فى الوقت الذى تتوفر فيه مكونات هيدروليكية وقطع غيارها لدى الموردين يكون من السهولة لدى القائمين على تركيبات المصاعد الهيدروليكة الاعتماد على الحلول الجاهزة الا انه فى سبيل توفير هذه المكونات للموردين تبذل جهات التصنيع قصارى جهدها لمواجهه المصاعب المتعلقه بتوفير مكون يحقق وظيفته ويوفر قدرة على التحمل وموثوقية تناسب اشتراطات السلامة التى تضعها الاكواد وفى سبيل تثقيف المهتمين بمجال المصاعد يحاول موضوعنا الحالى ايضاح بعض المعلومات التى تساعد على فهم الوحدة الهيدروليكية للمصاعد واسس اختيار مكوناتها حسب الوظيفة المنوطة بها حتى يمكننا معرفة لماذا لا تصلح بعض المكونات المستخدمة فى تطبيقات هيدروليكية اخرى للإستخدام فى المصاعد الهيدروليكية
مقدمة
عادة ما توجد الوحدة الهيدروليكية بجوار البئر فى الاسفل وتوجد الاسطوانة داخل البئر وتعتبر المكونات الرئيسية لهذه الوحده هى صندوق الزيت والمحرك والمضخة والصمامات وهذه هى المكونات التى سنتناول ايضاح اسس تصميمها واختيارها بما يتناسب مع عملها فى المصعدالمضخة كقلب للوحدة الهيدروليكية
كقلب الانسان يضخ الدم الى سائر بدنه تقوم المضخة بضخ الزيت فى الاسطوانة لتحريك عربة المصعد حيث توجد فراغا محكما عند فتحة دخولها فيدخل الزيت فيها ويتدفق الى التفافاتها وتدفعه بانتظام الى الاسطوانة والمضخة لا توجد ضغطا ولكنه يوجد من مقاومة التدفق للزيت ويشترط فى المضخة ان تحقق معدل تدفق ثابت لعدد اللترات فى الدقيقة لضمان انتظام الضخ من ثم تجنب الاهتزازات والنبضاتتعتبر المضخات اللولبية هى الافضل والاكثر استخداما فى مصاعد الركاب حيث توفر معدل تدفق كبير بدون حدوث اهتزازات أو ضجيج بسبب عدم وجود احتكاكات بين معادن فهى مرتفعة الثمن إلا انها توفر ضغطا اقلا وكفائة كلية منخفضة ويجب توفيرها من قبل مودين ومصنعين متخصصين
تستخدم المضخات الترسية عند الاحتياج لمعدل تدفق اقل وضغط عالى بغض النظر عن الاهتزاز وتستخدم غالبا فى الحمولات الثقيلة مع انخفاض سعرها ومتوفرة فى الاسواق ولا تحتاج الى موردين متخصصين بالمصاعد الا انها تحقق كفائة متوسطة فى حدود 85-93 ٪
معامل الكفائة ŋp يمكن الحصول عليه من العلاقة التالية
P.Q/600W
حيث
P مقدار الضغط مقاسا بوحدة البار
Q معدل التدفق باللتر فى الدقيقة
W القدرة بالكيلو وات
يجب التحقق من مقدار الضغط والتدفق عند حالة الحمولة الكاملة للعربة لأن الضغط يتغير بتغيير معدل التدفق حيث يوجد تناسبا عكسيا بين الضغط ومعدل التدفق فكلما زاد معدل التدفق قل الضغط وكمثال فاذا كان لدينا مضخة ذات معدل تدفق 75 لتر فى الدقيقة وعدلنا معدل تدفقها الى 85 فإن الضغط يكون فى حدود 10 بار اما اذا خفضنا معدل تدفقها الى 68 فإن الضغط يصبح فى حدود 80 بار
الصمام كدماغ للوحدة الهيدروليكية
كدماغ الانسان يتحكم فى اجزاء بدنه يتحكم الصمام فى تدفق الزيت من والى الاسطوانة ففى الوقت الذى تحافظ فيه المضخه على معدل تدفق ثابت يتحكم الصمام ايضا فى سرعة الاقلاع والتهدئة للمصعد للحصول على تجربة مريحة للراكب وبدون الصمام ستنطلق العربة بسرعتها القصوى فيحدث اهتزاز النتع وستتوقف فجأة فيحدث اهتزاز عند التوقف ايضا لذا يجرى توليف وضبط الصمام للحصول على اداء مريح اثناء عمليات التشغيل الاولية والمتابعة والصيانةالوظائف التى يقوم بها الصمام
- التحكم فى تدفق الزيت الى الاسطوانه فى اتجاه الصعود او رجوعه منها فى اتجاه النزول
- ايجاد وسيلة للتحكم فى حالته من الفتح والاغلاق عادة ما تكون ملف كهرومغناطيسى
