ناقل الحركة الهيدروليكي: الإيجابيات والسلبيات والتطبيقات

I. مزايا ومساوئ ناقل الحركة الهيدروليكي

1. المزايا الرئيسية

بالمقارنة مع ناقل الحركة الميكانيكي، وناقل الحركة الكهربائي، وناقل الحركة الهوائي، يتميز ناقل الحركة الهيدروليكي بالمزايا التالية:

• يمكن أن يحقق ناقل الحركة الهيدروليكي تنظيم السرعة بدون خطوات أثناء التشغيل، مع ضبط مناسب للسرعة ونطاق سرعة كبير نسبيًا، يصل إلى 100:1 إلى 2000:1.
• في ظل نفس ظروف الطاقة، تكون أجهزة النقل الهيدروليكية صغيرة الحجم وخفيفة الوزن وذات قصور ذاتي منخفض وهيكل مدمج (على سبيل المثال، يبلغ وزن المحرك الهيدروليكي من 101 تيرابايت إلى 201 تيرابايت إلى 3 تيرابايت فقط من وزن المحرك الكهربائي بنفس الطاقة)، ويمكنها نقل قوى أو عزم دوران كبير.
• يعمل ناقل الحركة الهيدروليكي بسلاسة نسبياً، ويستجيب بسرعة، وله تأثير صغير، ويمكنه بدء التشغيل والفرملة والعكس بسرعات عالية. يمكن أن يصل تردد عكس أجهزة النقل الهيدروليكية إلى 500 مرة في الدقيقة للحركة الدوارة و400 إلى 1000 مرة للحركة الخطية الترددية.
• إن التحكم في أجهزة النقل الهيدروليكية وتعديلها بسيط نسبيًا، والتشغيل مريح وموفر لليد العاملة، ومن السهل تحقيق الأتمتة والتنسيق مع التحكم الكهربائي، وبالتالي تحقيق إجراءات متسلسلة معقدة والتحكم عن بعد.
• أجهزة النقل الهيدروليكية من السهل تحقيق الحماية من التحميل الزائد. في حالة التحميل الزائد على النظام، يعود الزيت إلى الخزان من خلال صمام التدفق الزائد. وبما أن الزيت يُستخدم كوسيط عمل، فيمكنه تشحيم نفسه، وبالتالي يكون له عمر خدمة طويل.
• يسهل توحيد ناقل الحركة الهيدروليكي وتعميمه وتسلسله، مما يسهل تصميمه وتصنيعه وترويجه.
• يتميز ناقل الحركة الهيدروليكي بسهولة تحقيق الحركة الدوارة والخطية على حد سواء، كما أن ترتيب وتخطيط المكونات مرن.
• في ناقل الحركة الهيدروليكي، يمكن نقل الحرارة الناتجة عن فقدان الطاقة بعيدًا عن طريق الزيت المتدفق، وبالتالي تجنب الارتفاع المفرط في درجة الحرارة في مناطق محلية معينة من النظام.

2. العيوب الرئيسية

• وسيط العمل سائل، وهو عرضة للتسرب، ويمكن ضغط الزيت، لذلك لا يمكن استخدامه في الحالات التي تتطلب نسبة نقل دقيقة.
• يتميز ناقل الحركة الهيدروليكي بخسائر ميكانيكية وخسائر في الضغط وخسائر في التسرب، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة، لذا فهو غير مناسب للنقل لمسافات طويلة.
• ناقل الحركة الهيدروليكي حساس للتغيرات في درجة حرارة الزيت والحمل، مما يجعله غير مناسب للاستخدام في درجات الحرارة المنخفضة أو المرتفعة، كما أنه حساس للتلوث.
• يتطلب النقل الهيدروليكي مصدر طاقة منفصل (مثل محطة مضخة هيدروليكية)، ولا يمكن نقل الطاقة الهيدروليكية من مسافة بعيدة مثل الطاقة الكهربائية.
• تتطلب المكونات الهيدروليكية دقة تصنيع عالية وباهظة الثمن، لذلك يجب تنظيم الإنتاج المتخصص.
• عندما يحدث عطل في جهاز النقل الهيدروليكي، ليس من السهل تتبع السبب وإزالته بسرعة.

بشكل عام، يتميز ناقل الحركة الهيدروليكي بالعديد من المزايا، ويتم التغلب على عيوبه تدريجياً مع تطور تكنولوجيا الإنتاج. لذلك، يتمتع ناقل الحركة الهيدروليكي بآفاق تطوير واسعة في الإنتاج الحديث.

الثاني. تطبيقات ناقل الحركة الهيدروليكي

نظراً للمزايا العديدة للنقل الهيدروليكي، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في مختلف قطاعات الاقتصاد الوطني. ومع ذلك، تختلف أسباب استخدام ناقل الحركة الهيدروليكي باختلاف القطاعات. فعلى سبيل المثال، تستخدمه الآلات الهندسية وآلات الضغط بسبب هيكله البسيط وقوة إخراجه الكبيرة، بينما تستخدمه صناعة الطيران بسبب خفة وزنه وصغر حجمه.

