منطق تصميم هيكل العربة ومجموعة العجلات في الرافعة الجسرية

في الرافعة الجسرية، لا يتم تثبيت نظام الرفع – المكون من الأسطوانة، المحرك، مخفض السرعة، والمكبح – مباشرة على العارضة الرئيسية، بل على إطار هيكلي صلب يُعرف باسم "هيكل العربة". يرتكز هيكل العربة بدوره على السكة عبر عدة مجموعات من عجلات السير ليتحرك على طول العارضة الرئيسية.

يمثل هيكل العربة الهيكل الحامل، بينما تمثل مجموعات العجلات نقاط الارتكاز للحركة. فإذا كان تصميم هذين المكونين غير سليم، لن يستقر نظام الرفع ولن يتمكن من الحركة.

فيما يلي نوضح منطق تصميمهما.

تصميم هيكل العربة: الصلابة وقوة التحمل

يتمحور تصميم هيكل العربة حول قدرة التحمل.

تعني قدرة التحمل أن يتحمل هيكل العربة الوزن الكامل لآلية الرفع، بالإضافة إلى الحمولة المنقولة عبر الأسطوانة والحبل السلكي. تحدد قدرة تحمل هيكل العربة الوزن الذي يمكنه رفعه.

أما الصلابة فتعني أن يكون تشوه هيكل العربة تحت تأثير الحمولة ضئيلاً. فإذا زاد تشوه هيكل العربة، فإن الآليات المثبتة عليه ستنحرف وتتعرض للاهتراء. يضع معيار FEM 1.001 "مواصفة تصميم الرافعات" متطلبات محددة لصلابة الهيكل.

أما القوة فتعني ألا يتجاوز الإجهاد في هيكل العربة الحدود المسموح بها. يجب التحقق من قدرة التحمل والصلابة والقوة معًا حتى يكون هيكل العربة مطابقًا للمواصفات.

عند تصميم هيكل العربة، تقوم كيلود للصناعات الثقيلة أولاً بحساب قدرة التحمل، ثم تتحقق من الصلابة والقوة، لضمان أن يكون الهيكل قادرًا على التحمل دون انحراف أو اهتراء.

تصميم مجموعة العجلات: توزيع متساوٍ لحمولة العجلة

يرتكز تصميم مجموعة العجلات على توزيع حمولة العجلة بالتساوي.

يرتكز هيكل العربة على عدة مجموعات من العجلات، تتحمل كل مجموعة جزءًا من الحمولة. عندما يتوزع حمل العجلة بالتساوي، تتعرض العجلات والسكة لقوى متوازنة واهتراء منتظم. أما إذا كان التوزيع غير متساوٍ، فإن بعض مجموعات العجلات تتعرض للحمل الزائد، مما يؤدي إلى اهتراء أسرع وعمر افتراضي أقصر.

يتم تحقيق التوزيع المتساوي لحمولة العجلة من خلال ترتيب مجموعات العجلات. يجب أن يكون ترتيب المجموعات المتعددة متماثلاً لتوزيع الحمولة بالتساوي على كل مجموعة، بحيث لا يتجاوز حمل العجلة الواحدة القيمة المسموح بها للسكة.

تصمم كيلود للصناعات الثقيلة مجموعات العجلات بترتيب متماثل وتوزيع متساوٍ لحمولة العجلة، لضمان عدم تعرض أي مجموعة من العجلات للحمل الزائد.

عرض المسار ومجموعة العجلات: مفتاح ثبات الحركة

يعتمد ثبات حركة العربة بشكل أساسي على عرض المسار ومجموعة العجلات.

عرض المسار هو المسافة بين سكتي العجلتين على جانبي العربة. يجب أن يتوافق عرض المسار مع عرض مجموعة العجلات. فإذا انحرف عرض المسار، تنحرف العجلات عن مسارها وتحتك حافتها بالسكة.

