تم إنشاؤها اليوم

مطابقة عجلة الرافعة والسكة: كيفية منع تآكل الحافة وانحراف الرافعة

توافق عجلة الرافعة والقضيب: كيفية منع تآكل الحافة وانحراف الرافعة

مقدمة

تعمل عجلات الرافعة وقضبان الرافعة معًا كنظام سير كامل.

حتى عجلة الرافعة المطروقة عالية الجودة قد تتعرض لتآكل سريع في الحافة إذا كان محاذاة القضيب، أو تركيب العجلة، أو قطر العجلة، أو مزامنة المحرك غير صحيحة.

عندما تحتك عجلة الرافعة بشكل متكرر بحافة القضيب الجانبية، غالبًا ما توصف المشكلة بأنها انحراف الرافعة، أو قضم القضيب، أو تلامس غير طبيعي للحافة.

يمكن أن تؤدي هذه المشكلات إلى:

تآكل سريع لحافة العجلة
تآكل جانبي للقضيب
زيادة مقاومة السير
ضوضاء واهتزاز غير طبيعي
حمل محرك أعلى
تلف المحمل وعمود الدوران
انخفاض العمر الافتراضي للعجلة
زيادة تكاليف الصيانة

تشرح هذه المقالة كيف يجب أن تعمل عجلات الرافعة والقضبان معًا، ولماذا يحدث تآكل الحافة، وما الذي يسبب انحراف الرافعة، وما الذي يجب فحصه قبل استبدال عجلات الرافعة التالفة.

لماذا يعتبر توافق عجلة الرافعة والقضيب أمرًا مهمًا

تحمل عجلة الرافعة الحمل الرأسي من خلال سطح السير بينما توفر الحافة التوجيه الجانبي.

للتشغيل الموثوق، يجب أن تعمل عدة عناصر معًا بشكل صحيح:

سطح سير العجلة
حافة العجلة
قضيب الرافعة
عمود العجلة
محامل
عربة نهاية
محرك السير
هيكل الرافعة
تركيب السكة

إذا كان جزء واحد من النظام غير محاذى، فقد لا تسير العجلة بشكل طبيعي على طول السكة.

بدلاً من ذلك، قد تلامس الحافة جانب السكة باستمرار.

يؤدي هذا إلى احتكاك وقوة جانبية يمكن أن تسرع التآكل بشكل كبير.

لذلك، يجب دائمًا تقييم مشكلات عجلات الرافعة جنبًا إلى جنب مع السكة وآلية السير.

كيف تلامس عجلة الرافعة السكة بشكل طبيعي

أثناء التشغيل الطبيعي للرافعة، يجب نقل الحمل الرأسي الرئيسي عبر سطح مداس العجلة إلى السطح العلوي للسكة.

تُستخدم الحافة بشكل أساسي للحد من الحركة الجانبية المفرطة.

يجب ألا تحمل بشكل مستمر الحمل الجانبي الرئيسي أثناء السير العادي.

يمكن أن يحدث تلامس عرضي للحافة بسبب حركة الرافعة أو الخلوص أو ظروف السكة.

ومع ذلك، فإن التلامس القوي أو المستمر بين الحافة وجانب السكة يشير عادةً إلى ضرورة فحص نظام سير الرافعة.

تعرّف على كيفية تأثير توافق عجلة الرافعة والسكة على تآكل الحافة وانحراف الرافعة وعمر الخدمة، بما في ذلك محاذاة السكة وقطر العجلة وخلوص الحافة ومزامنة القيادة.

عرض مداس العجلة وعرض رأس السكة

العلاقة بين عرض سطح تلامس العجلة وعرض رأس السكة مهمة.

يجب أن يوفر سطح التلامس مساحة اتصال كافية للسكة مع السماح بحركة جانبية مناسبة ضمن ترتيب العجلات المصمم.

إذا كان سطح المداس ضيقًا جدًا أو كان شكل العجلة لا يتطابق مع السكة بشكل صحيح، فقد تعاني العجلة من تلامس غير مستقر.

إذا كانت السكة في وضع غير صحيح بالنسبة للعجلة، فقد تلامس الحافة السكة بشكل متكرر أكثر.

عند اختيار عجلة بديلة، يجب تأكيد المعلومات التالية:

طراز السكة
عرض رأس السكة
عرض مداس العجلة
قطر مداس العجلة
سمك الحافة
ارتفاع الحافة
المسافة بين الحواف للعجلات ذات الحواف المزدوجة

لا ينبغي اختيار العجلة بناءً على قطرها الخارجي فقط.

لماذا تعتبر خلوص الحافة مهمًا

بالنسبة لعجلات الرافعة ذات الحافتين المزدوجتين، يجب أن توفر المسافة بين الحافتين خلوصًا مناسبًا حول السكة.