- يتيح مراقبة الضغط والفحص وسهولة الاستبدال فى الصيانة
- يتيح امكانية تعديل الضبط لتنعيم الاقلاع والتوقف عن طريق التسارع والتباطؤ للحصول على رحلة هادئة
- يوفر وسيلة لهبوط العربة يدويا فى حالة الطوارئ او تلقائيا باستخدام وسيلة تغذية احتياطية عند حدوث انقطاع او خلل فى التغذية العمومية
- حماية ضد تجاوز السرعة المقننة عند الهبوط
- حمابة ضد ارتخاء الحبال فى الانظمة الهبدروليكية المعلقه بالحبال كشرط فى بعض الاكواد
- يتاح فى الصمامات المتطورة خاصية التخميد والفحص وصمام خاص بالنزول وذراع يدوى لفتح الصمام
اسس اختيار الصمامات للمصاعد الهيدروليك
- بالنظر الى قطر الاسطوانة والسرعة المقننة يجب الحصول على معدل تدفق مناسب بواسطة المضخه ولذا يلزم اختيار صمام يستطيع التعامل مع اختلاف حالات الضغط ومعدل التدفق
- بالنظر الى متطلبات التطبيق من حيث السرعات يتم اختيار صمام ذو سرعتين لمصاعد الركاب للتهدئة أواختيار صمام سرعة واحدة مدمج معه تهدئة لمصاعد المهمات وتخزين السيارات
- بالنظر الى متطلبات مضاعفة الضغط نظرا لاختلاف حالة الحمولة يجب اختيار صمام مناسب لأن بعض المصاعد تحتاج الى مضاعفة الضغط بشكل أساسى
- بالنظر الى ان تلوث الزيت سبب رئيسى فى سرعة تلف المكونات يجب ان يحتوى الصمام على مرشح ذاتى التظيف لتنقية الزيت من الملوثات
- بالنظر الى الحماية من ارتخاء الحبال يجب اختيار صمام يوفر هذه الحماية
- بالنظر الى تيسير عمليات الصيانه ينبغى اختيار صمام يتوافر هو وقطع الغيار له فى الاسواق بسهولة
- يجب اختيار صمام مصمم خصيصا لتطبيقات النقل الرأسى ومعتمد وتم اختباره وفق الكود لأنه بوجد صمامات لا تصلح للمصاعد بينما تصلح لتطبيقات اخرى
المحرك كعنصر القدرة فى الوحدة الهيدروليكية
الوظيفة الاساسية للمحرك هى امداد المضخة بالقدرة اللازمة لتوفير معدل تدفق ثابت ويوجد نوعين للمحركات المستخدمة فى تطبيقات الهيدروليك فقد يكون المحرك داخلى غاطس او خارجى والهدف لكل منهما هو توليد القدرة بالكيلو وات لتدوير المضخةمن الاهمية بمكان اختيار المحرك بشكل صحيح بحيث تكون قدرته فى الحدود اللازمة لتشغيل المصعد لأن اختيار محرك اقل قدرة من المطلوب لا يستطيع نقل الحركة ويحدث تأخير ويبلى بسرعة كما ان اختيار محرك ذو قدرة اعلى من المطلوب سيكون اكثر تكلفه وحجم واكثر استهلاكا للطاقة والقاسم المشترك فى اختيار محرك اعلى هو انتاج كفائة تشغيل اقل فإذا كان هناك المحرك الذى يعمل على 35٪ من الحمل الطبيعى له فإنه اقل كفائة من محرك اصغر يكون هذا الحمل نفس الحمل الطبيعى له كما انه يولد قدرا من الحرارة غير المرغوب فيها
يراعى فى تصميم محركات مصاعد الهيدروليك تحملها لحمل أكبر 20٪ من الحمل الطبيعى لزمن قصير بدون ان تتلف وإذا قارنا تكلفة المحرك وتكلفة تشغيله فإن المحركات ذات الكفائة الاقل تهدر قدرا من الطاقة الكهربية وترفع من تكلفة الاستهلاك بعكس المحركات الاعلى كفائة فإنها تخفض من الاستهلاك وذات عمر افتراضى اطول
المحركات المستخدمة فى المصاعد الهيدروليكية غير دائمة التشغيل لأنها لا تستخدم فى الهبوط حيث يكفى فتح الصمام ويرتد الزيت مرة اخرى للصندوق كما ان المصعد لا يعمل بشكل متواصل فتوجد فترات من الراحة ايضا كما انه لا يكون دائما فى حالة الحمل الكامل حيث تختلف حالات حمولة العربة ايضا
