التوازن الديناميكي لجزازة المدراس ودوارات ماكينات قطع الغابات
هل تهتز جزازة العشب أو آلة التقطيع الخاصة بك تلقائيًا؟ لست وحدك. تشير الدراسات إلى أن حوالي 50% من مشاكل الاهتزاز الميكانيكية ناجمة عن الدوارات غير المتوازنة. لا تقتصر هذه الاهتزازات على كونها مزعجة فحسب، بل قد تُلحق أضرارًا جسيمة بمعداتك وميزانيتك. في هذه المقالة، سنشرح ما هو توازن الدوار، ولماذا هو مهم للغاية، وكيفية موازنة دوارات جزازات العشب وآلات تقطيع الأشجار. القضاء على الاهتزازات المدمرة.
ما هو موازنة الدوار؟
Rotor balancing الموازنة هي عملية ضبط توزيع كتلة الدوّار لتقليل أو إزالة الاهتزازات التي تحدث أثناء دورانه. ببساطة، تعني إضافة أو إزالة وزن بحيث يتوزع وزن الدوّار بالتساوي حول محوره. تُطيل عملية الموازنة المُنفذة بشكل صحيح عمر الآلة، وتقلل الضوضاء والاهتزازات، وتمنع التآكل المبكر للمحامل والمكونات الأخرى.
لماذا يُعدّ التوازن مهمًا: المخاطر والتكاليف
غالباً ما يستهين المشغلون بالاهتزاز المفرط في جزازات العشب أو آلات التقطيع. ومع ذلك، فإن تجاهل عدم توازن الدوار قد يؤدي إلى مشاكل خطيرة. وفقاً لـ ISO 1940-1 وفقًا للمعايير المتعلقة بدرجات جودة التوازن، تندرج الدوارات الزراعية عادةً ضمن الدرجة G16 أو G6.3. من الناحية العملية، تتجاوز سرعة الاهتزاز 10 مم/ث (RMS) يُعتبر ذلك مُدمراً وخطيراً لهذا النوع من المعدات، بينما يجب أن تكون الآلة التي تعمل بسلاسة تحت ضغط منخفض. 4.5 مم/ثانية.
فيما يلي بعض الأمور الشائعة علامات وعواقب الدوار غير المتوازن:
- زيادة تآكل المعدات: يُسرّع الاهتزاز المستمر تآكل المكونات الميكانيكية، مثل المحامل والتروس والأعمدة. وقد يؤدي ذلك إلى زيادة وتيرة الإصلاحات واستبدال القطع، مما يرفع تكاليف التشغيل.
- فشل المحمل وتلف الغلاف: تتسبب الاهتزازات في ارتفاع درجة حرارة المحامل وتلفها بسرعة. ويؤدي التراخي الناتج في المحامل المتآكلة إلى زيادة الاهتزازات. وقد تجد نفسك مضطرًا لاستبدال المحامل بشكل متكرر. والأسوأ من ذلك، أن مقاعد المحامل (الهياكل) قد تتآكل وتتلف، مما يستدعي إصلاحات مكلفة.
- الشقوق والتسريبات: قد يؤدي الاهتزاز المستمر إلى تشقق هيكل جزازة العشب أو آلة التقطيع ولحامات جسمها، مما قد يُخل بمحاذاة المجموعة بأكملها. كما يؤدي الاهتزاز إلى ارتخاء وصلات النظام الهيدروليكي، مما يتسبب في تسرب السوائل.
- البراغي والمثبتات المفكوكة: ستظل الصواميل والمسامير والبراغي مفكوكة باستمرار تحت تأثير الاهتزاز. قد يؤدي هذا إلى مواقف خطيرة في حال انفصال الأجزاء المهمة أو تعطلها فجأة.
- تشغيل غير فعال: يُهدر الدوار غير المتوازن الطاقة. يجب على المحرك أو مأخذ الطاقة بذل جهد أكبر لتدويره، مما يعني استهلاكًا أعلى للوقود بنفس مقدار العمل.
