English
Français
Türkçe
Español
Русский
العربية
Deutsch
Italiano
في المقص المقصلي الهيدروليكي يُختار محرك المضخة لا وفق القدرة القصوى في أصعب لحظة من القطع، بل وفق الحمل المكافئ (الحراري) على امتداد دورة القطع كاملة؛ أما القدرة القصوى فتُفحص بشكل منفصل من حيث بقائها دون العزم الأقصى للمحرك. وتنتج القدرة القصوى من التدفق الذي تعطيه المضخة عند أعلى ضغط؛ أما الحمل المكافئ فيعتمد على عدد القطعات في الدقيقة، ومدة كل طور، ومدة انتظار المحرك دون حمل. تتناول هذه المقالة دورة المقص المقصلي خطوة بخطوة، وتشرح كيف يُتحقق من قدرة المحرك وما الذي ينبغي مراعاته عند الاستبدال.
المقصلة الهيدروليكية والميكانيكية: مهمة المحرك مختلفة
توجد في المقصات المقصلية بنيتان للإدارة، ويختلف اختيار المحرك وفقًا لهما:
- المقصلة الميكانيكية (ذات الحذافة): يدير المحرك بسير حذافة ثقيلة؛ وعند لحظة القطع تُنقل الطاقة من الحذافة إلى السكين عبر قابض. ويعيد المحرك تسريع الحذافة بين القطعات. والحاسم في هذه البنية هو القصور الذاتي للحذافة وظرف الإقلاع.
- المقصلة الهيدروليكية: يدير المحرك مضخة هيدروليكية؛ وتغذّي المضخة الأسطوانات فتضغط أولًا أقدام التثبيت على الصفيحة، ثم تُنزل السكين. ويتغير حمل المحرك مع ضغط المضخة خلال ثوانٍ.
تتناول هذه المقالة المقصلة الهيدروليكية. أما منزلقة السكين وأقدام التثبيت وصمامات الأمان وتجهيزات حماية اليد فهي من مسؤولية الشركة المصنّعة للآلة؛ واختيار المحرك لا يحل محل هذه التجهيزات ولا يغيّرها.
ماذا يعيش المحرك في دورة قطع واحدة؟
تتكون دورة المقصلة الهيدروليكية النموذجية من أربعة أطوار. وفي كل طور يختلف ضغط المضخة، وبالتالي حمل المحرك:
| الطور | الحالة الهيدروليكية | حمل المحرك |
|---|---|---|
| الانتظار دون حمل | تضخ المضخة إلى الخزان، والضغط منخفض | منخفض؛ فواقد الاحتكاك والدوران فقط |
| نزول أقدام التثبيت واقتراب السكين | تدفق عالٍ، ضغط متوسط | متوسط |
| القطع | يرتفع الضغط بسرعة إلى أعلى قيمة | الأعلى؛ وقصير المدة |
| عودة السكين | تدفق عالٍ إلى أسطوانة العودة، ضغط منخفض-متوسط | متوسط |
يعتمد ضغط القطع على سماكة الصفيحة، ومقاومة مادتها، وطول القطع، وزاوية السكين. ففي آلة تقطع صفائح رقيقة قد لا يبلغ الضغط أعلى قيمة إطلاقًا. ولذلك فإن عدد مرات قطعك لأسمك صفيحة في جدول سعة الآلة يؤثر مباشرة في حمل المحرك.
القدرة القصوى والقدرة المكافئة: فحصان منفصلان
القدرة القصوى هي القدرة التي تسحبها المضخة عند أعلى ضغط وبالتدفق في تلك اللحظة. ويُجرى الحساب التقريبي بقسمة حاصل ضرب الضغط في التدفق على كفاءة المضخة؛ وتؤخذ القيمة من جدول مصنّع المضخة أو من مشروع الآلة. ويمكن للمحرك غير المتزامن أن يتجاوز قدرة لوحة البيانات في الأحمال قصيرة الأمد، لكن هذا الحمل الأقصى لا ينبغي أن يقترب من العزم الأقصى للمحرك دون هامش آمن. وتُعرف نسبة العزم الأقصى للمحرك من الشركة المصنّعة للمحرك.
القدرة المكافئة هي القيمة التي تحدد سخونة المحرك. والطريقة الشائعة في الأحمال المتقطعة هي متوسط الجذر التربيعي: يُضرب مربع قدرة كل طور في مدة ذلك الطور، ويُقسم المجموع على زمن الدورة الكلي، ويؤخذ الجذر التربيعي. ويجب ألا تقل قدرة لوحة بيانات المحرك عن هذه القيمة المكافئة. والطريقة تقريبية؛ فإذا وُجدت أطوار ضغط عالٍ طويلة أو قطع متكرر جدًا فيُقيَّم الأمر مع الشركة المصنّعة للمحرك.
يكمل الفحصان أحدهما الآخر. فالمحرك المختار وفق القدرة القصوى وحدها يكون أكبر من اللازم ويعمل بحمل منخفض أثناء التشغيل؛ أما المحرك المختار وفق المتوسط وحده فيفقد سرعته ويتباطأ لحظة القطع، وفي الحالة القصوى يتوقف.
مثال حساب افتراضي: مقصلة هيدروليكية متوسطة الحجم
القيم التالية أرقام افتراضية اختيرت لعرض الطريقة فقط؛ وليست بيانات آلة حقيقية. لنفترض أن كل دورة قطع في مقصلة هيدروليكية تستغرق 6 ثوانٍ:
- طور القطع: ثانيتان، قدرة المضخة 14 kW
- الاقتراب والعودة: ثانيتان إجمالًا، 6 kW
- الانتظار دون حمل: ثانيتان، 2 kW
متوسط الجذر التربيعي: (14² × 2 + 6² × 2 + 2² × 2) / 6 ≈ 78.7؛ وجذره التربيعي نحو 8.9 kW. ولأن الحمل المكافئ في هذه الدورة نحو 8.9 kW، فإن محرك 11 kW، وهو القدرة القياسية الأعلى التالية، هو المرشح. والحمل الأقصى 14 kW يساوي نحو 1.3 ضعف قدرة لوحة بيانات المحرك؛ ويُتحقق ببيانات المحرك من بقاء هذه النسبة دون العزم الأقصى للمحرك بأمان. وإذا كان المشغّل ينتظر طويلًا بين القطعات فإن الحمل المكافئ ينخفض أكثر؛ أما إذا كانت الآلة تقوم بقطع متسلسل مستمر فيقصر طور الانتظار دون حمل ويرتفع الحمل المكافئ.
