Mechanism of Lubrication Notes | Hydrodynamic, Boundary and Extreme Pressure Lubrication | Engineering Chemistry | RGPV BTech First Year

Mechanism of Lubrication (स्नेहन की क्रियाविधि)

Engineering Chemistry में Lubrication का Mechanism अत्यंत महत्वपूर्ण विषय है। जब दो धातु सतहें (Metal Surfaces) आपस में संपर्क में आती हैं और Relative Motion करती हैं, तो उनके बीच Friction उत्पन्न होता है। इस Friction को कम करने तथा Wear को रोकने के लिए Lubricants का उपयोग किया जाता है।

Lubrication का मुख्य उद्देश्य दो सतहों के बीच एक Protective Film बनाना है जिससे Metal-to-Metal Contact न हो।

🔹 Mechanism of Lubrication क्या है?

Lubricant किस प्रकार दो गतिशील सतहों के बीच कार्य करता है और Friction तथा Wear को कम करता है, इसे Mechanism of Lubrication कहते हैं।

Operating Conditions के अनुसार Lubrication मुख्यतः तीन प्रकार का होता है:

Hydrodynamic Lubrication
Boundary Lubrication
Extreme Pressure Lubrication

🔹 Classification of Lubrication Mechanisms

Type	Operating Condition
Hydrodynamic Lubrication	Low Load, High Speed
Boundary Lubrication	Moderate Load and Speed
Extreme Pressure Lubrication	High Load, High Temperature

1. Hydrodynamic Lubrication (Fluid Film Lubrication)

Hydrodynamic Lubrication में दो सतहों के बीच Lubricant की एक मोटी (Thick) Film बन जाती है जो दोनों सतहों को पूरी तरह अलग रखती है।

इस स्थिति में Metal-to-Metal Contact नहीं होता।

Working Principle

जब Machine Parts High Speed पर चलते हैं, तो Lubricant उनके बीच एक Continuous Fluid Film बना देता है। यह Film Load को Support करती है।

Characteristics

Thick Lubricant Film
No Metal Contact
Very Low Friction
Minimum Wear
Long Machine Life

Advantages

High Efficiency
Negligible Wear
Excellent Cooling
Low Maintenance

Applications

Journal Bearings
Turbines
High Speed Shafts
Electric Motors

Hydrodynamic Lubrication Diagram

Metal Surface
=================
Lubricant Film
-----------------
Moving Surface

2. Boundary Lubrication

Boundary Lubrication तब होता है जब Load अधिक हो और Speed कम हो। ऐसी स्थिति में Thick Lubricant Film नहीं बन पाती।

Lubricant केवल एक पतली Molecular Layer बनाता है जो सतहों को अलग रखने का प्रयास करती है।

Working Principle

Lubricant Molecules Metal Surface पर Adsorb होकर एक Protective Layer बनाते हैं।

यह Layer Friction तथा Wear को कम करती है।

Characteristics

Thin Lubricant Film
Partial Metal Contact
Moderate Friction
Moderate Wear

Advantages

Works Under Moderate Load
Good Surface Protection
Simple Lubrication System

Applications

Automobile Engines
Piston Rings
Gears
Machine Tools

Boundary Lubrication Diagram

Metal Surface
==============
Thin Molecular Film
--------------
Moving Surface

3. Extreme Pressure Lubrication

जब Load अत्यधिक अधिक हो तथा Temperature भी बहुत अधिक हो, तब सामान्य Lubricants कार्य नहीं कर पाते।

ऐसी स्थिति में Extreme Pressure Lubricants उपयोग किए जाते हैं।

Working Principle

Extreme Pressure Additives उच्च तापमान पर Metal Surface के साथ अभिक्रिया करके Protective Chemical Film बनाते हैं।

यह Film Surface Welding तथा Seizure को रोकती है।

Common Additives

Sulphur Compounds
Phosphorus Compounds
Chlorinated Compounds

Characteristics

High Load Capacity
High Temperature Stability
Excellent Surface Protection
Prevents Metal Welding

Advantages

Suitable for Heavy Machinery
Reduces Severe Wear
Improves Equipment Life

Applications

Heavy Duty Gears
Steel Rolling Mills
Cutting Tools
Mining Equipment
Aircraft Engines

Extreme Pressure Lubrication Diagram

Metal Surface
==============
Chemical Protective Film
--------------
Moving Surface

🔹 Comparison of Lubrication Mechanisms

Property	Hydrodynamic	Boundary	Extreme Pressure
Film Thickness	Thick	Thin	Chemical Film
Load Capacity	Low	Moderate	Very High
Metal Contact	No	Partial	Very Limited
Friction	Very Low	Moderate	Low
Applications	Bearings	Engines	Heavy Machinery

🔹 Industrial Importance

Automobile Industries
Power Plants
Steel Industries
Aerospace Engineering
Manufacturing Industries
Heavy Machinery Systems

🔹 Viva Questions

Mechanism of Lubrication क्या है?
Hydrodynamic Lubrication क्या है?
Boundary Lubrication कैसे कार्य करता है?
Extreme Pressure Lubricants क्या होते हैं?
EP Additives के उदाहरण दीजिए।

🔹 Exam Oriented Important Questions

Mechanism of Lubrication को विस्तार से समझाइए।
Hydrodynamic Lubrication का सिद्धांत समझाइए।
Boundary Lubrication का वर्णन कीजिए।
Extreme Pressure Lubrication क्या है?
तीनों Lubrication Mechanisms की तुलना कीजिए।

🔹 Conclusion

Lubrication Mechanism मशीनों की कार्यक्षमता एवं आयु को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। Operating Conditions के अनुसार Hydrodynamic, Boundary तथा Extreme Pressure Lubrication का चयन किया जाता है। इन सभी Mechanisms का उद्देश्य Friction, Wear तथा Heat Generation को कम करना है।

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