يفضل استخدام المحركات الخارجية فى الاماكن الدافئة اما المحركات الغاطسة فهى مثالية لعملية تشغيل هادئة وعادة ما يتم تغزيتها بثلاثة فازات ويمكن الاختيار بين محرك بقطبين أو اربعة اقطاب مع الاخذ فى الاعتبار ان اختيار محرك بقطبين مع عدد دورات 3000 فى الدقيقة افضل من محرك باربعة اقطاب بعدد دورات 1500 لأن المحرك الاعلى فى عدد الدورات سيوفر المزيد من الزيت للمضخة إلا ان استخدام محرك باربعة اقطاب مع مضخة ذات معدل تدفق 75 لتر فى الدقيقة افضل من استخدام محرك بقطبين مع نفس المضخة
طرق بدء واقلاع محركات الهيدروليك
على الرغم من اشتراط توفير عزم مناسب للتدوير عند البدايه الا انه يلزم النظر الى مدى حدوث اهتزازات عند البداية ولذا تتعدد طرق الاقلاع حيث يمكن الاقلاع المباشر أو الاقلاع بطريقة نجمة دلتا او عن طريق الاقلاع الناعم وكل منها يختلف من حيث العزم والتيار وطريقة التوقف والتكلفة والحجم
الاسطوانة كذراع للوحدة الهيدروليكية
غالبا ما يستخدم فى المبانى السكنية اسطوانات من النوع الدفع حيث تكون هى والمكبس وحدة واحدة وهى متوفرة نظرا لإمكانية تصنيع وتشكيل اسطوانة ذات طول ما وحجم ما بدون اى لحامات بأقل تكلفة واعلى جودة للخاماتاسس اختيار اسطوانة الدفع
- اسطوانات الدفع تخضع لضغط التحمل
- قطر الاسطوانة مرتبط بطول الشوط حيث يجب اختيار قطر اكبر عندما يكون طول الشوط اكبر لعدم حدوث التواء
- قطر الاسطوانة مرتبط بالضغط حيث يتناسب عكسيا فيقل الضغط مع القطر الاكبر
- توجد علاقه بين حجم المضخة وقطر الاسطوانه فتحتاج الاقطار الكبيرة للاسطوانات الى مضخات اكبر لتحقيق السرعة المطلوبة
- قديما كانت تدفن الاسطوانات فى الارض بكاملها مما كان يعرضها لعامل التحلل الاليكتروليتى اما اليوم فهى غالبا مثبتة فوق الارض ومعزولة عن التربة وحديثا تم تصنيعا من خامات مصنعة ذات حماية ذاتية
اسطوانات السحب
تختلف اسطوانات من النوع السحب عن النوع الضغط فى انها عكسية الاتجاه حيث يضغط النظام الهيدروليكى المكبس لأسفل لكى تصعد العربة لأعلى كما انه يحتاج لثقل اتزان وتعليق بالحبال لذا فإنه يخضع لقوى شد الحبال مما يلغى احتمالية التواء الاسطوانة وقلة حجم الاسطوانة كذلك مما يؤدى الى حفظ المواد الزيتيه وعدم استهلاك كميات كبيرة منها
وزن ثقل الاتزان هنا يساوى ثلثى وزن العربه فارغه لتوفير الطاقة وعدم حدوث فقد حرارى ويوفر مصعد صديق للبيئة
من المهم عند تصنيع هذه الاسطوانة تحديد مقدار القوة اللازمة لرفع ثقل الاتزان مع الاخذ فى الاعتبار مقدار الحمولة والسرعة والاستقرار الميكانيكى هذا وتوفر الشركات المصنعة مخططات للاختيار بشكل اسهل بدون الدخول فى حسابات تجنبا لعدم الاختيار الصحيح بشكل يؤثر على الاداء وقوة التحمل
صمام ضد تمزق الانابيب
يمكن توقع السقوط الحر للعربة فى حالة انفجار الانبوب أو الخرطوم فى غياب هذا الصمام وغياب نظام الفرملة السريع وهذا الصمام الزامى لمنع تجاوز السرعة عند النزول فى مثل هذه الحالات بل ويوفر ايضا ايقافا سلسا ويعمل بشكل تلقائى بدون حاجة الركاب الى الانتظار لإنقاذهم لأنه ومع الضبط الصحيح يستطيع انزال العربة الى مستوى الوقوف على الطابق ايضا
يراعى عند اختيار صمام التمزق ان يناسب العمل فى المصاعد او يكون مصنع خصيصا للمصاعد لأنه فى حالة تمزق الانابيب يصل الضغط عليه لثلاثة اضعاف الضغط الطبيعى كما ينبغى التحقق من مناسبة تركيبة ميكانيكيا واقرانة بالتربيطات قبل شراؤه كما ينبغى تركيب صمام لكل انبوب فى حالة الانابيب المتعدده بحيث تغلق فى وقت واحد كما يراعى مناسبتة لقطر الاسطوانة ايضا
طلعت عتمان
ليست هناك تعليقات: