षण में घर्षण योजना
Modengy की प्रयोगशाला में स्थापित टेस्ट बेंच को ट्राइबोमेट्री के अग्रणी विशेषज्ञों की भागीदारी के साथ डिजाइन किया गया है, जो एक मान्यता प्राप्त मेट्रोलॉजिकल केंद्र में प्रमाणित है, और डेटा एकत्र करने वाले स्वचालित सिस्टम से लैस है।
ASTM G99 के अनुसार परीक्षणों के परिणामस्वरूप, स्लाइडिंग गति, संपर्क दबाव और शामिल लुब्रिकेटिंग सामग्री (चित्र 3 देखें) पर घर्षण गुणांक की निर्भरता पर डेटा प्राप्त करना संभव है, जिससे विनाशकारी टूट-फूट प्रकारों के महत्वपूर्ण संक्रमण बिंदुओं को प्रकट किया जा सके, घर्षण जोड़ के इष्टतम परिचालन मोड की पहचान की जा सके, घर्षण इकाइयों के सेवा जीवनकाल का पूर्वानुमान लगाया जा सके, और घर्षण तापन गतिशीलता का अध्ययन किया जा सके।
चित्र 3. तरल लुब्रिकेटिंग सामग्री के परीक्षण के लिए बाउल के साथ घर्षण मशीन
रायशर्ट विधि (चित्र 4 देखें) के अनुसार परीक्षणों का उद्देश्य लुब्रिकेटिंग और रचनात्मक सामग्रियों के एंटी-स्कोरिंग और एंटी-वियर गुणों का अनुमान लगाना है। यह परीक्षण विशेष रूप से उन उद्योग क्षेत्रों में प्रासंगिक है जहां इकाइयां बढ़े हुए भार के तहत काम करती हैं।
चित्र 4. रायशर्ट घर्षण मशीन
घर्षण योजना में एक निश्चित रोलर, एक घूमने वाला रोलर और एक लोडिंग लीवर शामिल है (चित्र 5 देखें)।
चित्र 5. रायशर्ट विधि के अनुसार परीक्षण में घर्षण योजना: 1 – एक घूमने वाला रोलर; 2 – एक निश्चित रोलर; 3 – एक लोडिंग लीवर
घर्षण और टूट-फूट के परीक्षण के चरण
- डेटा एकत्र करना और तकनीकी विशिष्टता बनाना
- परीक्षण आयोजित करने के लिए इष्टतम तकनीक का चयन करना, प्रयोग योजना और तकनीकी दस्तावेज विकसित करना
- परीक्षणों को क्रियान्वित करना
- परिणामों का विश्लेषण करना, रिपोर्ट कागजी कार्रवाई तैयार करना
- ग्राहक को परीक्षण परिणामों के अधिकार हस्तांतरित करना, घर्षण इकाई को अनुकूलित करने पर सिफारिशें प्रदान करना
परीक्षण प्रोटोकॉल। प्रयोगों के आधार पर क्या परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं?