- عدم راحة وإرهاق المشغل: يؤدي الاهتزاز المفرط إلى عدم راحة تشغيل الآلة. وقد يشعر المشغل بالخدر أو الإرهاق نتيجة الاهتزاز المستمر.
- زيادة خطر الحوادث: إذا كان الاهتزاز شديدًا، فقد يساهم في فقدان السيطرة أو يتسبب في فشل المكونات بشكل كارثي.
- أضرار في الجرار: تنتقل الاهتزازات إلى الجرار عبر وصلة الجر أو عمود نقل الحركة. ومع مرور الوقت، قد تتسبب هذه الاهتزازات في ارتخاء مسامير الجرار ومفاصله وقواعد تثبيته.
- توقف غير متوقع: في نهاية المطاف، يمكن أن يؤدي الدوار غير المتوازن إلى إخراج معداتك عن الخدمة دون سابق إنذار.
في جوهره، تشغيل جزازة العشب ذات الدوار غير المتوازن هو وصفة للتآكل والتلف. حتى اختلال التوازن البسيط قد يُترجم إلى قوى هائلة: على سبيل المثال، مجرد يمكن أن يؤدي عدم توازن الوزن بمقدار 35 غرامًا (1.25 أونصة) عند نصف قطر 15 سم (6 بوصات) يدور بسرعة 2000 دورة في الدقيقة إلى توليد قوة إضافية تزيد عن 22 كيلوغرامًا (50 رطلاً) على المحامل، مما قد يؤدي إلى تقليص عمر المحمل بنحو 30%.
تكلفة تجاهل الاهتزاز (العائد على الاستثمار)
ضع في اعتبارك الأثر المالي لتشغيل آلة غير متوازنة. قد يكلف استبدال محامل عالية الجودة مبلغًا بسيطًا. 50-100 يورو لكل مجموعة، لكن التكلفة الحقيقية تكمن في وقت التوقف. إذا تسبب عطل ما في توقف العمل ليوم كامل، فقد تخسر 500-1000 يورو في الإيرادات أو الغرامات التعاقدية. في أسوأ السيناريوهات، يمكن أن يؤدي الفشل الكارثي إلى إتلاف عمود الدوار نفسه، مما يكلف أكثر من 1500-3000 يورو للاستبدال. الاستثمار في الصيانة المتوازنة يمنع هذه النفقات.
كمثال واقعي، عرفتُ شركةً كان فنيوها يستبدلون محامل جزازات العشب كل صباح تقريبًا. لجأوا إلى شراء أرخص المحامل واستبدالها يوميًا، لأن حتى المحامل عالية الجودة كانت تتلف تمامًا بفعل الاهتزاز الشديد في غضون أيام. كانت حالة معدات التغطية لديهم مروعة: فقد تحولت إلى ما يشبه وحش فرانكشتاين من الدعامات الملحومة لمجرد تثبيتها. كانت الألواح البلاستيكية في كابينة الجرار تهتز بشكل واضح من شدة الاهتزاز، وكان المشغل المسكين يشعر وكأنه لا يزال يهتز لفترة بعد خروجه من الآلة. هذا هو نوع الموقف الذي يجب تجنبه!
هل يمكنك موازنة دوار جزازة العشب بدون آلة خاصة؟
باختصار: يمكنك موازنة الدوار جزئيًا باليد (الموازنة الثابتة)، ولكن لا يمكنك موازنة دوار جزازة العشب بالكامل بدون معدات موازنة ديناميكية متخصصة. لقد جرب الكثيرون الطريقة "التقليدية": حيث يضعون الدوار على دعامات حادة ويتركونه يدور بحرية؛ وعندما ينخفض الجانب الثقيل، يقومون بلحام ثقل على الجانب المقابل حتى يتوقف الدوار عن الدوران من تلقاء نفسه. يمكن لهذه الطريقة التقليدية تصحيح static imbalance.
