น้ำมันเกียร์อุตสาหกรรม
1.ช่วยป้องกันการสึกหรอของชุดเกียร์
ในขณะที่ขบกันจะเกิดแรงกระทำที่หน้าสัมผัสของฟันเกียร์ทั้งแนวตั้งฉากและด้านข้าง การเสียดสีย่อมเกิดการสึกหรอและเสียหายได้ น้ำมันเกียร์ที่ใช้จะต้องมีฟิล์มที่แข็งแกร่ง และสารรับแรงกดที่ทำหน้าที่ลดแรงเสียดทานและป้องกันการเสียดสีระหว่างผิวสัมผัสของเกียร์เพื่อป้องกันการส฿กหรอตลอดสภาวะการทำงาน
2. ระบายความร้อน
ในการหล่อลื่นชุดเกียร์พบว่ามีปริมาณน้ำมันเพียง2% ของน้ำมันในอ่างทั้งหมดที่ทำหน้าที่หล่อลื่นระหว่างฟันเกียร์ ส่วน 98% ที่เหลือทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการระบายความร้อน ในแต่ละครั้งที่ฟันเกียร์ขบกันแรงกดระหว่างฟันเกียร์จะทำให้เกิดความร้อนสะสมจนถึงจุดหนึ่งที่อุณหภูมิของของชุดเกียร์คงที่นั้นคือจุดที่ความร้อนที่เกิดจากการเสียดสีที่เกิดขึ้นเท่ากับความร้อนที่น้ำมันระบายให้กับอากาศหรือระบบหล่อเย็น ในกรณีที่น้ำมันเกียร์ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนจากชุดเกียร์ไปยังระบบหล่อเย็นได้ จะทำให้อุณหภูมิของชุดเกียร์สูงกว่าปกติ
3.ป้องกันสนิมและกำจัดสิ่งสกปรกออกจากระบบ
น้ำมันเกียร์ช่วยป้องกันสนิมโดยทำหน้าที่เคลือบผิวโลหะเพื่อป้องกันไมให้อากาศและน้ำมีโอกาศทำปฏิกิริยากับโลหะในขนาดเดียวกันน้ำหรือสารแปลกปลอมอื่นๆ เช่นเศษโลหะ หรือฝุ่นละอองจะถูกแขวนลอยในน้ำมันเกียร์ และกำจัดออกจากระบบโดยไส้กรองหรือเกิดการแยกตัวในอ่างน้ำมัน
การเลือกใช้น้ำมันเกียร์ที่ถูกต้องช่วยให้การทำงานของเกียร์สม่ำเสมอและได้ประสิทธิภาพสูงสุด การใช้น้ำมันเกียร์ไม่ถูกต้อง หรือคุณภาพต่ำจะทำให้เกียร์เกิดการสึกหรอ สั่น มีเสียงดัง สูญเสียกำลัง หรือเกิดความเสียหายในที่สุด
มีหลายปัจจัยที่ใช้พิจารณาก่อนการตัดสินใจเลือกใช้น้ำมันเกียร์
– อุณหภูมิเริ่มต้นก่อนการทำงานจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่เกียร์ทำงาน
– ชนิดของเกียร์ เช่น เฟืองไฮปอยด์ เฟืองเดือยหมู หรือ เฟืองดอกจอก
– วัสดุที่ใช้ทำเกียร์
– ลักษณะของโหลดที่กระทำกับชุดเกียร์ เช่น โหลดเป็นลักษณะต่อเนื่อง หรือเป็นจังหวะของรอบการทำงาน หรือลักษณะกระแทก (Shock Load)
น้ำมันเกียร์ที่ใช้ในปัจจุบัน สามารถแบ่งออกคราวๆได้ 3 ชนิด คือ
1. น้ำมันเกียร์สำหรับงานเบา เกียร์จะรับโหลดน้อยแต่ขณะเดียวกันความเร็วรอบจะสูง หน้าที่สำคัญของน้ำมันคือ ระบายความร้อน ดังนั้นจึงนิยมใช้น้ำมันที่ใสกว่าปกติ เช่นเบอร์ 68 หรือเบอร์100
2. น้ำมันเกียร์สำหรับงานปานกลางจนถึงหนัก เกียร์จะต้องทำงานที่ภายใต้แรงกดสูงซึ่งมีแนวโน้มที่จะสึกหรอได้ง่าย น้ำมันที่ใช้จะต้องมีสารรองรับแรงกดสูง(EP) เพื่อช่วยในการหล่อลื่น และป้องกันการสึกหรอที่อาจจะเกิดจากแรงกดหรือแรงสไลด์ หรือจากการกระแทก
3. น้ำมันเกียร์สังเคราะห์ ใช้หล่อลื่นชุดเกียร์ที่ต้องทำงานภายใต้สภาวะที่รุนแรงกว่าปกติ เนื่องจากน้ำมันแร่ธรรมดาไม่สามารถรองรับการทำงานได้ โดยทั่วไปน้ำมันสังเคราะห์จะเหมาะกับชุดเกียร์ที่ต้องรองรับโหลดสูงเป็นพิเศษ หรืออุณหภูมิสูงกว่าปกติ หรือเพื่อเพิ่มอายุการใช้งานของน้ำมันให้ยาวนานขึ้น (Full for life)
น้ำมันสังเคราะห์ที่นำมาผลิตเป็นน้ำมันเกียร์ส่วนใหญ่จะเป็นสาร PolyalkyleneGlycoleหรือเรียกสั้นๆว่า PAG เนื่องจากมีลักษณะโดเด่นเหนือกว่าน้ำมันสังเคราะห์ชนิดอื่นๆ
