الشروط الفنية لآلية حركة جسر الرافعة وفق GB/T 26472-2011

المواصفة القياسية GB/T 26472-2011 هي معيار فني متخصص لآلية حركة الجسر في الرافعات الجسرية، صدرت ودخلت حيز التنفيذ عام 2011. تُعد آلية حركة الجسر نظام القيادة الذي يحرك الرافعة على سكة مبنى المصنع، وتؤثر أداؤها بشكل مباشر على دقة الحركة الأفقية للرافعة، واستقرار التشغيل، وقدرة التحمل. تنطبق المواصفة على تصميم وتصنيع وقبول آلية حركة الجسر في الرافعات الجسرية الكهربائية. تقوم شركة كيلود للصناعات الثقيلة بتصميم وتصنيع آلية حركة الجسر وفقًا لهذه المواصفة، مع اعتماد موحد لنظام القيادة المنفصلة مع التحكم في السرعة بتغيير التردد.

أنواع آلية حركة الجسر في الرافعات الجسرية

تحدد المواصفة القياسية نوعين لآلية حركة الجسر وفقًا لوضع القيادة: القيادة المركزية والقيادة المنفصلة. تعتمد القيادة المركزية على محرك واحد ينقل الحركة عبر عمود الإدارة وقارنات إلى عجلتي الجانبين، وهي مناسبة للرافعات ذات البحر ≤ 16.5m، وتتميز ببساطة الهيكل وانخفاض التكلفة وجودة التزامن. أما القيادة المنفصلة فتعتمد على محركين مستقلين لتحريك عجلتي الجانبين، وهي مناسبة للرافعات ذات البحر > 16.5m، وتُعد الخيار السائد حاليًا للرافعات متوسطة وكبيرة البحر. تتضمن كل وحدة قيادة في نظام القيادة المنفصلة محركًا واحدًا ومخفض سرعة واحدًا ومكبحًا واحدًا، لتحريك عجلة واحدة بشكل مستقل.

عند الاختيار، يجب مراعاة البحر وسعة الرفع وفئة التشغيل بشكل متكامل. في نظام القيادة المركزية، يكون عمود الإدارة طويلًا، ومع زيادة البحر يزداد الوزن الذاتي والانحراف للعمود، مما قد يؤدي إلى اهتزاز والتفاف. يتجنب نظام القيادة المنفصلة مشكلة عمود الإدارة الطويل، لكنه يتطلب حل مشكلة التحكم بالتزامن بين المحركين — الحل التقليدي يعتمد على محرك دوار ملفوف مع مقاومات متسلسلة في الدوار لتحقيق مزامنة ميكانيكية بخصائص صلبة، بينما يعتمد الحل الحديث على محرك متغير التردد مع محول تردد لتحقيق مزامنة كهربائية ناعمة، وتتميز هذه الأخيرة بدقة تزامن أعلى وبدء تشغيل أكثر سلاسة. في نظام القيادة المنفصلة، إذا تعطلت إحدى وحدتي القيادة، يمكن للوحدة الأخرى مواصلة التشغيل بسرعة منخفضة لفترة قصيرة، مما يوفر درجة معينة من تحمل الأعطال.

تحدد المواصفة أيضًا توزيع وعدد عجلات الرافعة الجسرية: الرافعات ذات سعة الرفع الصغيرة (≤ 32t) تستخدم عمومًا توزيع 4 عجلات — عجلتا قيادة (عجلتا قيادة فعالتان) وعجلتان تابعتان. أما الرافعات ذات سعة الرفع الكبيرة (≥ 50t) فيجب أن تستخدم توزيع 8 عجلات، مع استخدام عارضة توزيع (عارضة توازن) لضمان توزيع الحمولة بالتساوي على جميع العجلات. يجب أن تشكل عجلات القيادة 50% إلى 100% من إجمالي عدد العجلات، ويجب ألا يحدث انزلاق بين عجلات القيادة والسكة أثناء التشغيل بحمل كامل. تُصنع عجلات السير عمومًا من ZG55 أو ZG50MnMo، بصلادة سطح سير HB280~320، وعمق الطبقة المقسّاة لا يقل عن 15mm. يجب ألا يقل ارتفاع شفة العجلة عن 25mm، ويجب استبدال العجلة إذا تجاوزت كمية التآكل على السطح الداخلي للشفة 50% من السماكة الأصلية.

سرعة حركة الجسر ومتطلبات التسارع والتباطؤ

تحدد المواصفة القياسية نطاقات سرعة حركة الجسر حسب سعة الرفع: أقل من 5t: 20~30m/min، من 10 إلى 20t: 20~40m/min، من 32 إلى 50t: 15~30m/min، من 75 إلى 100t: 10~25m/min، أكبر من 100t: 8~15m/min. يجب التحكم في زمن التسارع والتباطؤ بين 3 إلى 6 ثوانٍ. يجب ألا يتجاوز معدل الصدمة (معدل التغير في التسارع) 0.5m/s²، لمنع التأرجح الكبير للحمولة المعلقة. كلما زادت سعة الرفع، انخفضت سرعة الحركة، لضمان بقاء مسافة الكبح ضمن نطاق الأمان وتقليل تأثير حمل الصدمة على الهيكل المعدني.