لتحقيق التوازن الساكن للدوار، تكون هذه التقنية فعالة إذا كان الدوار ضيقًا نسبيًا (طوله قصير مقارنة بقطره). على سبيل المثال، يمكنك تحقيق التوازن الساكن لأشياء مثل أقراص الفرامل، وعجلات التجليخ، أو بكرات الحزام الواحد باستخدام هذه الطريقة.
مع ذلك، بالنسبة للدوارات الطويلة (مثل عمود أسطوانة جزازة العشب أو آلة تقطيع الأشجار)، لا يكفي التوازن الساكن. تخيل أن أحد طرفي الدوار يحتوي على نقطة ثقيلة في الأعلى، والطرف الآخر يحتوي على نقطة ثقيلة في الأسفل. عندما يكون الدوار ساكنًا، تتوازن هاتان القوتان المتعاكستان. ولكن بمجرد تدوير هذا الدوار بسرعة التشغيل،, قوى الطرد المركزي اسحب تلك النقاط الثقيلة للخارج في مستويات مختلفة، وسيهتز الدوار. يُطلق على هذا النوع من عدم التوازن اسم اختلال التوازن الديناميكي. لا يمكن للطرق الثابتة تصحيح ذلك.
الطريقة الوحيدة لإصلاح اختلال التوازن الديناميكي هي استخدام معدات موازنة ديناميكية مناسبة. الموازن الديناميكي يمكن لجهاز (سواء كان جهازًا محمولًا أو آلة موازنة كاملة الحجم) تحديد عدم التوازن في كل مستوى من مستويات الدوار، وإخبارك بدقة بمكان وكمية الوزن الذي يجب إضافته أو إزالته. باختصار، تتطلب دوارات جزازات العشب الطويلة موازنة ديناميكية ثنائية المستوى مع أدوات متخصصة للقضاء على الاهتزازات بشكل حقيقي.
التحضير قبل الموازنة
قبل تركيب أي مستشعر، يجب التأكد من سلامة الجهاز ميكانيكيًا. فالموازنة لا تُصلح جهازًا معطلاً. اتبع قائمة التحقق هذه:
- تنظيف الدوار: أزل كل الطين الجاف والأسلاك الملفوفة والنباتات. حتى كمية صغيرة من الأوساخ المتراكمة تعمل كثقل موازن وتؤثر سلبًا على النتائج.
- فحص المحامل: تحقق من وجود أي ارتخاء أو ضوضاء. ستؤدي المحامل المتآكلة إلى قراءات غير منتظمة. إذا كانت المحامل تالفة، فاستبدلها أولاً.
- فحص المطارق/المطارق ذات الشعبتين: تأكد من وجود جميع أدوات القطع وأنها تتحرك بحرية. إذا كان أحد المطارق مكسورًا أو مفقودًا، فاستبدله (واستبدل نظيره) قبل إجراء عملية الموازنة.
- الفحص الهيكلي: ابحث عن الشقوق في أنبوب الدوار أو الإطار. يجب إصلاح هذه الشقوق قبل إجراء عملية الموازنة.
- قم دائمًا بإيقاف تشغيل المحرك وإزالة المفتاح (قفل/وضع علامة) قبل لحام الأوزان أو لمس الدوار.
- ارتدِ واقيات العين المناسبة، خاصة عند اللحام أو الطحن.
- أثناء عمليات التشغيل التجريبية (تدوير الدوار)، تأكد من أن جميع الأفراد على مسافة آمنة وبعيدًا عن مستوى الدوران في حالة قذف وزن سائب أو حطام.
عملية الموازنة الديناميكية باستخدام جهاز Balanset-1A
إذًا، كيف تبدو الموازنة الديناميكية عمليًا؟ في الميدان، يمكنك استخدام طقم موازنة محمول (مثل Balanset-1A) لموازنة الدوار في جهازك. فيما يلي نظرة عامة على عملية خطوة بخطوة:
- تركيب أجهزة الاستشعار: قم بتركيب مستشعرات الاهتزاز عند طرفي الدوار، بالقرب من دعامات المحامل قدر الإمكان. يجب أن يكون كل مستشعر عموديًا على محور الدوار (لقياس الاهتزاز القطري).
