المحرك الكهربائي للناقل ذي البكرات: سرعة الخط والحمل واختيار مخفض السرعة

يستند اختيار المحرك في الناقل ذي البكرات الأسطوانية إلى ثلاثة أسئلة: بأي سرعة سيسير الخط، وأي حمل ستحمله البكرات وبأي احتكاك، وبأي طريق سيُنقل الدفع إلى البكرة. وتُحسب سرعة الخط من سرعة المحرك ونسبة مخفض السرعة ونسبة ترس السلسلة وقطر البكرة؛ أما القدرة اللازمة فتعتمد على مقاومة تدحرج البكرات وعلى القصور الذاتي عند الإقلاع أكثر من اعتمادها على وزن الحمل. يشرح هذا المقال كيف يُبنى هذا الحساب في النواقل ذات البكرات المدفوعة وكيف يُختار مخفض السرعة.

كيف تتوزع القدرة على البكرات في الناقل ذي البكرات المدفوعة؟

في الناقل السيري تسحب أسطوانة واحدة السير كله. أما في الناقل ذي البكرات فتحمل كل بكرة الحمل الواقع فوقها، ويُوزَّع الدفع بين البكرات بترتيب من السلاسل أو السيور. والترتيبات الأكثر شيوعًا في الموقع هي:

• سلسلة من بكرة إلى بكرة: يوجد في طرف كل بكرة ترس مزدوج، وتُوصل البكرات المتجاورة ببعضها بسلاسل قصيرة. وهو شائع لخطوط الأحمال الثقيلة والمنصات النقالة والصناديق. وتتراكم فواقد السلاسل كلما زاد عدد البكرات.
• سلسلة مستمرة: تمر سلسلة طويلة واحدة تحت تروس البكرات. والقطع فيها أقل، لكن شد السلسلة على طول الخط يتطلب عناية.
• عمود الخط (line shaft) وسيور O-ring: تُعطى الحركة لكل بكرة بسيور مرنة من عمود يدور على طول الخط. ويُرى في خطوط الطرود والصناديق الخفيفة؛ وتترك السيور هامش انزلاق معينًا.

أيًّا كان الترتيب، فإن المحرك يدير غالبًا ترس السلسلة الرئيسي عبر مخفض السرعة في أحد طرفي الخط أو في وسطه. وتُقسم الخطوط الطويلة إلى عدة أقسام ويكون لكل قسم محركه الخاص.

البكرات المزودة بمحرك داخلها (المحرك الأسطواني أو البكرة ذات المحرك منخفض الجهد) مجموعة منتجات مستقلة. ولهذه المهمة يلزم محرك خاص؛ وقد تكون خارج نطاق السلسلة القياسية في كتالوج HEM Motor لعام 2026. فالمحرك القياسي ثلاثي الطور مخصص للترتيبات التي تعطي القدرة للبكرات من الخارج بالسلسلة أو السير.

حساب سرعة الخط

في الخط ذي البكرات تساوي سرعة المنتج السرعة المحيطية للبكرة؛ وفي ترتيب السيور يخفض انزلاق صغير هذه السرعة قليلًا. وسلسلة الحساب كما يلي: السرعة الاسمية للمحرك ÷ نسبة مخفض السرعة = سرعة خرج مخفض السرعة؛ وتُحوَّل هذه السرعة إلى سرعة البكرة بنسبة تروس السلسلة؛ وسرعة البكرة × محيط البكرة (π × القطر) = سرعة الخط.

القيم التالية مثال افتراضي. لنفترض أن سرعة الخط المستهدفة 20 m/min وقطر البكرة 60 mm. ولأن محيط البكرة نحو 0.188 m يجب أن تكون سرعة البكرة 20 / 0.188 ≈ 106 دورة/دقيقة. وإذا كان خرج مخفض السرعة وترس البكرة بعدد الأسنان نفسه (1:1)، فإن نسبة مخفض السرعة اللازمة مع محرك رباعي الأقطاب بسرعة اسمية 1400 دورة/دقيقة هي 1400 / 106 ≈ 13.2. وتُختار أقرب نسبة قياسية في السوق وتُعاد حساب سرعة الخط الفعلية وفقًا لهذه النسبة.