في أدوات الماكينات، يتم استخدام ناقل الحركة الهيدروليكي بشكل أساسي لأنه يمكن أن يحقق تغيير السرعة بدون خطوات، ويسهل تشغيله آليًا، ويمكنه تحقيق حركات عكسية متكررة. لذلك، يستخدم ناقل الحركة الهيدروليكي بشكل شائع في الأجهزة التالية من أدوات الماكينات.

1. جهاز نقل حركة التغذية

يُستخدم هذا التطبيق على نطاق واسع في أدوات الماكينات: رأس العجلة لماكينات الطحن؛ وعمود العِدَّة أو البرج الدوّار للمخارط الأفقية والمخارط البرجية والمخارط الأوتوماتيكية؛ ومنضدة العمل أو الغُرَاب الأمامي لماكينات الطحن، وماكينات الحفر، وماكينات التفريز، وماكينات التسوية؛ ورأس الطاقة والشريحة لماكينات التجميع، وما إلى ذلك، يمكن أن تستخدم جميعها ناقل حركة هيدروليكي. بعض هذه المكونات تتطلب حركة سريعة، وبعضها يتطلب حركة بطيئة (2 مم/دقيقة)، وبعضها يتطلب حركة سريعة وبطيئة على حد سواء.

تتطلب معظم هذه المكونات نطاقًا كبيرًا لتنظيم السرعة وتنظيمًا للسرعة بدون خطوات أثناء التشغيل؛ وبعضها يتطلب تغذية مستمرة، وبعضها يتطلب تغذية متقطعة؛ وبعضها يتطلب سرعة ثابتة تحت أحمال متفاوتة، وبعضها يتطلب أداءً جيدًا في عكس اتجاه السير. بالنسبة لجميع هذه المتطلبات، فإن ناقل الحركة الهيدروليكي هو الأنسب.

2. جهاز نقل الحركة الرئيسية الترددية

يمكن لطاولة العمل لماكينة التسوية القنطرية وكبش ماكينة التشكيل أو ماكينة الشق استخدام ناقل حركة هيدروليكي لتحقيق الحركة الترددية عالية السرعة المطلوبة. يمكن أن تصل سرعة الأولى إلى 60 إلى 90 م/دقيقة، بينما يمكن أن تصل سرعة الثانية إلى 30 إلى 50 م/دقيقة. في هذه الحالات، يكون استخدام ناقل الحركة الهيدروليكي مفيدًا في تقليل تأثير الانعكاس، وخفض استهلاك الطاقة، وتقصير وقت الانعكاس.

3. جهاز نقل الحركة الرئيسية الدوارة

يمكن لعمود دوران المخرطة استخدام ناقل حركة هيدروليكي لتحقيق تغيير السرعة بدون خطوات للحركة الرئيسية الدوَّارة، ولكن هذا التطبيق ليس شائعًا بعد.

4. جهاز التنميط

يمكن تحقيق التشكيل الجانبي للمخارط وماكينات التفريز وماكينات التسوية باستخدام نظام مؤازر هيدروليكي، بدقة تتراوح من 0.01 إلى 0.02 مم. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام هذا النظام في جهاز تصحيح عجلة التشكيل وجهاز تصحيح لولب الرصاص القياسي على ماكينات الطحن.

5. الأجهزة المساعدة

يمكن تنفيذ أجهزة التشبيك، وأجهزة التحكم في تغيير السرعة، وأجهزة إزالة خلوص صامولة اللولب اللولبي، وأجهزة موازنة الأجزاء المتحركة العمودية، وأجهزة الفهرسة، وأجهزة التحميل والتفريغ والنقل والتخزين لقطع العمل والأدوات على أدوات الماكينة باستخدام ناقل الحركة الهيدروليكي. يساعد هذا النهج على تبسيط هيكل أداة الماكينة وتحسين مستوى التشغيل الآلي لأداة الماكينة.

6. جهاز الإرسال المتدرج

الحركة المتدرجة الخطية أو الدوارة لمنضدة العمل على ماكينة CNC يمكن تحقيق الأدوات بسرعة ودقة عن طريق نظام مؤازر كهروهيدروليكي يعتمد على الإشارات الكهربائية. تتميز أنظمة الحلقة المفتوحة بدقة أقل في تحديد الموضع (<0.01 مم) ولكنها فعالة من حيث التكلفة؛ أما أنظمة الحلقة المغلقة فتتميز بدقة أعلى في تحديد الموضع والتكلفة.

7. المحمل الهيدروستاتيكي

يمكن للمحامل، وقضبان التوجيه، وآليات صامولة اللولب اللولبية الرصاصية على أدوات الماكينات عالية السرعة وعالية السرعة وعالية الدقة تحقيق استقرار تشغيلي ودقة حركة عالية إذا تم استخدام نظام هيدروليكي للمحمل الهيدروستاتيكي.

يظهر تطبيق ناقل الحركة الهيدروليكي في مختلف الصناعات في الجدول 1.

الجدول 1 استخدامات ناقل الحركة الهيدروليكي في الصناعات المختلفة