ماذا تسمي القوة المعرقلة بين طبقات السائل، وما هي قوة الاحتكاك، ولماذا يستخدم الزيت في المكائن ولماذا يستخدم الماء؟

1 إجابات
profile/لينا-نواف-سماره
لينا نواف سماره
مهندسة في وزارة الإدارة المحلية (٢٠١٨-٢٠١٩)
.
١٣ مارس ٢٠٢١
قبل ٤ سنوات
القوة المسؤولة عن الإحتكاك بين طبقات السائل والتي تؤثّر على السوائل المتحركة، وكذلك القوة المؤثّرة بين السائل والجدران الأخرى الملاصقة، المسؤول عن ذلك هي "خاصية اللزوجة".

فمثلاً، إذا قمت بصب كوبًا من العصير لنفسك، ستلاحظ بأنَّ السائل يتدفق بحرية وبسرعة. ولكن سوائل أخرى ستلاحظ بأنّها تتدفق ببطء ويلتصق بالإبريق. الفرق هو احتكاك السوائل، سواء أكان داخل السائل نفسه أو بين السائل ومحيطه. 
وتُسمّى هذه الخاصية لزوجة السوائل. حيث يحتوي العصير على لزوجة منخفضة، بينما يحتوي السائل الآخر على لزوجة عالية. 

- وإن جئنا للتعريف الدقيق للزوجة فهو يعتمد على التدفق الصفحي أو غير المضطرب. ويختلف هذا التدفق، فعندما يكون التدفق رقائقيًا، تتدفق الطبقات بدون اختلاط. وعندما يكون التدفق مضطربًا، تختلط الطبقات، وتحدث سرعات كبيرة في اتجاهات أخرى غير الإتجاه العام للتدفق. 

- وبالنسبة لمفهوم الإحتكاك، بالمختصر المفيد، يعتمد الإحتكاك على أنواع المواد الملامسة ويتناسب مع القوة الطبيعية. مثلاً، قد ترى بأن جسمًا ينزلق على الأرض بسرعة ابتدائية ولا توجد قوة مطبقة تستقر بسبب قوة الاحتكاك. ويوجد تطبيقات لقوانين نيوتن على ذلك. 

- أمّا عن سبب استخدام الزيت في المكائن وعن سبب استخدام الماء، فإنَّ لذلك تأثير على الماكنة أو الآليات المستخدمة. 

أسباب استخدام الزيت: 

فالماء له آثار ماكرة. قد يكون الفشل بسبب تلوث المياه كارثيًا، لكنه قد لا يكون فوريًا. العديد من حالات الفشل التي يتم إلقاء اللوم عليها في مواد التشحيم ناتجة بالفعل عن الماء الزائد. وفيما يلي بعض تأثيرات الماء على المعدات: 

  1. عمر أقصر للمكونات بسبب الصدأ والتآكل. 
  2. الحفر بالماء/ التعرية والتجويف البخاري. 
  3. التقصف الهيدروجيني. 
  4. تسبب في فقدان طبقة الزيت أو رواسب الماء العسر. 
  5. الصدأ والتآكل. 
  6. تهاجم المياه أسطح الحديد والصلب لإنتاج أكاسيد الحديد. حيث يتحد الماء مع الحمض الموجود في الزيت ويتسبب في تآكل المعادن الحديدية وغير الحديدية. ويؤدي التآكل إلى الكشف عن المعدن الذي يتآكل بسهولة أكبر في وجود الماء والحمض. 
  7. حدوث التعرية، التي تحدث التآكل عندما تومض المياه على الأسطح المعدنية الساخنة وتسبب التنقر. 

- إلّا أنَّ هناك حالات يتم استخدام الماء فيها، مثلاً: في حالة فقدان قوة الفيلم. 

يتم حماية محامل العناصر المتدحرجة وخط الخطوة لأسنان التروس لأن لزوجة الزيت تزداد مع زيادة الضغط. بينما الماء لا يمتلك هذه الخاصية. تظل لزوجته ثابتة (أو تنخفض قليلاً) مع زيادة الضغط. 

- فيكون التأثيرات على زيت التشحيم ضارة بنفس القدر، حيثُ: 

  1. يسرع الماء أكسدة الزيت. 
  2. يستنفد مثبطات الأكسدة ومزيلات الإستحلاب. 
  3. قد يتسبب في ترسب بعض المواد المضافة. 
  4. يتنافس مع المضافات القطبية للأسطح المعدنية. 

 


المراجع: