مبدأ عمل أسطوانة القلب وأنواعها وتطبيقاتها

قد يزن جسم التفريغ المحمل عدة أطنان. كيف يمكن لجهاز هيدروليكي واحد رفعها بسلاسة وأمان؟ الجواب يكمن في اسطوانة القلب.

يشرح هذا المقال كيفية عمله، والأنواع المتوفرة، ومكان استخدامها. سوف تتعلم أيضًا كيفية اختيار الأسطوانة الصحيحة وصيانتها.

ما هي اسطوانة البقشيش؟

وظيفتها الرئيسية

أ أسطوانة القلب عبارة عن مشغل هيدروليكي يستخدم لرفع أو إمالة الجسم المتحرك. يتم تركيبه بشكل شائع على الشاحنات القلابة، والمقطورات القلابة، والمقطورات الزراعية، ومركبات النفايات، ومعدات التفريغ الصناعية.

عندما تتمدد الأسطوانة، فإنها تدفع الجزء الأمامي أو السفلي من الجسم إلى الأعلى. تعمل المفصلة الخلفية أو الجانبية كمحور. ثم يدور الجسم حتى تنزلق المادة السائبة تحت الجاذبية.

على عكس الدعم الهيكلي، يجب أن تخلق الأسطوانة قوة رفع فقط. يجب أن يحمل الهيكل والإطار الفرعي والمفصلات ودعامات السلامة الأحمال الهيكلية عند الحاجة. يمكن أن يؤدي سوء المحاذاة أو التحميل الجانبي إلى إتلاف مراحل الأسطوانة والأختام ونقاط التثبيت. ه النظام الهيدروليكي

تعتبر أسطوانة القلب جزءًا واحدًا فقط من نظام الرفع. يشتمل الترتيب النموذجي على مضخة هيدروليكية، وخزان زيت، وصمام تحكم، وخراطيم، وتركيبات، ومأخذ طاقة، وأدوات تحكم في التشغيل.

تقوم المضخة بنقل الزيت من الخزان. يقوم صمام التحكم بتوجيه هذا الزيت داخل أو خارج الأسطوانة. قد يؤدي مأخذ الطاقة إلى نقل طاقة المحرك إلى المضخة الموجودة في نظام قائم على الشاحنة.

يجب أن تعمل جميع المكونات بمستويات ضغط وتدفق متوافقة. قد تتحرك أسطوانة كبيرة متصلة بمضخة صغيرة الحجم ببطء شديد. قد تتسبب المضخة التي توفر تدفقًا زائدًا في حدوث حركة مفاجئة أو حرارة أو ضعف التحكم في التفريغ.

أ تحتوي أسطوانة القلب النموذجية على برميل، أو مراحل متحركة أو قضيب مكبس، أو أختام، أو حلقات توجيه، أو مساحات، أو منافذ زيت، أو أغطية طرفية، ووصلات تثبيت. تحتوي التصميمات التلسكوبية على عدة أنابيب متداخلة تمتد الواحدة تلو الأخرى.

تحافظ الأختام على الزيت المضغوط داخل الأسطوانة. تساعد المساحات على منع دخول الطين والغبار والحطام. تحافظ عناصر الدليل على توسيط المراحل المتحركة أثناء الامتداد.

تحتاج الأسطح الخارجية أيضًا إلى الحماية ضد التآكل والتآكل. تعمل الأسطح الصلبة والناعمة على تقليل تلف الختم ودعم الحركة الموثوقة في ظل ظروف العمل الصعبة.

 

كيف تعمل اسطوانة البقشيش؟

تبدأ الطاقة الهيدروليكية من المضخة

تبدأ دورة الرفع عندما يقوم المشغل بتنشيط التحكم في الانقلاب. يقوم مأخذ طاقة السيارة أو مصدر طاقة آخر بتشغيل المضخة الهيدروليكية.

المضخة لا ترفع الجسم مباشرة. يخلق تدفق الزيت من خلال الدائرة الهيدروليكية. يرتفع الضغط عندما يقاوم الحمل هذا التدفق.

