معلومات المشروع
- اسم المشروع: رافعة هيدروليكية لرافعة كبيرة
- المعدات المعتمدة: رافعة مينائية سعة 90 طنًا
- التطبيق: رفع البضائع في الميناء
- طراز الأسطوانة: HSG250 × 180 × 1000
- ضغط العمل: 25 ميجا باسكال
- قطر تجويف الأسطوانة: 250 ملم
- القطر الخارجي للأسطوانة: 299 ملم
- السكتة: 1,000 ملم
- قوة الرفع المطلوبة: ما يقارب 90–100 طن
خلفية المشروع
كان العميل يشغل رافعة كبيرة لرفع البضائع في أحد الموانئ. وكان الأسطوانة الهيدروليكية الأصلية للرافعة مزودة بقضيب مكبس يبلغ قطره 80 ملم، وحافة تثبيت مقاسها 220 × 220 ملم، وشوط يبلغ 400 ملم فقط.
على الرغم من أنه كان من الممكن تركيب الأسطوانة الحالية على الرافعة، إلا أن شوطها المحدود لم يعد يفي بمتطلبات الرفع الخاصة بالعميل. ولذلك، أراد العميل استبدالها برافعة هيدروليكية جديدة توفر شوطًا يبلغ 1,000 ملم وقدرة رفع تقارب 90–100 طن.
خلال المناقشة الأولية، اقترح العميل متطلبات ضغط تصل إلى 600 بار. ومع ذلك، فإن اختيار أسطوانة هيدروليكية بناءً على الضغط المطلوب فقط قد يؤدي إلى ضغط غير ضروري في النظام، وإجهاد مفرط على موانع التسرب ومكونات الأسطوانة، ومتطلبات أعلى للمعدات الهيدروليكية المرتبطة بها.
ولذلك، قامت شركة AISOAR بتقييم تطبيق الرافعة، وقوة الرفع المطلوبة، وأبعاد التركيب المتاحة، وترتيب التثبيت الأصلي، وأبعاد الأسطوانة المقترحة، قبل تحديد التكوين النهائي للأسطوانة.
المتطلبات الخاصة للعميل
كان لا بد أن توفر الأسطوانة شوطًا أطول بكثير مع الحفاظ على توافقها مع هيكل الرافعة الحالي. وكان هناك عدد من المتطلبات الفنية التي استلزمت اهتمامًا خاصًا.
1. زادت مسافة الشوط من 400 مم إلى 1,000 مم
أدى زيادة الشوط بمقدار 600 ملم إلى تغيير الظروف الهيكلية للأسطوانة. فقد تطلب قضيب المكبس الأطول صلابة كافية وصلابة سطحية كافية لتحمل الحمل دون حدوث تشوه مفرط أو زيادة خطر التلف أثناء التشغيل.
2. قضيب مكبس مجوف كبير
استخدمت الأسطوانة الجديدة قضيب مكبس بطول 180 ملم ومقطع مجوف يبلغ قطره 80 ملم. وقد ساهم هذا التصميم في تقليل الوزن الزائد، لكن كان لا بد أن يحافظ القضيب على قوة كافية تحت حمل الرفع المحدد.
ولذلك، كان لا بد من النظر في هيكل القضيب وسماكة جداره وخصائص مادته وطريقة تصنيعه كعناصر مترابطة، بدلاً من التعامل مع القضيب المجوف باعتباره قضيب مكبس صلب قياسي.
3. قوة رفع تبلغ حوالي 90–100 طن
كان من الضروري أن يولد الرافع الهيدروليكي قوة دفع كافية لرفع الحمولة المطلوبة بشكل موثوق. ولذلك، كان لا بد من مطابقة قطر الأسطوانة مع ضغط العمل الفعلي من خلال حسابات القوة، بدلاً من اعتماد ضغط 600 بار المقترح في البداية بشكل مباشر.
4. التوافق مع التثبيت الأصلي
كان من الضروري أن تتناسب الأسطوانة البديلة مع موضع التركيب الحالي للرافعة. وكان لا بد من التحقق من أبعاد حافتها، وترتيب الوصلات، وهيكلها العام، ومواقع الوصلات باستخدام الرسم الأصلي للأسطوانة المقدم من العميل، وصور الرافعة، والرسم التخطيطي للأبعاد.
5. إحكام إغلاق موثوق به تحت الأحمال العالية
كان من الضروري أن تتحمل الأختام ضغط التشغيل المحدد والتشغيل المتكرر تحت أحمال ثقيلة. وقد يؤدي استخدام نظام إحكام غير مناسب إلى انبثاق الختم، أو حدوث تسرب داخلي أو خارجي، أو فشل مبكر.
6. الاختبارات المصنعية الخاصة بالتطبيقات
قبل التسليم، كان من الضروري اختبار الأسطوانة مع إيلاء اهتمام خاص لضغط التشغيل، والحفاظ على الضغط، والحركة، وأداء الإحكام، والقدرة على تحمل الأحمال.
حلول الأسطوانات الهيدروليكية المخصصة من AISOAR
وهذا يعادل قوة دفع نظرية تبلغ حوالي 125 طنًا. وبعد أخذ الكفاءة الهيدروليكية والاحتكاك وهامش التشغيل المناسب في الاعتبار، يمكن لهذا التصميم توفير القوة العاملة المطلوبة التي تتراوح بين 90 و100 طن تقريبًا.