يجب أيضًا مراعاة تكرار التشغيل ومتطلبات دقة التشغيل عند اختيار سرعة حركة الجسر. بالنسبة للرافعات ذات تكرار التشغيل العالي (A6~A8)، يُفضل اختيار سرعة حركة أعلى لزيادة الإنتاجية، مع تجهيزها بنظام كبح عالي الأداء وجهاز تحكم في السرعة بتغيير التردد. في التطبيقات التي تتطلب دقة تشغيل عالية (مثل عمليات المحاذاة في رافعات الصب)، يُفضل اختيار سرعة أبطأ مع وظيفة حركة دقيقة. يجب ألا تقل نسبة التحكم في السرعة لآلية حركة الجسر عمومًا عن 3:1، بينما يتيح نظام التحكم في السرعة بتغيير التردد نطاق تحكم واسعًا يتجاوز 20:1، مما يلبي متطلبات السرعة العالية والمحاذاة الدقيقة في آن واحد. في نظام التحكم في السرعة بتغيير التردد، يمكن ضبط تسارع البدء وتباطؤ الكبح بشكل منفصل وفقًا لظروف التشغيل الفعلية، لتحقيق منحنى تسارع وتباطؤ على شكل S، مما يقلل إلى أقصى حد من تأرجح الحمولة المعلقة.

تكوين نظام الكبح لحركة الجسر

يجب أن تكون آلية حركة الجسر مزودة بنظام كبح. تحدد المواصفة القياسية أن وحدتي القيادة في نظام القيادة المنفصلة يجب أن تكون كل منهما مزودة بمكبح خاص بها. يُختار عزم الكبح بنسبة 1.5 إلى 2.0 ضعف عزم الدوران الاسمي للتشغيل بحمل كامل. يجب تركيب المكبح على طرف العمود عالي السرعة لمخفض السرعة (جهة المحرك)، حيث يكون عزم الكبح أصغر، واستجابة الكبح أسرع، وحجم المكبح أصغر. يُفضل استخدام دافع هيدروليكي أو دافع كهرومغناطيسي في مشغل المكبح؛ حيث تتميز فرامل الدفع الهيدروليكية بحركة سلسة دون صدمات، بينما تتميز الفرامل الكهرومغناطيسية باستجابة سريعة لكن مع صدمات أكبر.

يجب أن يستوفي تركيب وتشغيل المكبح المتطلبات التالية: ألا تقل مساحة التلامس بين عجلة الفرامل وحذاء الكبح عن 80% من مساحة حذاء الكبح؛ يجب أن تكون مسافة انفصال حذاء الكبح متساوية، وألا يتجاوز الفرق بين الجانبين 0.5mm؛ يجب ضبط نابض الفرامل وفقًا لمتطلبات التصميم لضمان بقاء عزم الكبح ضمن النطاق القياسي. يشمل الفحص اليومي للمكبح: كمية تآكل حذاء الكبح (يجب استبداله إذا تجاوز التآكل 50% من السماكة الأصلية)، وحالة سطح عجلة الفرامل (يجب خراطتها أو استبدالها في حالة وجود شرخ أو أخاديد)، ومستوى الزيت وشوط حركة الدافع الهيدروليكي. تُعد الصيانة الدورية للمكبح أمرًا بالغ الأهمية لسلامة تشغيل الرافعة، حيث يُعتبر فشل الكبح من أخطر الأعطال التي قد تحدث أثناء حركة الجسر.

جدول المقارنة لتكوين قيادة حركة جسر الرافعة

يقارن الجدول التالي بين نظامي القيادة المركزية والقيادة المنفصلة من حيث الفروق الجوهرية، ليكون مرجعًا للمصممين أثناء مرحلة الاختيار.

تفاوتات التركيب ومتطلبات سكة الجسر

تحدد المعايير تفاوتات التركيب المسموح بها لآلية حركة الرافعة، حيث تبلغ أقصى قيمة لانحراف المسافة بين مركزي السكتين على الجانبين ±5 مم، كما يجب ألا يتجاوز فرق منسوب السكتين في نفس المقطع العرضي ±3 مم (وفي حالة الرافعات ذات البحر الكبير لا يتجاوز ±5 مم). كما يجب ألا يزيد انحراف القطر لعجلات السير عن ±3 مم، ويتعين أن تكون عجلات الجانبين متوازية، وأن تقع عجلات كل جانب على خط مستقيم واحد، بحيث لا يتجاوز الميل الرأسي للعجلة 1/400 والميل الأفقي 1/500. بعد تركيب عجلة القيادة، يجب أن تتلامس مع السطح العلوي للسكة تلامسًا منتظمًا، وألا يقل طول التلامس عن 80% من عرض العجلة. أما عند وصلة السكة، فيجب ألا يزيد فرق الارتفاع عن 1 مم، وألا تتجاوز الفجوة 3 مم.

تُعد صيانة السكة ومثبتاتها جزءًا أساسيًا من إدارة آلية حركة الجسر. يجب فحص استقامة السكة واهترائها وارتخاء لوحات التثبيت بشكل دوري. ويستدعي استبدال السكة إذا تجاوزت كمية التآكل في سطحها العلوي 15% من ارتفاعها الأصلي. كما يجب التأكد من عدم ارتخاء لوحات تثبيت السكة، وفحص عزم الربط كل ثلاثة أشهر. ويجب تزويد طرفي سكة سير الجسر بكوابح (مفاتيح حد) وممتصات صدمات موثوقة، بحيث يكون شوط امتصاص الصدمات كافيًا لتحمل طاقة الكبح عند اصطدام الجسر بالسرعة الاسمية. أما بالنسبة للرافعات المستخدمة في الهواء الطلق، فيجب مراعاة التمدد والانكماش الحراري للسكة من خلال إنشاء وصلات تمدد، بحيث تتراوح المسافة بين وصلات التمدد عادة بين 50~100 متر، ويُحدد عرض الوصلة بناءً على فارق درجات الحرارة المحلي.

الأسئلة الشائعة حول آلية حركة الجسر