- قم بإرفاق علامة عاكسة: ألصق قطعة صغيرة من الشريط العاكس أو علامة مشابهة على الدوار. سيستخدمها مقياس سرعة الدوران لقياس سرعة الدوران والطور.
- إعداد مقياس سرعة الدوران بالليزر: ضع مقياس سرعة الدوران الضوئي على قاعدة مغناطيسية وقم بوضعه بحيث يمكن لشعاع الليزر الخاص به اكتشاف العلامة العاكسة في كل دورة.
- ربط الأجهزة: قم بتوصيل أجهزة استشعار الاهتزاز بجهاز الموازنة (على سبيل المثال، Balanset-1A الوحدة). قم بتوصيل الجهاز بجهاز كمبيوتر محمول يعمل عليه برنامج الموازنة.
- تكوين البرنامج: قم بتشغيل برنامج الموازنة وحدد خيار الموازنة في مستويين (الموازنة الديناميكية ثنائية المستوى مطلوبة للدوارات الطويلة).
- وزن معايرة الإدخال: قم بوزن وزن تجريبي صغير سيُستخدم للمعايرة. أدخل وزنه الدقيق ونصف القطر الذي ستثبته عنده.
- إجراء القراءات الأولية: شغّل الدوّار واتركه يدور بسرعة التشغيل. تقيس الحساسات مقدار الاهتزاز الأولي وزاوية الطور عند كل طرف.
- قم بتثبيت وزن الاختبار على المستوى 1: أوقف الدوار. ثبّت وزن المعايرة (التجربة) على الدوار في المستوى الأول. حدد الموضع الزاوي بدقة.
- قياس الاهتزاز باستخدام وزن تجريبي: أعد تشغيل الدوار مع تثبيت وزن التجربة. تأكد من حدوث تغيير ملحوظ (على الأقل تغيير بمقدار 20% في سعة الاهتزاز).
- نقل وزن الاختبار إلى المستوى 2: أوقف الدوار وانقل نفس وزن التجربة إلى المستوى الثاني (بالقرب من الطرف الآخر).
- قم بالقياس مرة أخرى على المستوى 2: قم بتشغيل الدوار مع وضع وزن التجربة في المستوى الثاني وسجل قراءات الاهتزاز.
- حساب الأوزان التصحيحية: سيقوم البرنامج بحساب الوزن الدقيق اللازم لموازنة الدوار على كل مستوى والزاوية الدقيقة التي يجب وضع كل وزن فيها.
- إزالة وزن الاختبار: أوقف الدوار. خطوة حاسمة: قم بإزالة وزن المعايرة (التجريبي) قبل تركيب أوزان التصحيح النهائية.
- تطبيق الأوزان التعويضية: قم بإعداد أوزان التعويض الفعلية وفقًا لتوصيات البرنامج. قم بلحام هذه الأوزان أو تثبيتها بإحكام على الدوار في المواضع المحددة.
- اختبار التوازن: أخيرًا، شغّل الدوّار مرة أخرى للتحقق من مستويات الاهتزاز. بمجرد أن تُظهر القراءات أن الاهتزاز ضمن الحدود المقبولة (على سبيل المثال، أقل من 4.5 مم/ث)، يكون الدوّار قد تم موازنته بنجاح.
يا للفرحة، لقد أصبح دوار جزازة العشب متوازناً! يجب أن تعمل الماكينة الآن بسلاسة أكبر، مع الحد الأدنى من الاهتزاز.
لماذا لا تزال جزازة العشب الخاصة بي تهتز بعد تحقيق التوازن؟
أحيانًا، حتى بعد إتمام عملية الموازنة، قد يستمر الدوار بالاهتزاز. إذا استمر اهتزاز جزازة العشب بعد محاولتك موازنة الدوار، فمن المرجح أن يكون السبب هو: مشاكل ميكانيكية في الماكينة، أو ظروف غير مناسبة أثناء عملية الموازنة، أو أخطاء في كيفية إجراء الموازنة.