الحمل والاحتكاك وعزم الإقلاع

عندما يحمل الناقل ذو البكرات الحمل أفقيًا، فإن القوة التي يتغلب عليها المحرك جزء صغير من وزن المنتجات: احتكاك محامل البكرات، ومقاومة تدحرج المنتج على البكرة، وفواقد السلاسل. وتتغير هذه النسبة كثيرًا حسب بنية قاعدة المنتج. فالصندوق البلاستيكي ذو القاعدة الصلبة يتدحرج بسهولة؛ أما الطرد الكرتوني ذو القاعدة اللينة أو المنصة الخشبية فيُحدث مقاومة أكبر. ولهذا قد يتطلب خطان بالوزن نفسه قدرتين مختلفتين.

خذوا معامل الاحتكاك الذي سيُستخدم في حساب القدرة من بيانات مصنّع البكرات والسلاسل؛ ولا تختلقوا قيمة بالتخمين. وعند بناء الحساب تلزم المعلومات التالية:

• الحمل الإجمالي في أسوأ حالة على الخط (عندما يكون الخط ممتلئًا تمامًا)
• عدد البكرات ووزنها وقطرها
• ترتيب السلاسل وعددها (كل حلقة سلسلة تضيف فقدًا)
• سرعة الخط ومدة التسارع المستهدفة عند الإقلاع

عند الإقلاع لا يتغلب المحرك على الاحتكاك فقط، بل على القصور الذاتي لجميع البكرات والمنتجات على الخط أيضًا. وفي خط بكرات طويل وممتلئ قد تقترب كتلة البكرات من كتلة المنتجات. ولهذا تُفحص كفاية عزم الإقلاع بشكل منفصل عن قدرة التشغيل المستمر. ويمكنكم الاطلاع على العزم الاسمي للمحرك من صفحة المنتج أو من جدول العزم.

ما يجب مراعاته عند اختيار مخفض السرعة

يزيد مخفض السرعة العزم وهو يخفض سرعة المحرك إلى سرعة البكرة. وفي خطوط البكرات تشيع مخفضات السرعة ذات اللولب الدودي ومخفضات السرعة ذات التروس الحلزونية. وعند الاختيار بينهما يُنظر إلى ما يلي:

• النسبة والكفاءة: مخفضات السرعة الدودية مدمجة عند النسب العالية، لكن كفاءتها أقل من التروس الحلزونية. ويجب إضافة هذا الفقد إلى حساب قدرة المحرك.
• عزم الخرج ومعامل الخدمة: يجب أن يغطي عزم الخرج الاسمي لمخفض السرعة عزم إقلاع الخط ومدة التشغيل اليومية. وفي الخطوط كثيرة الإقلاع يوصي مصنّع مخفض السرعة بمعامل خدمة أعلى.
• توصيل الدخل: يُوصل المحرك بمخفض السرعة غالبًا بشفة B5 أو B14. ويُقدَّم شكل التركيب حسب الهيكل، ويُتحقق من مقاس الشفة عند الطلب؛ قارنوا شفة دخل مخفض السرعة بالرسومات الفنية ثنائية الأبعاد.
• جهة الخرج: يمكن لمخفض السرعة ذي العمود المجوف أن يُركَّب مباشرة على عمود الترس الرئيسي؛ وفي مخفض السرعة ذي العمود المصمت يُركَّب ترس السلسلة على عمود مخفض السرعة.

