شیفت صبحِ یک خط مونتاژ قطعهسازی، نوار نقاله اصلی بدنهها ناگهان متوقف میشود. اپراتور ابتدا فکر میکند سنسور ایمنی تریپ کرده، اما بوی تند روغن داغ و صدای «زوزهـسایش» از سمت گیربکس نشان میدهد مسئله جدیتر است. دمای پوسته گیربکس با ترمومتر لیزری حدود ۹۵ درجه ثبت میشود و چند دقیقه بعد، صدای تقه و قفلکردن خروجی رخ میدهد. تیم نت وقتی درپوش را باز میکند، روی دندهها خطوخش شدید و ذرات فلزی در روغن دیده میشود؛ چند دندانه هم لبپریدهاند. نتیجه روشن است: داغیِ مزمن، روانکاری ناکافی و در نهایت شکست دنده، یعنی توقف تولید و هزینهای که معمولاً خیلی بیشتر از «قیمت یک بشکه روغن» تمام میشود.
در این مقاله از مجله موتورازین، دقیقاً همین مسیر علت–معلولی را بررسی میکنیم: چگونه انتخاب نادرست روانکار، ویسکوزیته نامتناسب، کنترلنشدن دما و بارگذاری، سایش را تشدید میکند و به شکست دنده در گیربکسها و ریدوسرهای نوار نقاله میرسد؛ و چگونه با پایش وضعیت و معیار پذیرش کار، از تکرار توقف خط جلوگیری کنیم.
چرا گیربکس نوار نقاله داغ میکند؟ (رابطه مستقیم روانکاری، بارگذاری و دما)
داغی گیربکس یا ریدوسر در نوار نقاله معمولاً یک «علامت» است، نه یک «عیب مستقل». در عمل سه منبع اصلی تولید حرارت داریم: تلفات اصطکاکی در درگیری دندهها، تلفات یاتاقانها و تلاطم/برش روغن. اگر روانکاری درست نباشد، ضخامت فیلم روغن در نقطه تماس کم میشود، اصطکاک بالا میرود و دما افزایش پیدا میکند. افزایش دما خودش ویسکوزیته روغن را کاهش میدهد و فیلم نازکتر میشود؛ یعنی یک چرخه تشدیدکننده.
از طرف دیگر، نوار نقالهها بارگذاری یکنواخت ندارند. تغییر تیراژ، گیرکردن قطعه، استارتهای پیدرپی، یا افزایش تنش تسمه/زنجیر، همگی شوکلود ایجاد میکنند. شوکلود یعنی فشار تماسی بالاتر روی دندهها و نیاز به روغن با توان تحمل فشار (EP) و ویسکوزیته مناسب در دمای کارکرد. اگر ویسکوزیته پایین انتخاب شود، فیلم تحمل فشار را ندارد؛ اگر خیلی بالا انتخاب شود، تلاطم و تلفات برشی زیاد میشود و خودِ روغن باعث بالا رفتن دما میگردد.
- دما بالا میرود ⟵ اصطکاک/تلفات برشی زیاد
- ویسکوزیته میافتد ⟵ نازکشدن فیلم روغن
- تماس مرزی بیشتر میشود ⟵ سایش و میکروپیتینگ
- ذرات افزایش مییابد ⟵ تشدید سایش (اثر سنبادهای)
- لبپری/ترک ⟵ شکست دنده و توقف نوار نقاله
مسیر خرابی: از روانکاری نامناسب تا سایش و شکست دنده
برای اینکه تصمیم مهندسی بگیریم، باید «مسیر خرابی» را مرحلهبهمرحله ببینیم. در بسیاری از گیربکسهای نوار نقاله، مسئله از یک انتخاب ساده شروع میشود: روغنی که برای شرایط واقعی بارگذاری و دما مناسب نیست یا سطح افزودنی EP کافی ندارد. نتیجه اولیه، کاهش کیفیت فیلم روانکاری در درگیری دندههاست. سپس سایش چسبنده (scuffing) یا پیتینگ سطحی آغاز میشود. در این مرحله ممکن است فقط صدا کمی تغییر کند و دما چند درجه بالا برود؛ اما اگر ادامه پیدا کند، به میکروپیتینگ، زبری سطح و افزایش شدید اصطکاک میرسد.
