مواصفة تصميم أسطوانة الرافعة GB/T 24816-2009
تحدد المواصفة القياسية GB/T 24816-2009 «الرافعات — أسطوانات آلية الرفع» متطلبات تصميم وتصنيع وفحص أسطوانات الرافعات. تحدد المواصفة قطر الأسطوانة، سمك الجدار، أبعاد وشكل أخدود الحبل، اختيار المواد، ومتطلبات الاختبار. تؤثر النسبة بين قطر الأسطوانة وقطر حبل السلك مباشرةً على عمر الحبل وضغط آلية الرفع. يستعرض هذا المقال البنود الأساسية للمواصفة بالتفصيل.
صدرت المواصفة القياسية GB/T 24816-2009 «الرافعات — أسطوانات آلية الرفع» ودخلت حيز التنفيذ في عام 2009، وهي تحدد الأنواع والأبعاد والمتطلبات الفنية وقواعد الفحص لأسطوانات الرافعات. تنطبق هذه المواصفة على الأسطوانات المصبوبة والملحومة في الرافعات ذات الحبال السلكية، وتُعد المرجع الأساسي في تصميم الأسطوانات. تُصمَّم وتُصنَّع أسطوانات كيلود للصناعات الثقيلة وفقًا لهذه المواصفة.
هيكل الأسطوانة واختيار المواد
الأسطوانة المصبوبة: تُصنع من حديد الزهر الرمادي HT200 أو HT250، وتناسب الأسطوانات الصغيرة والمتوسطة التي يبلغ قطرها ≤1200mm. تتميز الأسطوانات المصبوبة بالتشكيل المتكامل وقلة بدل التصنيع، لكن عيوبها تتمثل في الوزن الكبير واحتمال وجود عيوب الصب.
الأسطوانة الملحومة: تُصنع من ألواح فولاذية Q235B أو Q345B تُلف وتُلحم، وتناسب الأسطوانات كبيرة القطر (>1200mm). الأسطوانات الملحومة أخف بنسبة 30%~50% من المصبوبة، كما أنها خالية من مخاطر عيوب الصب. تُستخدم الأسطوانات الملحومة حاليًا على نطاق واسع في الرافعات ذات السعة الكبيرة.
سمك جدار الأسطوانة: يُحدد سمك جدار الأسطوانة المصبوبة بنسبة 1/15~1/20 من القطر، بينما يُحدد سمك جدار الأسطوانة الملحومة بنسبة 1/24~1/30 من القطر. على سبيل المثال، لأسطوانة قطرها 600mm، يكون سمك الجدار المصبوب 30~40mm، والملحوم 20~25mm.
توافق قطر الأسطوانة مع حبل السلك
تُحدد النسبة بين قطر الأسطوانة D وقطر حبل السلك d وفقًا لفئة التشغيل، بما يتوافق مع معيار البكرة: فئة M4: D≥18d، فئة M5: D≥20d، فئة M6: D≥25d، فئة M7: D≥30d، فئة M8: D≥35d.
طول الأسطوانة: يعتمد طول الأسطوانة على الطول الإجمالي لحبل السلك، وعدد طبقات اللف، وخطوة أخدود الحبل. في حالة اللف بطبقة واحدة، يُحسب طول الأسطوانة بالمعادلة L=(Lw×d)/(π×D)+Lr، حيث Lw هو الطول الإجمالي لحبل السلك، D هو قطر الأسطوانة، وLr هي لفات الأمان الاحتياطية (عادةً 3 لفات). في حالة اللف متعدد الطبقات، يمكن تقصير طول الأسطوانة، ولكن يجب مراعاة موجه الحبل.
أخدود الحبل: خطوة أخدود الحبل t=d+2~3mm. عمق الأخدود h≥0.35d. نصف قطر قاعدة الأخدود R=0.53d. يجب ترك أخدود تخفيف عند طرفي الأسطوانة، بحيث يكون عرض أخدود التخفيف ≥ ضعف قطر حبل السلك.
معايير إعدام الأسطوانة
تُعدّ الأسطوانة مستوفاة لمعايير الإعدام عند تحقق أي من الشروط التالية: ① اهتراء سمك جدار الأسطوانة يصل إلى 20% من السمك الأصلي؛ ② عمق اهتراء أخدود الحبل يصل إلى 15% من قطر حبل السلك؛ ③ ظهور شرخ في الأسطوانة (بغض النظر عن طوله)؛ ④ تشوه انحناء عمود الأسطوانة يتجاوز القيمة المسموح بها في التصميم؛ ⑤ انكسار الحافة البارزة للأسطوانة.
