شروط فنية لوحدات قيادة الرافعات وفق GB/T 22411-2008

المواصفة GB/T 22411-2008 مكافئة للمواصفة ISO 12100-1:2003، وتُعد معيارًا نظاميًا لوحدات القيادة في الرافعات. وحدة القيادة هي مصدر الطاقة لآليات الرافعة المختلفة، وتتكون من المحرك، ومخفض السرعة، والمكبح، والقارنة، وعمود الإدارة، وغيرها من المكونات، ويحدد تكوينها السليم بشكل مباشر أداء التشغيل والعمر الافتراضي للرافعة. تنطبق المواصفة على تصميم واختيار وحدات القيادة لآليات الرفع، والسير، والدوران، وتغيير ميل الذراع في أنواع الرافعات المختلفة: الجسرية، والقنطرية، والبرجية، والمتحركة. تلتزم كيلود للصناعات الثقيلة بهذه المواصفة في التصميم التكويني لنظام القيادة، لضمان نقل طاقة موثوق ومتوافق بين جميع الآليات.

متطلبات اختيار محرك الرافعة

تضع المواصفة متطلبات نظامية لاختيار محركات الرافعات. يجب أن يستخدم محرك آلية الرفع محركًا كهربائيًا مخصصًا للرافعات (سلسلة YZ أو سلسلة YZR)، ويتميز بقدرة تحميل زائد كبيرة وعزم دوران ابتدائي مرتفع. تُحسب قوة المحرك بناءً على سعة الرفع المقدرة، وسرعة الآلية، والكفاءة، مع ضرب الناتج في معامل احتياطي للقدرة يتراوح بين 1.2 و1.4. أما قوة محرك آلية السير فتُحسب على أساس مجموع مقاومة السير عند الحمل الكامل ومقاومة التسارع، ويجب أن تلبي متطلبات القدرة للبدء بالحمل الكامل، والتسارع، والسير على المنحدرات. درجة الحماية للمحرك: لا تقل عن IP44 للرافعات الداخلية، ولا تقل عن IP54 للرافعات الخارجية أو في خدمة البيئة المتربة. فئة العزل: لا تقل عن الفئة F (155℃) لمحرك آلية الرفع، ولا تقل عن الفئة F لمحرك آلية السير. تُختار طريقة تركيب المحرك وفقًا للنمط B3 (تركيب بقاعدة) أو B5 (تركيب بشفة)، اعتمادًا على طريقة التوصيل مع مخفض السرعة.

تختلف ظروف استخدام المحرك في الرافعات اختلافًا جوهريًا عن البيئات الصناعية العامة — فالتشغيل والإيقاف المتكرر، وتعاكس اتجاه الدوران، وأحمال الصدمات الكبيرة هي الحالة الطبيعية. تشترط المواصفة أن يلبي المحرك متطلبات وضع التشغيل S3 (التشغيل الدوري المتقطع)، وتُحدد نسبة التشغيل (قيمة FC) وفقًا لفئة تشغيل الآلية — وتعطي المواصفة قيمًا مرجعية محددة: من A1 إلى A3 بنسبة 25%، ومن A4 إلى A5 بنسبة 40%، ومن A6 إلى A8 بنسبة 60%. يجب ألا يقل معامل عزم الدوران الابتدائي للمحرك عن 2.0 ضعف عزم الدوران الاسمي، وألا يقل معامل عزم الدوران الأقصى عن 2.5 ضعف عزم الدوران الاسمي. كما يجب أن يكون لمحرك التحكم بالسرعة عبر التردد قدرة على إخراج عزم دوران ثابت في ظروف التردد المنخفض، بحيث لا يقل عزم الدوران الابتدائي عن 1.5 ضعف عزم الدوران الاسمي. يجب أن يكون المحرك مزودًا بجهاز حماية حرارية مستقل (ثرمستور PTC أو مفتاح حراري)، يعمل على الإيقاف التلقائي للتيار الكهربائي عندما يتجاوز ارتفاع درجة حرارة الملف القيمة المسموح بها.

اختيار مخفض السرعة وقارنة الاقتران

تضع المواصفة متطلبات لاختيار مخفض السرعة. يجب أن يُختار مخفض تروس بأسطح أسنان مقسّاة لآلية الرفع، بحيث لا تقل مقاومة إجهاد التلامس للتروس عن المستوى 10 وفقًا لمعيار AGMA. تُحدد نسبة النقل الاسمية لمخفض السرعة بناءً على سرعة الرفع وسرعة دوران الأسطوانة، ويجب ألا يتجاوز انحراف نسبة النقل الفعلية عن قيمة التصميم ±3%. يجب ألا تقل قدرة الإدخال المقدرة لمخفض السرعة عن 1.25 ضعف القدرة المقدرة للمحرك. تُختار طريقة تزييت مخفض السرعة وفقًا للقدرة وسرعة الدوران — فالتزييت بالرش مناسب لمخفضات السرعة ذات القدرة المنخفضة والمتوسطة، بينما التزييت القسري (مضخة الزيت + دائرة الزيت) مناسب لمخفضات السرعة ذات القدرة العالية أو السرعة العالية. يجب أن يتمتع مخفض سرعة السير (المخفض الحلقي المركب على آلية السير) بفتحة عمود مجوفة وأبعاد مفتاح مناسبة، ويجب أن يحتوي هيكل المخفض على زعانف تبريد لضمان ألا يتجاوز ارتفاع درجة الحرارة 60K.

