جدول تبدیل ویسکوزیته روغن‌ها
جدول تبدیل ویسکوزیته روغن‌ها: ISO VG، cSt، SUS، AGMA و SAE
هنگام انتخاب روانکار برای خطوط تولید و ماشین‌آلات، نام برند به‌تنهایی سلامت دستگاه را تضمین نمی‌کند؛ بلکه ویسکوزیته روغن ها بیشترین اثر را بر عملکرد پایدار تجهیزات می‌گذارد. تجربه نشان می‌دهد عمده خرابی‌ها و سایش زودهنگام در گیربکس‌ها، پمپ‌ها و تجهیزات هیدرولیک، ریشه در انتخاب نادرست گرید گرانروی دارند، نه لزوماً بی‌کیفیتی روغن پایه.
در انتخاب روانکار صنعتی، عددی که روی بشکه یا دفترچه دستگاه می‌بینید ممکن است ISO VG، SAE، AGMA یا cSt باشد. این صفحه با یک جدول تبدیل کاربردی و توضیح روشن، به شما کمک می‌کند این اعداد را کنار هم بگذارید و گرید درست را پیدا کنید. همهٔ تبدیل‌ها تقریبی‌اند و جایگزین توصیهٔ سازندهٔ تجهیز یا دیتاشیت (TDS) روغن نمی‌شوند.
در این راهنما، تلاش می‌کنیم با بیانی روشن و کاربردی، مفهوم گرانروی روغن صنعتی، تفاوت بین استانداردهای رایج، نحوه استفاده از جدول تبدیل و نکات مهم انتخاب گرید مناسب را بررسی کنیم.
جدول اصلی تبدیل ویسکوزیته
| ISO VG | محدودهٔ مجاز @40°C (cSt) | معمول @100°C (cSt)* | SUS @100°F (تقریبی)** | AGMA | SAE موتور (تقریبی) | SAE دنده (تقریبی) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 22 | 19.8–24.2 | ~4.3 | ~106 | — | 5W*** | — |
| 32 | 28.8–35.2 | ~5.4 | ~150 | 0 | 10W*** | — |
| 46 | 41.4–50.6 | ~6.9 | ~213 | 1 | 20 | — |
| 68 | 61.2–74.8 | ~8.7 | ~315 | 2 | 20 | 80 |
| 100 | 90–110 | ~11.4 | ~463 | 3 | 30 | 85 |
| 150 | 135–165 | ~14.7 | ~695 | 4 | 40 | 90 |
| 220 | 198–242 | ~19 | ~1020 | 5 | 50 | 90–110 |
| 320 | 288–352 | ~24 | ~1480 | 6 | 60 (نادر) | 140 (حد پایین) |
| 460 | 414–506 | ~30.5 | ~2130 | 7 | — | 140 |
| 680 | 612–748 | ~39.5 | ~3150 | 8 | — | 190 تا 250 |
* برای روغن معدنی با شاخص گرانروی (VI) حدود 95 تا 100. مقدار واقعی هر محصول در TDS آن آمده است.
** SUS ≈ 4.632 × cSt (برای مقادیر بالای حدود 75 cSt). مقدار دقیق از جدول ASTM D2161 به دست می‌آید.
*** گریدهای W (مثل 5W و 10W) علاوه بر ویسکوزیته در 100°C یک شرط دمای پایین دارند که ISO VG آن را تضمین نمی‌کند، پس این دو تبدیل صرفاً شباهت ویسکوزیته را نشان می‌دهد.
ستون‌های SAE فقط راهنمای سریع‌اند. برای جزئیات و علت اینکه این تبدیل دقیق نیست، جدول تبدیل ISO VG به SAE را ببینید.
ویسکوزیته چیست و چرا اهمیت دارد
ویسکوزیته یا گرانروی، میزان مقاومت روغن در برابر جاری شدن است. روغن غلیظ‌تر ویسکوزیتهٔ بیشتر و روغن روان‌تر ویسکوزیتهٔ کمتری دارد. این ویژگی تعیین می‌کند فیلم روغن بین قطعات چقدر پایدار باشد.
اگر روغن بیش از حد رقیق باشد، فیلم روغن ضعیف می‌شود و تماس فلز با فلز و سایش افزایش می‌یابد. اگر بیش از حد غلیظ باشد:
- پمپ‌پذیری کم می‌شود و پمپ بیشتر زحمت می‌کشد؛
- مصرف انرژی و دمای کاری بالا می‌رود؛
- استارت در هوای سرد سخت‌تر می‌شود؛
- خطر کاویتاسیون در پمپ‌های هیدرولیک بیشتر می‌شود.
