لما كان هدفنا هو معرفة الاسس التصميمية ومعرفة كيف يمكن اختيار مكونات الوحدة الهيدروليكية بشكل صحيح تجنبا للمتاعب وللحصول على اداء مثالى وتحقيق عوامل السلامة قد وضحنا فى الجزء الاول من اسس اختيار مكونات الوحدة الهيدروليكية بعض المكونات مثل المضخة والصمام والمحرك والاسطوانة واستكمالا لهذا سنوضح فى هذا الجزء باقى المكونات مثل صندوق الزيت ونوع و خصائص الزيت ووحدة تبريد الزيت وكذلك الخراطيم
مقدمة
الكثير منا يتجاهل صندوق الزيت والزيت نفسه ولا يبالى بمثل هذه المكونات وبسبب نقص المعرفة قد يخطر فى بالنا هل هناك اصلا امور تقنية تخص صندوق من الصفيح والزيت الذى يملؤه وإذا كنا كذلك لن يخطر فى بالنا نظام التبريد اصلا ولكن هذه الافكار ستتغير بالطبع بمجرد معرفتنا مدى تأثير هذه المكونات وظروف مكان تركيبها وطرق التعامل معها اثناء عمليات التركيب فى الاستقرار الحرارى للنظام الهيدروليكى بالتالى تأثيرها فى الاداء وتبعات الاختيار الخاطئ لها على اعمال الصيانة وتكلفة الانشاء حتى مع اختيار مكونات اخرى كالمضخة والصمام والمحرك ذات جودة وكفائة عالية
صندوق الزيت
التخيل الشائع انه مجرد صندوق مغلق وحجمه كبير ولكن هناك الكثير من المعلومات التى تغيب عنا مثل ان هناك انواع مختلفه منه ولكن يقترن الصندوق المعدنى بالمصعد الهيدروليكى كحل من المعالجات الحرارية للنظام والشكل الشائع له كما فى الصوره التالية
وظائف صندوق الزيت
يقوم صندوق الزيت بالكثير من الوظائف متل :
- احتواء المضخه وفى بعض الاحيان المحرك
- احتواء الزيت
- تبريد الحرارة
- تقديم الدعم للوحدة الهيدروليكية بشكل عام
يقدم صندوق الزيت حلا للمصاعد التى لا توجد لها غرف ماكينات ويتم تركيبه فى الاسفل فى غرفه او بجوار البئر او اسفل الدرج وهناك اشكال اخرى مثل تركيبه داخل حاوية او صندوق آخر
حجم الصندوق وطاقته الاستيعابية من الامور المهمة جدا عند الاختيار حيث يجب ان يكون قادرا على احتواء كمية من الزيت تناسب معدل التدفق فى الدقيقة والخرج الذى تنتجه المضخة للوصول الى نهاية المشوار للرحلة وتكون النسبه هى من 2 الى 2.5 فمثلا اذا كانت المضخة تضخ 60 لتر فى الدقيقة سيكون حجم الصندوق المثالى ان يستوعب من 120 الى 150 لتر بالاضافة الى نسبة 10٪ زيادة لاستيعاب الهواء فوق سطح الزيت بما يعنى ان حجم الصندوق ومقدار الزيت يتم اختيارهما وفق شروط الموازنة الحرارية للنظام لان انخفاض مستوى الزيت يؤدى الى جفاف المضخة ومن ثم توليد الحرارة التى تنتقل بدورها الى جوانب الصندوق ثم الى محيط الغرفه
يجب ان يساعد تصميم الصندوق على التبديد الحرارى وتغطية المضخة بشكل يوفر لها الكمية المناسبة من الزيت وهذا يتم عن طريق تكبير مساحة تلامس الزيت مع السطح ويتم رفعه بأرجل تبعده عن مستوى الارض بمسافة 15 سم مما يزيد من سرعة التبريد ويكون الصندوق عميقا وضيقا ليغطى احتياج المضخة من الزيت
