دانلود تحقیق روغنکاری

مقدمه

1- سیستم روغنکاری برای ایجاد روغنکاری و کاهش اصطکاک و خنک کردن تمام چرخ‌دنده‌ها، بلبرینگ‌ها و هزار خار ضروری است.

هم‌چنین باید توانایی این را داشته باشد تا مواد خارجی که اگر مثلا در جای بلبرینگ یا جعبه دنده باقی مانده و می‌توان باعث خرابی سریع شود را جمع‌آوری نماید.

به علاوه، روغن باید اجزای روغنکاری شده را که از مواد مقاوم ضدخوردگی ساخته شده‌اند محافظت نماید.

روغن باید این کارها را بدون این که خودش به طور قابل ملاحظه‌ای از بین برود یا زوال یابد انجام دهد.

2- نیازهای یک موتور توربو- ملخ‌دار تا حدودی با دیگر انواع موتورهای توربین گازی هواپیما متفاوتند.

این موضوع به علت روغنکاری اضافه چرخ‌دنده‌های تقلیل دهنده با بار زیاد ملخ و نیاز آن‌ها به منبع با فشار بالای برای مکانیزم کنترل گام ملخ است.

3- بیشتر موتورهای توربین گازی از یک سیستم روغنکاری گردشی محتوی روغن استفاده می‌کنند که در آن روغن در اطراف موتور پخش می‌گردد و سپس توسط تلمبه‌هایی یا پمپ‌هایی دوباره به مخزن روغن باز ‌می‌گردد.

اگرچه بعضی موتورها از سیستمی استفاده می‌کنند که به نام سیستم ضایعات کامل یا سیستم مصرفی شناخته شده است که در آن روغن پس از آن که موتور را روغنکاری می کند به بیرون ریخته می‌شود.

4- دو نوع سیستم پایه گردشی وجود دارند که به نام سیستم سوپاپ کاهش فشار و سیستم جریان کامل شناخته می‌شوند.

اختلاف و تفاوت اساسی بین آن‌ها در کنترل جریان روغن به بلبرینگ است.

درهر دو سیستم درجه حرارت و فشار روغن برای کارکرد مطمئن و صحیح موتور حیاتی هستند.

وسائل و تدارکاتی بنابراین به کار رفته‌اند تا این مواد در کابین خلبان بتوانند مشاهده شوند.

سیستم سوپاپ کاهش فشار

5- در سیستم سوپاپ کاهش فشار جریان روغن به شکاف‌های سطح اتکاء (بلبرینگ) توسط محدود شونده فشار در خط تغذیه به یک مقدار که برای آن تنظیم و طراحی شده است کنترل می‌شود.

این کار توسط استفاده از یک سوپاپ که توسط فشار فنر کنترل می‌شود صورت می‌گیرد که اجازه می‌دهد روغن به طور مستقیم از خروجی پمپ فشار به مخزن روغن باز گردد یا ورودی پمپ فشار البته وقتی که به مقداری که برای آن طراحی شده است برسد سوپاپ در مقدار فشاری باز می‌شود که مطابق با سرعت موتور در حالت بی‌بار است (idling).

بنابراین دادن یک فشار ثابت تغذیه در سرعت‌های معمول کار موتور را سبب می‌شود.

اگرچه افزودن سرعت موتور باعث می‌شود فشار شکاف بلبرینگ (سطح اتکاء) به سرعت بالا برود.

این موضوع اختلاف فشار بین شکاف اتکاء و تغذیه جت را کم می‌کند بنابراین سرعت جریان روغن را به بلبرینگ‌ها کاهش می‌دهد و هرچه که سرعت موتور افزایش می‌یابد برای کم کردن این مشکل یک سیستم سوپاپ کاهش فشار از فشار در حال افزایش شکاف اتکاء برای افزودن بار سوپاپ استفاده می‌کند و این موضوع یک سرعت جریان ثابت را در سرعت‌های بالای موتور حفظ می‌کند و این کار با افزایش فشار خط تغذیه هرچه که فشار شکاف اتکا زیاد می‌شود انجام می‌دهد.

6- شکل (1-8) نشان می دهد که سیستم سوپاپ کاهش فشار برای یک موتور توربو ملخ‌دار چگونه است و اجزای اصلی آن را که شامل یک سیستم روغنکاری موتور می‌شود به تصویر می‌کشد.