انتخاب نادرست گرید ویسکوزیته یکی از دلایل رایج مشکل در گیربکس‌ها، پمپ‌ها و سیستم‌های هیدرولیک است، در کنار آلودگی (ذرات و آب)، دمای بیش از حد و نگهداری ناصحیح. برای تعریف کامل‌تر، ویسکوزیته روغن چیست؟ را بخوانید.
واحدها و استانداردها
cSt یا سانتی‌استوک
cSt واحد ویسکوزیتهٔ سینماتیکی است و مقدار واقعی گرانروی را در یک دمای مشخص نشان می‌دهد. معمولاً در دو دمای مرجع گزارش می‌شود: 40°C و 100°C (روش اندازه‌گیری ASTM D445 یا ISO 3104). چون عددی قابل اندازه‌گیری است، دقیق‌ترین معیار برای مقایسهٔ دو روغن است.
ISO VG
ISO VG (طبق ISO 3448) گریدهای ویسکوزیتهٔ روغن‌های صنعتی را بر اساس ویسکوزیتهٔ سینماتیکی در 40°C تعریف می‌کند. هر گرید نام خود را از نقطهٔ میانی همین عدد می‌گیرد و حدود ±10% مجاز است؛ یعنی ISO VG 68 یعنی حدود 68 cSt در 40°C (بین 61.2 و 74.8). این استاندارد برای روغن هیدرولیک، روغن دنده صنعتی، روغن کمپرسور، روغن گردشی و روغن توربین رایج است.
SUS (ثانیهٔ سیبولت)
SUS واحدی قدیمی‌تر است که هنوز در برخی منابع آمریکایی و دیتاشیت‌های قدیمی دیده می‌شود. تبدیل آن در 100°F (حدود 38°C) برای مقادیر بالای حدود 75 cSt از رابطهٔ ساده SUS ≈ 4.632 × cSt به دست می‌آید. مقدار دقیق در ASTM D2161 آمده است.
AGMA
AGMA شمارهٔ گرید روغن‌های دندهٔ صنعتی بسته است. هر شمارهٔ AGMA معادل یک گرید ISO VG است (مثلاً AGMA 5 برابر ISO VG 220). برای گیربکس‌های حلزونی ممکن است روغن‌های ترکیبی (compounded) با نشانهٔ Comp مشخص شده باشند.
SAE
SAE دو سیستم جداگانه دارد: گریدهای روغن موتور (J300، مثل 10W-40) و گریدهای روغن دندهٔ خودرو و صنعتی (J306، مثل 80W-90 و 140). این دو یک مقیاس نیستند. گریدهای W علاوه بر ویسکوزیتهٔ 100°C، رفتار در سرما را هم می‌سنجند و همین باعث می‌شود تبدیل مستقیم ISO VG به SAE تقریبی باشد.
تغییر ویسکوزیته با دما و شاخص گرانروی (VI)
ویسکوزیتهٔ هر روغن با افزایش دما کاهش و با کاهش دما افزایش می‌یابد. جدول زیر مقدار تقریبی ویسکوزیته را (بر حسب cSt) برای چند گرید در دماهای مختلف نشان می‌دهد. محاسبه با معادلهٔ ASTM D341 و فرض VI حدود 95 تا 100 انجام شده و ستون 0°C برونیابی است.
| ISO VG | 0°C | 20°C | 40°C | 60°C | 80°C | 100°C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32 | 336 | 86 | 32 | 15.2 | 8.5 | 5.4 |
| 46 | 559 | 132 | 46 | 20.8 | 11.2 | 6.9 |
| 68 | 1033 | 215 | 68 | 28.7 | 14.7 | 8.7 |
| 100 | 1719 | 334 | 100 | 40.2 | 19.9 | 11.4 |
| 150 | 3126 | 545 | 150 | 56.6 | 26.6 | 14.7 |
| 220 | 5287 | 852 | 220 | 78.8 | 35.6 | 19.0 |
| 320 | 9160 | 1337 | 320 | 108 | 46.6 | 24.0 |
| 460 | 15127 | 2046 | 460 | 148 | 61.2 | 30.5 |
شاخص گرانروی (VI، طبق ASTM D2270) نشان می‌دهد ویسکوزیتهٔ روغن با دما چقدر تغییر می‌کند. هرچه VI بالاتر باشد، افت ویسکوزیته در گرما کمتر است. روغن‌های معدنی معمولی VI حدود 95 تا 100 دارند و روغن‌های سنتتیک و هیدرولیک نوع HV می‌توانند VI خیلی بالاتری داشته باشند. به همین دلیل دو روغن با یک گرید ISO VG ممکن است در دمای کار رفتار متفاوتی داشته باشند.
