تفسير معيار ISO 10972-4:2009 لمتطلبات آليات الرافعات ذات الذراع
تُعدّ المواصفة القياسية ISO 10972-4:2009 "الرافعات - متطلبات آليات التشغيل - الجزء 4: رافعات البذراع" المرجع الفنّي الأساسي لآليات رافعات البذراع. وتحدّد هذه المواصفة متطلبات التصميم ومعايير الأداء وأنظمة الحماية الأمانية لكل من آليات الرفع وتغيير المدى والدوران والسير.
متطلبات آلية الرفع وأداءها
تتراوح سرعة الرفع للرافعات ذات السعة الكبيرة بين 1~6م/دقيقة، بينما تصل في الرافعات الصغيرة إلى 12~20م/دقيقة. ويجب ألا يقل عزم الكبح عن 1.5 ضعف العزم الاسمي. كما تشترط المواصفة ألا تقل النسبة بين قطر الأسطوانة وقطر الحبل السلكي (D/d) عن 18، وهي نسبة أكثر صرامة من تلك المعتمدة للرافعات الجسرية (15). ويجب أن يتراوح تباطؤ الكبح بين 0.5~1.5م/ث²، مع إلزامية بقاء ثلاث لفات على الأقل من الحبل ملفوفة حول الأسطوانة، وتركيب موجه حبل إجباري لمنع انزلاق الحبل.
آليتا تغيير المدى والدوران
يتم تغيير المدى إمّا بحبل سلكي (لمدى واسع) أو بأسطوانة هيدروليكية (لدقة وسرعة أعلى). وتشمل أجهزة الأمان: مفتاح حد أعلى لمنع الانقلاب الخلفي، ومفتاح حد لأدنى مدى، ونظام كبح لتغيير المدى بعزم لا يقل عن 1.5 ضعف، وحماية من انقطاع الحبل، ونظام ميكانيكي لمنع الانقلاب الخلفي. تتراوح سرعة الدوران بين 0.1~1.5 دورة/دقيقة، بينما تبلغ سرعة السير 10~30م/دقيقة، مع ضرورة الربط بين مشبك السكة ونظام إنذار سرعة الرياح.
| الآلية | سرعة | القيادة | جهاز الأمان |
|---|---|---|---|
| الرفع | 1~20m/min | محرك/هيدروليكي | مكبح/مفتاح الحد/ترتيب الحبل |
| تغيير المدى(ترتيب الحبل) | 0.5~2m/min | محرك+أسطوانة | مكبح/انقطاع الحبلالحماية/الانقلاب الخلفي |
| تغيير المدى(الأسطوانة) | 1~3m/min | مضخة هيدروليكية+الأسطوانة | صمام التوازن/صمام القفل الهيدروليكي/مفتاح الحد |
| دوران | 0.1~1.5rpm | محرك+التباطؤ | مكبح/القفل/مفتاح الحد |
| السير | 10~30m/min | محرك+التباطؤ | مكبح/مشبك السكة/مفتاح الحد |
متطلبات صيانة الآليات
يتم تشحيم أسطح أسنان المحمل الدوار شهريًا، وفحص عزم ربط البراغي كل ثلاثة أشهر، مع ضمان أن الخلوص لا يتجاوز 0.1% كل ستة أشهر. يُفحص حبل الرفع وفقًا لمعيار ISO 4309. يُضاف الشحم إلى الدبوس المفصلي شهريًا. يُفحص الزيت الهيدروليكي كل 500 ساعة، ويُستبدل كل 2000 ساعة. كما تُفحص الأنابيب يوميًا للتأكد من عدم وجود تسرب.