پمپ فشار روغن را از مخزن آن در طی یک صافی می‌کشد که این صافی چرخ‌دنده‌های پمپ را از ذرات معلق باقی مانده که ممکن است به مخزن وارد شده باشند حفاظت می‌کند.

سپس روغن از طی یک فیلتر فشار به سوپاپ کاهش فشار تحویل داده می‌شود که این سوپاپ یک فشار روغن تحویل داده شده ثابت را تضمین می‌نماید تا شکاف‌های اتکا موتور جت را تغذیه نماید.

بعضی از موتورها ممکن است یک سوپاپ کاهش اضافی داشته باشند (سوپاپ محدود کننده فشار) که در قسمت خروجی پمپ فشار روغن قرار گرفته است.

این سوپاپ طوری تنظیم شده است که مقدار لازم را برای باز شدن آن از مقدار فشار لازم برای سوپاپ کاهش فشار زیادتر باشد تا روغن را در مواقعی که سیستم متوقف شده و بلوکه شده است به قسمت ورودی پمپ فشار روغن هدایت نماید.

یک چنین سوپاپی هم‌چنین ممکن است در عرض فیلتر فشار تعبیه شود تا از کاهش مقدار روغن شکاف‌های اتکاء (بلبرینگ) جلوگیری نماید زیرا وقتی که در بعضی از قسمت‌هایش بلوکه می‌شود و می‌گیرد یا در مواقعی که موتور را در هوای سرد روشن می‌کنند و هنوز روغن سرد است و چگالی آن بالاست و از مقدار جریان کافی روغن به شکاف‌های اتکاء جلوگیری می‌کند بتوانند روغن را به آن‌ها برسانند و چرخ‌دنده‌های کاهش دهنده و سنجش گشتاور و سیستم‌های آن.

یک چنین سوپاپی هم‌چنین ممکن است در عرض فیلتر فشار تعبیه شود تا از کاهش مقدار روغن شکاف‌های اتکاء (بلبرینگ) جلوگیری نماید زیرا وقتی که در بعضی از قسمت‌هایش بلوکه می‌شود و می‌گیرد یا در مواقعی که موتور را در هوای سرد روشن می‌کنند و هنوز روغن سرد است و چگالی آن بالاست و از مقدار جریان کافی روغن به شکاف‌های اتکاء جلوگیری می‌کند بتوانند روغن را به آن‌ها برسانند و چرخ‌دنده‌های کاهش دهنده و سنجش گشتاور و سیستم‌های آن.

پمپ‌های تنظیف روغن را به مخزن آن باز می‌‌گردانند و این کار را از راه یک سرد کننده و یا خنک کننده روغن پی می‌گیرند.

در موقع ورود به مخزن هوای حل شده (حباب‌های هوای روغن) گرفته می‌شوند وآماده برای گردش می‌گردند.

سیستم جریان کامل 7- اگرچه سیستم سوپاپ کاهش فشار به طور رضایت‌بخشی برای موتورهایی که فشار شکاف اتکا کمی دارند عمل می‌نماید که سرعت موتور به جهت بالا نمی‌رود این سیستم غیرمفید برای موتورهایی است که فشار شکاف اتکا بالایی دارند به عنوان مثال: اگرشکاف اتکا به حداکثر 90 برسد در اینچ مربع، احتیاج به یک سوپاپ کاهش تنظیم شده در lb130 در اینچ مربع دارد تا کاهش فشار lb40 بر اینچ مربعی را در تغذیه روغن موتور جت تأمین نماید.

این موضوع به اهمیت استفاده از پمپ‌های بزرگ و مشکلات در رابطه با تأمین جریان روغن موتور نیاز در سرعت‌های پایین‌تر موتور می‌انجامد.

8- سیستم جریان کامل به سرعت‌های مورد نظر جریان روغن در عرض کل سرعت‌های ممکن در موتور جت می‌تواند برسد و این کار را با سوپاپ کاهش فشار و اجازه دادن به پمپ ارائه روغن با فشاری که به طور مستقیم تغذیه روغن موتور جت را تأمین می‌کند انجام می‌دهد.

شکل 2-8 یک مثال از این سیستم را نشان می‌دهد که ممکن است در موتورهای توربو فن دیده شود.