القارنة هي المكون الأساسي في سلسلة القيادة لنقل عزم الدوران وتعويض انحراف التركيب. تحدد المواصفة أن القارنة بين مخفض السرعة وأسطوانة آلية الرفع يجب أن تكون من نوع وصلة تروس محدبة أو وصلة مرنة بدبابيس. تتميز وصلة التروس المحدبة بقدرة تعويض زاوي كبيرة (الانحراف المسموح من 1° إلى 1.5°)، وهي مناسبة للتطبيقات التي لا تتطلب دقة محاذاة عالية. أما وصلة الاقتران المرنة فتعمل على تخفيف انتقال الصدمات والاهتزازات أثناء نقل عزم الدوران، وهي مناسبة للتوصيل بين مخفض السرعة والمحرك. يجب اختيار عزم الدوران الاسمي للقارنة بمعامل يتراوح بين 2 و3 أضعاف عزم الدوران الاسمي للمحرك، حيث يُؤخذ معامل 3 لآلية الرفع ومعامل 2 لآلية السير. يجب تصنيع عمود الإدارة من أنبوب فولاذي غير ملحوم أو فولاذ دائري، ويجب تزويد أعمدة الإدارة الطويلة بمحامل دعم وسيطة، ويجب أن تكون سرعة الدوران الحرجة لعمود الإدارة أكبر من 1.5 ضعف سرعة التشغيل.

جدول المقارنة لمعايير اختيار وحدة القيادة

يوضح الجدول التالي معايير الاختيار الأساسية لوحدات القيادة في مختلف الآليات، ويمكن للمصممين الاعتماد عليه في الاختيار المبدئي والتحقق.

متطلبات المكابح وعمود الإدارة

تحدد المواصفة متطلبات التصميم والاختيار للمكابح وعمود الإدارة في وحدة القيادة. يجب ألا يقل عزم كبح مكبح آلية الرفع عن 1.5 ضعف عزم الرفع الاسمي، بينما يُختار عزم كبح مكبح آلية السير في نطاق 1.5 إلى 2.0 ضعف عزم الدوران الاسمي عند الحمل الكامل. يجب تركيب المكبح على الطرف عالي السرعة لمخفض السرعة (بجهة المحرك)، وبالنوع المغلق عادةً (كبح بنابض عند انقطاع التيار). يجب أن يكون المغناطيس الكهربائي أو الدافع الهيدروليكي للمكبح مزودًا بجهاز تحرير يدوي، يتيح فتح المكبح يدويًا لإنزال الحمولة عند انقطاع التيار الكهربائي. يجب أن تُصنع مادة الاحتكاك للمكبح من مواد شبه معدنية أو معدنية ملبدة، بحيث يظل معامل الاحتكاك ثابتًا في نطاق 0.35 إلى 0.45، مع أداء ممتاز ضد التلاشي الحراري. يجب ألا تقل صلادة سطح سير عجلة الفرامل عن HB280، وألا يقل عمق الطبقة المقسّاة عن 3 مم، وألا يتجاوز الانحراف الشعاعي 0.05 مم بعد التركيب.

عمود الإدارة مكوّن أساسي في آلية حركة الرافعة ذات القيادة المركزية، حيث يربط مخفض تروس المحرك بعجلتي السير على الجانبين. تنص المواصفة على أن يُصنع عمود الإدارة من أنبوب فولاذي غير ملحوم أو فولاذ دائري من الدرجة 45. يجب ألا تقل سرعة الدوران الحرجة لعمود الإدارة عن 1.5 ضعف سرعة التشغيل، لتجنب حدوث رنين أثناء التشغيل. يجب ألا يتجاوز انحراف الاستقامة لعمود الإدارة 1/1000 من الطول الكلي. في حالة الأعمدة الطويلة (عندما يتجاوز البحر 16.5 م)، يجب توفير محامل دعم وسيطة، بحيث لا تتجاوز المسافة بين محامل الدعم 3 أمتار. يجب أن يكون الاتصال بين عمود الإدارة والقارنة باستخدام خابور متوازي أو وصلة مسننة، بحيث لا يتجاوز إجهاد الضغط على الخابور 100 ميجاباسكال. بعد تركيب عمود الإدارة، يجب إجراء اختبار الاتزان الديناميكي، بحيث لا تقل فئة الدقة عن G6.3. يجب أن يكون طلاء الحماية لعمود الإدارة مقاومًا للصدأ والتآكل، كما يجب إجراء الفحص الدوري للتشحيم والصدأ لأعمدة إدارة الرافعات الخارجية.

الأسئلة الشائعة