الرافعة هي آلة هندسية مهمة لمناولة المواد، ومجالات تطبيقها واسعة جدًا. وتشمل إنتاج الناس وحياتهم، والمؤسسات الصناعية والتعدينية، وبناء الدفاع الوطني، والفضاء الجوي والعديد من الجوانب الأخرى. عجلات الرافعة نظرًا لأن آلية السير في تنفيذ العناصر، تتمثل في تحمل حمل العمل للمعدات وتحقيق المكونات الرئيسية لمعالجة المواد. ولذلك، فإن حساب واختيار عجلات الرافعة أمر بالغ الأهمية لضمان استقرار وسلامة الآلة.
سنشرح في هذا البحث كيفية تحديد قطر العمل لعجلات الرافعة من خلال الحساب والتحقق مما إذا كانت سعة حمل الحمولة للعجلات تلبي متطلبات الاستخدام والعناصر الأخرى. يتم تناول المعلمات الأساسية وصيغ الحساب في المقالة لمساعدتك في إجراء الحساب والاختيار الصحيحين في المشروع الفعلي.
يجب أن يفي تصميم واختيار وإنتاج العجلات بمتطلبات المعايير الوطنية ذات الصلة:
- GB/T3811-2008 《رمز تصميم الرافعة》;
- JB/T6392-2008 《عجلة الرافعة》;
- YB/T5055-1993 《قضبان الرافعة》;
- GB2585-2007 《قضبان الصلب المدرفلة على الساخن للسكك الحديدية》;
- GB/T699-2015 《الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة》;
- GB/T11352-2009 《أجزاء من الصلب الكربوني المصبوب للأغراض الهندسية العامة》;
- GB/T1184-1996 《التفاوتات في الشكل والموضع، وقيم التسامح غير المشروحة》؛
- GB/T1801-1999 《حدود وتناسب اختيار مناطق التسامح والتناسب》;
وفيما يلي الخطوات التفصيلية لحساب العجلة:
- جمع البيانات: أولاً، تحديد حمل العمل لعجلة الرافعة، وحجم المسار، ونموذج الاتصال بالعجلة والمسار، ومستوى العمل المؤسسي، وسرعة المشي، ومواد العجلة، وما إلى ذلك.
- تطبيق الصيغة: استخدم الصيغة، حيث يتم استبدال هذه المعلمات بشكل صحيح في الصيغة.
- نتائج الحساب: وفقًا للبيانات المقدمة والمعادلة، يتم حساب العجلة والتحقق منها، ويتم استخلاص ما إذا كانت النتيجة تلبي المتطلبات من نتائج الحساب وشروط الحكم في الصيغة.
صيغة حساب العجلة:
I. تحديد حمل حساب تعب العجلة:
في الصيغة
صج - حساب حمل تعب العجلة (نيوتن)؛
صالأعلى - أقصى ضغط للعجلة أثناء التشغيل العادي للرافعة (N)؛ P
دقيقة - الحد الأدنى لضغط العجلات عندما تعمل الرافعة بشكل طبيعي (نيوتن)؛
II.حساب قوة اتصال مداس العجلة:
الشكل المرفق لنموذج الاتصال بالعجلة والمسار:
1. ضغط العجلة المسموح به عند اتصال الخط: Pc≤K1×D×L×C1×C2 حيث P
ج —- حساب حمل تعب العجلة (نيوتن)؛ كيلو
1 —– ثابت إجهاد اتصال الخط المسموح به المرتبط بالمادة (نيوتن/مم2)، تم اختياره وفقًا للجدول 1؛ د —– قطر العجلة (مم)؛ ل—— طول الاتصال الفعال بين العجلة والسكة الحديدية؛ ج
1—– معامل السرعة، تم اختياره وفقًا للجدول 2؛ ج
2—– معامل مستوى العمل، المختار وفقًا للجدول 3؛ 2. ضغط العجلة المسموح به عند نقطة الاتصال:
أين ص
ج—- حساب حمل تعب العجلة (نيوتن)؛ كيلو
2 - ثابت إجهاد نقطة التلامس المسموح به المرتبط بالمادة (نيوتن/مم2)، يتم اختياره وفقًا للجدول 1؛ R - نصف قطر الانحناء، خذ نصف قطر انحناء العجلة ونصف قطر انحناء المسار بالقيمة الأكبر (مم)؛ M - نسبة السطح العلوي للمسار إلى نصف قطر انحناء العجلة (r/R)، يتم اختياره وفقًا للجدول 4؛ C
1—– معامل السرعة، تم اختياره وفقًا للجدول 2؛ ج
2- معامل مستوى العمل، المختار وفقًا للجدول 3؛ جدول المعاملات المحسوبة:
ملحوظة: 1. σ
ب هي قوة الشد للمادة (N/mm
2); 2. يجب عمومًا معالجة العجلات الفولاذية بالحرارة، ويُنصح بصلابة المداس لـ HB = 300 ~ 380، وعمق طبقة التبريد من 15 مم إلى 20 مم، عند تحديد القيمة المسموح بها، خذ σ
ب عندما لا تتم معالجة المادة بالحرارة؛ 3. عندما تعتمد مادة العجلة على الحديد المطاوع؛ σ
ب.≥500N/مم
2 مادة، ك
1، ك
2 يتم تحديد القيمة وفقًا لـ σ
ب= 500 نيوتن/مم
2.