| مكون | الصيانة | الدورة | المعيار |
|---|---|---|---|
| محمل دوار | تشحيم+مسمار | شهريًا/فصليًا | الخلوص≤0.1%القطر |
| حبل الرفع | الفحص+تشحيم | شهريًا | ISO 4309 — معيار فحص حبال الأسلاك |
| مسمار مفصلي | التشحيم | شهريًا | حتى خروج الشحم القديم |
| زيت هيدروليكي | الفحص/الاستبدال | 500h/2000h | استبدال عند الاستحلاب أو الاسوداد |
| الخطوط | التسرب | كل وردية | خالٍ من آثار الزيت |
يختلف وضع القيادة لآلية الرفع في الرافعات بذراع وفقًا لنوع الرافعة ومصدر الطاقة، وينقسم إلى نوعين: القيادة الكهربائية والقيادة الهيدروليكية. تعمل آلية الرفع بالقيادة الكهربائية عبر محرك ذو عضو دوار ملفوف من نوع YZR (أو محرك متغير التردد) الذي يدفع العمود عالي السرعة لمخفض السرعة من خلال وصلة اقتران مسننة، بينما يدفع العمود ذو السرعة المنخفضة للمخفض أسطوانة الرفع عبر وصلة الأسطوانة لتدويرها. يشكل الحبل السلكي الملفوف حول الأسطوانة مع مجموعة البكرات نظام الرفع. تتميز القيادة الكهربائية بكفاءة عالية (تبلغ الكفاءة الإجمالية للنظام حوالي 0.85~0.90) وسهولة الصيانة، وتُستخدم على نطاق واسع في الرافعات البورتالية ورافعات الصاري. أما آلية الرفع بالقيادة الهيدروليكية فتعمل عبر محرك هيدروليكي يدفع الأسطوانة مباشرة (أو من خلال مخفض كوكبي أحادي المرحلة)، حيث يحدد إزاحة المحرك الهيدروليكي وضغط العمل سرعة الرفع وسعة الرفع، ويتراوح ضغط عمل النظام الهيدروليكي عادة بين 20~35MPa. الميزة الأكبر للقيادة الهيدروليكية هي كثافة القدرة العالية (حجم صغير/وزن خفيف) ونطاق التحكم الواسع في السرعة (يتم تحقيق تنظيم السرعة بدون درجات عبر صمامات التدفق التناسبية أو المضخات ذات الإزاحة المتغيرة)، وتُستخدم على نطاق واسع في رافعات سطح السفينة والرافعات العائمة (خاصة في الأماكن المحدودة المساحة).
تعتبر آلية تغيير ميل الذراع أمرًا بالغ الأهمية لسلامة التشغيل والأداء التشغيلي للرافعات بذراع. يعمل نظام تغيير الميلان بحبل سلكي على تغيير زاوية الذراع عن طريق لف وفك حبل الرفع من أسطوانة تغيير الميلان — يتكون حبل الرفع عادة من مجموعة حبال مكونة من عدة حبال (4~8 حبال)، ويُحدد قطر كل حبل وفقًا لقوة شد تغيير الميلان (قوة شد تغيير الميلان = عزم دوران الوزن الذاتي للذراع والحمولة المعلقة حول نقطة المفصل / ذراع القوة من حبل الرفع إلى نقطة المفصل). يجب أن تتحمل كل حبال مجموعة تغيير الميلان قوة شد متساوية (يتم ضبط فرق الشد بين الحبال عبر بكرة التوازن أو نظام موازنة هيدروليكي بحيث لا يتجاوز 5%). تتمثل ميزة تغيير الميلان بحبل سلكي في نطاق تغيير المدى الواسع (يمكن للذراع أن يتغير من وضع شبه أفقي إلى وضع شبه عمودي)، بينما يتمثل عيبه في سرعة التغيير في الميل البطيئة نسبيًا (0.5~2م/دقيقة)، وتتطلب دقة التحكم في زاوية الذراع أثناء عملية تغيير الميلان تنسيقًا بين مكبح تغيير الميلان ومفتاح نهاية الشوط.
الأسئلة الشائعة
س: ما هي المتطلبات الخاصة لرفع الذراع؟
ج: D/d≥18، تباطؤ الكبح 0.5~1.5م/ث²، عدد اللفات المتبقية ≥3 لفات، موجه الحبل إجباري. تتحمل وصلة الاقتران المسننة صدمات عزم الدوران العكسي المتناوب.
س: ما هما وضعا القيادة لتغيير الميلان؟
ج: الحبل السلكي — نطاق واسع/كفاءة منخفضة، للرافعات الصاري والرافعات البورتالية الكبيرة. الأسطوانة الهيدروليكية — سريعة ودقيقة، للرافعات البورتالية المتوسطة والصغيرة ورافعات سطح السفينة. كلا النظامين مزود بمكبح + حماية من الانقلاب الخلفي + مفتاح نهاية الشوط.
س: ما هي أجهزة الأمان للدوران والسير؟
ج: مكبح الدوران + مفتاح نهاية الشوط + دبوس تثبيت. للسير: قيادة منفصلة + مزامنة كهربائية، مفتاح نهاية الشوط + ممتص صدمات + مصد العربة، مشبك السكة + ربط بحساس الرياح.
س: ما هي دورة صيانة الآليات؟
ج: المحمل الدوار: تشحيم شهري وفحص الخلوص كل ستة أشهر، الحبل السلكي: فحص شهري وفقًا لمعيار ISO 4309 — معيار فحص حبال الأسلاك، الزيت الهيدروليكي: استبدال كل 2000 ساعة. تتميز رافعات كيلود للصناعات الثقيلة بذراع بآليات وأجهزة أمان متكاملة.