المشاكل الميكانيكية التي يمكن أن تمنع التوازن
- الأسواط المفقودة أو التالفة: تأكد من وجود جميع شفرات المطارق أو المطارق الدوارة، وأنها مثبتة بشكل صحيح وفي حالة مماثلة. استبدل المطارق الدوارة دائمًا في مجموعات للحفاظ على توازن الدوار.
- المحامل التالفة أو البالية: إذا كانت محامل الدوار مهترئة، أو بها خلوص زائد، أو تالفة، فلن يدور الدوار بشكل صحيح. وستكون أي محاولة لموازنة الدوار عديمة الجدوى حتى تصبح المحامل في حالة جيدة.
- عمود منحني: إذا كان عمود الدوار مثنيًا، فلن يُجدي تعديل الوزن نفعًا في حل مشكلة الاهتزاز. يجب تقويم الدوار المثني أو استبداله.
- نقاط التثبيت الفضفاضة: افحص نقاط تثبيت جزازة العشب أو آلة التقطيع. إذا كانت البراغي مرتخية أو كانت أقواس التثبيت مهترئة، فقد تهتز الآلة بأكملها.
- الدوار يضرب الأجزاء الأخرى: تأكد من أن الدوار لا يلامس أي جزء ثابت من الآلة.
- الشقوق في جسم جزازة العشب: إذا كان هيكل جزازة العشب متصدعًا، فقد تتداخل اهتزازات الدوار وتتضخم. يجب إصلاح هذه الشقوق أولًا.
- الحطام داخل الدوار: قد تتراكم بعض المواد داخل أسطوانة الدوار المجوفة. نظف الجزء الداخلي من الدوار قبل محاولة الموازنة.
Improper Balancing Conditions
- قضايا الرنين: إذا كانت سرعة تشغيل الدوار عند أو بالقرب من تردد الرنين الطبيعي للآلة، فإن حتى عدم التوازن الصغير يمكن أن يتسبب في اهتزازات كبيرة بشكل غير متناسب.
- تغير الظروف أثناء العملية: يجب أن تظل حالة الجهاز ثابتة أثناء عملية الموازنة. احرص دائمًا على الحفاظ على نفس الظروف في جميع عمليات القياس.
- سرعة أو دواسة الوقود غير متساوية: حاول تشغيل الدوار بنفس سرعة الدوران في كل قياس. فالتقلبات الكبيرة في السرعة بين عمليات التشغيل قد تجعل بيانات الاهتزاز غير متسقة.
الأخطاء الشائعة في استخدام جهاز الموازنة
- أخطاء تركيب المستشعر: قم بإرفاق vibration sensors بشكل آمن على سطح نظيف ومستوٍ للجهاز.
- عدم محاذاة عداد السرعة: إذا تحرك مقياس سرعة الليزر أو انزاح أثناء العملية، فستكون قراءات الطور غير دقيقة. لذا، ثبّته في مكانه.
- أخطاء حساب الزاوية: قم دائمًا بقياس الزاوية في اتجاه الدوران من نقطة المرجع.
- وزن الاختبار خفيف جدًا: إذا كان وزن التجربة صغيرًا جدًا، فقد لا يُحدث تغييرًا ملحوظًا في الاهتزاز. استخدم وزن تجربة أثقل إذا لزم الأمر.
- التداخل مع مستشعر مقياس سرعة الدوران: قد يؤثر ضوء الشمس الساطع على قدرة مقياس سرعة الدوران البصري على اكتشاف العلامة. قم بتظليل المستشعر إذا لزم الأمر.
الأسئلة الشائعة
كيف يمكنني أن أعرف إذا كان دوار جزازة العشب الخاص بي غير متوازن؟
يُعدّ الاهتزاز المفرط أكبر مؤشر. تشمل العلامات التحذيرية الأخرى أصوات طقطقة غير معتادة، وتآكل المحامل أو تلفها أسرع من المعتاد، وارتخاء البراغي والصواميل باستمرار، وظهور تشققات في هيكل جزازة العشب، أو حتى الشعور بانتقال الاهتزاز إلى الجرار. إذا لاحظتَ مجموعة من هذه العلامات، فمن المحتمل أن يكون دوّار جزازة العشب غير متوازن.
