تشخيص الضوضاء غير الطبيعية في آلية سير الجسر للرافعة الجسرية

في سبتمبر 2024، أثناء تشغيل رافعة جسرية بحمولة 32t في ورشة تصنيع أنابيب فولاذية في شاندونغ، صدر عن آلية سير الجسر صوت طقطقة إيقاعية تزداد وتيرتها بوضوح مع ارتفاع سرعة الرافعة. افترض السائق في البداية أن العجلة تمر فوق وصلة السكة ولم يلقِ لذلك بالًا؛ وبعد أسبوع تحوّل الصوت من متقطع إلى مستمر مصحوبًا بصفير احتكاك معدني، عندها فقط توقّف التشغيل اضطرارياً. بعد فتح غطاء مخفض السرعة، تبيّن أن سطح أسنان الترس الثانوي قد أصابه تنقر وتشظٍّ على مساحات واسعة، بل ظهر شرخ دقيق بالعين المجردة عند جذر أحد الأسنان.

آلية حركة الرافعة من أكثر آليات الحركة استخدامًا في الرافعات الجسرية، وهي أيضًا بؤرة تركّز أعطال الضوضاء غير الطبيعية. عند مراجعة سجل الصيانة بعد البيع، يتضح أن توزيع الأسباب الجذرية لضوضاء حركة الجسر مركّز للغاية: تشابك التروس غير السليم نحو 30%، وتآكل المحامل مع التزييت الضعيف نحو 25%، وعدم محورية القارنة مع ارتخاء مجرى الخابور نحو 12%، والباقي يتمثل في احتكاك حافة العجلة بالسكة والاهتراء الجانبي للسكة وارتخاء المكوّنات الهيكلية. بعبارة أخرى، أكثر من نصف حالات ضوضاء الجسر تعود جذورها إلى التروس والمحامل.

لكن ثمة تفصيل يسهل إغفاله — فمع أن الوصف واحد هو «ضوضاء غير طبيعية»، إلا أن الأصوات الخمسة: الصفير، والطرق، والاحتكاك، والأزيز، والطقطقة المتقطعة، تختلف تمامًا في موضع العطل ودرجة خطورته. وإذا بادرنا إلى فك الآلة واستبدال الأجزاء بمجرد «وجود ضوضاء»، فالاحتمال الأكبر أن يكون الفك بلا جدوى: إذ ستعود الضوضاء كما كانت بعد أسابيع من تركيب التروس الجديدة. الخطوة الأولى في التشخيص هي مطابقة الصوت مع ظروف التشغيل، لا الإسراع بفتح الغطاء.

أنواع الضوضاء غير الطبيعية في آلية حركة الرافعة: الصفير والطرق والاحتكاك والأزيز والطقطقة المتقطعة

لتشخيص ضوضاء الجسر، لا بد أولًا من فهم الصوت. لكل نوع من الأنواع الخمسة مصدر فيزيائي واضح. فتشابك التروس غير السليم يُصدر طقطقة إيقاعية أو صوت «دق دق» يتناسب تردده طرديًا مع عدد الأسنان وسرعة الدوران. وتآكل المحامل يُصدر أزيزًا مستمرًا أو هديرًا يُسمع حتى بدون حمل. وعدم محورية القارنة يُحدث صوت ارتطام «طرق» لحظة بدء التشغيل والتوقف. واحتكاك حافة العجلة بالسكة يُصدر صفير احتكاك معدني يزداد وضوحًا في المنعطفات أو عند انحراف السير. أما الخلوص الجانبي المفرط في التروس فيُظهر طقطقة متقطعة عند السرعات المنخفضة.

المعامل الحاسم في التمييز بين الأصوات هو تردد التشابك. فمع كل سن يمرّ الترس، يحدث ارتطام عند نقطة التشابك، لذا يساوي تردد التشابك عدد الأسنان مضروبًا في سرعة الدوران مقسومًا على ستين. فمخفض سرعة بعدد أسنان 41 وسرعة دوران 750 دورة في الدقيقة يكون تردد تشابك ترسه الأول نحو 513 هرتز — وبالبحث عن القمة قرب هذا التردد بعصا الاستماع أو محلل الطيف، يمكن فصل مشكلة التروس عن مشكلات المحامل والقارنة.