وقتی ذرات ریز فلزی وارد روغن میشوند، اگر فیلتراسیون/پاکیزگی مناسب نباشد، روغن عملاً به یک ساینده تبدیل میشود. این همان نقطهای است که «خرابی بهصورت نمایی» رشد میکند: ذرات بیشتر ⟵ سایش بیشتر ⟵ ذرات بیشتر. نهایتاً ترکهای خستگی روی ریشه دندانه شکل میگیرد و در یک لحظه شوکلود (مثلاً گیرکردن پالت یا استارت زیر بار) شکست دنده رخ میدهد.
یکی از تکنسینهای نت در خطوط نوار نقاله میگفت: «معمولاً شکست دنده ناگهانی نیست؛ چند هفته قبلش صدا و دما نشانه میدهند، ولی چون خط باید کار کند، به تعویق میافتد و آخرش هزینه چندبرابر میشود.»
انتخاب روانکار گیربکس و ریدوسر: ویسکوزیته مناسب یعنی کنترل دما و تحمل بار
در گیربکسها و ریدوسرهای نوار نقاله، هدف روانکاری فقط «لغزندگی» نیست؛ هدف، ساخت فیلم پایدار در دمای کارکرد و زیر بار واقعی است. بنابراین انتخاب ویسکوزیته باید بر مبنای سه داده انجام شود: دمای محیط/سالن، دمای کارکرد پوسته، و نوع بارگذاری (پیوسته یا شوکدار). بسیاری از سایتها بهصورت تجربی از ISO VG 220 یا 320 استفاده میکنند؛ اما بدون اندازهگیری دما و بررسی بارگذاری، این انتخاب میتواند باعث داغی یا سایش شود.
قاعده عملی: اگر گیربکس در دمای کارکرد، خیلی داغ میشود و در عین حال نشانههای سایش/پیتینگ هم داریم، باید همزمان دو چیز را چک کنیم: (۱) آیا روغن بیش از حد غلیظ است و تلفات برشی ایجاد میکند؟ (۲) یا برعکس، روغن در دمای بالا رقیق میشود و فیلم تحمل فشار از دست میرود؟ پاسخ را با داده میگیریم: دمای پایدار پوسته، صدای کارکرد، وضعیت ذرات و شکل خرابی سطح دنده.
اگر برای تأمین و انتخاب روغنهای صنعتی استاندارد برای گیربکسها، واحد نت شما به یک مسیر تأمین پایدار و مشاوره فنی نیاز دارد، راهنمای روغن صنعتی در موتورازین نقطه شروع خوبی برای هماهنگی مشخصات، شرایط کار و برنامه روغنکاری است.