هل يمكنني تحقيق التوازن في دوار جزازة العشب بدون آلة الموازنة؟
يمكنك تصحيح خطأ بسيط static imbalance بنفسك (عن طريق موازنة الجانب الثقيل من الدوار حتى يظل مستويًا). ومع ذلك، يمكنك لا استطيع إصلاح اختلال التوازن الديناميكي بدون معدات متخصصة. عادةً ما تعاني دوارات جزازات العشب ذات الشفرات الطويلة من عدم توازن ديناميكي لا يمكن اكتشافه وتصحيحه إلا بواسطة جهاز موازنة ديناميكي مناسب.
كيف تقوم بموازنة دوار جزازة العشب ديناميكيًا؟
يتطلب التوازن الديناميكي أداة أو آلة خاصة. عمليًا، يتم تثبيت حساسات على الآلة، واستخدام مقياس سرعة دوران ليزري لتتبع دوران الدوار، وإضافة وزن اختبار لمعرفة تأثيره على الاهتزاز، ثم حساب أماكن لحام أثقال موازنة دائمة لإلغاء عدم التوازن. يساعد جهاز مثل Balanset-1A في أتمتة هذه القياسات والحسابات.
ماذا يحدث إذا قمت بتشغيل جزازة العشب ذات الدوار غير المتوازن؟
ستتعرض الآلة لاهتزازات شديدة وضارة طوال فترة تشغيلها. ستؤدي هذه الاهتزازات إلى تآكل الأجزاء بشكل أسرع بكثير، فعلى سبيل المثال، قد تتعطل المحامل بشكل متكرر، وقد تنفك البراغي أو المكونات الأخرى أو تنكسر. بمرور الوقت، قد يتسبب الإجهاد في تشقق الأجزاء المعدنية للجزازة أو حتى إتلاف الجرار. باختصار، يؤدي التشغيل بدوار غير متوازن إلى تقصير عمر معداتك بشكل كبير، وقد يؤدي إلى أعطال مفاجئة ومكلفة.
Conclusion
يُعدّ التوازن الديناميكي لدوارات جزازات العشب وآلات تقطيع الأشجار مهمة صيانة بالغة الأهمية لضمان التشغيل السلس والآمن. من خلال تحديد ما إذا كان عدم توازن الدوار ثابتًا أم ديناميكيًا، واستخدام المعدات المناسبة لمعالجته، يمكنك إزالة الاهتزازات المدمرة وجميع المشاكل التي تسببها. مع دوار متوازن، ستشهد معداتك تآكلاً أقل، وستدوم محاملها ومكوناتها الأخرى لفترة أطول، وستقلل من خطر الأعطال غير المتوقعة ومخاطر السلامة.
تذكر دائمًا معالجة أي مشاكل ميكانيكية (مثل تلف المحامل أو فقدان الشفرات) قبل محاولة موازنة جزازة العشب، واتبع الإجراءات الصحيحة بدقة. إذا تمت الموازنة الديناميكية بشكل صحيح، فإنها تُحسّن أداء الجزازة بشكل ملحوظ. يلاحظ العديد من المستخدمين أن الآلة تعمل بعد الموازنة وكأنها جديدة تمامًا - لا مزيد من الطقطقة، ولا مزيد من الاهتزاز المفرط، ولا مزيد من الأعطال المتكررة.
هل أنت مستعد لتقليل اهتزاز جزازة العشب الخاصة بك وتوفير تكاليف الإصلاح؟ فكر في استخدام موازن ديناميكي محمول مثل Balanset-1A لضبط دوارك في الموقع. إذا كانت لديك أسئلة أو كنت بحاجة إلى مساعدة من خبير، فلا تتردد في التواصل معنا - فنحن هنا لمساعدتك في تحقيق أقصى استفادة من معداتك.
عرض Balanset-1A →
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 
0 تعليقات