شروط فنية لبكرات الرافعات وفق GB/T 24815-2009
المواصفة القياسية GB/T 24815-2009 «الرافعات — البكرات لآلية الرفع» هي المعيار المتخصص لتصميم وتصنيع وفحص بكرات الرافعات. تحدد المواصفة القياسية مواد البكرات المصبوبة والمدرفلة، وأشكال وأبعاد مجرى الحبل، وصلادة المعالجة الحرارية، ومتطلبات الفحص. العلاقة بين قطر البكرة وقطر حبل السلك تؤثر بشكل مباشر على العمر الافتراضي لحبل السلك. يستعرض هذا المقال البنود الأساسية للمواصفة والمعلمات التقنية بالتفصيل.
صدرت المواصفة القياسية GB/T 24815-2009 «الرافعات — البكرات لآلية الرفع» ودخلت حيز التنفيذ في عام 2009، وهي تحدد الأنواع والأبعاد والمتطلبات الفنية وطريقة الاختبار وقواعد الفحص لبكرات آلية الرفع في الرافعات. تنطبق هذه المواصفة على البكرات المصبوبة والمدرفلة في الرافعات ذات الحبال السلكية، وتُعد أساسًا مباشرًا لتصميم وتصنيع البكرات. تُصمَّم وتُصنَّع بكرات كيلود للصناعات الثقيلة وفقًا لهذا المعيار.
مواد البكرات والمعالجة الحرارية
مواد البكرات المصبوبة: تُصنع بكرات الحديد الزهر من حديد زهر رمادي HT200 أو HT250، وهي مناسبة للتطبيقات ذات الحمل الخفيف والسرعة المنخفضة. أما بكرات الفولاذ المصبوب فتُصنع من ZG310-570 أو ZG340-640، وتتميز بقوة ومقاومة تآكل أعلى من الحديد الزهر.
مواد البكرات المدرفلة: تُصنع البكرات المدرفلة من ألواح فولاذية Q235B أو Q345B عبر التشكيل بالدرفلة على الساخن، وتتميز ببنية كثيفة وقوة عالية ووزن خفيف. تُعد البكرات المدرفلة المنتج السائد في صناعة الرافعات حاليًا، حيث تتجاوز حصتها 80%.
متطلبات المعالجة الحرارية: يجب أن يخضع سطح مجرى الحبل في البكرات الفولاذية للمعالجة بالتبريد، بحيث لا يقل عمق الطبقة المصلدة عن 2 مم، وتتراوح صلادة السطح بين HB300~380 (بالتبريد باللهب) أو HRC40~50 (بالتسقية بالحث). أما صلادة سطح مجرى الحبل في بكرات الحديد الزهر فيجب ألا تقل عن HB190.
أبعاد مجرى الحبل ومواءمة حبل السلك
تحدد المواصفة القياسية بشكل صارم شكل وأبعاد مجرى الحبل. يجب أن يساوي نصف قطر قاع المجرى R 0.53 من القطر الاسمي لحبل السلك. عمق المجرى h ≥ 1.5d (حيث d هو قطر حبل السلك). تتراوح زاوية المجرى عادة بين 35°~45°.
تحدد نسبة قطر البكرة D إلى قطر حبل السلك d وفقًا لفئة التشغيل. بكرات المستوى M4: D ≥ 20d، المستوى M5: D ≥ 22.4d، المستوى M6: D ≥ 28d، المستوى M7: D ≥ 33.6d، المستوى M8: D ≥ 40d. يمكن أن يكون قطر بكرة الموازنة (البكرة غير العاملة) أصغر بنسبة 20% من بكرة العمل من نفس المستوى.
معايير إعدام البكرات
تُعدّ البكرة منتهية الصلاحية (تُعدم) عند تحقق أي من الشروط التالية: ① تآكل سمك جدار مجرى الحبل يصل إلى 20% من السمك الأصلي؛ ② كمية التآكل في قطر قاع المجرى تصل إلى 25% من قطر حبل السلك؛ ③ تلف شفة العجلة أو وجود شرخ فيها؛ ④ كسر في قضيب نصف قطري أو شرخ في محور البكرة؛ ⑤ عدم سلاسة دوران البكرة أو وجود انسداد.