طرازات نموذجية لخطوط البكرات

أمثلة رباعية الأقطاب بهيكل من الألمنيوم من القدرات الشائعة في خطوط البكرات ذات الأحمال الخفيفة والمتوسطة:

• 80M1-4: 0.55 kW، 4 أقطاب، 1400 دورة/دقيقة، 230/400 V، IEC 80M، العزم الاسمي 3.75 Nm.
• 80M2-4: 0.75 kW، 4 أقطاب، 1420 دورة/دقيقة، 230/400 V، IEC 80M، العزم الاسمي 5.04 Nm.
• 90L-4: 1.5 kW، 4 أقطاب، 1445 دورة/دقيقة، 230/400 V، IEC 90L، العزم الاسمي 9.91 Nm.

تحدد القدرةَ اللازمةَ حساباتُ حمل الخط والاحتكاك؛ والقائمة نقطة بداية. اطلعوا على طرازات HEM Motor المناسبة وأسعارها الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. والمعلومات العامة عن دفع النواقل موجودة في صفحتي المحركات الكهربائية للسيور الناقلة والمحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

إذا كان المطلوب ضبط سرعة الخط حسب الوردية فيمكن استخدام عاكس التردد. وسلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة للتحكم في السرعة بعاكس التردد؛ وعند التشغيل الطويل بالعزم الكامل وبسرعة منخفضة قد تلزم مروحة خارجية، وإذا كان الكابل بين العاكس والمحرك طويلًا يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي؛ وتُبلَّغ هذه الظروف عند الطلب.

الخلاصة وما يلزم لعرض السعر

في الناقل ذي البكرات ثبّتوا أولًا سرعة الخط المستهدفة وقطر البكرة، ثم احسبوا نسبة مخفض السرعة وفقًا للسرعة الاسمية للمحرك. وحددوا القدرة وفقًا لاحتكاك الخط الممتلئ والقصور الذاتي عند الإقلاع؛ وافحصوا عزم خرج مخفض السرعة وشفة دخله بشكل منفصل. وللحصول على عرض سعر يلزم: طول الخط، وقطر البكرات وعددها، وترتيب السلاسل، ووزن أثقل منتج وبنية قاعدته، والسرعة المستهدفة، ومعلومات مخفض السرعة، ولوحة بيانات المحرك الحالي.

يمكنكم الاطلاع على الطرازات المناسبة وأسعارها الحالية في قسم البيع عبر الإنترنت لدينا. وأرسلوا صورة لوحة بيانات محرككم الحالي وسرعته ومعلومات تركيبه من صفحة إرسال لوحة البيانات؛ واطلبوا عرض سعر للطراز المناسب. وإذا رغبتم في الاستشارة مع معلومات الخط فاكتبوا إلى صفحة الاتصال الخاصة بنا.

الأسئلة الشائعة

هل يجب تغيير المحرك لتغيير سرعة الخط في الناقل ذي البكرات؟

غالبًا لا. إذ يمكن ضبط السرعة بتغيير نسبة مخفض السرعة أو نسبة ترس السلسلة، أو بعاكس التردد؛ ويُطرح تغيير المحرك إذا كان عدد الأقطاب سيتغير.

هل يُستخدم محرك واحد أم عدة محركات في خط البكرات الطويل؟

في الخطوط ذات السلاسل من بكرة إلى بكرة، لأن الفواقد وحمل السلسلة يزدادان مع الطول، يُقسم الخط غالبًا إلى أقسام. وتحدد حدود مصنّع السلاسل والبكرات طول القسم.

لماذا تتطلب المنتجات ذات الوزن نفسه قدرات محرك مختلفة؟

تعتمد مقاومة التدحرج على قاعدة المنتج. فالصندوق ذو القاعدة الصلبة المستوية يتقدم بسهولة، أما الكرتون اللين أو المنصة الخشبية فيُبدي مقاومة أكبر.

هل يمكن استخدام محرك قياسي بدلًا من البكرة ذات المحرك؟

البكرة ذات المحرك منتج خاص قائم بذاته. والمحرك القياسي ثلاثي الطور مناسب لترتيبات البكرات المدفوعة من خارج الخط بالسلسلة أو السير.