آناليز گريس

آناليز گريس

آناليز گريس، روش تشخيص با ارزشي براي مراقبت وضعيت (CM) دستگاه ها است. نمونه هاي ارائه شده گريس براي ارزيابي مشكلات خاص و به عنوان راه كاري مناسب براي انجام تعميرات پيش گيرانه (Predictive) مورد استفاده قرار مي گيرد.

زماني كه نتيجه هاي آناليز گريس كاركرده و گريس كار نكرده مقايسه شود، شدت تشكيل آلودگي، از بين رفتن خواص ادتيوها، فساد گريس و شدت سايش مشخص شده و در نتيجه مي تواند تحت مراقبت قرار گيرد.

دانستن اين خصوصيات، براي تصميم گيري قطعي در انجام تعميرات و حفاظت از تجهيزات، بسيار مهم است.

در حال حاضر در برخي از كشورهاي پيشرفته علاوه بر روش هاي معمول، برخي روش هاي مدرن تر (مانند TGA و FTIR ) نيز متداول است كه در اين مبحث بررسي مي شوند.

تجربه نشان داده است كه بيشتر خرابي هاي ياتاقان، در صورتي كه وابسته به روانكاري باشد، از يك علت ريشه اي و اصلي ناشي مي شود. بنابراين با نمونه برداري از گريس هاي درحال استفاده و ارائه آنها براي آناليز مي توان به نتايج مفيدي در مورد انتخاب گريس، فاصله زماني گريس كاري مجدد و مكانيسم سايش، دست پيدا كرد.

    تغيير در قوام گريس

    گريس از روغن پايه، عامل سفت كننده (تغليظ كننده) و ادتيو تشكيل شده است. قوام گريس توسط نوع و نسبت عامل سفت كننده به روغن و ويسكوزيته آن كنترل مي شود. گريس در اثر كاركرد مي تواند با توجه به تاثيرات آلودگي، فقدان روغن و يا سايش مكانيكي، سخت و يا نرم شود. در روش كلاسيك كه قوام گريس را اندازه گيري مي كند، از تست نفوذ مخروطي (مطابق با استاندارد ASTM-D217 ) استفاده مي شود. در اين آزمايش، گريس تا دماي25 درجه سانتي گراد حرارت داده شده و زير نوك مخروط آزمايش قرار مي گيرد (شكل1) مخروط، درون گريس نفوذ كرده و ميزان نفوذپذيري را بر حسب دهم ميلي متر اندازه مي گيرند. هر چه نفوذپذيري بيشتر باشد، قوام گريس كمتر است.

در حقيقت، نفوذپذيري گريس، مشخصه اي است كه انجمن بين المللي روانكاري گريس (NLGI) بر مبناي آن عمل مي كند. لازم به ذكر است كه روش نفوذ مخروطي ( براساس استاندارد ASTM-D217 ) نيازمند حجم نسبتاً زيادي از نمونه گريس است و به طور معمول بر روي نمونه گريس كاركرده، اجرا نمي شود.

    روش جايگزين ASTM-D1403 در مقايسه با ASTM-D217 به نمونه گريس كمتري (يك دوم يا يك چهارم) نيازمند بوده و آناليز گريس كاركرده را نيز ممكن مي سازد.

    روش جايگزين مدرن تر جهت تعيين تغييرات قوام گريس هاي كاركرده، آناليز وزن سنجي حرارتي (TGA) است. در اين روش، جرم نمونه گريس را قبل و بعد از حرارت دادن آن اندازه گرفته و ميزان كاهش وزن گريس حرارت داده شده را تعيين مي كنند. اين آناليز مي تواند در يك محيط خنثي (نيتروژن) يا فعال (اكسيژن) انجام شود. كاهش وزن گريس در دماي خاص، كاربر را قادر مي سازد كه نسبت روغن به تغليظ كننده را با گريس كارنكرده، مقايسه كند.

    ضد اكسيداسيون ها در گريس

    گريس ها مانند روغن ها حاوي ادتيوهاي گوناگوني هستند. ميزان آنتي اكسيدان ها در گريس به طور خاص عمر مفيد گريس را تعيين مي كند. آناليز (Differential Scanning Calerimetry) DSC روش نويني براي اندازه گيري ميزان اكسيداسيون در گريس كاركرده (مطابق استانداردASTM-D5483 ) مي باشد و در مقايسه با گريس كارنكرده، اين روش مي تواند براي تعيين عمر مفيد باقي مانده گريس، استفاده شود. در روش DSC نمونه گريس كاركرده در داخل سلول آزمايش قرار مي گيرد. سلول حرارت داده شده، به وسيله اكسيژن تحت فشار قرار مي گيرد. (در يك دماي ثابت) با انجام واكنش هاي اگزوترميك و آزاد شدن حرارت (بالا رفتن دماي سلول) زمان شروع اكسيداسيون مشخص مي شود. با اندازه گيري و مقايسه زمان شروع اكسيداسيون گريس كاركرده با گريس كارنكرده، تخمين پايداري اكسيداسيون گريس ممكن مي شود.

 گرانروي گريس

    گرانروي گريس اغلب قابل فهم نيست. براي تعيين گريس مناسب، با توجه به اهداف روانكاري، گرانروي سينماتيك روغن پايه داراي اهميت زيادي مي باشد.

    از آنجايي كه گريس، يك سيال غير نيوتني است (گرانروي سيالات غير نيوتني با تنش برشي تغيير مي كند)، تنها قادر به اندازه گيري گرانروي ظاهري (مجازي) آن هستيم. تعيين گرانروي ظاهري گريس بر اساس استاندارد ASTM-D1092 صورت مي گيرد. اين تست نيروي مورد نياز براي حركت گريس در يك »Orifeas « تحت فشار را اندازه مي گيرد. اين تست روشي ايده آل براي تعيين خواص جريان پذيري گريس در ميان لوله ها، خطوط و تجهيزات پخش كننده گريس بوده و قابليت پمپ شدن گريس را تعيين مي كند.

    البته ممكن است اندازه گيري هاي رئولوژي گريس، جايگزين روش هاي نفوذپذيري مخروطي و اندازه گيري ويسكوزيته ظاهري گريس شود (رئولوژي عبارتست از مطالعه تغيير شكل و جريان ماده، زماني كه تحت فشار قرار گيرد.) يك رئومتر براي انجام آزمايش، فقط به چند گرم از نمونه نيازمند است و اطلاعات بيشتري نسبت به نفوذپذيري مخروطي و ويسكوزيته ظاهري ارائه مي دهد. به اين دليل اندازه گيري هاي رئولوژي، روش ايده آل براي مقادير ناچيز گريس است.

نقطه قطره اي شدن (افت)

    نقطه قطره اي شدن گريس، دمايي است كه در آن دما، گريس از حالت نيمه جامد (ژلاتيني) به مايع تغيير شكل مي دهد. به وسيله نقطه قطره اي شدن مي توان بالاترين دماي قابل كاربرد گريس را تعيين كرد كه اين دما حدود50 درجه

    سانتي گراد زير نقطه قطره اي شدن گريس است. با تعيين نقطه قطره اي شدن گريس، انتخاب يك گريس مناسب (از نظر شرايط دمايي و حرارتي) براي يك كاربرد خاص آسان تر مي شود.

آلودگي گريس كاركرده

    بسياري از خرابي هاي زودرس ياتاقان ها، مربوط به آلودگي است. ممكن است آلودگي گريس، علاوه بر آلودگي هاي ناشي از سايش و آلودگي هاي محيطي (مانند آب و خاك) مربوط به اختلاط انواع مختلف گريس ها باشد. اين يك نظريه اساسي در گريس ها است چرا كه تغليظ كننده هاي متفاوت با يكديگر ناسازگارند و اين مسئله منجربه تغيير اساسي در نفوذپذيري گريس و هم چنين جدا شدن روغن از تغليظ كننده مي شود.

