مخفض السرعة وسرعة الشريط عند استبدال المحرك الكهربائي لمنشار الشريط المعدني

عند استبدال المحرك في منشار الشريط المعدني، فإن طريقة الحفاظ على سرعة الشريط هي اختيار المحرك الجديد بعدد الأقطاب نفسه (عادةً 4 أقطاب، فئة 1500 دورة/دقيقة) وعدم المساس بمخفض السرعة وبكرة الدفع. فسرعة الشريط هي النتيجة المشتركة لسرعة المحرك ونسبة مخفض السرعة وقطر البكرة؛ وإذا تغير أحدها تتغير سرعة القطع أيضاً. في هذا المقال نتناول خطوة بخطوة استبدال المحرك في منشار شريط معدني نموذجي ذي مخفض سرعة دودي، وحساب السرعة، والتوصيل بمخفض السرعة.

كيف تصل القدرة إلى الشريط في منشار الشريط المعدني؟

خلافاً لمنشار الخشب، يدور الشريط في منشار الشريط القاطع للمعادن ببطء أكبر بكثير. لذلك يوجد في جميع الحالات تقريباً مخفض سرعة ذو نسبة تخفيض عالية بين المحرك وبكرة الدفع. والترتيب الشائع كالتالي:

• المحرك: محرك غير متزامن ثلاثي الطور، يُوصل غالباً مباشرة بشفة دخل مخفض السرعة؛ وفي بعض الآلات توجد بينهما بكرة متدرجة وسير.
• مخفض السرعة: غالباً من النوع الدودي ذي الترس المقابل؛ يخفض السرعة ويزيد عزم الدوران.
• بكرة الدفع: البكرة الكبيرة المركبة على عمود خرج مخفض السرعة تسحب الشريط. والبكرة الحرة في الجهة المقابلة تشد الشريط.
• أنظمة الدفع المساعدة: الوحدة الهيدروليكية التي تُنزل الذراع، ومضخة سائل التبريد، ونظام تغذية المادة إن وُجد، تعمل بمحركات منفصلة.

موضوع الاستبدال عادةً هو محرك الشريط الرئيسي. وتُقيَّم المحركات المساعدة كلٌّ على حدة؛ فمثلاً تأتي مضخة سائل التبريد في معظم الآلات كوحدة صغيرة مدمجة مع المضخة، وقد تقع خارج نطاق السلسلة القياسية.

حساب سرعة الشريط: المحرك ومخفض السرعة والبكرة

سرعة الشريط هي حاصل ضرب محيط بكرة الدفع في سرعة دوران البكرة. أما سرعة البكرة فتُحسب بقسمة السرعة الاسمية للمحرك على نسبة مخفض السرعة. والصيغة باختصار: سرعة الشريط (m/دقيقة) = π × قطر البكرة (m) × السرعة الاسمية للمحرك ÷ نسبة مخفض السرعة.

حساب افتراضي

القيم التالية افتراضية اختيرت فقط لبيان الطريقة. لنفترض أن في الآلة محركاً رباعي الأقطاب بقدرة 1.5 kW (السرعة الاسمية 1445 دورة/دقيقة)، ومخفض سرعة بنسبة 1/20، وبكرة دفع قطرها 350 mm.

• سرعة البكرة: 1445 ÷ 20 ≈ 72.3 دورة/دقيقة
• سرعة الشريط: 3.14 × 0.35 × 72.3 ≈ 79 m/دقيقة

إذا رُكِّب على الآلة نفسها خطأً محرك ثنائي الأقطاب (نحو 2895 دورة/دقيقة) فإن سرعة الشريط ترتفع إلى نحو 159 m/دقيقة، أي إلى الضعف. وفي قطع المعادن يعني ذلك تبلّد الأسنان بسرعة وسخونة الشريط وتدهور جودة القطع. أما المحرك سداسي الأقطاب فيخفض السرعة بنحو الثلث ويطيل زمن القطع. باختصار، عدد الأقطاب جزء من سرعة الشريط التي صُممت لها الآلة.

الفروق الصغيرة في السرعة الاسمية (مثلاً 1445 بدلاً من 1400 دورة/دقيقة) لا تغيّر سرعة الشريط إلا ببضعة في المئة ولا تسبب مشكلة عملياً. وهذا الفرق ناتج عن انزلاق المحرك غير المتزامن.