انتخاب گرید بر اساس تجهیز
جدول زیر راهنمای عمومی است و همیشه باید با دستور سازندهٔ تجهیز تطبیق داده شود.
| تجهیز | گریدهای رایج ISO VG | نکتهٔ فنی |
|---|---|---|
| هیدرولیک صنعتی | 32 / 46 / 68 | ویسکوزیتهٔ کاری پمپ معمولاً حدود 16 تا 36 cSt است. در دمای بالا گرید بالاتر یا روغن نوع HV مناسب‌تر است. |
| گیربکس بستهٔ صنعتی | 150–460 | بر اساس بار، سرعت و دما (AGMA EP). |
| گیربکس حلزونی | 220–680 | معمولاً روغن ترکیبی (compounded) یا PAG. |
| کمپرسور پیچی | 32–68 (46 رایج) | کمپرسور رفت‌وبرگشتی: 100–150. |
| توربین | 32–46 | روغن R&O؛ گیربکس توربین بسته به سازنده. |
| ماشین‌ابزار | اسپیندل 10–22، راهنما (way) 68 | بسته به سازنده. |
روغن هیدرولیک
روغن‌های هیدرولیک بر اساس ISO VG گریدبندی می‌شوند و بر پایهٔ افزودنی‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند: HL (ضدزنگ و ضداکسیداسیون)، HM (ضدسایش) و HV (ضدسایش با VI بالا). گرید 46 رایج‌ترین است و در دمای کاری بالاتر یا محیط گرم، 68 هم استفاده می‌شود.
| گرید | کاربرد رایج |
|---|---|
| ISO VG 22 | سیستم‌های دقیق، سرمای محیط |
| ISO VG 32 | تجهیزات با دمای متوسط و فضای سرپوشیده |
| ISO VG 46 | ماشین‌آلات صنعتی، پرس‌ها، جک‌ها (پرمصرف‌ترین) |
| ISO VG 68 | دمای بالاتر یا بار بیشتر |
| ISO VG 100 | طراحی‌های خاص طبق دستور سازنده |
برای تفاوت دو گرید پرکاربرد، تفاوت روغن هیدرولیک 46 و 68 را بخوانید.
روغن دندهٔ صنعتی
گیربکس‌های صنعتی زیر فشار و بار مداوم کار می‌کنند و روغن باید فیلم پایدار بین دنده‌ها بسازد. گرید مناسب معمولاً از 150 تا 460 است و هر گرید با یک شمارهٔ AGMA متناظر است.
| ISO VG | AGMA | کاربرد رایج |
|---|---|---|
| 68 | 2 | گیربکس‌های سبک |
| 100 | 3 | گیربکس عمومی |
| 150 | 4 | گیربکس‌های با بار متوسط |
| 220 | 5 | گیربکس صنعتی تحت بار |
| 320 | 6 | گیربکس سنگین |
| 460 | 7 | شرایط سخت صنعتی |
| 680 | 8 | بار بسیار سنگین یا سرعت کم |
برای مشاهدهٔ محصولات می‌توانید به صفحهٔ روغن دندهٔ صنعتی یا محصولات بهران مراجعه کنید.
چگونه از جدول استفاده کنیم
- استاندارد درج‌شده را پیدا کنید. روی پلاک دستگاه، دفترچه یا برچسب روغن ببینید گرید با کدام سیستم (ISO VG، SAE، AGMA یا cSt) نوشته شده است.
- دمای کاری را بررسی کنید. دمای محیط و دمای عملیاتی تجهیز در انتخاب گرید نقش دارد. روغنی که در محیط سرد مناسب است، لزوماً در تجهیز داغ مناسب نیست.
- معادل را از جدول بخوانید. ردیف گرید مورد نظر را پیدا کنید و ستون استاندارد دیگر را ببینید.
- دیتاشیت (TDS) را کنترل کنید. ویسکوزیته در 40°C و 100°C، شاخص گرانروی، نوع روغن پایه، افزودنی‌ها و سازگاری با آب‌بندها را بررسی کنید.