تعتمد قوة الأسطوانة المتوفرة بشكل أساسي على الضغط الهيدروليكي والمساحة الفعالة داخل الأسطوانة. يمكن لمنطقة فعالة أكبر أن تخلق قوة أكبر عند نفس الضغط. ومع ذلك، فإن الأبعاد الأكبر تؤثر أيضًا على الطلب على الزيت، والوزن، ومساحة التركيب، وسرعة التشغيل.

يدخل الزيت المضغوط إلى الاسطوانة

تقوم المضخة بسحب الزيت الهيدروليكي من الخزان وإرساله عبر صمام التحكم. عندما يدخل الصمام في وضع الرفع، يتدفق الزيت عبر الخرطوم إلى الأسطوانة.

يعمل الضغط على منطقة العمل الداخلية. يخلق هذا الضغط قوة خارجية، مما يؤدي إلى تمدد الأسطوانة. عندما يبدأ التمديد، يبدأ الجسم المائل بالدوران حول مفصلته.

تواجه الأسطوانة التحدي الأكبر بالقرب من بداية المصعد. عند هذه النقطة، يكون الجسم أفقيًا تقريبًا، وقد يكون الرفع الميكانيكي غير مناسب. يجب أن تتغلب الأسطوانة على وزن الجسم والحمولة والاحتكاك والمقاومة الناتجة عن التوزيع غير المتكافئ للمواد.

المراحل التلسكوبية تخلق ضربة طويلة

تستخدم العديد من أنظمة القلب أسطوانات تلسكوبية بدلاً من الأسطوانات القياسية أحادية المرحلة. تتلاءم عدة مراحل أنبوبية مع بعضها البعض عند سحبها. وهذا يخلق طولًا مغلقًا مدمجًا.

أثناء التشغيل، تمتد المراحل بالتسلسل. تبدأ المرحلة الأكبر عادةً بالتحرك قبل المراحل الأصغر. عندما تصل إحدى المراحل إلى حدها الأقصى، يؤثر الضغط على المرحلة التالية.

يوفر هذا الهيكل شوطًا طويلًا دون الحاجة إلى أسطوانة بقدر المسافة الممتدة بالكامل. إنه مفيد للشاحنات والمقطورات حيث تكون مساحة الهيكل المتوفرة محدودة.

لا يحدد امتداد الأسطوانة وحده زاوية الميل النهائية. تعتمد النتيجة على طول الشوط، وموضع التركيب، وموقع المفصلة، ​​وطول الجسم، وتصميم الدعامة، وزاوية الأسطوانة.

ومع تمدد الأسطوانة، يتحرك مركز ثقل الجسم. ويجب أن يظل النظام مستقرا طوال هذه الحركة. يمكن أن تؤدي الأرض غير المستوية، أو الحمولة العالقة، أو المواد المركزة على جانب واحد إلى زيادة خطر الانقلاب.

يمكن للزاوية الأعلى تحسين تفريغ المواد اللزجة أو الكثيفة. ومع ذلك، يجب على المصممين الموازنة بين أداء التفريغ واستقرار السيارة، وحركة الأسطوانة، وخلوص الهيكل، وظروف الموقع.

نصيحة: قم بتأكيد زاوية الميل المطلوبة باستخدام هندسة الجسم بالكامل، وليس ضربة الأسطوانة وحدها.

تتراجع الاسطوانة بعد التفريغ

تستخدم العديد من أنظمة الشاحنات القلابة أسطوانة أحادية المفعول. يرفع الضغط الهيدروليكي الجسم بينما تخفضه الجاذبية. عندما يدخل الصمام إلى الموضع السفلي، يتدفق الزيت عائداً من الأسطوانة إلى الخزان.

يجب على المشغل خفض الجسم تدريجياً. يؤدي الانخفاض المفاجئ إلى حدوث أحمال تصادمية على الهيكل والحوامل والمفصلات والدائرة الهيدروليكية.

تستخدم بعض التطبيقات أسطوانات مزدوجة الفعل. تطبق هذه الأنظمة ضغطًا هيدروليكيًا أثناء كل من التمديد والسحب. إنها توفر تحكمًا أكبر عندما لا تتمكن الجاذبية من إعادة الآلية أو عندما يجب أن تعمل المعدات بزوايا مختلفة.