يجب الانتباه إلى أن شدة الصوت لا تتناسب دائمًا طرديًا مع خطورة العطل. فصوت التنقر المبكر خفيف ويسهل أن تطغى عليه ضوضاء الورشة الخلفية؛ وعندما يصل إلى حد يلاحظه السائق بوضوح، يكون سطح السن قد أصابه التشظي فعلًا. أشار المدير الفني للصيانة بعد البيع في كيلود للصناعات الثقيلة: «من كل 10 حالات ضوضاء في آلية حركة الرافعة، لا تحتاج 6 منها إلى فك مخفض السرعة؛ يكفي فحص المحاذاة والتزييت أولًا لتوفير إصلاح شامل واحد.» وهذا يعني أيضًا أن آلية حركة الرافعة لا يجوز الاعتماد في تشخيصها على مجرد إحساس السائق بأن «الصوت غير طبيعي»، بل على الاستماع الدوري وقياس الاهتزاز وتوثيقه.

إجراء التشخيص القياسي: من تحديد مصدر الصوت بالاستماع إلى تحليل طيف الاهتزاز

لإجراء تشخيص الضوضاء غير الطبيعية تسلسل يمتد من الخارج إلى الداخل ومن الخشن إلى الدقيق، والهدف منه تحديد السبب الجذري بأقل عدد ممكن من عمليات الفك. ويضع GB/T 26472-2011 «الشروط الفنية لآلية حركة الرافعة الجسرية» متطلبات شاملة لاستقرار تشغيل الآلية، أما عند الفحص الفعلي فيجب ترجمة هذه المتطلبات إلى خمس خطوات عملية.

① تسجيل ظروف التشغيل — هل تظهر الضوضاء بدون حمل أم بحمل كامل، عند الانطلاق أم عند السرعة الثابتة، في الاتجاه الأمامي أم العكسي؛ هذه المعلومات تقلّص نطاق الاشتباه إلى أقل من النصف.

② تحديد الموضع بالاستماع — يُمرَّر عصا الاستماع على طول هيكل مخفض السرعة ومبيت المحمل وغطاء القارنة نقطة بنقطة، والموضع الأعلى صوتًا هو الأقرب إلى مصدر الإثارة.

③ التحقق قبل الفك — قياس الخلوص الجانبي للتروس بتدوير الآلة يدويًا، وقياس محورية القارنة بمؤشر قرصي، وقياس ارتفاع درجة حرارة المحامل، لاستبعاد العوامل الخارجية أولًا.

④ الفحص بعد الفك — فتح الغطاء لمعاينة التنقر والتشظي والشرخ على أسطح الأسنان، وفحص آثار الضغط على مسار التدحرج وتآكل القفص في المحامل، ومعاينة انضغاط مرن القارنة وشرخه.

⑤ التحقق بعد إعادة التركيب — بعد الإصلاح يُجرى تشغيل تجريبي بدون حمل وبسرعة منخفضة أولًا، ثم تشغيل تجريبي بحمل كامل، للتأكد من اختفاء الضوضاء واعتدال ارتفاع درجة الحرارة. وعلى مدار العملية كلها، ينبغي أن يكون الفك الخطوة الأخيرة، لا أن يُبدأ بفتح الغطاء منذ البداية.

السبب الجذري لضوضاء تشابك التروس غالباً لا يكمن في سطح السن بل في قاعدة التركيب وحالة التشحيم

ضوضاء التروس هي الأكثر عرضة للتشخيص الخاطئ. رد فعل فرقة الصيانة التلقائي غالباً ما يكون: «سطح السن متآكل، لنستبدل الترس»، لكن بعد تركيب الترس الجديد تعود الضوضاء غير الطبيعية خلال أسابيع. السبب الجذري الحقيقي يكمن عادةً في قاعدة التركيب: ارتخاء حشوات قاعدة مخفض السرعة أو عدم كفاية صلابة القاعدة يؤدي إلى تغيّر المسافة بين المراكز تحت الحمل، فيتعرّض سطح السن للصدمات عند الحمل الثقيل؛ كما أن تجاوز محورية عمود الدخل وعمود الخرج مع المحرك وقارنة عجلة السير للتفاوتات يضغط القوى الشعاعية باستمرار داخل المحمل، مما ينعكس بدوره على التشابك. إن FEM 1.001 لمخفضات سرعة الرافعات الجسرية — الشروط الفنية وما يحدده من متطلبات كمية لدقة تلامس سطح السن والخلوص الجانبي، إنما وُضع تحديداً للحدّ من هذه المتغيرات المتعلقة بالتركيب.