– การหล่อลื่น(Lubricity) PAG มีฟิมล์น้ำมันที่แข็งแกร่งไม่สลายตัว เมื่อได้รับความร้อน หรือโหลด ช่วยให้หล่อลื่นเกียร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
– ค่าดัชนีความหนสูง (Extra High viscosity Index) PAGมี ค่าVI สูงกว่า200 เมื่อเทียบกับน้ำมันแร่ที่มีค่า VI 100 หรือน้ำมันสังเคราะห์อื่นๆ เช่น PAO ที่มี ค่า VI น้อยกว่า 150 ค่าดัชนีความหนืดที่สูงช่วยให้น้ำมันสามารถรักษาความหนืดได้คงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิการใช้งาน และฟิมล์น้ำมันยังคงมีความหนาพอที่จะแยกผิวสัมผัสของเกียร์ออกจากกันแม้ทำงานภายใต้สภาวะความร้อนสูง
– ความคงตัวสูง (Thermal & Oxidation stability) PAG ทนต่อความร้อนและต้านทานการเกิดปฏิกิริยาออกซเดชั่นได้อย่างดีเยี่ยมทำให้อายุการใช้งานนานกว่า
สารที่เกิดจากการเสื่อมสภาพของPAG จะเปลี่ยนเป็นสารประกอบที่ละลายในตัวมันองได้ ดังนั้นการใช้ PAG เป็นน้ำมันเกียร์จะช่วยให้ชุดเกียร์สะอาด และช่วยระบายความร้อนได้ดียิ่ง เนื่องจากการเสื่อมสภาพของ PAG ไม่ทิ้งคราบเขม่าหรือคราบยางเหนียวในระบบ ผิดกับน้ำมันสังเคราะห์บางชนิดที่เมือเกิดการเสื่อมสภาพสารประกอบที่เกิดขึ้นจะไม่ละลายในตัวมันเองและจะแยกตัวออกมา ทำให้มีคราบเขม่าหรือคราบยางเหนียวในระบบ
คุณสมบัติหลักของน้ำมันเกียร์ในอุตสาหกรรม (Industrial Gear oil) ควรมีอะไรบ้าง
1.ป้องกันการสึกหรอของชุดเกียร์ ดังนั้นน้ำมันเกียร์จะต้องมีชั้นฟิลมที่แข็งแรง มีสารรับแรงกด (EP) เพื่อลดแรงเสียดทานและลดการเสียดสีระหว่างผิวสัมผัสของเกียร์
2.ระบายความร้อน น้ำมันเกียร์ที่ดีจะต้องถ่ายเทความร้อนได้ดี ถ้าไม่สามารถถ่ายเทความร้อนจากชุดเกียร์ไปยังระบบหล่อเย็นได้ จะทำให้อุณหภูมิของชุดเกียร์สูงเกิดความเสียหายได้
3.ป้องกันสนิมและกำจัดสิ่งสกปรก น้ำมันเกียร์ทำหน้าที่เคลือบผิวโลหะเพื่อกันไม่ให้อากาศและน้ำทำปฏิกิริยากับโลหะในขนาดเดียวกันน้ำหรือสารแปลกปลอมอื่นๆ จะถูกแขวนลอยในน้ำมันเกียร์ และกำจัดออกจากระบบโดยไส้กรองหรือเกิดการแยกตัวในอ่างน้ำมัน
การเลือกใช้น้ำมันเกียร์ที่ถูกต้องช่วยให้การทำงานของเกียร์สม่ำเสมอและได้ประสิทธิภาพสูงสุด การใช้น้ำมันเกียร์ไม่ถูกต้อง หรือคุณภาพต่ำจะทำให้เกียร์เกิดการสึกหรอ สั่น มีเสียงดัง สูญเสียกำลัง หรือเกิดความเสียหายในที่สุด
หลักการเลือกใช้น้ำมันเกียร์อุตสาหกรรมมีอะไรบ้าง
1. อุณหภูมิก่อนการทำงานจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่เกียร์ทำงาน
2. ชนิดของเกียร์เป็นลักษณะแบบไหน
3. วัสดุที่ใช้ผลิตเกียร์
4. ภาระงานที่กระทำกับชุดเกียร์ เช่น รับภาระงานหนักต่อเนื่อง, เป็นรอบ ๆ การทำงาน หรือกระแทก (Shock Load)
อายุการใช้งานของน้ำมันเกียร์นานแค่ไหน
อายุการใช้งานของน้ำมันเกียร์ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิที่ชุดเกียร์ทำงาน สภาวะแวดล้อม และอื่น ๆ โดยทั่วไปชุดเกียร์ที่ต้องรับภาระหนักควรเปลี่ยนทุก ๆ 3 เดือน หรือสังเกตุจากสีของน้ำมันถ้าเริ่มมีสีขุ่น คล้ำ หรือเหม็นไหม้ ควรเปลี่ยนทันที ถ้าปล่อยไว้โดยไม่เปลี่ยน ชุดเกียร์จะสึกหรออย่างรวดเร็ว
ขอบคุณที่มา http://www.sgl1.com และ http://www.yukonlubricants.com/