परीक्षण परिणामों के आधार पर निकाले गए निष्कर्षों में सभी संभावित मापदंडों पर परीक्षण किए गए नमूनों की तुलना करना, तुलनात्मक ग्राफ तैयार करना, विशेषज्ञों से सिफारिशें देना शामिल है।
आइए एक उदाहरण के रूप में 5% समाधान के रूप में 'NNN' लुब्रिकेटिंग-एंड-कूलेंट फ्लूइड (लुब्रिकुलेंट) के एंटी-फ्रिक्शनल और एंटी-वियर गुणों की पहचान करने के लिए परीक्षण पूरा करने के बाद संकलित परीक्षण प्रोटोकॉल के निष्कर्षों को लेते हैं।
लुब्रिकेटिंग-एंड-कूलेंट तरल पदार्थों के सात नमूने रायशर्ट विधि और ASTM G99 मानक के अनुसार एकीकृत परीक्षणों में शामिल थे। नमूना संख्या 8 का परीक्षण बिना किसी लुब्रिकेटिंग सामग्री के किया गया था (चित्र 6 देखें)।
चित्र 6. रायशर्ट घर्षण मशीन पर परीक्षण के बाद के नमूने
रायशर्ट विधि के अनुसार लुब्रिकुलेंट परीक्षणों के बारे में निष्कर्ष
1. रायशर्ट विधि के अनुसार परीक्षण के परिणामों के आधार पर, लुब्रिकुलेंट का उपयोग टूट-फूट की तीव्रता को 1.8 गुना (नमूना संख्या 7) से लेकर 58 गुना (नमूना संख्या 3 / नमूना संख्या 5) तक कम करने में सक्षम बनाता है।
2. परीक्षण किए गए नमूनों में बाएं से दाएं टूट-फूट की तीव्रता के मामले में वृद्धि रेखा इस प्रकार दिखती है: [ संख्या 3 → संख्या 5 → संख्या 1 → संख्या 4 / संख्या 6 → संख्या 2 → संख्या 7 ] → संख्या 8।
3. नमूना संख्या 8 जिसका बिना किसी लुब्रिकुलेंट के परीक्षण किया गया था, ने टेंपर रंग (चित्र 3 देखें) प्राप्त कर लिए हैं जो काफी उच्च घर्षण हीटिंग तापमान का संकेत देते हैं। लुब्रिकुलेंट का उपयोग करके परीक्षण किए गए नमूनों पर ऐसा कोई प्रभाव नहीं देखा गया।
ASTM G99 मानक के अनुसार लुब्रिकुलेंट परीक्षणों के बारे में निष्कर्ष
1. ASTM G99 मानक के अनुसार परीक्षण परिणामों के आधार पर, लुब्रिकुलेंट का उपयोग स्थैतिक घर्षण गुणांक f0 को 7.7 गुना (नमूना संख्या 3) से 20.2 गुना (नमूना संख्या 4) तक कम करने में सक्षम बनाता है।
2. परीक्षण परिणामों के आधार पर, लुब्रिकुलेंट का उपयोग औसत घर्षण गुणांक fav को 5.5 गुना (नमूना संख्या 3) से 8.9 गुना (नमूना संख्या 7) तक कम करने में सक्षम बनाता है।
3. परीक्षण किए गए नमूनों में बाएं से दाएं औसत घर्षण गुणांक fav के मामले में वृद्धि रेखा इस प्रकार दिखती है: [संख्या 7 → संख्या 5 → संख्या 4 → संख्या 6 → संख्या 1 / संख्या 2 → संख्या 3] → संख्या 8।
सामान्य निष्कर्ष
1. इन सभी लुब्रिकुलेंट के नमूनों का उपयोग घर्षण प्रक्रिया को स्थिर करने में योगदान देता है क्योंकि यह घर्षण गुणांक मानों के प्रसार को कम करता है, और स्टिक-स्लिप मोशन को खत्म करता है।
2. नमूना संख्या 5 में, रायशर्ट विधि के परीक्षण परिणामों और ASTM G99 मानक के परीक्षण परिणामों के अनुसार, इष्टतम रैखिक टूट-फूट और औसत घर्षण गुणांक मान हैं।
3. नमूना संख्या 3 में न्यूनतम टूट-फूट है (रायशर्ट विधि के अनुसार), हालांकि, साथ ही, इस नमूने के औसत घर्षण गुणांक का मान सभी परीक्षण किए गए नमूनों में सबसे अधिक है। इसलिए, इस कारक का उपयोग निर्माता द्वारा कुछ विशिष्ट कार्यों को हल करने में किया जा सकता है।
4. रायशर्ट विधि और ASTM G99 मानक के अनुसार परीक्षण परिणामों के एकीकृत मूल्यांकन के कारण नमूना संख्या 2 में उच्चतम टूट-फूट और औसत घर्षण गुणांक मानों में से एक है।
स्रोत: निकोलाएंको आई. डी., मेल्निकोवा वी. ई. "Modenzhi" प्रयोगशाला में सामग्री का ट्राइबोलॉजिकल परीक्षण। घर्षण जोड़ों की संसाधन और ऊर्जा दक्षता का पूर्वानुमान। // पाइपलाइन फिटिंग और उपकरण। - 2025 - संख्या 1 (136)। पृ. 10-11
03.03.2025
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