 

الأنواع الرئيسية لأسطوانات البقشيش

أسطوانات تلسكوبية أمامية

يتم تركيب أسطوانة تلسكوبية أمامية بالقرب من الجزء الأمامي من جسم القلب. وتتصل قاعدتها بالهيكل أو الإطار الفرعي، بينما يتصل طرفها العلوي بالجسم.

يسمح هذا الوضع للأسطوانة برفع القسم الأمامي مباشرة. غالبًا ما يتم اختياره للشاحنات القلابة المتوسطة والثقيلة، والأجسام الطويلة، والحمولات العالية، والتطبيقات التي تتطلب زاوية ميل كبيرة.

ميزتها الرئيسية هي شوط رفع طويل من عبوة مدمجة مدمجة. ويمكنه أيضًا توفير قوة رفع أولية قوية عند مطابقته بشكل صحيح لهندسة السيارة.

تُستخدم الأسطوانات الأمامية في البيئات الصعبة مثل البناء والتعدين ومناولة الفولاذ وعمليات الموانئ.

يتم تركيب أسطوانة سفلية أسفل الجسم القابل للطي. غالبًا ما يعمل من خلال هيكل رفع من نوع قوس أو مهد أو مقص.

هذا الترتيب يبقي الاسطوانة بعيدة عن الجدار الأمامي للجسم. قد يدعم تصميم مركبة مدمج ويمكن أن يناسب معدات القلب الخفيفة أو المتوسطة.

تُستخدم الأسطوانات السفلية على نطاق واسع في الانقلاب الخلفي التقليدي. يمكن أن تدعم تكوينات معينة أيضًا الانقلاب الجانبي. قد تتضمن أنماط التثبيت المتاحة وصلات العين والكرة، اعتمادًا على هيكل المعدات.

تستخدم أسطوانة القلب أحادية الفعل الضغط الهيدروليكي في اتجاه واحد. يعمل ضغط الزيت على تمديد الأسطوانة، بينما تقوم الجاذبية أو الحمل الخارجي بإعادتها.

يتطلب هذا التصميم توصيلات هيدروليكية أقل. وهو أمر شائع في الشاحنات القلابة لأن وزن الجسم يدفع الأسطوانة للخلف بشكل طبيعي بعد التفريغ.

يمكن أن تكون الأنظمة ذات الفعل الواحد بسيطة وفعالة. ومع ذلك، فإن سرعة التخفيض لا تزال تتطلب التحكم المناسب في الصمام. قد يتسبب دخول الهواء أو الزيت الملوث أو الأختام التالفة أو تدفق العودة المحدود في حدوث اهتزاز أو تراجع بطيء.

اسطوانات مزدوجة المفعول

تحتوي الأسطوانة مزدوجة الفعل على ضغط هيدروليكي متاح لكل من التمديد والسحب. يستخدم عادة منفذين للعمل.

يوفر هذا التصميم حركة نشطة في كلا الاتجاهين. يكون ذلك مفيدًا عندما لا تتمكن الآلية من الاعتماد على الجاذبية أو عندما تكون هناك حاجة إلى قوة سحب يمكن التحكم فيها.

تحتاج الدوائر ذات الفعل المزدوج إلى خراطيم ووظائف صمامات إضافية. وقد تتطلب أيضًا تحكمًا أكثر دقة في التدفق نظرًا لأن منطقة العمل الفعالة تختلف بين جوانب الامتداد والسحب.

 

الواجهة الأمامية مقابل أسطوانات القلب السفلية

التثبيت والمساحة المتاحة

يعتمد أفضل موضع للأسطوانة على هيكل السيارة. تتطلب الأسطوانة الأمامية مساحة كافية بين الهيكل ومقدمة الجسم. يجب أن ينقل هيكل التثبيت القوة دون التواء الجسم أو الإطار.