جدول المقارنة بين قطر البكرة وقطر حبل السلك
| فئة التشغيل | الحد الأدنى لنسبة D/d | مثال توضيحي (d = 20 مم) |
|---|---|---|
| M4 | D ≥ 20d | D ≥ 400 مم |
| M5 | D ≥ 22.4d | D ≥ 448 مم |
| M6 | D ≥ 28d | D ≥ 560 مم |
| M7 | D ≥ 33.6d | D ≥ 672 مم |
| M8 | D ≥ 40d | D ≥ 800 مم |
| فئة التشغيل | D/dالنسبة | 11mmالحبلبكرةD | 15mmالحبلبكرةD | 20mmالحبلبكرةD | بكرةالمادة | صلابة مجرى الحبل |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 20 | 220 | 300 | 400 | HT250/ZG310 | HB300~340 |
| M5 | 22.4 | 246 | 336 | 448 | ZG310-570 | HB320~380 |
| M6 | 28 | 308 | 420 | 560 | ZG340-640 | HRC40~48 |
| M7 | 33.6 | 370 | 504 | 672 | Q345Bمدرفل | HRC42~50 |
| كيلودالمعيار | M5الدرجةرافعة كهربائيةبكرةD/dوفقًا لـ25التحكم،يفوق المعيار الوطني22.4،حبل سلكيإطالة العمر الافتراضي30% | |||||
الأسئلة الشائعة
س: لماذا يزداد قطر البكرة مع ارتفاع فئة التشغيل؟
ج: كلما زاد قطر البكرة، زاد نصف قطر انحناء حبل السلك حولها، مما يقلل إجهاد الانحناء ويطيل عمر الكلال لحبل السلك. أظهرت الاختبارات أن زيادة D/d من 20 إلى 25 تطيل عمر الكلال الانحناءي لحبل السلك بنحو 50%. لذلك، تعوض المعدات ذات فئات التشغيل الأعلى عن فقدان الكلال الانحناءي المتكرر بزيادة قطر البكرة.
س: أيهما أفضل: البكرة المدرفلة أم البكرة المصبوبة؟
ج: البكرة المدرفلة هي الخيار السائد حاليًا. مقارنةً بالبكرة المصبوبة، تتميز البكرة المدرفلة بوزن أقل بنسبة 30%~40%، وبنية كثيفة خالية من عيوب الصب، وصلادة سطحية موحدة لمجرى الحبل. عيبها الوحيد هو ارتفاع تكلفة القالب، مما يجعلها مناسبة للإنتاج بالجملة. أما البكرة المصبوبة فتُستخدم في الحالات ذات الكميات الصغيرة والمواصفات غير القياسية أو الأقطار الكبيرة جدًا (>1200mm). منتجات كيلود للصناعات الثقيلة القياسية تعتمد البكرات المدرفلة بشكل موحد.
س: متى يجب استبدال بكرة تآكل مجرى الحبل فيها؟
ج: يجب إعدام البكرة عندما يصل تآكل سمك جدار مجرى الحبل إلى 20% من السمك الأصلي. كما يجب استبدالها عندما تصل كمية التآكل في قطر قاع المجرى إلى 25% من قطر حبل السلك. بعد تآكل المجرى، تقل مساحة التلامس بين حبل السلك والبكرة، مما يزيد إجهاد التلامس ويسرّع اهتراء حبل السلك، كما يزيد مقاومة الانزلاق مما يؤدي إلى عدم دوران البكرة بسلاسة.
س: ما الأسباب الشائعة لعدم دوران البكرة؟
ج: الأسباب الشائعة لعدم دوران البكرة: ① نقص الشحم في المحمل أو تلف الشحم؛ ② تلف المحمل (اهتراء العناصر الدوارة أو تشوه القفص)؛ ③ تآكل مجرى الحبل مما يسبب انحشار حبل السلك في المجرى؛ ④ تشوه عمود البكرة بالانحناء؛ ⑤ صغر الخلوص بين البكرة واللوحة الجانبية. إضافة الشحم مرة واحدة شهريًا تمنع عطل المحمل بفعالية، وفحص مرونة دوران البكرة كل ثلاثة أشهر.
