جهاز اختبار تآكل الكتلة على الحلقة

🔬 جهاز اختبار تآكل الكتلة على الحلقة (Block-on-Ring Wear Tester)

(ASTM D2714 / ASTM G77 / ISO 19291)

📌 تعريف الجهاز

يُستخدم جهاز اختبار تآكل الكتلة على الحلقة لقياس مقاومة التآكل والاحتكاك للزيوت، الشحوم، والمواد المعدنية تحت أحمال وضغوط محددة. يعتمد الاختبار على احتكاك كتلة معدنية ضد حلقة دوارة، مما يساعد في تقييم أداء مواد التشحيم وخصائص مقاومة التآكل في ظروف تشغيل واقعية.

✅ أهم التطبيقات:

• تقييم أداء زيوت التشحيم والشحوم في تقليل التآكل.
• اختبار المواد المعدنية والسيراميكية المستخدمة في التطبيقات الميكانيكية.
• تطوير مواد مقاومة للتآكل في البيئات القاسية.

✅ المعايير المعتمدة:

• ASTM D2714 – قياس مقاومة الاحتكاك والتآكل للزيوت والشحوم.
• ASTM G77 – تقييم خصائص التآكل لمواد التشحيم.
• ISO 19291 – قياس التآكل في ظروف ضغط مرتفع.

🛠 مكونات جهاز الاختبار

✅ حلقة دوارة (Rotating Ring) – مصنوعة من معدن معين (مثل الفولاذ) وتدور بسرعات مختلفة.
✅ كتلة اختبار (Test Block) – يتم الضغط بها على الحلقة الدوارة تحت حمولة ثابتة.
✅ نظام تحميل (Load System) – يطبق قوة محددة على الكتلة لمحاكاة ظروف التآكل الواقعية.
✅ وحدة قياس التآكل (Wear Measurement System) – تقيس فقدان الكتلة أو التغير في سطح العينة بعد الاختبار.
✅ جهاز تسجيل الاحتكاك (Friction Measurement Unit) – يسجل معامل الاحتكاك أثناء الاختبار.
✅ نظام تحكم بدرجة الحرارة – يسمح بإجراء الاختبار في ظروف حرارية مختلفة لمحاكاة بيئات التشغيل الحقيقية.

📋 الإجراء التجريبي

1️⃣ تحضير العينة

✅ يتم تنظيف وتجفيف الكتلة المعدنية والحلقة لضمان دقة النتائج.
✅ يتم اختيار نوع المادة للحلقة والكتلة بناءً على معايير الاختبار.
✅ يتم وزن الكتلة المعدنية قبل بدء الاختبار لقياس فقدان الوزن بعد التآكل.

2️⃣ ضبط الجهاز

✅ يتم تثبيت الحلقة الدوارة على المحور وتحديد سرعة الدوران (مثل 100 إلى 3000 دورة/دقيقة).
✅ يتم تثبيت الكتلة المعدنية وضبط الحمل المطبق (مثل 50N إلى 1000N حسب المواصفة).
✅ يمكن غمر العينة في الزيت أو الشحم إذا كان الاختبار يشمل تحليل مواد التشحيم.

3️⃣ تنفيذ الاختبار

✅ يتم تشغيل الجهاز وتركه يعمل لفترة زمنية محددة (مثل 30 إلى 60 دقيقة).
✅ يتم تسجيل معامل الاحتكاك ودرجة حرارة سطح التلامس أثناء الاختبار.
✅ بعد انتهاء الزمن المحدد، يتم إيقاف الجهاز وإزالة العينة لفحصها.

4️⃣ تحليل النتائج

✅ يتم وزن الكتلة المعدنية بعد الاختبار لمعرفة فقدان الكتلة بسبب التآكل.
✅ يتم فحص سطح التآكل تحت المجهر أو باستخدام تقنيات تحليل السطح مثل الميكروسكوب الإلكتروني (SEM).
✅ يتم مقارنة معدل التآكل ومعامل الاحتكاك مع المعايير المحددة لمعرفة جودة مواد التشحيم أو مقاومة المعدن المستخدم.

📊 تفسير النتائج

✅ إذا كان فقدان الكتلة منخفضًا → المادة أو الزيت المستخدم مقاوم للتآكل.
✅ إذا كان معامل الاحتكاك منخفضًا → الزيت أو الشحم يحقق أداءً جيدًا في تقليل الاحتكاك.
✅ إذا ظهرت تشققات أو تآكل شديد على الكتلة أو الحلقة → المادة قد لا تكون مناسبة لظروف الضغط العالي.

💡 نصائح لضمان دقة الاختبار

✔ استخدم مواد متوافقة مع متطلبات الاختبار (الفولاذ، السيراميك، إلخ).
✔ نظف العينة والجهاز قبل الاختبار لتجنب أي تداخل في النتائج.
✔ اضبط درجة الحرارة وسرعة الدوران وفقًا لظروف التشغيل الفعلية.
✔ اختبر عدة عينات للحصول على نتائج موثوقة وقابلة للمقارنة.