ما يجب فحصه في التوصيل بمخفض السرعة

إذا كان المحرك يُوصل بمخفض السرعة بالشفة، فإن النقطة الحاسمة الحقيقية في الاستبدال ليست القدرة، بل توافق التوصيل. فدخل مخفضات السرعة الدودية يُعدّ عادةً وفق مقاس هيكل IEC؛ إذ يدخل عمود المحرك في جلبة دخل مخفض السرعة، وترتكز شفة المحرك على شفة مخفض السرعة.

• رمز الهيكل: قارنوا رمز هيكل IEC على لوحة بيانات المحرك القديم (مثلاً 90S، 90L، 100L) برمز الطراز الجديد. فقطر العمود ومقاس الشفة يعتمدان على هذا الرمز.
• نوع الشفة: هل هي شفة كبيرة (B5) أم شفة صغيرة (B14)؟ لا تكتفوا باسمها؛ بل قيسوا دائرة الثقوب وقطر التمركز. ويُتحقق من مقاس الشفة عند الطلب.
• طرف العمود والخابور: يجب أن يتطابق مجرى الخابور في جلبة دخل مخفض السرعة مع مجرى الخابور في عمود المحرك.
• الترتيب بالسير: إذا كان المحرك يرتكز على قاعدة ويُوصل بالسير، تُفحص المسافة بين ثقوب الأرجل وارتفاع العمود ومحور البكرة.

لمقارنة المقاسات يمكنكم مراجعة الرسومات الفنية ثنائية الأبعاد حسب الهيكل. وتوجد أيضاً معلومات عامة عن اختيار المحرك في أنظمة الدفع بمخفضات السرعة في صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

ضبط السرعة: بكرة متدرجة، سرعتان، ووحدة تحكم

تتطلب المواد المختلفة (فولاذ الإنشاءات، الفولاذ المقاوم للصدأ، مقاطع الألمنيوم) سرعات شريط مختلفة. وتلبي الآلات هذه الحاجة بإحدى ثلاث طرق، ويتغير اختيار المحرك وفقاً لذلك:

• البكرة المتدرجة: توجد بين المحرك ومخفض السرعة بكرات بعدة أقطار؛ ويُنقل السير من درجة إلى أخرى. والمحرك القياسي أحادي السرعة مناسب.
• المحرك ثنائي السرعة: هو المحرك الذي تُكتب على لوحة بياناته قدرتان وسرعتان (مثلاً 4/2 أقطاب). وملفات هذه المحركات وتوصيلها مختلفة؛ ولا يمكن استبدالها مباشرة بمحرك قياسي أحادي السرعة. وتتطلب هذه المهمة محركاً خاصاً؛ وقد تقع خارج نطاق السلسلة القياسية في كتالوج HEM Motor لعام 2026، فاسألونا مع معلومات لوحة البيانات والتطبيق.
• عاكس التردد: سلاسلنا ثلاثية الطور مناسبة للتحكم في السرعة بعاكس التردد؛ وعند العمل لفترات طويلة بسرعة منخفضة وعزم دوران كامل قد تلزم مروحة خارجية، وإذا كان الكابل بين وحدة التحكم والمحرك طويلاً يُنظر في مرشح dv/dt أو مرشح جيبي؛ ويُبلَّغ عن هذه الظروف عند الطلب. وللتفاصيل يمكنكم مراجعة سؤال الاستخدام مع الإنفرتر.

يمكنكم الاطلاع على طرازات HEM Motor المناسبة والأسعار الحالية في قسم شراء محرك كهربائي.

اتجاه الدوران وبدء التشغيل وبيئة العمل

تقطع أسنان الشريط في اتجاه واحد. وبعد توصيل المحرك الجديد يجب فحص اتجاه الدوران دون تركيب الشريط أو بتشغيل اختباري قصير؛ وإذا كان الاتجاه معكوساً يُبدَّل موضع طورين. فالتشغيل تحت الحمل بالاتجاه المعاكس قد يكسر الأسنان.

يكون بدء التشغيل في منشار الشريط المعدني خفيفاً عادةً: إذ يدور الشريط دون أن يلامس المادة، ثم تنزل الذراع. لذلك يشيع البدء المباشر في هذه القدرات. في المقابل يتكرر التوقف والبدء مع كل قطع؛ وإذا كان عدد مرات البدء في اليوم كبيراً فتأكدوا من ضبط الحماية الحرارية وفق تيار لوحة البيانات.