    براي تعيين وجود آلودگي در گريس روش هاي گوناگوني وجود دارد. آلودگي ناشي از آب يا اختلاط با گريس هاي ديگر را مي توان به وسيله روش آناليز اسپكتروسكوپي (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) FTIR مشخص كرد به وسيله اين روش مي توان نوع تغليظ كننده، غلظت و هم چنين محصولات جانبي ايجاد شده در اثر اكسيداسيون را تعيين كرد. چنانچه گريس به آلودگي در اثر اختلاط با گريس هاي ديگر مشكوك باشد، مي توان با انجام آناليزهاي عنصري (Elemental Analysis) به وجود فلزات معمول در عامل تغليظ كننده پي برد. براي مثال گريسي كه قرار است پايه آن آلومينيوم باشد و با يك گريس پايه كلسيم آلوده (مخلوط) شده باشد، آناليز اسپكتروسكوپيك وجود فلزات آلومينيوم و كلسيم را نشان خواهد داد كه حاكي از وجود آلودگي در گريس است.

    دو روش قراردادي و كلاسيك براي اندازه گيري آلودگي ناشي از سايش وجود دارد. اين دو روش عبارتند از روش هاي فروگرافي و آناليز عنصري.

    زماني كه برآورد كمي ذرات ناشي از سايش در نمونه گريس كاركرده، مشكل باشد، انتخاب روش آناليز عنصري مناسب است. در حالي كه روش فروگرافي (كه ماهيتاً يك تكنيك كيفي است) در تعيين مكانيسم سايش و شدت مشكلات در ياتاقان ها، يك روش ايده آل است.

    روش انجام آناليز فروگرافي بر روي گريس كاركرده بدين صورت است كه ذرات ناشي از سايش، از درون نمونه گريس خارج شده و توسط يك ميكروسكوپ، تشخيص داده مي شوند.

    اغلب با توجه به نوع ذرات (Morphology) ، علل ريشه اي خرابي زودرس ياتاقان، تعيين مي شود. روش هايي جديد آناليز گريس هاي كاركرده، روش هايي جامع هستند كه تنها به حجم ناچيزي از نمونه احتياج دارند.

   : Refrence

    - Practicing Oil Analysis

    - Herguth Laboratories

www.manufacture.blogfa.com

وظایف روغن

ظایف عمده روغن عبارتند از :

1.       ایجاد فیلم روغن بین سطوحی که روی هم می لغزند.

نظیر رینگ و پیستون روی سطح سیلندر و یا میل لنگ روی سطح یاتاقان.

فیلم روغن عبارت است از یک لایه نازک روغنی که بین سطوح قرار گرفته و از تماس دو سطح با یکدیگر جلوگیری می نماید.برای مثال دو قطعه شیشه را اگر بخواهیم روی هم حرکت دهیم ، این کار به سختی صورت می گیرد و دو سطح روی هم اثر تخریبی و خش خواهند گذاشت ولی با استفاده از فیلم روغن بین دو سطح می توان از تماس آنها جلوگیری کرد.

2.       جلوگیری از زنگ زدن قطعات داخلی.

3.       جذب حرارت از قطعات داخلی و انتقال آن به جداره های بیرونی.

4.       آب بندی محفظه بمنظور جلوگیری از خروج گازهای متصاعد شده در موتورها.

5.       شناورسازی براده ها و ذرات ریز داخلی و انتقال انها به داخل فیلترها.

واضح است که روغنی دارای کیفیت بالاتر است که بتواند پنج وظیفه فوق را بهتر انجام دهد.

یکی از خصوصیات مهم در شناسایی روغن گرانروی یا ویسکوزیته (viscosity) آن می باشد.

گرانروی : عبارت است از مقاوت روغن در مقابل جاری شدن.

روغن بایستی نه آنقدر غلیظ باشد که نتواند داخل شیارهای نفوذ کند و نه آنقدر دارای غلظت کمی باشد که همواره بین قطعات نشست نموده و فیلم روغن را تشکیل ندهد.

روغنها در بازار معمولاً با اعدادی مانند 30،40، 50 معرفی می شوند و این اعداد نشان دهنده زمانی هستند که حجم ثابتی از روغن در دمای 40 درجه سانتی گراد از یک قیف استاندارد جاری می شود.

*****

 در تهیه برنامه روانکاری می توان از سرویسهای خدماتی و مشاوره ای که توسط تولید کنندگان روغن های صنعتی ارائه می گردد استفاده نمود.داشتن لیست روغن های مشابه و مرغوب با مارک های متفاوت می تواند بخش نت را در انتخاب انواع روغنهای مناسب و قابل استفاده یاری نماید.بدیهی است که باید تا حد ممکن از بکارگیری تنوع زیاد روغن های صنعتی خودداری شود.

عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید :

- تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه.

- دوره تناوب روانکاری.

- نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی و ...).

- حجم و میزان روانکار.

- نوع روانکار.

- معادل و جایگزین روانکار.

- وضعیت دستگاه حین روانکاری.

www.manufacture.blogfa.com

راه هاي جلوگيري از اثرات مخرب آب ناخالص موجود در امولسيون روغن حل شونده

راه هاي جلوگيري از اثرات مخرب آب ناخالص موجود در امولسيون روغن حل شونده

در بيشتر مواقع آب تصفيه شده با مواد معدني و نمكها همراه است و به طور كامل خالص نيست. املاح موجود در آب تصفيه شده به عنوان سختي آب مطرح مي شوند. اين مواد معدني و نمكها اثرات قابل ملاحظه اي بر غلظت سيالات برشكاري و سيالات سنگ زني دارند.

در ميان انواع آبها، آب باران سخت نبوده و عاري از مواد معدني است. آب رودخانه و نهرها به طور تقريبي از مواد معدني عاري است و اين بستگي به توانايي جريان آب در باقي گذاشتن اين موارد در بستر رودخانه دارد. در مقابل، آب چاهها به دليل حضور مواد معدني سخت است.

     وجود مواد معدني در آب مخلوط شده با سيال خنك كننده، موجب خوردگي ابزار و قسمتهاي مختلف ماشين و افزايش ميزان رسوب بر روي ابزار آلات مي شود. اين عوامل رشد باكتريها را افزايش داده و در نتيجه باعث كاهش طول عمر سيال خنك كننده مي گردد. بنابراين آبي كه در توليد امولسيون سيال خنك كننده مصرف مي شود مي بايست تا اندازه اي خالص باشد كه مشكلاتي از اين قبيل را به حداقل برساند.

سختي آب براساس نسبت 17.1ppm كربنات كلسيم بر U.S گالن كه اصطلاح grain ناميده  مي­شود، محاسبه مي گردد. در اصل سختي آب توسط يونهاي كلسيم و منيزيم ايجاد مي شود. وجود عناصري مانند آهن و آلومينيوم در آب نيز اثرات خورندگي را افزايش مي دهد. سختي آب مي تواند توسط روي (Zine) كه از لوله هاي گالوانيزه جديد نشات مي گيرد به تدريج زياد شود.