تستخدم الأسطوانة السفلية المساحة الموجودة أسفل الجسم. قد يناسب المركبات أو التصميمات المدمجة حيث يجب أن يظل الجدار الأمامي واضحًا. ومع ذلك، فإن مكونات الهيكل والمحاور والأعضاء المتقاطعة والخلوص الأرضي يمكن أن تحد من عملية التثبيت.

لا يوجد تصميم أفضل تلقائيًا. يعتمد الاختيار الصحيح على تصميم السيارة، والحمل المتوقع، واتجاه الميل، والزاوية المطلوبة، وبيئة العمل.

مقارنة الأداء

كيفية الاختيار بينهما

اختر تصميمًا أماميًا عندما تحتاج المعدة إلى شوط طويل، أو رفع مباشر، أو زاوية تفريغ عالية. غالبًا ما يكون عمليًا للأجسام الطويلة والحمولات الصعبة.

اختر تصميمًا أسفل الهيكل عندما تكون مساحة التثبيت بالقرب من مقدمة الهيكل محدودة. يمكن أن يناسب أيضًا المركبات الصغيرة والتخطيطات المخصصة للخلف أو الجانب.

يجب أن يتبع القرار النهائي حسابات هندسية. سعة الحمولة وحدها لا تظهر قوة الأسطوانة الفعلية. من المهم أيضًا وزن الجسم ومركز الجاذبية وموضع المفصلة وزاوية الأسطوانة الأولية والضغط الهيدروليكي.

 

تطبيقات اسطوانة البقشيش المشتركة

الشاحنات القلابة ومركبات البناء

تستخدم الشاحنات القلابة أسطوانات قلابة لتفريغ الرمال والتربة والحصى والحجر ومخلفات الهدم وغيرها من المواد السائبة. تعمل هذه المركبات غالبًا في الطين والغبار والمطر ودرجات الحرارة المتغيرة.

يجب أن توفر الأسطوانة قوة أولية عالية وامتدادًا ثابتًا. تحتاج أختامها وأسطحها الخارجية أيضًا إلى الحماية ضد الجزيئات الكاشطة والرطوبة.

غالبًا ما تقوم أساطيل البناء بدورات قلب متكررة. ولذلك يجب على المشترين أن يأخذوا بعين الاعتبار تكرار الدورة، ودرجة حرارة الزيت، والوصول إلى الصيانة، ومخاطر التوقف عن العمل بدلاً من التحقق من سعة الحمولة وحدها.

معدات التعدين والصلب والموانئ

قد تحمل معدات التعدين ومعالجة المواد خامًا كثيفًا أو خردة أو مواد مجمعة أو مواد صناعية. تضع هذه الأحمال متطلبات ثقيلة على الأسطوانة والحوامل والمضخة والهيكل.

يمكن أن يؤدي الغبار والصدمات والاهتزازات والأرض غير المستوية إلى زيادة التوتر. تصبح المواد القوية والأختام الموثوقة والمحاذاة الصحيحة والمعالجة السطحية المناسبة أمرًا مهمًا في هذه البيئات.

يتم اختيار الأسطوانات التلسكوبية الأمامية بشكل شائع عندما يتطلب التطبيق امتدادًا طويلًا وقوة رفع عالية. يجب أن تظل الأسطوانة ضمن حدود الضغط والدفع المقدرة.

مقطورات زراعية

تستخدم المقطورات الزراعية أنظمة البقشيش لتصريف الحبوب والأسمدة والأعلاف والأعلاف والتربة وغيرها من المنتجات السائبة. قد تعمل بشكل موسمي ولكنها لا تزال تواجه الرطوبة والأوساخ والتخزين الخارجي.

يمكن أن تساعد الأسطوانة المدمجة في الحفاظ على مساحة المقطورة. يعد التشغيل البسيط والصيانة السهلة أمرًا ذا قيمة أيضًا عندما تعمل المعدات بعيدًا عن منشأة الإصلاح.

يجب أن يعكس الاختيار المادة الحقيقية. قد تضع التربة الرطبة حملًا مختلفًا على النظام عن الحبوب الجافة، حتى عندما لا يتغير حجم المقطورة.