اندازه پمپ فشار توسط اندازه جریان مورد نیاز موتور در سرعت‌های حداکثر موتور محاسبه می‌شود.

استفاده از این سیستم اجازه می‌دهد که فشارهای کمتری داشته باشیم و از پمپ تنظیف استفاده می‌کنیم چون حجم زیادی از روغن که توسط سیستم کاهش فشار و سوپاپ آن ریخته شده است به بیرون در سرعت‌های حداکثر موتور رفع گردد.

9- برای جلوگیری از فشارهای بالای روغن که فیلترها و خنک‌کننده‌ها را خراب می‌کنند سوپاپ‌های محدود کننده فشار در نظر گرفته شده است که در سر راه آن‌ها قرار دارند و روغن را برمی‌گردانند.

این سوپاپ‌ها معمولا فقط وقتی کار می‌کنند که موتور در وضعیت شروع به کار درهوای سرد است و یا این که راه روغن مسدود شده باشد.

اخطارهای پیشرفته در مورد مسدود شدن آن فیلترها می‌توانند توسط علائم اخطار در کابین خلبان توسط کلیدهای تشخیص دهنده فشار که افزایش در اختلاف فشار بین ورودی و خروجی فیلتر را تشخیص می‌دهند نشان داده شوند.

سیستم ضایعات کامل (مصرفی) 10- برای موتورهایی که در بازه‌های زمانی کوتاه‌تری کار می‌کنند مثل موتورهای تقویتی و موتورهای بالابر عمودی سیستم روغن ضایعات کامل معمولا استفاده می‌شود.

این سیستم ساده است و امتیازاتی از قبیل کمی وزن را دارد زیرا احتیاجی به خنک کننده روغن، پمپ‌های تنظیف یا فیلترها ندارد.

در بعضی موتورها روغن توسط یک جریان مقاوم به بلبرینگ‌ها توسط پمپ پیستون به شناور انتقال می‌یابد که این پیتسون به صورت غیرمستقیم توسط محور کمپرسور به چرخش درمی‌آید.

در دیگر موتورها این روغن توسط پمپ نوع پیستونی که توسط فشار سوخت کار می‌کند تأمین می‌گردد (شکل 3-8) در این مورد آخری منابع روغن به طور اتوماتیک توسط سوپاپ قطع با فشار سوخت بالا (Cock) در طی روشن شدن موتور انتخاب می‌گردد و به طور یک ضربه‌ای به بلبرینگ‌های عقب و جلو انتقال می‌یابد.

در بعضی از موتورها تدارکاتی چیده شده‌اند برای تزریق دوباره که فقط به بلبرینگ‌های عقب داده می‌شود البته بعد از یک بازه زمانی مشخص شده.

11- بعد از روغنکاری دستگاه سوخت و بلبرینگ‌های جلویی روغن از بلبرینگ‌های جلویی تخلیه می‌شود و به یک سینی و مخزن جمع کننده می‌ریزد و دران موقع به یک جریان گاز دهانه خروجی ریخته می‌شود.

روغنی که از بلبرینگ‌های عقبی می‌گذرد به یک مخزن می‌ریزد که در عقب بلبرینگ‌ها قرار دارد یعنی درجایی که در اثر نیروی گریز از مرکز به وجود آمده تا موقعی که موتور خاموش شود.

این روغن سپس در محوطه خالی می‌شود و این کار از بین یک لوله مرکزی در دستگاه اگزوز و نرسیده به مخروط داخلی صورت می‌گیرد.

اجزای سیستم روغنکاری 12- مخزن روغن (شکل 4-8) معمولا روی موتور سوار می‌شود و معمولا یک قسمت مجزا است اگرچه ممکن است هم‌چنین به صورت یک قسمت جدایی‌ناپذیر از جعبه خارجی هم تعبیه شود.

این قسمت باید ملزوماتی داشته باشد تا بتوان سیستم روغنکاری را خالی یا مجددا پر کرد.

یک شیشه قابل دیدن یا یک عمق سنج هم‌چنین باید به کار برده شود تا به روغن اجازه دهد قابل بررسی قرار گیرذ و بتوان آن را چک کرد.

فیلتر هم می‌تواند از نوع ثقلی و هم از نوع پر کردن با فشار باشد.

در بعضی از موتورها هر دو نوع مورد ستفاده قرار می‌گیرند.