    مواد معدني موجود در آب (به عنوان سختي آب) به صورت رسوب چسبيده بر روي ماشين و قسمت هاي مختلف آن ظاهر مي شود و اين امر موجب زنگ زدگي دستگاه و در نتيجه تخريب سيالات خنك كننده مي شود. كلريد سديم و سولفات سديم از ديگر نمكهاي موجود در آب و عوامل زنگ زدگي يا خوردگي هستند. بنابراين در فرمولاسيون بيشتر سيالات برش نياز به حضور مواد بازدارنده خوردگي است. علاوه بر اين، تركيبات سولفاته تركيباتي مشكل آفرين محسوب مي شوند زيرا باعث افزايش رشد باكتري خاصي موسوم به «Desulfurization » و در نتيجه توليد بوي نامطبوعي مشابه بوي تخم مرغ فاسد شده مي شوند.

      مخزن خنك كننده ماشين مانند يك كتري چاي عمل مي كند. هر چه سيال بيشتر سيركوله شود (گردش کند)، ميزان آب بيشتري تبخير مي گردد. در اثر اين فرايند، غلظت مواد معدني در فاز آبي زياد مي شود و اين امر به نوبه خود فرصت خوردگي و مشكلات جانبي را افزايش مي دهد. به طور معمول، ميزان سرريز سيال يا افزودنيها در مخزن،5 تا20 درصد در روز است كه اين ميزان بسته به نوع عمليات و ظرفيت مخزن تعيين مي شود.

      پس از يك دوره يكماهه، مواد جامد موجود در امولسيون خنك كننده تا3 الي4 برابر ميزان اوليه در آب مي شود. بنابراين هر چه آب مصرفي خالص تر باشد كارايي بيشتري داشته، مشكلات خوردگي در مدت زمان طولاني تري ايجاد مي شود. غلظت بيشتر مواد معدني موجب تسريع تجمع آنها و اثرات منفي اين مواد مي شود. در واقع، آبهاي سخت براي تهيه امولسيون مناسب نيستند و در صورت استفاده از آنها مي بايست با برنامه هفتگي تانك حاوي سيال خنك كننده براي جلوگيري از توليد مواد صمغي و مشكلات خورندگي، تعويض شود.

     مواد معدني موجود در آبها علاوه بر ايجاد خوردگي، موجب رشد باكتريها مي شوند كه اين امر مسائل و عواقب نابهنجار اقتصادي به دنبال دارد.

     يكي از روش هاي دفع مواد معدني از آب، استفاده از يك سيستم سختي گير است. زماني كه سيستم سختي گير، يونهاي منيزيم و كلسيم (به عنوان سختي آب) را از آب برمي دارد يونهاي سديم جايگزين مي شوند. در اين روش به علت ايجاد كف صابوني، رسوبي مانند گذشته ايجاد نمي شود ولي خوردگي ماشين و قطعه كار، مشكل مضاعفي است و به دليل افزايش پتانسيل خورندگي در سيستم، اين روش پيشنهاد نمي شود.

     روش ديگر براي اصلاح سختي آب، ديونيزه كردن آب است. در اين روش تمام مواد معدني نامحلول به روش تبادل يوني برداشته مي شود. بنابراين كيفيت آب خروجي مي تواند با كيفيت آب تقطير شده از اين نظر برابري كند. با به كارگيري اين روش آب از تمام مواد جامد نامحلول عاري شده و با تبخير آب، اثرات خوردگي مواد معدني در سيستم ديده نمي شود.

     يك روش مناسب ديگر براي تهيه آب خالص استفاده از بويلر و كندانس بخار آب است كه در برخي فرايندها، مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين حالت نيز حضور رسوب و پيامد خوردگي آنها ناچيز مي شود. آب مورد استفاده به عنوان خوراك اوليه در بويلرها، نيازي به سختي گيري و يا افزودن مواد شيميايي از قبيل ضد خوردگي ندارد. 

      در ميان انواع روش هاي دفع مواد معدني از آب، بهترين روش استفاده از ديونايزر است. بسياري از شركتها، اين سيستم را نصب و راه اندازي مي كنند تا بتوانند با ظرفيت كافي، منبع مناسبي از آب مورد نياز را براي توليد امولسيون حل شونده در اختيار داشته باشند.

    متاسفانه، بسياري از افراد، حاضر نيستند هزينه لازم براي نصب سيستم ديونايزر را بپردازند. اينگونه افراد محاسبه دقيقي از مسايل اقتصادي و زمان عملياتي در حالت استفاده از آب مطلوب و مشكلات ايجاد شده (در مورد هزينه تخريب و زنگ زدگي ماشين آلات و قطعات كار در آينده) را ندارند.

 با استفاده از آب ديونيزه شده براي توليد امولسيون مناسب، مصرف سيال خنك كننده غليظ تا حدود1 درصد به ازاي هر واحد grainسختي آب اوليه استفاده شده، كاهش مي يابد. با اين روش و استفاده از آب ديونيزه شده براي يك پروژه با مصرف آبي با سختي 10grain و خريد سيال خنك كننده به بهاي100 هزار دلار به طور اتوماتيك10 هزار دلار به طور سالانه صرفه جويي مي شود.  امروزه انواع مختلفي از واحدهاي «ديونايزر» وجود دارد. اين واحد ساده نوعي سيستم تبادلي است كه با ايجاد تانكهاي رزين در سيستم تجهيز مي شوند و هر بار يك ست ديونيزه كننده مصرف مي شود. در اين روش اپراتور از هيچ اسيد يا آلكالي نگهداري نمي كند و تمام كاري كه اپراتور بايد انجام دهد تعويض تانك در زماني كه محتويات آن كيفيت نامطلوبي از خود نشان دهد است. در انواع مختلف ديونايزرهاي اتوماتيك، عمليات به صورت اتوماتيك و به طور مستقيم از تانك هاي رزين حاوي مواد شيميايي مورد نياز، انجام مي گيرد.

     اين سيستم ها از نظر اقتصادي براي استفاده در عملياتي با حجم متوسط مقرون به صرفه است. همچنين انواع ديگري از خالص سازي آب در دسترس است كه بر اساس روش هاي متفاوتي از تبادل يوني استوار است. همچنين فيلترهاي غشايي در جايي كه آب مورد نياز فرايند از ميان غشاهاي خاصي توسط فشار پمپ مكانيكي (بنام اسمز معكوس) فرستاده مي شود مورد استفاده قرار مي گيرد. 

      در اين واحدها حدود70 تا90 درصد از مواد جامد نامحلول و مواد معدني برداشته مي شود اما حدود50 درصد از آب تامين شده يونيت به مخزن فاضلاب مي رود. راههاي خالص سازي ممكن است در برخي مواقع براي گسترش كيفيت آب جهت كارآيي بهتر سيال خنك كننده مناسب باشد.

    اگرچه براي تهيه امولسيون خنك كننده، آب بدون مواد معدني (ديونيزه شده) لازم است ولي پس از گذشت مدت زماني غلظت جامدات نامحلول در امولسيون افزايش مي يابد.

ميزان سختي آب استفاده شده اي با سختي حدود 3 grain در زمان تهيه امولسيون، بعد از گذشت يكماه به حدود 12-14 grain و در پايان ماه دوم به حدود 24-27 grain مي رسد و اگر در زمان تهيه امولسيون، سختي آن 12 grain باشد در پايان ماه اول حدود 48-52 grainو در پايان ماه دوم 96-104 grain مي شود. در هر حال در استفاده از آب نامطلوب، كارايي سيال خنك كننده مناسب نبوده و تجزيه مي شود. مشكلات ايجاد شده در عمليات و افزايش هزينه آن در مقايسه با شرايطي كه از آب خالص استفاده مي شود بسيار بيشتر است. اين در مورد تمام انواع و نمونه هاي سيال خنك كننده صدق مي كند.

www.manufacture.blogfa.com

بازرسی نهایی گریس ها

بطور کلي دو گروه بازرسي بر روي گريسها قبل از استفاده صورت ميگيرد

1  - آزمايشهاي مکانيکي_ديناميکي   2- فيزيکي _ شيميائي

استانداردهاي ملي و SAE,DIN,IP,ASTM,FTMS  روشهائي رابراي آزمايش گريس انجام مي دهند آزمايشاتي که از لحاظ تريبولوژيکي يا فيزيکي- شيميائي انجام ميگيرد عبارتند از:

1-    بو (ODER) :

معمولا هر گريس داراي بو مشخصي هستندکه اين بو ناشي از نوع روغن پايه وسفت کننده و مواد افزودني است ويا تحت تاثير اسانس هاي مصرفي است.