يجب أن تتوافق قاعدة عجلات مجموعة العجلات وشفة العجلة مع السكة. فإذا كان طول قاعدة العجلات غير صحيح أو كانت شفة العجلة متآكلة، تنحرف العجلات عن مسارها.

يحدد التوافق بين عرض المسار ومجموعة العجلات مدى استقامة حركة العربة. تحدد كيلود للصناعات الثقيلة عرض المسار ومجموعة العجلات معًا لضمان سير العجلات باستقامة على السكة.

التكامل مع سكة العارضة الرئيسية: عمل جماعي متناسق

لا يعمل هيكل العربة ومجموعات العجلات بشكل منعزل، بل يجب أن يتكاملا مع العارضة الرئيسية والسكة.

يرتكز هيكل العربة على العجلات، والتي ترتكز بدورها على السكة، والتي تكون ملحومة أو مثبتة على العارضة الرئيسية. هذه "سلسلة الحمولة" – هيكل العربة، العجلات، السكة، والعارضة الرئيسية – يجب أن تعمل بتناسق تام.

تنتقل حمولة العجلة عبر العجلات إلى السكة ثم إلى العارضة الرئيسية. إذا تجاوزت حمولة العجلة الحدود المسموح بها، فقد تتلف السكة أو تتعرض العارضة الرئيسية لحمل زائد موضعي. لذلك، يجب أن تتوافق حمولة عجلة العربة مع قدرة تحمل السكة والعارضة الرئيسية.

تتحقق كيلود للصناعات الثقيلة من حمولة عجلة العربة والسكة والعارضة الرئيسية كمنظومة واحدة، حيث يفرض GB/T 28264-2017 "نظام مراقبة وإدارة السلامة لآلات الرفع" متطلبات لتوثيق حالة التشغيل.

الأخطاء الشائعة في تصميم هيكل العربة ومجموعة العجلات

الخطأ الأول هو التوزيع غير المتساوي لحمولة العجلة. يؤدي الترتيب غير المتماثل لمجموعات العجلات إلى تعرض بعضها للحمل الزائد والاهتراء السريع. يجب أن يكون ترتيب مجموعات العجلات متماثلاً لتوزيع حمولة العجلة بالتساوي.

الخطأ الثاني هو عدم التوافق بين عرض المسار ومجموعة العجلات. يؤدي انحراف عرض المسار إلى انحراف العجلات واحتكاك حافتها بالسكة. يجب أن يتوافق عرض المسار مع عرض مجموعة العجلات.

الخطأ الثالث هو إهمال التكامل مع العارضة الرئيسية. يؤدي تجاوز حمولة العجلة للحدود إلى تلف السكة وحمل زائد على العارضة الرئيسية. تتحقق كيلود للصناعات الثقيلة من هيكل العربة والعجلات والسكة والعارضة الرئيسية كمنظومة واحدة لمنع تجاوز حمولة العجلة للحدود المسموح بها.

مقارنة نقاط التصميم الرئيسية لهيكل العربة ومجموعة العجلات

مرجع سريع لبنود المعايير لمجموعة عجلات هيكل العربة

الأسئلة الشائعة حول هيكل العربة ومجموعة العجلات

يُعد هيكل العربة جزءًا من التصميم الهيكلي، ويمكن مقارنته بطريقة التصميم الهيكلي الواردة في دليل "الدليل الشامل لتصميم العارضة الرئيسية للرافعة العلوية وتحليل العناصر المحدودة: من حساب الحمولة إلى التحقق من الانحراف".

هيكل العربة يتحمل الأوزان، ومجموعة العجلات توزّع حمولة العجلات، وعرض المسار يحدد استقامة السير. تقوم كيلود للصناعات الثقيلة بإجراء تحقق شامل لتحمل الحمولة والصلابة وحمولة العجلات وعرض المسار، لضمان ثبات نظام الرفع واستقامة سيره، والتشغيل التعاوني مع العارضة الرئيسية والسكة.