حساب قطر تجويف الأسطوانة وضغط التشغيل
بالنسبة لأسطوانة يبلغ قطر تجويفها 250 مم، تُحسب قوة الدفع النظرية عند ضغط 25 ميجا باسكال على النحو التالي:
وهذا يعادل قوة دفع نظرية تبلغ حوالي 125 طنًا. وبعد أخذ الكفاءة الهيدروليكية والاحتكاك وهامش التشغيل المناسب في الاعتبار، يمكن لهذا التصميم توفير القوة العاملة المطلوبة التي تتراوح بين 90 و100 طن تقريبًا.
ولذلك، تم اختيار ضغط تشغيل يبلغ 25 ميجا باسكال للتصميم النهائي. وقد أدى ذلك إلى التخلص من الحاجة إلى تشغيل الأسطوانة عند ضغط 600 بار الذي تم اقتراحه في البداية، مع الاستمرار في تلبية متطلبات قوة الرفع المطلوبة.
كما أن تقليل الضغط غير الضروري على النظام يساعد في تقليل الضغط الواقع على جسم الأسطوانة، والموانع التسربية، والمنافذ، والخراطيم، والمكونات الهيدروليكية ذات الصلة.
قضيب مكبس مجوف معزز
تم زيادة قطر قضيب المكبس إلى 180 ملم، مع قطر داخلي مجوف يبلغ 80 ملم. وقد تم اختيار أبعاد القضيب وفقًا للشوط الأطول واستخدامات الأحمال الثقيلة.
خضع قضيب المكبس لمعالجة حرارية وطلاء بالكروم من أجل تحسين:
- صلابة السطح
- مقاومة التآكل
- مقاومة التآكل
- مقاومة التلف السطحي
- موثوقية الخدمة أثناء عمليات التمدد والانكماش المتكررة
وقد تم إيلاء اهتمام خاص للعلاقة بين هيكل القضيب المجوف، وشوط الحركة البالغ 1,000 ملم، وقوة الرفع المطلوبة.
هيكل متوافق مع التركيب
تم تصميم الأسطوانة الجديدة وفقًا لترتيب تركيب الوحدة الأصلية. وقد تمت مراجعة أبعاد الحافة والوصلات بحيث يتمكن العميل من استبدال الأسطوانة السابقة ذات الشوط البالغ 400 مم دون الحاجة إلى إجراء تعديلات جوهرية على هيكل الرافعة.
وقد أدى هذا النهج التصميمي إلى تقليل مخاطر التركيب التي ترتبط عادةً باستبدال أسطوانة موجودة بأخرى أطول بكثير.
نظام إحكام الإغلاق عالي الضغط
تم اختيار نظام الختم وفقًا لضغط التشغيل النهائي البالغ 25 ميجا باسكال وظروف رفع الأحمال الثقيلة. وكان الهدف من ذلك هو منع انبثاق الختم والحفاظ على أداء ختم مستقر أثناء الضغط، والحفاظ على الضغط، والتشغيل المتكرر.
كما تساعد مكونات الإحكام والتوجيه في الحفاظ على محاذاة قضيب المكبس مع جسم الأسطوانة، وهو أمر مهم بشكل خاص في حالة الأسطوانات ذات القطر الكبير والشوط الطويل.
نتائج المشروع
وقد وفرت الرافعة الهيدروليكية المكتملة شوطًا يبلغ 1,000 ملم وقوة دفع محسوبة تبلغ حوالي 96.2 طنًا متريًا عند ضغط 25 ميجا باسكال، مما يلبي متطلبات العميل من قوة الرفع التي تتراوح بين 90 و100 طن.
بالمقارنة مع الأسطوانة الأصلية ذات الشوط البالغ 400 ملم، وفرت الحلول المخصصة نطاق رفع أطول بكثير مع الحفاظ على التوافق مع ترتيب التثبيت الحالي للرافعة. كما ساهم قضيب المكبس المجوف المعزز، ونظام الإحكام المناسب، واختيار الضغط المخصص للتطبيق، في تحسين موثوقية الأسطوانة أثناء التشغيل تحت الأحمال الثقيلة.
وقد تضمن التصميم النهائي ما يلي:
- شوط رفع أطول
- ما يقارب 90–100 طن من القوة العاملة المطلوبة
- تحسين متانة قضيب المكبس ومتانة سطحه
- إحكام موثوق به في ظروف الأحمال العالية
- التوافق مع التثبيت الأصلي
- ضغط تشغيل أكثر ملاءمة لهذا الاستخدام
أسطوانات هيدروليكية مخصصة لتطبيقات الرافعات
تقوم شركة AISOAR بتصميم وتصنيع أسطوانات هيدروليكية ورافعات هيدروليكية مصممة خصيصًا لرافعات الموانئ، والرافعات المتنقلة، ومعدات الرفع، وآلات البناء، وغيرها من التطبيقات الثقيلة.
يمكن للعملاء تقديم رسم هندسي موجود، أو أسطوانة تالفة، أو صورة للمعدات، أو رسم تخطيطي للأبعاد، أو معلمات التشغيل المطلوبة. ويقوم فريقنا الهندسي بتقييم قطر التجويف، وقطر القضيب، والشوط، والضغط، وترتيب التركيب، وقوة الخرج المطلوبة من أجل تطوير حل بديل مناسب.
يرجى إرسال مخطط الأسطوانة ومتطلبات تشغيل الرافعة إلينا لمناقشة حل مخصص للأسطوانة الهيدروليكية.