بوي تند و زننده گريس بعلت کيفيت پائين گريس است که بعلت استفاده از روغن پايه اکسيد شده يا اکسيد شدن گريس در معرض دماي بالا و غير معمول در فرايند توليد گريس بروز منمايد.

2- ساختار(STRUCTURE) :

ساختار گريس به نوع سفت کننده ومواد افزودني و روغن پايه بستگي دارد. اکثر گريسها الياف کوتاه دارند که اين الياف کوتا در نوع سفت کننده موجود ميباشد

۳- رنگ(COLOR) :

رنگ تعيين کننده کيفيت گريس نيست.رنگ گريس به طور طبيعي با توجه به نوع مواد مصرفي ممکن است کاملا بيرنگ و طلائي و زرد قهوه اي کم رنگ تا قهوه اي تيره و سياه باشد ولي در گريس هاي قرمز و آبي وسبز از رنگدانه استفاده ميشود

4- دانسِته (DENSITY) :

نوع وميزان روغن پايه و سفت کننده در تعيين دانسيته گريس موثر است. گريسهاي حاوي روغنهاي معدني داراي دانسيته 8/0 تا 1 گرم بر سانتيمتر مکعب است.

5- نقطه قطره شدن(DROP POINT) :

نقطه ابري شدن دمائي است که در اثر گرم کردن نمونه گريس در شرايط آزمون از روزنه دستگاه اندازه گيري به صورت قطره جاري مي شود.نقطه قطره شدن تعيين کننده دماي کارکرد گريس نيست اما به طور کلي بايد 30 تا 40 درجه سانتيگراد بالاتر از حداکثر دماي کارکرد دستگاه باشد.

بايد توجه داشت که نقطه ذوب دمائي است که در آن درجه حرارت گريس از حالت نيمه جامد به حالت مايع تغيير مي کند.

باتوجه به نحوه طراحي سيستم هاي آب بندي در صورتي که دماي کارکرد گريس حتي به مدت کوتاه از نقطه قطره شدن بيشتر شود نشت خود به خود و شديد را به همراه خواهد داشت.

6- نفوذپذيري(PENETRATION) :

نفوذ پذيري نشانه نرمي يا سفتي گريس است.گريس استفاده نشده از گريسي که در شرايط کارکرد قرار ميگيرد سفت تر است.

براي تعيين درجه نفوذپذيري گريس در شرايط کارکرد پس از وارد نمودن 60 ضربه درجه نفوذپذيري گريس را با اندازه گيري ميزان نفوذ قطعه مخروطي در آن اندازه گيري مي کنند.

7-    برگشت پذيري (REVERSIBILITY) :

به قابليت حفظ ساختار در مقابل سرد و گرم شدن متوالي خاصيت برگشت پذيري گفته مي شود.و گريس هايي که پس از قرار گرفتن در وضعيت دماي معمولي خصوصيات قبل خود را بازيابند داراي خاصيت برگشت پذيري هستند.

8-خاصِت شکل پذيري فيزيكي(THIXOTROPY) :

گريس هايی که در اثر عوامل مکانیکی مانند همزدن و ارتعاش به طور قابل ملاحظه ای تغییر کرده و نرم می شوند و پش از قطع اثر این گونه عوامل به وضعیت اولیه بر می گردند را گریسهای THIXOTROPY می نامند.

گریسهای آلمینیومی و ژله ای از جمله این گریسها هستنند.

9-    فرسودگی(AGING) :

عوامل متعددی مانند اکسیژن هوا گرما نور و کاتالیزور ها عمدتا از طریق اکسیداسیون باعث کاهش عمر گریسها و فساد آنها می گردند.

10- فشار جریان (FLOW PERSSURE) :

مقدار فشار مورد نیاز برای برای غلبه بر مفاومت جریان و خارجَ شدن گریس از مجاری گریس کاری مشخص می شود

11- جدا شدن روغن (OIL SEPARATION) :

در صورتی که گریس برای مدت طولانی در انبار نگهداری شود یا در دمای بالا کارکند روغن از گریس جدا خواهد شد که مقدار آن بستگی به اندازه ظرف گریس ونوع آن مقدار ماده غلیظ کننده .نوع روغنپایه و شرایط غلیظ کننده و روغن دارد .

12- پایداری در برابر آب (WATER RESISTANCE) :

خاصیت پایداری در برابر آب در استاندارد خاصی بررسی میگردد که در این روش یک قطعه شیشه با گریس مورد آزمایش.پوشش داده می شود و به مدت 3 ساعت در آب گرم قرار گرفته و بر اساس شکل ظاهری به آن امتیاز داده می شود(0.1.2.3.)