جدول تصمیم سریع: نشانهها، ریشه محتمل و اقدام اصلاحی
| نشانه در گیربکس/ریدوسر | ریشه محتمل (روانکاری/بار/دما) | اقدام اصلاحی مبتنی بر کنترل دما و بارگذاری |
|---|---|---|
| دمای پوسته بالا ولی روغن ظاهراً تمیز | ویسکوزیته خیلی بالا، تلاطم و تلفات برشی | بازنگری گرید ویسکوزیته + بررسی سطح روغن/تهویه؛ کاهش بارهای لحظهای (نرماستارت) |
| افزایش صدای زوزه و ذرات ریز فلزی | فیلم ناپایدار در دمای کارکرد، شروع سایش/میکروپیتینگ | کنترل دمای کارکرد (کولینگ/تهویه) + اصلاح بارگذاری (تنظیم کشش/همراستایی) + ارتقای روانکار EP |
| لبپری دندانه پس از گیرکردن بار | شوکلود + ویسکوزیته نامناسب یا EP ناکافی | کاهش شوکلود (کلاچ/لیمیتتورک) + بازنگری انتخاب روانکار بر اساس بارگذاری واقعی |
| کف و حباب در روغن و افزایش دما | هوادهی، سطح روغن نامناسب یا نشت هوا | اصلاح سطح روغن و آببندی + کاهش تلاطم؛ پایش دما برای جلوگیری از افت ویسکوزیته |
چه چیزهایی در سالن تولید، بارگذاری را بدتر و داغی را تشدید میکند؟
در خطوط خودروسازی و قطعهسازی، ریدوسر نوار نقاله اغلب قربانی تغییرات فرآیندی میشود؛ تغییراتی که در طراحی اولیه دیده نشدهاند. چند مثال واقعی از آنچه معمولاً در بازدیدهای میدانی دیده میشود:
- افزایش وزن ایستگاهها: اضافه شدن فیکسچر یا پالت سنگینتر باعث افزایش گشتاور دائم میشود و دما را بالا میبرد.
- همراستایی نامناسب: انحراف شفت یا کوپلینگ، بار شعاعی/محوری اضافی میدهد؛ نتیجه، تلفات یاتاقان و افزایش دماست.
- کشش بیش از حد تسمه/زنجیر: برای جلوگیری از لغزش، کشش را زیاد میکنند؛ اما گشتاور لازم بالا میرود و ریدوسر داغ میکند.
- استارت زیر بار و توقفهای مکرر: راهاندازی مستقیم یا کنترل ضعیف سرعت، شوکلود ایجاد میکند و خطر شکست دنده را بالا میبرد.
نکته کلیدی این است که «روانکار» بهتنهایی معجزه نمیکند. اگر بارگذاری خارج از محدوده باشد، حتی بهترین روانکاری هم فقط زمان خرابی را کمی عقب میاندازد. بنابراین اقدامات اصلاحی باید همزمان دما و بارگذاری را کنترل کنند: کاهش گشتاورهای لحظهای، اصلاح تنش نوار، همراستایی و تهویه مناسب گیربکس.
ریسکهای اجرایی در تعمیرگاه و سایت
حتی اگر بهترین تصمیم فنی را بگیرید، اجرای ضعیف میتواند دوباره همان مسیر خرابی را فعال کند. در گیربکسها و ریدوسرهای نوار نقاله، چند ریسک اجرایی پرتکرار وجود دارد که مستقیم روی دما، ویسکوزیته و سایش اثر میگذارند:
- مخلوطکردن روغنها: ترکیب دو روغن با بسته افزودنی متفاوت میتواند پایداری ضدکف/EP را بههم بزند و دما را بالا ببرد.
- پرکردن بیش از حد یا کمتر از حد: سطح بالاتر از استاندارد باعث تلاطم و افزایش دما میشود؛ سطح پایین هم فیلم روغن را مختل میکند و سایش را بالا میبرد.
- شستوشوی غیراصولی: ورود حلال یا باقیماندن رسوبات میتواند ویسکوزیته و پایداری روغن را تغییر دهد.
- آلودگی ذرات در هنگام تعویض: قیف، شیلنگ یا ظرف آلوده، یک «شروع فوری» برای سایش است.
- اتکا به لمس دست برای قضاوت دما: دما باید عددی ثبت شود؛ لمس دست معیار نیست.
برای تیمهایی که در چند شهر با اتوسرویس/تعمیرگاههای همکار کار میکنند، استانداردسازی اجرای سرویس مهم است.