من جهة البيئة تبرز مسألتان: رذاذ سائل التبريد وبرادة المعادن. طرازات HEM Motor من فئة الحماية IP55؛ وهذه الفئة تحمي من الغبار ورذاذ الماء، لكن لا يناسب أن يبقى المحرك تحت نفث سائل مستمر. ومن المهم للتبريد ألا تسد البرادة شبكة غطاء المروحة وألا تتراكم على سطح المحرك.

طرازات نموذجية لمناشير الشريط المعدني

في مناشير الشريط المعدني متوسطة الحجم من نوع الورش تكون قدرة المحرك الرئيسي غالباً في حدود بضعة كيلوواط؛ وتحدد لوحة بيانات الآلة القيمة الدقيقة. والطرازات رباعية الأقطاب التالية بهيكل من الألمنيوم أمثلة ضمن هذا النطاق. وجميعها 230/400 V (Δ/Y)، و50 Hz، وIP55، وعزل من الفئة F:

• 90S-4: 1.1 kW، 4 أقطاب، اسمية 1445 دورة/دقيقة، IEC 90S، 2.48 A (400 V).
• 90L-4: 1.5 kW، 4 أقطاب، اسمية 1445 دورة/دقيقة، IEC 90L، 3.30 A (400 V).
• 100L1-4: 2.2 kW، 4 أقطاب، اسمية 1450 دورة/دقيقة، IEC 100L، 4.52 A (400 V).

تنبيه: للطرازين 90S-4 و90L-4 ارتفاع العمود نفسه، لكن طول الهيكل والمسافة بين الأرجل مختلفان. وفي الترتيب الموصول بمخفض السرعة بالشفة لا يسبب هذا الفرق مشكلة غالباً؛ أما في الترتيب المرتكز على قاعدة فتُفحص ثقوب الأرجل. والسعر الحالي موجود في صفحة منتج كل طراز.

الخلاصة وما يلزم للطلب

المحرك الاحتياطي الصحيح في منشار الشريط المعدني هو الذي يكون بالقدرة نفسها وعدد الأقطاب نفسه للمحرك القديم، وبهيكل يناسب دخل مخفض السرعة. فزيادة القدرة لا تزيد سرعة القطع؛ إذ يحدد السرعة مخفض السرعة والبكرة. ولعرض السعر أرسلوا ما يلي:

• صورة لوحة بيانات المحرك القديم (القدرة، السرعة، الجهد، رمز الهيكل)
• طريقة التوصيل: بالشفة إلى مخفض السرعة، أم على الأرجل فوق قاعدة وبالسير
• النسبة ومعلومات شفة الدخل على لوحة بيانات مخفض السرعة
• كيف يتم ضبط السرعة (بكرة متدرجة، سرعتان، وحدة تحكم)

يمكنكم الاطلاع على الطرازات المناسبة والأسعار الحالية في قسم البيع عبر الإنترنت لدينا. أرسلوا صورة لوحة بيانات محرككم الحالي وسرعته ومعلومات تركيبه عبر صفحة إرسال لوحة البيانات؛ واطلبوا عرض سعر للطراز المناسب.

الأسئلة الشائعة

إذا ركّبت محركاً أقوى، فهل يقطع المنشار أسرع؟

لا. فسرعة الشريط تحددها سرعة المحرك ونسبة مخفض السرعة وقطر البكرة. والمحرك الأقوى يوفر فقط احتياطياً أكبر من عزم الدوران عند الإجهاد؛ ويجب أن يتحمل مخفض السرعة هذا الحمل أيضاً.

هل يمكنني استبدال محرك كُتبت على لوحة بياناته سرعتان بمحرك قياسي؟

لا يمكن الاستبدال مباشرة. فتوصيل المحرك ثنائي السرعة والتحكم فيه مختلفان؛ وإذا رُكِّب محرك قياسي تبقى سرعة واحدة فقط. استشيرونا مع معلومات لوحة البيانات.

كيف أفحص اتجاه دوران المحرك الجديد؟

أجروا تشغيلاً اختبارياً قصيراً دون تركيب الشريط أو والذراع مرفوعة. وإذا كان الاتجاه خاطئاً فبدّلوا موضع طورين في أطراف توصيل المحرك.

هل يمكن تركيب محرك بهيكل مختلف دون تغيير مخفض السرعة؟

فقط إذا كانت مقاسات الشفة والعمود تناسب دخل مخفض السرعة. وإذا لم تناسب فتلزم شفة وسيطة أو جلبة؛ ويجب تقييم ذلك بشكل منفصل من حيث المحاذاة والمتانة.