- در کاربردهای حساس مشورت کنید. جدول فقط شروع کار است و تصمیم نهایی با توصیهٔ سازنده و کارشناس روانکار است.
اگر ترجیح می‌دهید محاسبه را خودکار انجام دهید، از ابزارهای محاسبه‌گر مهندسی سایت استفاده کنید.
خطاهای رایج در تبدیل ویسکوزیته
- یکسان دانستن SAE و ISO VG. این دو سیستم مبنای متفاوتی دارند و فقط در برخی کاربردها معادل تقریبی دارند.
- مقایسهٔ اعداد در دمای متفاوت. ویسکوزیته بدون دمای اندازه‌گیری معنا ندارد. دو روغن فقط وقتی قابل مقایسه‌اند که عددها در یک دما باشند.
- تصمیم‌گیری فقط با عدد گرید. دو روغن هم‌گرید ممکن است به دلیل روغن پایه، افزودنی یا VI عملکرد متفاوتی داشته باشند.
- انتخاب روغن غلیظ‌تر برای جلوگیری از نشتی. این کار معمولاً بار پمپ را بالا می‌برد و راندمان را کم می‌کند و مشکل نشتی را حل نمی‌کند.
- جایگزین کردن روغن موتور با روغن صنعتی. حتی با گرید نزدیک، افزودنی‌ها و کاربرد تعریف‌شدهٔ این دو متفاوت است.
- اشتباه گرفتن گریدهای SAE موتور و دنده. SAE 90 یک گرید دنده است و معادل SAE 30 موتور نیست.
سؤالات متداول
آیا ISO VG و SAE معادل دقیق هم هستند؟
خیر. ISO VG ویسکوزیته را فقط در 40°C تعریف می‌کند، اما SAE برای روغن موتور و دنده رفتار در سرما و در 100°C را با هم در نظر می‌گیرد. فقط می‌توان معادل تقریبی پیدا کرد.
ISO VG 46 تقریباً معادل چه گریدی است؟
در روغن موتور تقریباً در حدود SAE 20 (و گاهی 15W) است. برای ISO VG 46 معادل مشخصی در گریدهای SAE دندهٔ J306 وجود ندارد، چون ویسکوزیتهٔ آن کمتر از حداقل SAE 80 است.
آیا می‌توان روغن هیدرولیک 46 را با 68 عوض کرد؟
فقط اگر دستور سازنده و شرایط کاری اجازه بدهد. گرید غلیظ‌تر در دمای پایین پمپ را سخت‌تر می‌کند و گرید رقیق‌تر در دمای بالا فیلم روغن را ضعیف می‌کند.
cSt چه چیزی را نشان می‌دهد؟
cSt واحد ویسکوزیتهٔ سینماتیکی است و مقدار واقعی گرانروی را در دمای مشخص بیان می‌کند.
چرا روغن در دمای بالا رقیق‌تر می‌شود؟
با افزایش دما، مقاومت داخلی سیال کم می‌شود و روغن راحت‌تر جاری می‌شود.
تفاوت ویسکوزیته در 40 و 100 درجه چیست؟
این دو عدد رفتار روغن را در دو دمای متفاوت نشان می‌دهند. نسبت این دو، شاخص گرانروی (VI) را تعیین می‌کند و نشان می‌دهد ویسکوزیته با دما چقدر تغییر می‌کند.
بهترین گرید روغن هیدرولیک کدام است؟
پاسخ به سیستم و دمای کار بستگی دارد. ISO VG 32، 46 و 68 پرکاربردترین گریدها هستند و انتخاب نهایی باید طبق دستور سازنده باشد.
آیا جدول تبدیل برای همهٔ شرایط کافی است؟
خیر. جدول فقط راهنمای عمومی است و انتخاب نهایی باید بر اساس مشخصات فنی دستگاه و دیتاشیت روغن انجام شود.
جمع‌بندی
جدول تبدیل ویسکوزیته به شما کمک می‌کند گریدهای ISO VG، AGMA، cSt و SAE را کنار هم بگذارید و مقایسهٔ اولیه انجام دهید. اما ویسکوزیته به دما، VI، نوع روغن پایه و افزودنی‌ها بستگی دارد، پس برای تصمیم نهایی همیشه دستور سازنده و دیتاشیت روغن را مبنا قرار دهید. پترو تجهیز روانکاران صدرا برای انتخاب و تأمین روغن‌های صنعتی آمادهٔ مشاورهٔ فنی است.