جدول المقارنة السريع لمعاملات الأسطوانة
| المعامل | القيمة / النطاق | ملاحظات |
|---|---|---|
| نسبة قطر الأسطوانة إلى قطر الحبل (D/d) | 18~35 | حسب فئة التشغيل |
| سمك جدار الأسطوانة المصبوبة | 1/15~1/20 من القطر | مثال: قطر 600mm ← سمك 30~40mm |
| سمك جدار الأسطوانة الملحومة | 1/24~1/30 من القطر | مثال: قطر 600mm ← سمك 20~25mm |
| خطوة أخدود الحبل (t) | d+2~3mm | d هو قطر حبل السلك |
| عمق أخدود الحبل (h) | ≥0.35d | — |
| نصف قطر قاعدة الأخدود (R) | 0.53d | — |
| عرض أخدود التخفيف | ≥2d | عند طرفي الأسطوانة |
| حد اهتراء سمك الجدار (الإعدام) | 20% من السمك الأصلي | — |
| حد اهتراء عمق الأخدود (الإعدام) | 15% من قطر حبل السلك | — |
| حبل سلكيالقطر | M5أسطوانةD | M6أسطوانةD | سمك الجدار(الصب) | سمك الجدار(اللحام) | أخدود الحبلخطوة | موصى بهسعة الرفع |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 11mm | 220 | 275 | 14 | 10 | 13~14 | ≤1t |
| 15mm | 300 | 375 | 18 | 12 | 17~18 | ≤2.5t |
| 20mm | 400 | 500 | 24 | 16 | 22~23 | ≤5t |
| 24mm | 480 | 600 | 28 | 20 | 26~27 | ≤10t |
| كرويدالمعيار | أسطوانةD/dحسب الدولة النسبيةمنسوبالاختيار من الدرجة الأولى،إطالةحبل سلكيالعمر الافتراضي | |||||
الأسئلة الشائعة حول أسطوانات الرفع
س: ما هي احتياطات اللف متعدد الطبقات للأسطوانة؟
ج: عند اللف متعدد الطبقات، يتعرض الحبل السلكي للضغط والاحتكاك عند نقاط التقاطع بين الطبقات، مما يسرّع من تآكل الحبل. يتطلب المعيار أن يكون ارتفاع الحافة الجانبية لأسطوانة اللف متعدد الطبقات ≥5 أضعاف قطر حبل السلك، ويجب تزويدها بموجه الحبل. عدد طبقات اللف لا يتجاوز 4 طبقات (قلب ألياف) أو 5 طبقات (قلب صلب). أسطوانة رافعة كيلود الكهربائية من نوع CD1 تعتمد تصميم اللف بطبقتين، ولا تحتاج إلى موجه حبل.
س: متى يتم إعدام الأسطوانة بسبب تآكل سمك الجدار؟
ج: يجب إعدام الأسطوانة عندما يصل تآكل سمك الجدار إلى 20% من السمك الأصلي. على سبيل المثال، إذا كان سمك جدار الأسطوانة المصبوبة 30mm وتآكل إلى 24mm، فقد بلغ الحد الأقصى. كما يجب إعدام الأسطوانة إذا وصل تآكل عمق الأخدود إلى 15% من قطر حبل السلك. أي شرخ مرئي في الأسطوانة يستدعي الإعدام الفوري، لأن تركيز الإجهاد عند الشرخ قد يؤدي إلى انفجار الأسطوانة أثناء التشغيل.
س: كيف يتم تحديد خطوة أخدود الحبل في الأسطوانة؟
ج: خطوة الأخدود t=d+(2~3)mm، حيث d هو قطر حبل السلك. الخطوة الكبيرة تزيد من طول الأسطوانة، بينما الخطوة الصغيرة تسبب ضغطًا على الحبل بين اللفات المتجاورة. نصف قطر قاع الأخدود القياسي R=0.53d، وعمق الأخدود h≥0.35d. خشونة سطح الأخدود Ra≤6.3μm.
س: ما وظيفة لفات الأمان في طرفي الأسطوانة؟
ج: يتطلب المعيار الاحتفاظ بما لا يقل عن 3 لفات أمان (لفات تثبيت) في طرفي الأسطوانة، ويجب ألا يُفرغ الحبل السلكي بالكامل من الأسطوانة في أي وقت. وظيفة لفات الأمان هي ضمان عدم تعرض لوحة تثبيت طرف الحبل لقوى الشد التشغيلية، ومنع انزلاق الحبل من الأسطوانة. عادةً ما يكون تآكل الحبل السلكي في منطقة لفات الأمان أسرع، لذا يجب أن تكون ضمن نقاط الفحص الرئيسية في الفحص اليومي.