پایش، مستندسازی و معیار پذیرش کار
برای جلوگیری از شکست دنده، «پایش وضعیت» باید قبل از خرابیِ آشکار شروع شود. در عمل، سه دسته داده بیشترین ارزش را دارند: دما، ارتعاش/صدا و وضعیت روغن. پیشنهاد عملی برای نوار نقالههای حیاتی این است که برای هر گیربکس، یک شناسنامه ساده بسازید: نوع گیربکس و ریدوسر، حجم روغن، گرید/ویسکوزیته، تاریخ تعویض، دمای نرمال پوسته در بار ثابت، و آلارمهای مجاز.
معیار پذیرش کار بعد از سرویس یا تعمیر هم باید شفاف باشد؛ وگرنه گیربکس «با ریسک پنهان» دوباره وارد مدار میشود. نمونه معیارهای قابل اجرا:
- پایداری دما: ثبت دمای پوسته در بار ثابت و مقایسه با خط پایه (Baseline). افزایش معنیدار، یعنی بارگذاری یا روانکاری هنوز مسئله دارد.
- کنترل صدا/ارتعاش: اگر ابزار دارید، ترند ارتعاش؛ اگر ندارید، حداقل ثبت تغییر الگوی صدا بهصورت استاندارد (قبل/بعد).
- بازدید چشمی روغن: کف، تغییر رنگ ناگهانی، یا ذرات قابل مشاهده باید بررسی شود.
- کنترل نشتی و ونت: نشتی باعث کمبود سطح و افزایش دما میشود؛ ونت بسته هم فشار و داغی را تشدید میکند.
اگر سازمان شما برنامه آنالیز دارد یا قصد راهاندازی آن را دارید، استفاده از چارچوبهای آنالیز روغن صنعتی و روندگیری (ترند) میتواند تشخیص را از «حدس» به «تصمیم» تبدیل کند.
اقدامات اصلاحی عملی: کنترل همزمان دما و بارگذاری
وقتی گیربکس یا ریدوسر نوار نقاله داغ میکند یا نشانههای سایش دارد، اقدام اصلاحی باید دو پایه داشته باشد: (۱) کنترل دما و (۲) کنترل بارگذاری. تغییر روغن بدون اصلاح بارگذاری، معمولاً فقط زمان توقف بعدی را جابهجا میکند.
۱) کنترل دما (بدون دستکاری بیهدف)
- ثبت دمای واقعی در سه حالت: بیبار، بار نامی، و بار نزدیک به پیک؛ سپس تعریف آلارم.
- بررسی سطح روغن مطابق دستور سازنده (نه بر اساس «چشم»). سطح زیاد = تلاطم = دما.
- بهبود دفع حرارت: تمیزکاری پرهها/بدنه، اطمینان از گردش هوا، حذف پوششهای انسدادی اطراف گیربکس.
- بازنگری ویسکوزیته: اگر دما مزمن بالا است، ممکن است گرید خیلی بالا باشد یا روغن در دمای کارکرد بیش از حد رقیق شود؛ تصمیم باید دادهمحور باشد.
۲) کنترل بارگذاری (ریشه بسیاری از شکستها)
- کاهش شوکلود با تنظیمات درایو، نرماستارت، یا محدودکننده گشتاور در نقاط بحرانی.
- تنظیم کشش نوار/زنجیر طبق استاندارد؛ کشش اضافه یعنی گشتاور اضافه و دمای بالاتر.
- همراستایی کوپلینگ/شفت و کنترل بارهای محوری/شعاعی.
- مدیریت تغییرات فرآیندی: اگر وزن پالت یا تیراژ تغییر کرده، بارگذاری واقعی را دوباره محاسبه کنید.
در بسیاری از صنایع ایران (بهخصوص در شهرهای گرم و مرطوب)، کنترل دما اهمیت دوچندان دارد. اگر سایت شما در جنوب است و با دمای محیط بالا کار میکنید، تأمین و هماهنگی روغن صنعتی در شهر بندرعباس میتواند به تثبیت کیفیت تأمین و کاهش ریسک توقف کمک کند؛ خصوصاً وقتی چندین گیربکس مشابه در خط دارید.