ربات زیرآبی

 محتویات

 • ۱ کاربرد ربات در دریا

 ۲ تعریف ربات زیرآبی(ROV) o     

۲.۱   کاربردهای تجاری و فراساحلی o

۲.۲ کاربردهای نظامی o

۲.۳ کاربردهای علمی و تحقیقاتی

o ۲.۴ موارد دیگری از کاربردهای ربات‌های زیرآبی

• ۳ دسته بندی انواع ربات‌های زیرآبی o

۳.۱ ربات‌های زیرآبی کوچک o

۳.۲ ربات‌های زیرآبی الکتریکی با قابلیت بالا o

۳.۳ ربات‌های ژرف‌پیما با قابلیت دستیابی به اعماق فوق العاده زیاد o

۳.۴ ربات‌های زیر آبی با ابعاد بزرگ و با قابلیت انجام کارهای سنگین o

۳.۵ ربات‌های زیر آبی خودکار و بدون نیاز به کابل

 • ۴ مبانی طراحی ربات‌های زیرآبی

 • ۵ منابع

 • کاربرد ربات در دریا انواع ربات‌های زیرآبی منابع و صنایع دریایی نفش و تأثیر مهمی در زندگی انسان‌ها دارند. به همین دلیل مطالعه و بررسی بسیاری از مسائل مهندسی، زیست‌شناسی، تجاری و نظامی مرتبط با دریا، همواره مورد توجه محققان بوده‌است. با توسعه و گسترش صنایع دریایی و علوم مرتبط با دریا، امروزه برای انجام بسیاری از کاربردهای کشف و استخراج منابع زیرآبی، بازرسی و جمع‌آوری اطلاعات زیست محیطی و تحقیقاتی و نیز نصب، تعمیر و نگهداری سازه‌های ساحلی و دریایی، به‌کارگیری تکنولوژیِ خاص و جدیدی برای پاسخ‌گویی به نیازهای روزافزون پیش آمده، ضروری می‌نماید. استفاده از وسائل و ابزارآلات مهندسی که قابلیت به کارگیری در اعماق آب را دارند و کاربری‌های متنوع در فضا و بستر دریا را ممکن می‌سازند، چنان در سال‌های اخیر توسعه و گسترش یافته که توانایی بشر را در بررسی، تحقیق و کار در اعماق دریا، به شدت متحول نموده‌است. در بسیاری از صنایع مختلف و گوناگون، استفاده از تجهیزاتی که بتوان آن‌ها را بدون حضور مستقیم نیروی انسانی و از راه دور هدایت و کنترل نمود، کاربردهایی فراوانی یافته‌اند و در بسیاری از موارد به جزء جدانشدنیِ کاربردهای تجاری و صنعتی بدل گشته‌اند، به گونه‌ای که انجام بسیاری از پروژه‌های مهندسی و تحقیقاتی بدون آن‌ها امکان‌پذیر نیست. این تجهیزات شامل ربات‌ها و بازوهای مکانیکی هستند که قابلیت انجام عملیات از پیش برنامه‌ریزی شده و نیز اجرای فرامین لحظه‌ای کاربر را به نحوی مناسب و دقیق، دارند. در صنایع زیردریایی بنا به دلایلی که گفته شد، استفاده از تکنولوژی رباتیک در سال‌های اخیر توسعه و گسترش فراوانی یافته و در بسیاری از شاخه‌های علوم و مهندسیِ دریا نقش مهم و اساسی پیدا نموده‌اند. بهبود و افزایش کارایی این تکنولوژی نیازمند افزایش مطالعات مهندسی بر روی تمامی انواع و اجزای سیستم‌ها و ربات‌های زیرآبی، جهت انجام عملیات پیچیده‌تر و فرامین متنوع‌تر است. به این منظور حجم عظیمی از مطالعات و تحقیقات مهندسی در سراسر جهان و در رشته‌ها و تخصص‌های متفاوت بر این موضوع متمرکز شده‌اند. تعریف ربات زیرآبی(ROV) یک وسیلهٔ نقلیهٔ پویش‌گرِ قابل کنترل از راه دور (ROV) زیردریایی، «ربات زیرآبی است که به اپراتور این امکان را می‌دهد که این وسیله را در اعماق آب کنترل و هدایت کند و از طریق اعمال فرامین عملیات مورد نظر را از طریق تجهیزاتِ ربات، انجام دهد»، که اختصارا «ربات زیرآبی» خوانده خواهد شد. ربات‌های زیرآبی در اندازه‌ها و ابعاد متفاوت و با گسترهٔ متنوعی از تکنولوژی‌ها و امکانات در سال‌های اخیر طراحی، ساخت، آزمایش و به‌کارگیری شده و حتی در برخی موارد به تولید صنعتی رسیده‌اند. انواع این ربات‌ها از نمونه‌های کوچک و ساده‌ای که صرفاً مجهز به دروبین فیلم برداری کوچکی هستند تا گونه‌های پیشرفته و بسیار پیچیده‌ای که در اعماق بیش از شش هزار متری دریا امکان انجام عملکردهای متنوع و متعددی را دارند، شامل می‌شوند. اجزای ربات زیرآبی که توسط کابل ارتباطی به اپراتور واقع در سطح دریا متصل است، عبارت‌اند از سیستم هدایتی جهت کنترل ربات، سیستم رانش، سیستم به آب‌انداختن، منابع تامین قدرت و کابل ارتباطی که توان لازم جهت عملکرد پروانه‌ها و نیز دستورات و سیگنال‌های کنترلی را به ربات و داده‌های تولید شده توسط حسگرها را به اپراتور در سطح دریا منتقل می‌کنند. در اغلب موارد این کابل شامل غلاف مقاومی است که آن را در برابر بارهای وارده و نیز برخوردهای احتمالی با اجسام واقع در زیر آب و پارگی و خرابی ناشی از آن، محافظت می‌کند. ربات‌های زیرآبی، می‌توانند دارای تجهیزات متفاوتی باشند که از دوربین تلویزیونی کوچک، که جهت مشاهدات ساده به کار می‌روند تا مجموعه‌های پیچیده‌ای از ابزارآلات مانند بازوهای مکانیکی ماهر متنوع و قدرت‌مند، دوربین‌های تلویزیونی و ویدئویی و دیگر ابزار و وسایل پیشرفته را در بر می‌گیرد. یک ربات زیرآبی تحقیقاتی ([ROV: امروزه ربات‌های زیرآبی پیشرفته‌ای ساخته شده‌اند که بدون استفاده از کابل، امکان هدایت‌شان در اعماق دریا وجود دارد.این گونه از ربات‌های زیرآبی را «ربات خودکار زیرآبی(AUV)» می‌نامند که جهت جستجو در اعماق اقیانوس و انجام مطالعات اقیانوس‌شناسی و نیز مصارف نظامی، کاربردهای فراوانی دارند. در عین حال که اغلب تکنولوژی طراحی و ساخت ربات‌های زیرآبی با قابلیت‌ها و توانایی‌های متنوع، بسیار گران قیمت و پرهزینه‌است اما در سال‌های اخیر تلاش‌هایی نیز برای ساخت ربات‌های زیرآبی با صرف هزینهٔ پایین صورت پذیرفته‌است.

== کاربردهای ربات‌های زیرآبی ==

 امروزه ربات‌های زیرآبی بخش جداناشدنی صنایع و علوم دریایی هستند. در حال حاضر این ربات‌ها بخش بسیار مهم و قابل اعتمادی از صنایع ساحلی و فراساحلی می‌باشند که توسط نهادهای تجاری، دولتی، نظامی و دانشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند.ربات‌های زیرآبی مدرن، امروزه طیف متنوعی از وظایف محوله را، از بازرسیِ محیط‌های خطرناک درون راکتور هسته‌ای گرفته تا تعمیر تأسیسات *پیچیدهٔ زیردریاییِ صنایع نفت و گاز، به انجام می‌رسانند. عموماً ربات‌های زیرآبی جهت انجام ماموریت‌های زیر به کار می‌روند: مشاهدات زیردریایی: جهت کمک و حصول اطمینان از ایمنی و سلامت غواص، مطالعات متنوع و جمع‌آوری اطلاعات مربوط به محیط زیست و شیلات، دریاشناسی و اقیانوس‌شناسی،

 • بازرسی سازه‌ها و سکوی دریایی و ساحلی: جهت بازرسی عینی از عملکرد وسایل و ابزارآلات و یا بازبینی اثرات خوردگی، رسوب، محل وقوع ترک‌ها، تخمین بیولوژیک رسوبات و غیره،

 • بازرسی از خطوط لوله: دنبال‌کردن خطوط لولهٔ زیردریایی جهت کنترل و بازبینی خطوط از نظر عدم وجود هرگونه نشتی و دیگر عیوب خطوط لوله و اطمینان از نصب صحیح آن‌ها،

 • نقشه‌برداری: انجام نقشه‌برداری‌های عینی و آکوستیک، که قبل از نصب سازه‌های ساحلی، سکوهای فراساحلی، خطوط لوله‌، کابل‌ها و هر گونه عملیات نصب سازه‌های دریایی، باید انجام گردند،

 • کمک در انجام عملیات حفاری: انجام بازرسی‌های عینی، بازبینی هم‌زمان عملیات نصب، به‌کارگیری و تعمیر و نگهداری صنایع حفاری و استخراج در بستر دریا،

 • کمک به انجام عملیات ساخت: کمک به هدایت و کنترل بازوهای مکانیکی و دیگر ابزارهای برشکاری، انتقال قدرت و نصب و ساخت در بستر دریا حین عملیات حفاری، ساخت و برپاکردن سازه‌های دریایی، نصب انواع وسائل و ابزارآلات اندازه‌گیری و نمونه‌برداری.