قاع الصندوق يكون من اقل سمكا اما الجزء الاعلى يكون اكثر سمكا لتجنب الاهتزار خاصة عندما يكون المحرك خارجى وسواء كان داخليا أو خارجيا يجب طلاء الصندوق اذا كان معدنيا كما يجب عزل وتغطية باقى المكونات الاخرى بواسطة رفع الجوانب بقدر مناسب وتوفير غطاء للصندوق يساعد هذا على الحصول على هدوء الوحده وتجنب الاوساخ
عند اختيار صندوق لاماكن ذات كثافة استخدام مرتفعة للمصعد سيكون من المنطقى اختيار حجم اكبر بحيث يستوعب كمية مناسبة من الزيت ويقلل من توليد الحرارة و يساعد على تسريع التبريد كذلك الحال فى الاماكن الحارة حيث ترتفع درجة الحرارة كثيرا فى الصيف مع الاخذ فى الاعتبار ان كمية الزيت الكبيرة تؤدى الى عمر اطول للوحدة بغض النظر عن تكلفتها
الزيت
الطاقة المتولده من المضخة يتم نقلها الى الصمام بواسطة الزيت وهذا الجزء الناقل للطاقة يجب اختياره بعناية حتى يؤدى عمله بشكل مثالى
الخصائص المطلوبه فى الزيت
- عدم تغير اللزوجه مع تغير الضغط والحرارة
- ثبات كيميائى وفيزيائى لمنع تفاعله مع الوسط للحفاظ على خصائصه
- سريع التبديد للحرارة
- مقاوم للحريق
- درجة تزييت عالية لومقاوم لتكوين الصدأ
- انخفاض معامل التمدد
- غير سام ولا توجد خطورة اثناء التعامل معه
تأثير الحرارة على الزيت
تقل لزوجة الزيت بارتفاع درجة الحرارة وكمثال فإن الزيت الذى له علامة iso22 فإن درجة لزوجته تكون 22 عند 40 درجة حرارة مئوية ولكن عند 80 درجة حرارة مئوية ستصبح درجة لزوجته 7 لذا فإنه عند اختيار الزيت يجب الانتباه الى درجه حرارة المحيط والحرارة الناتجه عن التشغيل ومعدل الاستخدام ايضا لتحديد معامل اللزوجه المناسب ومن الافضل الرجوع الى دليل الاستخدام المرفق مع الوحدة فى هذا الخصوص
معامل اللزوجه viscosity index - VI هو للتعبير عن خصائص اللزوجة والحرارة للزيت فالزيت ذى الرقم الاعلى لمعامل اللزوجه هو الاقل تأثرا بالحراره والعكس صحيح بالتالى الزيت ذى الرقم 80 هو الاعلى ومن 40 الى 80 متوسط والاقل من 40 اقل قيمة
وحدة التبريد
وفقا للقانون الاول للديناميكا الحرارية فإن الطاقه لا تفنى ولا تستحدث من عدم ولكن تتحول من صورة الى اخرى وبالنظر الى حرارة الوحدة الهيدروليكية فإنها طاقة نتجت عن تحولات الطاقة فى المنظومة الهيدروليكية حيث حولنا الطاقه الكهربية الى ميكانيكية بواسطة المحرك ثم تعمل المضخه على ضخ الزيت وينتج الضغط من مقاومة الزيت للتدفق ويسبب هذا الضغط نقل الحركه ورفع العربة وتتولد الحرارة من مقاومة التدفق وفقدان الضغط وتشغيل المكونات بالاضافة الى العوامل الخارجية
لا يمكن بحال من الاحوال التغاضى عن الموازنة الحرارية لهذه المنظومة حتى لا تنتهى صلاحيتها بسرعة حيث يلزم تقدير الحرارة وفقا لظروف التشغيل وتحديد جميع مسبباتها وطرق معالجتها للحد منها ومن اهم المعالجات الحرارية هى وحدة التبريد التى يؤدى وجودها الى اجبار المنظومة قسرا على التبريد