حالة التشحيم هي المتغير الثاني الذي كثيراً ما يُستهان به. فبمجرد نقص الزيت على سطح السن أو تدهور خصائصه، ينخفض سُمك الغشاء الزيتي ويحدث التلامس المعدني المباشر، فيبدأ التنقر من شقوق دقيقة. كثيراً ما تكون نقطة انطلاق الضوضاء غير الطبيعية في مخفضات سرعة جسر الرافعة ليست سطح السن نفسه، بل عدم إضافة الزيت إلى المستوى المطلوب في آخر عملية تغيير، أو استخدام زيت بدرجة لزوجة غير صحيحة. أما JB/T 6391 لمخفضات السرعة المستخدمة في الرافعات وما يحدده من خلوص المحمل وارتفاع درجة الحرارة، فيذكّرنا بأن مسار المحمل أيضاً لا يجب الاكتفاء فيه بفحص كمية التآكل فقط، بل يجب التحقق مما إذا كان الخلوص قد اتسع إلى الحد الحرج الذي تبدأ عنده الصدمات. وتقوم كيلود للصناعات الثقيلة في وثائق المصنع بالتعليق التوضيحي على درجة لزوجة الزيت الموصى بها وفترة تغيير الزيت لكل مخفض سرعة، مع إدراج فحص مستوى الزيت ضمن بطاقة الفحص اليومي.

القضاء على الضوضاء غير الطبيعية قبل ظهورها: دورية الفحص اليومي ونظام الوقاية من تغيير الزيت لآلية حركة الرافعة

الضوضاء غير الطبيعية نتيجة وليست سببًا. لتقليل الضوضاء الصادرة عن آلية حركة الرافعة، لا بد من إجراء الفحوصات قبل ظهورها. توصي كيلود للصناعات الثقيلة ببناء نظام وقاية من ثلاث مراحل: فحص روتيني أسبوعي للاستماع إلى الأصوات وقياس ارتفاع درجة الحرارة ومراقبة التشحيم؛ وفحص متخصص شهري باستخدام مقياس الاهتزاز لتسجيل سرعة اهتزاز مبيت المحمل ومقياس حرارة لتسجيل درجة حرارة هيكل مخفض السرعة؛ وإصلاح شامل سنوي كل اثني عشر شهرًا يتضمن فتح الغطاء وفحص أسطح الأسنان والمحامل واستبدال زيت التشحيم. وتُدرج لائحة TSG 51-2023 للإشراف الفني لسلامة آلات الرفع فحص آلية السير ضمن إطار الفحص الدوري، وهو التطبيق الإلزامي لهذا النهج الوقائي.

يُعد تغيير زيت التشحيم من أكثر عناصر نظام الوقاية فعالية من حيث التكلفة. يُجرى التغيير الأول لزيت مخفض السرعة عادةً بعد مائتين إلى ثلاثمائة ساعة تشغيل، ثم يُستبدل كل ستة أشهر إلى سنة وفقًا لظروف التشغيل؛ وتُقصَّر الدورة في ظروف الحرارة العالية والغبار الكثيف والحمل الثقيل. عند تغيير الزيت لا يكفي التصريف دون غسل، إذ تبقى نشارة المعادن المترسبة تعمل كمادة كاشطة تُسرّع اهتراء أسطح الأسنان الجديدة. وبالنسبة للمعدات المنفذة لمشاريع المعيار الأوروبي، تُقابل متطلبات التشغيل الواردة في المواصفة FEM 9.221 لآلية حركة الرافعة المعايير المحلية، ويتعين على المشاريع ثنائية المعيار تحديد نظام القيم في العقد لتجنب تباين معايير القبول.

📖 قراءات ذات صلة: الفروق في تكلفة الصيانة بين علبة التروس ثلاثية في واحد وعلبة التروس المنفصلة التقليدية وأساس الاختيار | اختيار سكة تشغيل الرافعة الكهربائية ومتطلبات التركيب: مطابقة مواصفات عارضة I ومعيار قبول وصلة السكة

الأسئلة الشائعة

تتخصص كيلود للصناعات الثقيلة في التخصيص الفاخر للرافعات الجسرية مزدوجة العارضة بالمعيار الأوروبي، إذ يُتحقق من اختيار التروس والمحامل والقارنات ودقة التجميع لآلية حركة الرافعة وحدة بوحدة وفقًا لظروف تشغيل المشروع، وتُترجم عتبات الحكم على الضوضاء غير الطبيعية إلى بطاقات فحص قابلة للتدقيق ووثائق المصنع، والتكوين المحدد رهنًا بالعقد الفعلي.