 • پاک‌سازی قطعات مخروبه: کمک به انجام ماموریت‌های ایمن‌سازی و پاک‌سازی فضا و بستر دریا در پیرامون اسکله‌ها، سکوها و تأسیسات ساحلی و فراساحلی که می‌توانند بستر دریا را به انبار بزرگی از مواد و مصالح مخروبه و مستعمل تبدیل کنند و ایمنی محیط کار و سلامت محیط زیست را به خطر بیاندازند،

 • تجهیزات زیردریایی: مشارکت در روند ساخت، کارکرد، بازرسی و تعمیر تجهیزات زیردریایی به خصوص در اعماق زیاد، نگهداری از سکوهای بارگذاری شده، برج‌های روشنایی و لنگرها،

 • کشف و نجات اجساد و اجسام زیر دریا: جستجو، شناسایی و انجام عملیاتی نظیر نجات اضطراری وسائل زیرآبی غرق شده، بالاآوردن تجهیزات گم شده در بستر دریا و نیز کشف اجساد و اجسام به جای مانده از سوانح هوایی یا دریایی،

 • جایگزینی غواصان: مشارکت در بسیاری از ماموریت‌هایی که انجام آن به سبب وجود خطر بسیاز زیاد و یا حجم و گسترهٔ وسیع، برای غواصان مشکل یا غیرممکن باشد.

 موارد بالا فقط کاربردهای دریایی رایج را شامل می‌گردند در حالی که عملکرد این ربات‌ها به موارد بالا محدود نبوده و کاربردهای فراوان و متنوع دیگری را نیز شامل می‌گردند که در ادامه مورد بحث قرار خواهند گرفت. کاربردهای تجاری و فراساحلی از آن‌جا که درصد بالایی از منابع نفت و گاز جهان در دریاواقع هستند، استفاده از ربات‌های زیرآبی در این زمینه کاربردهای فراوانی دارند، چنان که می‌توان گفت مهم‌ترین و وسیع‌ترین کاربرد ربات‌های زیرآبی در سراسر جهان، در صنایع نفت و گاز جهت انجام عملیات اکتشاف و استخراج نفت و گاز است. از اواسط دهه هفتاد تکنولوژی ربات‌های زیرآبی کمک‌های وسیعی به عملیات جستجوی منابع انرژی زیرزمینی در دریا نموده‌اند. در حال حاضر چنین ماموریت‌هایی توسط ربات‌های زیرآبی با قدرت و اطمینان‌پذیری بالا در اعماق بیش از ۲۵۰۰ متری انجام می‌شوند. امروزه عملیات حفاری جهت استخراج نفت و گاز در آب‌های کم‌عمق گرفته تا اعماق بسیار زیاد دریا - ۱۵۰۰ متری - صورت می‌پذیرند که ربات‌های زیرآبی امکان پشتیبانی از کلیهٔ اجزای حفاری را داشته و در تمامی مراحل نصب و ساخت، بازرسی و نگهداری و نیز تعمیر و دیگر فعالیت‌های مربوطه به کار می‌روند. بیش از شصت درصد ربات‌های زیرآبی جهان در صنعت نفت و گاز فعالیت می‌کنند و اغلب در عملیات حفاری مشارکت می‌کنند. سیستم‌های به کار گرفته شده در این پروژه‌ها قابلیت کار در عمق ۳۰ متری تا ۳۰۰۰ متری را دارند. لذا امکان استفاده از تمامی انواع ربات‌های زیرآبی موجود، در این صنعت وجود دارد. علاوه بر صنایع نفت و گاز، ربات‌های زیرآبی در نصب و نگهداری سکوها، سیستم‌های زیردریایی، نصب، حمل و نگهداری و به کاربری خطوط جریانی، سیم‌ها و کابل‌های‌های خطوط مخابراتی نیز نقش مهمی دارند. ربات‌های مشاهده‌گر نوعا در آب‌های کم عمق یا بسترهای پوشیده از درخت و گیاه کاربرد دارند. ربات‌های سنگین و قدرت‌مند اغلب در آب‌های عمیق‌تر، مناطقی با جریان‌های زیرآبی قوی و زیاد به خصوص هنگامی‌که استفاده از تکنولوژی و ابزارهای نوین و پیشرفته، بازوهای مکانیکی ماهر و انتقال سیال یا حمل و نگهداری بار مد نظر باشد، به‌کار می‌روند. مشارکت در عملیات حفاری، نصب و ساخت تجهیزات صنعتی در اعماق دریا نیاز به اپراتور ماهر و دانش مهندسی پیشرفته در طراحی و ساخت ربات و نیز هدایت و ناوبری‌ِ ربات دارد. کاربردهای نظامی کاربرد نظامی ربات‌های زیرآبی در آغاز به انجام عملیات جستجو و بازیابی وسایل و تسلیحات غرق شده، محدود می‌گشت. به مرور با افزایش سرمایه‌گذاری بر روی این تکنولوژی در صنعت نظامی، قابلیت‌های ربات‌های زیرآبی در این زمینه نیز افزایش جالب توجهی یافت. یکی از مهم‌ترین موارد کاربرد ربات‌های زیرآبی استفاده از آن‌ها در چیدمان و نیز خنثی‌سازی مین‌های جنگی است، که اغلب انجام آن با استفاده از شناورهای سطحی و یا غواصان سخت، مشکل و خطرناک است. استفاده از ربات‌های زیرآبی می‌تواند نقش مهمی در طراحی استراتژی‌های جنگی و تدافعی و تامین امنیت مرزهای ساحلی در زمان صلح و نیز کشف و خنثی‌سازی محدودهٔ آب‌های سرزمینی، از مین‌ها و هم‌چنین تسلیحات و ادوات مستعمل به جای مانده از دوران جنگ، داشته باشد. با توجه به گسترش ربات‌های زیرآبیِ خودکار، به نظر می‌رسد استفاده از این تکنولوژی در صنایع نظامی بسیار وسیع و مطلوب باشد. چرا که در کاربردهای نظامی اغلب مطلوب است ربات در گسترهٔ وسیع حرکت کند و از موانع متعدد گذر کند و لذا مطلوب است که ربات بدون کابل بوده و مجهز به تکنولوژی‌های پیشرفتهٔ کنترل و هدایت از راه دور باشند و ضمنا بتوانند به صورت خودکار مسیر مطلوب را یافته و نیازی به منبع انرژی خارج از ربات نباشد. کاربردهای علمی و تحقیقاتی ضعف تکنولوژی، محققان و دانشمندان را از تحقیق در اعماق دریاها و اقیانوس‌ها برای سال‌ها و تا اوایل سال ۱۸۷۰ محروم نگاه داشته بود. امروزه روش‌های متعددی برای تحقیق در زیر و بستر دریا فراهم آمده‌است که از سبدهای قابل یدک‌کشی توسط کشتی تا زیردریایی‌های نفربر، از آن جمله‌اند. اما ورود تکنولوژی ساخت و تولید ربات‌های زیرآبی مجهز به دوربین‌ها و بازوهای مکانیکی ماهر و قدرت‌مند به این عرصه، امکانات قابل توجهی در اختیار محققان در زمینه‌های زیست‌شناسی و اقیانوس‌شناسی قرار داد. توانایی چنین ربات‌هایی در تهیه فیلم و عکس‌های با کیفیت بسیار بالا از مکان‌ها و محل‌هایی در اعماق دریا که پیش از این دست یافتن به آن غیر ممکن بوده‌است، کمک منحصر به فردی به محققان این عرصه نموده‌است. نمونه‌های فراوانی از این گونه ربات‌های زیرآبی جهت انجام امور پژوهشی و تحقیقاتی در دانشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی و پژوهشی دنیا طراحی و ساخته شده‌اند که در فعالیت‌هایی نظیر: • پیمایش میدانی و مشاهدات عینی اعماق و بستر دریا جهت مطالعات زیست‌شناسی و بوم شناسی، • نمونه‌برداری از اعماق و بستر دریا، • نقشه‌برداری و تهیه عکس و فیلم از بستر دریا، • مطالعه و بررسی انواع ماهیان و آبزیان، • مطالعه و بررسی وضعیت زیست محیطی جانوران و گیاهان دریایی، • مشاهدهٔ رفتار آتشفشان‌های زیردریایی مشارکت می‌کنند. موارد دیگری از کاربردهای ربات‌های زیرآبی کاربردهای فراوان دیگری نیز برای ربات‌های زیرآبی در غیر از محیط دریا و اقیانوس وجود دارد که در این بخش به برخی از رایج‌ترین آن‌ها اشاره خواهد شد. چنان‌که گفته شد در بسیاری موارد ربات‌های زیرآبی برای دستیابی به اعماقی که ورود به آن توسط غواص خطرناک و در برخی موارد غیرممکن است، استفاده می‌شوند. این ربات‌ها در محل‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که باید به صورت مرتب مورد بازدید قرار گیرند و این امر برای غواصان سخت، خسته‌کننده و خطرناک است. مناطقی که در معرض تابش اشعه‌های رادیواکتیو قرار دارند یا اماکنی که امکان دید در آن‌ها به طور کلی برای غواص وجود ندارد، تونل‌های خطرناک و طولانیِ آبی در اطراف سدهای برزگ و عظیم، قرارگرفتن در جریان رودخانه‌های متلاطم و خروشان از جمله کاربردهای ربات‌های زیرآبی در خشکی است.