پرسشهای متداول
از کجا بفهمیم داغی گیربکس ناشی از ویسکوزیته اشتباه است یا بارگذاری زیاد؟
اگر با ثابت بودن بار، دما همچنان بالاست و با افزایش سطح روغن یا کفکردن تشدید میشود، احتمال تلفات برشی و ویسکوزیته نامناسب بیشتر است. اما اگر دما در زمان پیک تولید، گیرکردن قطعه یا استارتهای مکرر جهش میکند، بارگذاری و شوکلود عامل اصلی است. بهترین کار، ثبت دمای پوسته در سناریوهای مختلف و مقایسه با خط پایه است.
آیا غلیظتر کردن روغن همیشه جلوی سایش و شکست دنده را میگیرد؟
نه. روغن غلیظتر ممکن است فیلم را تقویت کند، اما میتواند تلاطم و تلفات برشی را افزایش دهد و دما را بالا ببرد؛ دمای بالاتر هم ویسکوزیته را کاهش میدهد و چرخه معکوس ایجاد میکند. انتخاب ویسکوزیته باید بر اساس دمای کارکرد و بارگذاری واقعی انجام شود، نه فقط بر اساس تجربههای عمومی.
چه نشانههایی قبل از شکست دنده در گیربکس نوار نقاله دیده میشود؟
معمولاً افزایش تدریجی دما، تغییر صدای زوزه، ایجاد لرزش محسوس، و آلودگی ذرات در روغن دیده میشود. در بازدید چشمی ممکن است تغییر رنگ روغن، کف یا بوی تند مشاهده شود. اینها نشانههای مناسب برای فعالکردن پایش وضعیت و توقف برنامهریزیشده هستند، قبل از اینکه شکست دنده ناگهانی رخ دهد.
اگر امکان آنالیز آزمایشگاهی نداریم، پایش وضعیت را چگونه شروع کنیم؟
از دادههای ساده اما منظم شروع کنید: دمای پوسته با ترمومتر، ثبت صدا/ارتعاش بهصورت مقایسهای (قبل و بعد از سرویس)، و بازرسی چشمی روغن از نظر کف و ذرات. یک برگه شناسنامه برای هر گیربکس درست کنید و روند (ترند) را ماهانه بهروزرسانی کنید. همین کار ساده، بسیاری از شکستهای پرهزینه را قابل پیشبینی میکند.
چرا بعضی گیربکسها بعد از تعویض روغن هم داغ میمانند؟
چون ریشه ممکن است بارگذاری باشد: کشش بیش از حد نوار، همراستایی بد، یا شوکلودهای فرآیندی. همچنین پرکردن بیش از حد، ونت بسته، یا آلودگی هنگام تعویض هم میتواند دما را بالا نگه دارد. در چنین شرایطی، باید همزمان کنترل دما و کنترل بارگذاری انجام شود و معیار پذیرش کار تعریف گردد.
جمعبندی
داغی گیربکس و ریدوسر نوار نقاله معمولاً «اولین هشدار» قبل از سایش شدید و شکست دنده است. مسیر خرابی اغلب از روانکاری نامناسب (ویسکوزیته یا توان EP نامتناسب)، پاکیزگی ضعیف و اجرای نادرست سرویس شروع میشود؛ سپس با افزایش دما، افت ویسکوزیته و تماس مرزی، سایش تشدید میگردد و در نهایت با یک شوکلود یا بارگذاری خارج از محدوده، شکست مکانیکی رخ میدهد. راهکار پایدار این است که انتخاب روانکار را دادهمحور کنید، دما را بهعنوان KPI ثبت و کنترل کنید، و بارگذاری را با اقداماتی مثل همراستایی، تنظیم کشش و کاهش شوکلود مدیریت نمایید. با پایش وضعیت و معیار پذیرش کار، توقف خط از «اتفاق ناگهانی» به «رویداد قابل برنامهریزی» تبدیل میشود.
بدون نظر