ملزوماتی هم‌چنین ساخته شده‌اند تا یک مقدار مداوم روغن را در دسترس هواپیما قرار دهند و طوری طراحی شده‌اند که در موقع پرواز به صورت وارونه بتوانند کماکان کار خود را انجام دهند.

از آن‌جایی که روغن با هوا در شکاف‌های اتکا مخلوط می‌گردد یک وسیله برای از بین بردن هوای روغن در مخزن روغن تعبیه شده است که هوا را از روغن برگشتی جدا می‌نماید.

13- پمپ‌های روغن برای کارکرد مؤثر موتور حیاتی می‌باشند.

عدم کارکرد صحیح پمپ ها لزوم خاموش کردن سریع موتور را باعث می‌شود.

برای این منظور میله‌های محرک پمپ روغن توسط غلاف‌های عرضی و شیارهای ضعیف همراه نیستند (بخش 7) زیرا باید مقدار لازم روغن را به طور مداوم تا جایی که امکان داشته باشد بدون توجه به خرای ایجاد شده پمپ نماید.

14- همان طور که ورودی روغن به تمام قسمت‌های موتور پخش می‌شود یک مقدار قابل ملاحظه از آب‌بندی هوا (بخش 9) با آن مخلوط می‌شود و حجم آن را افزایش می‌دهد.

به علاوه شکاف‌های اتکا در زیر فشارهای مختلف کار می‌کنند بنابراین برای جلوگیری از جریان بی‌حساب و زیاد این امر ضروری به نظر می‌رسد که پمپ تنظیف برای هر شکاف یا گذرگاه به طور جداگانه وجود داشته باشد.

15- پمپ‌های نوع دنده‌ای معمولا در سیستم‌های گردش روغن به کار می‌روند اما پمپ‌های پره‌دار و gerotor نیز گاهی در بعضی موتورها به کار می‌روند.

سادگی پمپ‌های تک ضربه‌ای (بخش 19) آن را برای موتورهایی که در یک بازه زمانی کوتاه و استفاده در سیستم ضایعات کامل روغن مناسب می‌سازند.

16- پمپ‌های چرخ‌دنده‌ای (شکل 5-8) تشکیل شده از یک جفت چرخ‌دنده فولادی که از داخل با هم درگیر هستند و در یک جعبه آلومینیومی تنگ و کوچک که دور چرخ‌دنده‌ها را با فاصله کمی می‌گیرد، قرار گرفته‌اند.

وقتی که چرخ‌دنده‌ها به گردش درمی‌آیند روغن به داخل پمپ جریان می‌یابد و بین دنده‌های چرخ و دیواره جعبه گردش می‌کند و در قسمت خروجی تحویل داده می‌شود و به دهانه خروجی می‌رسد.

17- از آن‌جایی که مقدار کمی روغن غیرقابل متراکم شدن در بین دنده‌های چرخ‌های درگیر با هم محبوس می‌شود و می‌توان باعث قفل هیدرولیکی شود و یا به پمپ زیان وارد نماید یک شکاف کاهش دهنده در آخرین قسمت‌های سطح جعبه محافظ تراشکاری می‌شود تا یک مسیر فرار برای روغن بلوکه شده ایجاد نماید.

18- پمپ‌های چرخ‌دنده‌ای هم به عنوان پمپ‌های فشار (تغذیه) مورد استفاده قرار می‌گیرند و هم به عنوان پمپ‌های تنظیف (برگشت) و در یک جعبه مشترک ساخته می‌شوند.

گروه پمپ‌های روغن متوسط سیستم گرداننده فرعی به حرکت درمی‌آیند (بخش 7) 19- پمپ‌های تک ضربه‌ای (شکل 6-8) یک مقدار روغن به اندازه استوانه خود دارند وقتی که پیستون در استوانه سیلندر به طرف بالا حرکت می‌کند در زیر کنترل دریچه دستگاه کنترل، روغن به سمت سوپاپ‌های خروجی فشرده می‌شود تا آن‌ها را باز کند و به روغن اجازه می‌دهد به بخش‌هایی که نیاز به روغنکاری دارند برسد.

وقتی که پیستون به بالای استوانه سیلندر می‌رسد سوپاپ‌های خروجی بسته میشود زیرا فشار روغن کم می‌شود.

دوباره پر کردن سیلندر پمپ روغن توسط نیروی وارده از