🔬 طريقة تحديد أداء الضغط الشديد (EP) لسوائل التشحيم
(Extreme Pressure Properties of Lubricating Fluids)
📌 تعريف الاختبار
اختبار أداء الضغط الشديد (EP) لسوائل التشحيم يهدف إلى قياس قدرة الزيت أو الشحم على تحمل الأحمال العالية ومنع التآكل والتلف في ظروف التشغيل القاسية. يعتمد الاختبار على تطبيق ضغط مرتفع بين سطحين معدنيين وتحليل مقاومة الزيت للفشل الميكانيكي.
✅ لماذا يُجرى الاختبار؟
- تقييم قدرة زيت التشحيم على حماية التروس والمحامل من التآكل في الأحمال العالية.
- مقارنة أداء إضافات الضغط الشديد (EP Additives) مثل مركبات الكبريت والفوسفور.
- تحسين تركيبات الزيوت الصناعية وزيوت المحركات والشحوم.
🛠 الطرق القياسية لاختبار الضغط الشديد (EP)
| طريقة الاختبار | المعيار الدولي | المبدأ الأساسي |
|---|---|---|
| اختبار أربع كرات (Four-Ball Test) | ASTM D2783 / ASTM D2596 | قياس الحمولة التي تؤدي إلى تلف الكرات المعدنية تحت التشحيم. |
| اختبار تآكل الكتلة على الحلقة (Block-on-Ring Test) | ASTM D2714 / ASTM G77 | تحديد مقاومة التآكل بين كتلة معدنية وحلقة دوارة مشحمة. |
| اختبار آلة التروس (FZG Test) | DIN 51354 / ISO 14635 | تقييم مقاومة زيت التروس للتآكل تحت ظروف تشغيل واقعية. |
| اختبار آلة فالكن (Falex Test) | ASTM D3233 | قياس مقاومة الزيت للتآكل تحت حمل متزايد تدريجيًا. |
📋 الإجراءات التجريبية الأساسية
1️⃣ اختبار أربع كرات (Four-Ball EP Test – ASTM D2783 / D2596)
✅ يتم تثبيت 3 كرات معدنية ثابتة تحت كأس اختبار، بينما تدور كرة معدنية رابعة عليها تحت حمولة متزايدة.
✅ يُضاف زيت التشحيم بين الكرات، ثم يبدأ الجهاز في تطبيق حمل متزايد حتى يحدث الفشل (توقف الحركة أو ضرر ميكانيكي).
✅ يتم تسجيل الحمل الحرج للفشل (Weld Load) وهو النقطة التي تلتحم عندها الكرات بسبب الضغط الشديد.
🔹 النتائج:
- كلما زادت قيمة Weld Load، زادت قدرة الزيت على تحمل الأحمال العالية.
- يتم تحليل قطر البلى (Wear Scar Diameter) على الكرات لتحديد مقاومة التآكل.
2️⃣ اختبار تآكل الكتلة على الحلقة (Block-on-Ring Test – ASTM D2714 / G77)
✅ يتم ضغط كتلة معدنية على حلقة دوارة مشحمة تحت حمل معين.
✅ يُقاس معدل التآكل من خلال فقدان الكتلة أو التغير في سطح المعدن بعد مدة الاختبار.
🔹 النتائج:
- إذا كان معدل التآكل منخفضًا، فإن الزيت يحتوي على إضافات EP فعالة.
- يتم مقارنة معامل الاحتكاك قبل وبعد الاختبار لمعرفة كفاءة الزيت في تقليل التآكل.
3️⃣ اختبار آلة التروس (FZG Gear Test – DIN 51354 / ISO 14635)
✅ يتم تشغيل مجموعة تروس مشحمة بسرعات مختلفة تحت أحمال متزايدة تدريجيًا.
✅ يتم قياس درجة التآكل على أسنان التروس بعد فترة تشغيل محددة.
🔹 النتائج:
- إذا لم يظهر تآكل واضح أو خدوش كبيرة، فإن الزيت مناسب للاستخدام في التروس عالية الضغط.
- يتم تقييم مستوى الحمل الحرج للفشل (Failure Load Stage) لتحديد متانة الزيت.
4️⃣ اختبار آلة فالكن (Falex Pin & Vee Block Test – ASTM D3233)
✅ يتم وضع قضيب معدني (Pin) بين كتلتين على شكل “V” مشبعتين بالزيت.
✅ يُطبق حمل متزايد تدريجيًا حتى يحدث الفشل أو التآكل الشديد.
🔹 النتائج:
- إذا تحمل الزيت حمولات عالية بدون حدوث ضرر كبير، فهو يحتوي على إضافات EP فعالة.
- يتم تحليل كمية فقدان المعدن ومعامل الاحتكاك.
📊 تفسير النتائج النهائية
✅ إذا سجل الزيت نقاط فشل مرتفعة (Weld Load عالية، تآكل منخفض، تحمل ضغط عالٍ) → أداء EP ممتاز، مناسب للتروس والمحامل ذات الضغط العالي.
✅ إذا كان معدل التآكل مرتفعًا أو معامل الاحتكاك مرتفعًا → قد يحتاج الزيت إلى إضافات EP إضافية أو تحسين التركيبة.
✅ إذا حدث التصاق ميكانيكي سريع (Welding or Seizure) → الزيت غير مناسب للأحمال العالية.
💡 نصائح لضمان دقة الاختبارات
✔ استخدم عينات زيوت نظيفة وممثلة للتركيبة الفعلية.
✔ تأكد من معايرة الأجهزة للحصول على نتائج دقيقة.
✔ قارن النتائج مع زيوت مرجعية معروفة الأداء.
✔ عند اختبار الشحوم، تأكد من التوزيع المتساوي للمواد الصلبة المضافة (مثل كبريتيد الموليبدينوم MoS₂ أو الجرافيت).
✔ إذا كانت نتائج اختبار واحد غير كافية، قم بإجراء اختبار EP آخر للتأكيد.
اترك تعليقاً