 از دیگر موارد کاربری ربات‌های زیرآبی در خشکی عبارت‌اند از:

 • بازرسی از پایه‌های پل‌ها،

• بازدید از بدنه و دریچه‌های سد‌ها،

 • بازدید از مخازن ذخیرهٔ آب و دیگر مواد صنعتی جهت بازرسی، نمونه برداری و پاکسازی،

 • تهیه فیلم و عکس و نیز نمونه‌بردای و انتقال اشیاء و اجسام قدیمی غرق شده،

 • بازدید و بررسی بستر رودخانه‌ها،

 • تهیه فیلم و اسناد ویدئویی،

 • بازرسی از درون خطوط لوله‌های با قطر زیاد،

 • بازرسی از راکتور هسته‌ای.

باید به این نکته نیز توجه داشت که در بسیار موارد ربات‌های زیرآبی به طور کامل جانشین غواص نمی‌شوند بلکه به عنوان نیروی پشتیبان و جهت تسهیل انجام عملیات‌ها و یا جهت تهیهٔ فیلم و عکس، استفاده از بازوهای مکانیکی، تامین نور و روشنایی محل و نیز اطمینان از ایمنی و سلامت محیط کاری غواص، به کار می‌روند. دسته بندی انواع ربات‌های زیرآبی «ربات‌های زیرآبی» توسط مشخصه‌هایی نظیر اندازه، عمق قابل دستیابی، توان مصرفی و دیگر مشخصات الکتریکی و یا الکتروهیدرولیکی، شناسایی و دسته‌بندی می‌گردند. در ادامه به ویژگی‌های برخی از این گونه‌ها اشاره می‌گردد: ربات‌های زیرآبی کوچک این گروه شامل ربات‌های زیرآبی با هزینهٔ پایین و اغلب تماما الکتریکی است که در اعماق حدود ۳۰۰ متری می‌توانند فعالیت کنند. این ربات‌ها جهت اعمالی مانند بازرسی و مشاهدات زیرآبی به کار می‌روند. در ضمن با تلاش‌های جدید در توسعه و پیشرفت ربات‌های کوچک بهبودهای قابل ملاحظه‌ای در طراحی سیستم‌های الکتریکی و تولید و انتقال قدرت آن‌ها صورت پذیرفته‌است که باعث شده از لحاظ عملکرد، قابلیت‌های کاربردی و دست‌یابی به اعماق بیشتر در سطح مطلوب‌تری نسبت به نمونه‌های پیشین باشند. هزینهٔ تمام شدهٔ این ربات‌ها در حدود ۱۰ هزار تا ۱۰۰ هزار دلار است. امروزه ربات‌های کم هزینه به شکل وسیعی در کاربردهای علمی و پژوهشی، بازسازی صنایع آبی، جستجو و امداد و نجات، بازرسی از سدها، آب‌راه‌ها، بنادر و کشتی‌ها، بازرسی از راکتور هسته‌ای و مشاهده و بازرسی از سازه‌های ساحلی به کار می‌روند. تا سال ۲۰۰۰، ۳۵ گونهٔ مختلف از این گونه ربات‌های زیرآبی طراحی و ساخته شده‌اند. در حال حاضر ۲۷ تولید کننده مختلف ۵۰۰ گونهٔ متفاوت از این نوع ربات‌ها را تولید می‌کنند. امروزه حدود ۲۲ درصد ربات‌های موجود را این دسته تشکیل می‌دهد. ربات‌های زیرآبی الکتریکی با قابلیت بالا این گروه جدید از ربات‌های زیرآبی کوچک و الکتریکی که در کمتر از ۵ سال پیش متولد شده‌اند، دارای هزینهٔ به نسبت بالایی – نزدیک ۵۰۰۰۰ دلار- می‌باشند. این ربات‌ها از تکنولوژی جدید موتورهای الکتریکی، سیستم کنترلیِ قابل کاربری و هدایت توسط کاربر و سیستم انتقال داده‌های مجهز به فیبر نوری استفاده می‌کنند. ربات‌های زیرآبی الکتریکی می‌توانند درعمق ۲۰۰۰ متری دریا کار کنند. توانایی انجام کارهای سنگین هنوز برای ربات‌های الکتریکی ممکن نیست چرا که چین امری نیازمند سیستم راه‌بری و بازوهای مکانیکی و الکتروهیدرولیکی پیشرفته‌است. اما با این حال این گروه از ربات‌های زیرآبی بسیاری از فعالیت‌های دریایی و زیرآبی را با هزینه‌ای پایین انجام می‌دهند. از این دسته ربات‌های زیرآبی‌ها به دلیل عملکرد مطلوب‌شان، به شکل وسیعی در حوزه‌های نظامی و دانشگاهی استفاده می‌گردند. این ربات‌ها در مقایسه با انواعی که در صنعت نفت و گاز مورد استفاده قرار می‌گیرند از چندان پیچیدگی قابل ملاحظه‌ای برخوردار نیستند. در ادامه به نمونه‌هایی از ربات‌های زیرآبی با قابلیت‌ها و توانایی‌های بسیار بالاتر و پیچیده‌تر اشاره خواهد شد. ربات‌های ژرف‌پیما با قابلیت دستیابی به اعماق فوق العاده زیاد این دسته از ربات‌ها امکان رسیدن به اعماق فراتر از ۴۰۰۰ متر را دارند. این ربات‌ها جهت کوچک نگاه داشتن ابعاد (قطر) کابل ارتباطی اغلب از انرژی کمتری استفاده می‌کنند و بیش‌تر در عملیات امداد و نجات و نیز تحقیق و جستجو در اعماق اقیانوس‌ها به کار می‌روند. در این‌گونه ماموریت‌ها، ربات به توان زیادی جهت مشاهده و بازرسی و حرکت در امتداد مسیر معینی نیاز ندارد. به کمک این‌گونه ربات‌های زیرآبی محققان این امکان را یافته‌اند تا برای مدت زیاد و دفعات مکرر امکان مشاهدهٔ اعماق و بستر اقیانوس‌ها را داشته باشند. در کاربردهای نظامی هم این ربات‌ها جهت بازدید از بستر دریا و نیز کشف و نجات اجسام و اجساد مغروق در بستر اقیانوس‌ها به کار می‌روند. ربات‌های زیر آبی با ابعاد بزرگ و با قابلیت انجام کارهای سنگین این دسته از ربات‌های زیرآبی شامل ربات‌هایی با ویژگی‌های منحصر به فردی نظیر قابلیت انجام کارهای سنگین در اعماق حدود ۲۵۰۰ متری و با توانی بالا - بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ اسب بخار- و قابلیت حمل ۵۰۰۰ کیلوگرم بار هستند که آن‌ها را از دیگرِ گونه‌های ربات‌های زیرآبی متمایز می‌کند. با توجه به نیاز روز افزون صنایع ساحلی و فراساحلی به نصب وسایل و تجهیزاتی با وزن و ابعاد بالا در اعماق دریا این گونه از ربات‌های زیرآبی بزرگ قدرت‌مند و با قابلیت حمل و انتقال بارهای سنگین به وفور در این صنایع به کار می‌روند. نسل جدیدی از این گروه ربات‌های زیرآبی برای استفاده در صنایع نفت و گاز که قابلیت کار در اعماقِ حدود ۳۰۰۰ متری را دارند، ساخته شده‌اند که در عین دارا بودن ابعاد به نسبت کوچک به تکنولوژی‌های بسیار پیشرفته‌ای مجهزند. جهت بالا بردن امکان کنترل‌پذیری و کاهش اثرات اغتشاش کابل، دارای کابل‌های ارتباطی با ابعادی حداقل می‌باشند. آن‌چه این دسته از ربات‌های زیرآبی را با انواع ژرف‌پیما متمایز می‌کند این است که در نوع ژرف‌پیما، ربات جهت کاهش ابعاد کابل وکاهش مصرف انرژی فقط امکان استفاده از توان کمی را دارد اما گونه‌های جدید ربات‌های زیرآبی از توان بالاتری جهت انجام کارهای سنگین در اعماق بسیار زیاد استفاده می‌کنند. انجام عملیات جستجو و ردیابی در اعماق بیش از ۱۲۰۰۰ متر و انجام عملیات حمل و نصب قطعات در عمق ۶۰۰۰ متر طبیعتا به تکنولوژی نوین و پیشرفته‌ای نیاز دارد که هم چنان مد نظر طراحان و مهندسان تکنولوژی دریایی است و برخی توفیق‌ها در آن اخیرا به دست آمده‌است و تا کنون فقط نمونه‌های انگشت شماری از این گونه ربات‌ها در دنیا ساخته شده‌اند. ربات‌های زیر آبی خودکار و بدون نیاز به کابل در اغلب ربات‌های زیرآبی از کابل برای انتقال توان به راه‌اندازها و نیز انتقال فرامین استفاده می‌شود و نیز داده‌های حسگرها و دوربین‌ها نیز از طریق کابل به کاربر انتقال داده می‌شوند. اما کابل از طرفی باعث افت انرژی شده و برای عمق‌های زیاد و محدوده‌های عملکرد وسیع، میزان توان مصرفی را افزایش می‌دهد. از سوی دیگر برای انتقال توان بالا، افزایش قطر کابل سبب افزایش نیروهای هیدرودینامیکی وارده و افزایش اغتشاش وارده به سیستم می‌شود. لذا در بسیاری از کاربردها استفاده از ربات‌های زیرآبی دارای کابل، مشکلات و محدودیت‌های فراوانی دارد. تکنولوژی ساخت این‌گونه از ربات‌های زیرآبی که کار برروی آن‌ها از اوایل دهه هشتاد آغاز شده‌است، هنوز دوران آغازین خود را می‌گذراند. این ربات‌ها مجهز به سیستم کنترل و هدایت مرکزی، سیستم ارتباطی پیشرفته و سیستم تولید توان هیدرولیکی به منظور تولید انرژی لازم جهت پروانه‌ها و دیگر ابزارها و بازوهای مکانیکی است. تاکنون در مجموع بیش از هفتاد گونهٔ مختلف از ربات‌های خودکار توسط دوازده کشور ساخته شده‌است. علاوه بر انواع ذکر شده برخی دیگر از ربات‌های زیرآبی متناسب با نوع کاربری طراحی و ساخته شده‌اند که به عنوان مثال می‌توان ربات‌هایی که توسط کشتی یا قایق پشتیبان به صورت یدک‌کش به‌کار می‌روند را نام برد که در بازرسی از خطوط لوله، نقشه‌برداری و مشاهدات علمی‌کاربردهای وسیعی دارند. مبانی طراحی ربات‌های زیرآبی امروزه به کمک روش‌های پیشرفته طراحی کامپیوتر، طراحی ربات‌های زیرآبی نیز پیشرفته‌تر و دقیق‌تر شده‌است. بدیهی است اکنون که طراحی و ساخت ربات‌های پیچیده و چند منظوره و دارای توان دستیابی به اعماق بسیار زیاد دریا و اقیانوس مورد نظر است، دستیابی به سطوح بالایی از دانش طراحی نیز لازم و ضروری خواهد بود. این ربات‌ها باید داری انعطاف‌پذیری مطلوبی باشند، چنان که قابلیت انجام فعالیت‌ها و ماموریت‌های متنوعی برای آن‌ها مهیا باشد. به منظور تامین اهداف مطلوب در طراحی ربات‌های زیرآبی باید دو نکته را مد نظر داشت: نوع عملکرد مورد نظر و مقدار عمقی که ربات در آن باید به کار بپردازد.