تتم المعالجة الحرارية فى معظم التطبيقات على محورين الاول وهو التبديد الحرارى التلقائى مع الوسط المحيط ولكن ارتفاع درجة حرارة النظام بشكل متواصل يؤدى الى ارتفاع درجة حرارة الوسط تدريجيا حتى نصل الى حالة الاتزان والتى يتعادل فيها حرارة النظام والوسط ومن ثم لا يحدث تبريد وهنا تبدو اهمية المحور الثانى وهو التبريد الاجبارى اثناء التشغيل باستخدام اجهزة مناسبة
تكون مبردات الزيت مهمة فى الانظمة التى يتولد فيها الحرارة بشكل لا يمكن للوسط المحيط التقليل منها ولكن فى بعض الانظمة التى توجد بها تقنيات متقدمة تقلل او تحد من انتاج الحرارة تكون غير متضمنة لوحدة تبريد لعدم حاجتنا اليها والغاؤها ليس عبثا ولكنه خاضع لقياسات ونتائج موازنة حرارية دقيقه
انواع مبردات الزيت
- مبردات هوائية تسحب الزيت من الصندوق عند ارتفاع درجة حرارته بالقدر الذى يحث الحساس الحرارى على توصيل اشارة كهربية لمروحه تبريد فتعمل على تسليط تيار من الهواء على الزيت قبل وصوله الى المضخة ومن البديهى تقدير قدرة هذا المبرد وفق حسابات الموازنة الحرارية للمنظومة ومعامل اللزوجه ومعدل التدفق والمبادلة الحرارية أو الاستعانة بالجدوال
- الثلاجات وتعتمد فى عملها على التبريد بشكل يشبه الثلاجه العادية ونظام تبريد الماء بنفس الانابيب النحاسية والضاغط الذى يضغط غاز التبريد فيها وهى قليلة الاستخدام ولكن يمكننا مشاهدتها فى مصاعد المبانى التجارية أو الاكثر كثافة للإستخدام عموما
الخراطيم
تستخدم الخراطيم او الانابيب فى نقل الزيت بين المضخة والصمام وبين الصمام والاسطوانه ويوجد منها انواع مثل الصلب او المجلفنة وهذه الاخيرة غير مناسبة نظرا لتفاعل الزنك مع الزيت
يجب اختيار خراطيم تتناسب مساحة مقطعها مع اقصى ضغط تشغيل ومعدل التدفق بدون ان ترفع الضغط او تقلل منه ويمكن من خلال معرفة معدل التدفق واللزوجه الحصول على القطر المناسب للانبوب حبث ان:
معدل التدفق يساوى حاصل ضرب اللزوجه فى القطر فى ثابت حسابى قيمته 6
يجب الانتباه الى عوامل مثل الحرارة والتوافق مع السوائل والمرونة كما يجب الانتباه الى درجه انحناء الخرطوم حيث يفضل ان تكون على قدر من الاستقامة واى خطأ فى هذا الامر مثل وجود انحناء حاد قد يسبب كتمه تؤدى الى اصابات خطيرة أو الوفاة ويلزم الاهتمام فى هذا الجانب بدليل الاستخدام لتحقيق السلامة
تعتبر نهاية الخرطوم عند وصلة التجميع اضعف نقطة لذا يجب احكام الربط وتركيب وصلات تجميع متوافقة تماما ومن الافضل الحصول على الخرطوم وجميع الوصلات من مورد واحد لضمان التوافق
ملخص
استخدام صندوق زيت مناسب وكذا الزيت من اسس تصميم وحدة هيدروليكية خالية من المشاكل كما انها تساعد على التبديد الحرارى بشكل طبيعى هذا ومن الضرورى اجراء حسابات الموازنة الحرارية لمعرفة اسباب الحرارة ومقدارها ومدى الحاجة الى نظام تبريد واختيار نوعه وقدرته اذا لزم الامر وكل ذلك يساهم فى اطالة دورة حياة الوحدة الهيدروليكية
طلعت عتمان
ليست هناك تعليقات: