تصميم واقي الفرامل (غطاء): موازنة التبريد، حماية الغبار، والوصول للصيانة

غالبًا ما يُعتبر واقي الفرامل غطاء أمان بسيط - شيء يرضي قواعد الموقع ويبعد الأيدي عن الأجزاء الدوارة. في الاستخدام الصناعي الحقيقي، يصبح الواقي جزءًا من نظام الفرامل: إنه يغير تدفق الهواء، ارتفاع درجة الحرارة، دخول الغبار، ومدى سرعة قدرة الفني على فحص أو استبدال الأجزاء المتآكلة.

نرى نتيجتين شائعتين في الميدان عندما لا يتم النظر بعناية في تصميم الواقي: (1) فرامل تعمل بحرارة وتآكل سريع (لأن الواقي يحتجز الحرارة أو يتسبب في تخطي الفحوصات المرهقة)، و(2) فرامل تفشل مبكرًا في البيئات المغبرة (لأن الواقي لا يحجب فعليًا مسارات الغبار التي تهم). تشرح هذه المقالة خيارات تصميم الواقي العملية للفرامل الصناعية، مشيرة إلى التطبيقات النموذجية لمنتجاتنا مثل فرامل الأسطوانة الهيدروليكية الكهربائية YWZ13 و فرامل الأقراص الهيدروليكية ذات الأمان الفاشل SH.

[نموذج صورة] مقارنة بين واقيين: غطاء مغلق بالكامل مقابل غطاء مزود بفتحات/ثقوب مع نوافذ فحص ونقاط تصريف.

1) ما يجب أن يحققه واقي الفرامل (ولماذا "المزيد من الإغلاق" ليس دائمًا أكثر أمانًا)

يجب أن يلبي واقي الفرامل الجيد أربعة متطلبات في نفس الوقت:

• حماية الأفراد: منع الاتصال العرضي مع الأجزاء المتحركة، والأسطح الساخنة، ونقاط الضغط.
• التحكم في التلوث: تقليل الغبار، ورذاذ الماء، والأجسام الغريبة التي تدخل منطقة الاحتكاك والروابط.
• الأداء الحراري: السماح للفرامل برفض الحرارة بحيث يبقى العزم مستقرًا وتبقى حياة الختم/عزل الملف معقولة.
• قابلية الصيانة: السماح بالفحص والصيانة (فحوصات فجوة الهواء / الخلوص، استبدال الوسادة/البطانة، وصول تحرير يدوي) دون إزالة نصف الآلة.

على الرافعات، والناقلات، وأنظمة الرياح/البكرات، فإن صراع "الواقي مقابل التبريد" هو واقع. في العديد من الحالات الميدانية، يمكن أن يزيد الواقي المغلق بالكامل من درجات حرارة الفرامل المستقرة بمقدار عشرات الدرجات مقارنةً بتصميم مهوى - بما يكفي لتسريع التزجيج، وشيخوخة ختم الزيت، وحتى خلق خطر التلاشي تحت تكرار توقف مرتفع. لهذا السبب يجب التحقق من تصميم الواقي مع دورة العمل الخاصة بك (يفضل في اختبار ارتفاع درجة الحرارة مع الواقي المثبت).

[نموذج رابط داخلي] رابط لمقالتك السابقة: تصميم اختبار ارتفاع درجة حرارة الفرامل (مفيد للتحقق من الواقي).

2) أساسيات التبريد: المتغيران التصميميان اللذان يمكنك التحكم فيهما (المساحة المفتوحة ومسار تدفق الهواء)

بالنسبة لمعظم واقيات الفرامل، أنت لا "تضيف تبريد" - أنت تقرر مقدار التبريد الذي تزيله. هناك متغيران هما الأكثر أهمية:

• نسبة مساحة الفتح المفتوحة (كمية الهواء التي يمكن أن تمر)
• مسار تدفق الهواء (ما إذا كان الهواء يعبر فعليًا الأسطح الاحتكاكية الساخنة)

طريقة بسيطة لتحديد التهوية هي نسبة المساحة المفتوحة:

نقاط انطلاق عملية (ميول مثبتة في الميدان):

• داخلية / غبار خفيف: تعمل الواقيات المثقوبة أو المزودة بفتحات بشكل جيد عادةً عندما تكون نسبة المساحة المفتوحة تقريبًا 30–50%.
• في الهواء الطلق / المطر المدفوع بالرياح: استخدم فتحات حواف تصريف فتحات موجهة لأسفل؛ حافظ على تدفق الهواء ولكن احجب دخول الماء المباشر.
• غبار ثقيل (أسمنت، فحم، خام): لا تعتمد على "المزيد من الثقوب". استخدم مسارات تدفق هواء محكومة (متاهة فتحات) وسهولة الوصول للتنظيف.

مسار تدفق الهواء أكثر أهمية من الثقوب: يمكن أن يحتوي الواقي على العديد من الثقوب ومع ذلك يحتجز الحرارة إذا لم يكن هناك تدفق واضح من المدخل إلى المخرج عبر منطقة القرص/الأسطوانة. كلما كان ذلك ممكنًا، أنشئ تدفق عرضي: يدخل الهواء البارد من الأسفل على جانب واحد ويخرج من الأعلى على الجانب المقابل (الهواء الساخن يرتفع بشكل طبيعي).

[نموذج صورة] مخطط تدفق الهواء للواقي: فتحات المدخل (منخفضة)، فتحات المخرج (عالية)، أسهم التدفق عبر مسار الاحتكاك.

3) حماية الغبار: احجب مسارات الدخول الحقيقية (ليس فقط "تغطية كل شيء")

تأتي مشاكل الغبار في الفرامل عادةً من أحد هذه الآليات:

• دخول المواد الكاشطة إلى واجهة الاحتكاك (تسريع التآكل، التآكل، النقاط الساخنة)
• تعبئة الغبار حول المحاور والروابط (يسبب الالتصاق → تحرير غير كامل → سحب → حرارة)
• زيت معجون غبار (من صناديق التروس القريبة أو تسربات هيدروليكية) التي تخلق احتكاك غير مستقر وتزجيج

ميزات الواقي التي تعمل في الغبار الحقيقي:

• فتحات موجهة لأسفل بدلاً من الثقوب المستقيمة (تحجب دخول نفاثات الغبار المباشرة).
• حواف متاهة عند الوصلات (تداخل المفاصل بدلاً من المفاصل البسيطة).
• نقاط تصريف والتنظيف (سيتراكم الغبار؛ صمم لإزالته بدلاً من "محاولة إبقائه خارجًا إلى الأبد").
• استراتيجية الشبكة غير المسدودة: الشبكات الدقيقة تحجب الغبار ولكن تسد بسرعة؛ إذا كنت تستخدم شبكة، اجعلها قابلة للإزالة وسهلة التنظيف.

تحذير عملي: في الاستخدام في التعدين/الأسمنت، غالبًا ما تصبح الشاشات الدقيقة "مرشحات غبار" تحجب تدفق الهواء - ثم يصبح ارتفاع درجة الحرارة هو وضع الفشل التالي. العديد من المواقع تخدم بشكل أفضل من خلال فتحات تنظيف دوري بدلاً من الشبكة الدقيقة.

4) الوصول للصيانة: صمم للمهام التي يقوم بها الفنيون فعليًا

إذا جعل الواقي الفحص مزعجًا، فلن يحدث الفحص - خاصة للعناصر مثل فحص الخلوص، سمك الوسادة، وفحوصات التسرب. صمم الوصول حول هذه المهام الشائعة:

• فحوصات الخلوص: فجوة الهواء (فرامل الأقراص) أو خلوص الحذاء (فرامل الأسطوانة/الكتلة)
• فحوصات تآكل الوسادة/البطانة: الوصول البصري إلى سمك الاحتكاك دون تفكيك كامل
• وصول تحرير يدوي: خاصة للفرامل ذات الأمان الفاشل المستخدمة في الرافعات/البكرات
• فحوصات علامات الشد: القدرة على تأكيد بصري أن البراغي لم تتحرك

اختياران للواقي يقللان من وقت التوقف على الفور:

• نوافذ الفحص (فتحات صغيرة مع أغطية قابلة للإزالة) عند نقاط القياس.
• أجهزة تحرير سريعة (ألواح مفصلية، براغي محبوسة) بحيث يمكن فتح الواقي في دقائق، وليس ساعات.

[نموذج صورة] مثال: لوحة واقي مفصلية مع براغي محبوسة نافذة تظهر نقطة قياس سمك الوسادة.

5) المواد، السماكة، ومقاومة التآكل: يجب أن يتحمل الواقي نفس البيئة مثل الفرامل

يجب أن يستند اختيار مادة الواقي إلى البيئة والاهتزاز. الخيارات النموذجية:

• صفائح الفولاذ الكربوني مع طلاء صناعي (الأكثر شيوعًا، فعّال من حيث التكلفة)
• الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل الشديد (الموانئ/البحرية)، ولكن ضع في اعتبارك الاقتران الجلفاني مع إطارات الفولاذ الكربوني
• الألمنيوم للتصاميم الحساسة للوزن، ولكن تأكد من الصلابة وسلوك الاهتزاز

نطاقات السماكة العملية (نموذجية): تستخدم العديد من واقيات الفرامل الصناعية سمك ورقة يتراوح تقريبًا بين 1.5–3.0 مم اعتمادًا على الامتداد، الاهتزاز، ومخاطر الصدمات. يمكن أن تكون رقيقة جدًا وتسبب الاهتزاز والتصدع؛ يمكن أن تكون سميكة جدًا وتحتجز الحرارة إذا كانت التهوية ضعيفة وتجعل الخدمة أكثر صعوبة.

للاستخدام في المناطق الساحلية/الموانئ، حدد نظام مقاومة التآكل بوضوح (تحضير السطح طبقة الطلاء اختيار الأجهزة). "الواقي الذي يصدأ" يصبح بسرعة واقيًا يهتز، ويخفف، ويعيق الفحص.

6) ملاحظات تصميم موجهة للمنتج (ما يجب مراقبته في عائلات الفرامل الشائعة)

فرامل الأسطوانة الهيدروليكية الكهربائية YWZ13: حماية الروابط، ولكن لا تحجب تبريد المحرك.

على YWZ13 وفرامل الأسطوانة الهيدروليكية الكهربائية المماثلة، تأتي العديد من الشكاوى المتعلقة بالسخونة من التحرير الجزئي (السحب) بسبب مشاكل في الروابط أو مشاكل في شوط المحرك. يجب أن يكون الواقي:

• حافظ على الغبار الكاشط بعيدًا عن المحاور ومسارات العودة
• توفير نقطة وصول للتحقق من تماثل خلوص الحذاء
• تجنب إحاطة محرك الدفع في جيب ساخن راكد (تحتاج المحركات إلى تدفق الهواء لطول العمر)
• تتضمن تصريف/تنظيف (سيتراكم الغبار والماء)

[رابط داخلي] سلسلة YWZ13 من مكابح الأسطوانة الكهربائية الهيدروليكية

فرامل الأقراص الهيدروليكية ذات الأمان الفاشل SH: حماية القرص، الحفاظ على الفحص بسيط، الحفاظ على هامش التحرير

بالنسبة ل فرامل الأقراص الهيدروليكية ذات الأمان الفاشل SH، يجب ألا يتداخل الواقي مع سحب الوسادة أو يخفي علامات السحب المبكرة. التوصيات:

• توفير خط فحص واضح لسمك الوسادة وحالة سطح القرص
• تأكد من أن الواقي لا يتصل بالقرص في أي حالة انحراف (اسمح بالنمو الحراري وحركة العمود).
• تجنب تصميمات فخ الزيت: إذا وصلت الضباب الهيدروليكي أو زيت صندوق التروس القريب إلى الواقي، يجب ألا يتسرب على الوسادات
• إذا تم استخدامه في الهواء الطلق، استخدم فتحات لحجب المطر المباشر مع الحفاظ على التدفق العرضي

[رابط داخلي] مكابح الأقراص الهيدروليكية من سلسلة SH ذات نظام الأمان الفاشل

7) كيفية التحقق من تصميم الواقي (اختبارات بسيطة تمنع إعادة التصميم المكلفة)

لا تحتاج إلى مختبر معقد لإثبات ما إذا كان الواقي يعمل. هذه الفحوصات الثلاثة تكتشف معظم المشكلات مبكرًا:

• الفحص الحراري: قم بتشغيل دورة عمل تمثيلية مع الواقي المثبت وسجل ارتفاع درجة الحرارة في منطقة الاحتكاك والمحرك (قارن "الواقي مغلق" مقابل "الواقي مفتوح" إذا كان ذلك ممكنًا).
• تحقق من سلوك الغبار: بعد أسبوع من التشغيل الحقيقي (أو التعرض لمحاكاة الغبار)، افتح الواقي وراقب أين يتجمع الغبار - ثم أعد تصميم الفتحات/نقاط التنظيف بناءً على مسارات الترسيب الحقيقية.
• تحقق من وقت الخدمة: قم بتوقيت المدة التي تستغرقها لقياس الخلوص وفحص التآكل. إذا استغرق الأمر وقتًا طويلاً، فلن يتم القيام به بشكل روتيني.

[نموذج صورة] مسح حراري ميداني للقرص/الأسطوانة مع الواقي المثبت يظهر النقاط الساخنة وتأثير تدفق الهواء.

هل تحتاج إلى توصية واقي لنموذج فرامك وبيئتك؟

إذا أخبرتنا بتطبيقك (رافعة، سفر الرافعة، ناقل، رياح/بكرة)، البيئة (نوع الغبار، تآكل خارجي/موانئ)، ونموذج الفرامل (مثل YWZ13، SH)، يمكننا أن نوصي بمفهوم واقي (مثقوب مقابل مزود بفتحات مقابل متاهة)، مواقع نوافذ الفحص، وقائمة تحقق أساسية للتحقق. عند الطلب، يمكننا أيضًا توفير مجموعات الفرامل مع ملحقات متطابقة لتقليل مخاطر التشغيل.

[نموذج رابط داخلي] اتصل بفريقنا لمناقشة خيارات واقي الفرامل ومتطلبات الموقع.