 علی رغم موارد بالا طراحی ربات زیرآبی باید به صورت مجموعه‌ای واحد و با در نظر گرفتن تمامی ملاحظات طراحی لازم و مرتبط صورت پذیرد که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از:

 • هزینهٔ تمام شده

• اندازه و ابعاد مطلوب با توجه به نیازمندی‌ها و قابلیت‌های مورد نظ

ر • تکنولوژی موجود و در دسترس

 • توان و قدرت مورد نیاز

 • ابعاد

 • وزن

• فضای مورد نیاز در عرشه کشتی

 • حداکثر عمق

 • نوع شرایط دریایی که ربات در آن امکان کار دارد

 • حداکثر بار مفید قابل حمل

• کاربرد

• چندمنظوره بودن

 • ایمنی

 • اطمینان‌پذیری

 • ثبت مسیر حرکت (در صورت لزوم)

 • قابلیت تعمیر و نگهداری

 • اجزا و سیستم‌های واسط جهت هدایت و راهبری و قابلیت‌های دردسترس این سیستم چنان که ذکر شد ربات‌های زیر آبی اجزا مختلف و متعددی دارند که عموماً شامل موارد کلی و اساسی زیر است:

 • بدنهٔ ربات

 • سیستم رانش و حسگرها

 • واسط(های) کنترلی و نمایشی

 • سیستم توزیع قدرت

• کابل‌های هدایتی و ارتباطی

 • سیستم هدایت و کنترل در نهایت طراح با در نظرگرفتن عوامل موثر در طراحی باید مدل بهینه‌ای برای طراحی ربات پیشنهاد کند.

 ربات‌هایی زیرآبی در نهایت به واسط‌هایی متصل هستند که منظور و هدف کاربر را محقق می‌سارند. بازوهای مکانیکی ماهر که قادر به انجام کار فیزیکی هستند، دوربین‌های تلویزیونی، نورافکن‌ها و دیگر لوازم ره‌گیری که امکان کارکرد، هدایت، مسیریابی، کنترل و ناوبری ربات را فراهم می‌سارند، از این جمله‌اند.

 منابع

 • Exploration of the Seas: Voyage into the Unknown

• - Future Needs in Deep Submergence Science

                                                                                                                                               • ROV.org - MTS Committee