النفايات والمعدات الصناعية

تستخدم شاحنات القمامة أسطوانات هيدروليكية لوظائف القلب أو الرفع أو الضغط أو التفريغ. قد تستخدمها المنصات الصناعية لإمالة الحاويات أو رفع اللوحات أو تفريغ المواد المعالجة.

تتطلب بعض هذه التطبيقات حركة مزدوجة المفعول. ويحتاج البعض الآخر إلى أقواس خاصة أو نقاط اتصال أو مواضع منافذ أو سرعات تشغيل يمكن التحكم فيها.

احسب متطلبات الرفع الحقيقية

ابدأ بالحمولة ووزن الجسم الفارغ. ثم حدد مركز الثقل للجسم المحمل. يجب عليك أيضًا معرفة موضع المفصلة ونقاط تثبيت الأسطوانة.

يتطلب الرفع الأولي عادة أكبر قوة. يمكن أن يؤدي وضع الحمل بعيدًا جدًا إلى الأمام إلى زيادة الطلب. قد تؤدي المواد العالقة داخل الجسم أيضًا إلى إنشاء حمل غير متساوٍ أو غير متوقع.

استخدم الحسابات الهندسية أو برامج الاختيار المناسبة. لا تقم بتقدير سعة الأسطوانة بناءً على حجم الشاحنة أو حجم السرير أو تركيب المنافس.

مطابقة التجويف والسكتة الدماغية والمراحل والضغط

تحدد منطقة الأسطوانة الفعالة وضغط النظام القوة المتاحة. تحدد السكتة الدماغية وهندسة التركيب إلى أي مدى يمكن أن يدور الجسم.

قد تستخدم الأسطوانة التلسكوبية عدة مراحل للوصول إلى الشوط المطلوب. يمكن أن توفر المزيد من المراحل امتدادًا أطول من طول قصير مغلق، ولكن يجب أن تتمتع كل مرحلة بالتوجيه المناسب والختم والتحكم في التوقف.

يجب أن يتطابق تصنيف ضغط الأسطوانة مع إعدادات تخفيف النظام. يجب أن توفر المضخة تدفقًا وحجمًا كافيين للزيت لفترة رفع مقبولة.

 

خاتمة

توفر أسطوانة القلب قوة يمكن التحكم فيها من أجل تفريغ المواد بكفاءة. يعمل النوع الصحيح والسكتة الدماغية والضغط والتركيب والصيانة على تحسين السلامة وعمر الخدمة. شاندونغ جونفو التكنولوجيا الهيدروليكية المحدودة توفر الأسطوانات الأمامية والسفلية والأسطوانات المخصصة جنبًا إلى جنب مع مكونات نظام القلب الكاملة. تساعد مجموعة منتجاتها المتكاملة العملاء على مطابقة أداء الأسطوانات مع تصميمات السيارة الحقيقية وظروف التشغيل.

 

الأسئلة الشائعة

س: ماذا تفعل اسطوانة البقشيش؟

ج: تقوم الأسطوانة القلبية برفع الجسم المتحرك بحيث يمكن تفريغ المواد السائبة من خلال الجاذبية.

س: كيف تعمل اسطوانة البقشيش؟

ج: تقوم أسطوانة القلب بتحويل الزيت الهيدروليكي المضغوط إلى قوة رفع خطية يمكن التحكم فيها.

س: لماذا نستخدم أسطوانة البقشيش التلسكوبية؟

ج: إنه يوفر ضربة طويلة من طول مضغوط مضغوط.

س: أي نوع يكلف أكثر؟

ج: يعتمد السعر على الحجم والمراحل والضغط والمواد والتركيب والتخصيص.

س: هل الواجهة الأمامية أفضل من الجزء السفلي؟

ج: ليس أي منهما أفضل دائمًا. يعتمد الاختيار على الحمل والهندسة والمساحة واتجاه الميل.

س: لماذا تتحرك الأسطوانة القلبية ببطء؟

ج: تشمل الأسباب الشائعة انخفاض الزيت أو تآكل المضخة أو القيود أو التسرب أو الحمل الزائد.