ملحوظة: 1. عندما تكون r/R أي قيمة أخرى، يتم حساب قيمة m عن طريق الاستيفاء؛ 2. r هي القيمة الصغيرة لنصف قطر انحناء سطح التلامس. يمكن استخدام الحسابات أعلاه للتحقق من صحة عجلات القطر المحدد، من أجل تحديد أقصى قدرة تحمل فعالة للعجلات ومعقولية الأبعاد (قطر العجلات، العجلات والسكك الحديدية مع الأبعاد، إلخ).
الرسم البياني المرفق لسلسلة مجموعة عجلات الرافعة:
أنواع خاصة من اختيار عجلة الرافعة
الرافعة المقاومة للانفجار: طريقة حساب عجلة الرافعة المقاومة للانفجار على النحو الوارد أعلاه. الاختيار، وفقًا لمستويات مختلفة من مقاومة الانفجار، يمكن اختيار شكل سطحي مختلف للعجلة. على سبيل المثال، عندما يكون مستوى مقاومة الانفجار Ⅱ C، لا ينبغي استخدام مداس العجلة وجزء الحافة بسبب التأثير والاحتكاك واشتعال مخاليط الغاز المتفجرة من سبائك النحاس أو المواد الأخرى المصنعة للعجلات. بشكل عام، عندما يكون مستوى مقاومة الانفجار أقل من ⅡC، لا ينبغي معالجة سطح العجلات بشكل خاص.
ملاحظات هامة
يرجى ملاحظة الأمور الهامة التالية عند إجراء حسابات اختيار العجلة:
- نوع العجلة: تتميز الأنواع المختلفة من العجلات بخصائص أداء مختلفة، لذا تأكد من استخدام معلمات النوع الصحيح من العجلة لإجراء الحساب.
- متطلبات المشروع: اعتمادًا على متطلبات المشروع المحددة وظروف الأرض، قد يكون من الضروري ضبط قطر عجلة الرافعة. قد يؤدي قطر العجلة الصغير جدًا إلى عدم استقرار الماكينة، في حين أن القطر الكبير جدًا قد يزيد من ارتفاع الماكينة ويحد من نطاق استخدامها.
- الاستشارة المهنية: إذا لم تكن متأكدًا من كيفية الحصول على المعلمات الصحيحة أو كيفية إجراء الحسابات، فاستشر مهندسًا أو مصنعًا محترفًا يمكنه تقديم معلومات مفصلة حول الرافعة الخاصة بك.
في الختام، تعد حسابات المعايرة لعجلات الرافعة خطوة مهمة في ضمان التشغيل الآمن والفعال لجهازك أثناء التشغيل. من خلال فهم المعلمات الرئيسية وتطبيق الصيغ بشكل صحيح، يمكنك تحديد المعلومات المهمة بشكل فعال مثل قطر العجلة وملف تحميل العجلة المناسب للرافعة الخاصة بك، وبالتالي تحسين كفاءة وسلامة العمليات الهندسية الخاصة بك.