إذا كان الخلوص صغيرًا جدًا:

قد تحتك الحافة بالسكة بشكل مستمر
قد تزداد مقاومة السير
قد ترتفع درجة حرارة العجلة
قد يتسارع تآكل الحافة والسكة
قد يزداد حمل المحرك

إذا كان الخلوص كبيرًا جدًا:

قد تزداد الحركة الجانبية للعجلة
قد يصبح التوجيه أقل استقرارًا
قد يصبح التصادم بين الشفة والسكة أكثر وضوحًا

يجب تحديد الخلوص الصحيح وفقًا لتصميم الرافعة، وأبعاد السكة، وترتيب العجلات، والمتطلبات الفنية المعمول بها.

ما هو انحراف الرافعة؟

يحدث انحراف الرافعة عندما لا تسير الرافعة بشكل مستقيم على طول السكك.

قد يتحرك أحد جانبي الرافعة بشكل أسرع قليلاً أو يتبع مساراً مختلفاً عن الجانب الآخر.

عندما تحاول الرافعة تصحيح موقعها، قد تضغط حافة العجلة على السكة.

قد تحدث هذه الحالة في كل من الرافعات العلوية والرافعات الجسرية.

كلما زاد طول مدى الرافعة وزادت صعوبة ظروف الحركة، زادت أهمية المحاذاة والتزامن الصحيحين.

علامات شائعة لانحراف الرافعة

تشمل العلامات النموذجية:

تآكل شديد في حافة واحدة من عجلة الرافعة
تآكل غير متساوٍ بين العجلات اليمنى واليسرى
جوانب السكة مصقولة أو متآكلة
ضوضاء غير طبيعية أثناء الحركة
اهتزاز
زيادة تيار المحرك
حركة غير مستقرة للرافعة
احتكاك متكرر بشفة العجلة
تلف سطح السكة
استبدال متكرر للعجلات

إذا ظهرت عدة من هذه الأعراض معًا، فلا ينبغي التعامل مع المشكلة على أنها مجرد تآكل للعجلات.

يجب فحص نظام الحركة بالكامل.

1. انحراف السكة

تركيب السكة هو أحد أكثر العوامل شيوعًا التي تؤثر على دوران العجلات.

تشمل المشاكل المحتملة:

السكك غير متوازية
مقياس سكة غير صحيح
انحناء موضعي للسكة
خطأ في المحاذاة الأفقية
فرق الارتفاع بين القضبان
تثبيت غير محكم للقضبان
وصلات قضبان غير منتظمة

إذا تغير اتجاه خط السكة، تُجبر العجلة على اتباع هذا المسار.

قد يؤدي ذلك إلى تلامس الحافة باستمرار مع جانب واحد من السكة.

استبدال العجلة دون تصحيح محاذاة السكة قد يؤدي إلى ظهور نفس نمط التآكل على العجلة الجديدة.

2. عدم محاذاة تركيب العجلة

حتى إذا تم تركيب القضبان بشكل صحيح، فإن العجلات المثبتة بشكل غير صحيح يمكن أن تسبب الانحراف.

تشمل مشاكل تركيب العجلة المحتملة ما يلي:

محور العجلة غير عمودي على اتجاه السير
محاور العجلات غير متوازية مع بعضها البعض
تركيب غير صحيح للمحامل
خطأ في تصنيع الهيكل الطرفي
انحراف موضع العمود
تجميع غير صحيح

يمكن أن يصبح الخطأ الزاوي الصغير كبيرًا عبر مسافات السفر الطويلة.

لهذا السبب يجب فحص محاذاة العجلة عند ظهور تآكل غير طبيعي في الحافة.

3. الفرق في قطر العجلة

يجب أن يكون لعدة عجلات رافعة أقطار دوران مضبوطة.

إذا كان قطر إحدى العجلات المُدارة أكبر فعليًا من الأخرى، فقد تقطع العجلات مسافات مختلفة خلال نفس عدد الدورات.

على سبيل المثال، إذا دارت عجلتا القيادة بنفس السرعة ولكن بقطر مداس مختلف، فقد يحاول أحد الجانبين التحرك لمسافة أبعد من الآخر.

قد يؤدي ذلك إلى انحراف هيكل الرافعة.

تشمل الأسباب المحتملة لاختلاف قطر العجلة ما يلي:

تفاوت التصنيع
تآكل غير متساوٍ للمداس
استبدال عجلة واحدة فقط
اختلاف المعالجة الحرارية أو تاريخ التآكل
تشغيل أو إصلاح سابق

عند استبدال عجلات الرافعة، يجب مراعاة أبعاد العجلات المتطابقة، خاصة للعجلات التي تعمل في نفس نظام السير.

4. مشاكل تزامن القيادة

بالنسبة للرافعات ذات أنظمة القيادة المستقلة على كلا الجانبين، يجب أن يعمل نظام السير بطريقة منسقة.

تشمل الأسباب المحتملة لاختلافات السرعة ما يلي:

أداء محرك مختلف
تآكل المخفض
نسب تخفيض مختلفة
سحب الفرامل
اختلافات التحكم الكهربائي
اختلافات في أقطار العجلات
اختلافات في المقاومة الميكانيكية

إذا كان أحد الجانبين يتحرك باستمرار أسرع من الآخر، فستميل الرافعة إلى الدوران قليلاً بالنسبة للسكك.

عندها تلامس حواف العجلات السكة لمقاومة هذه الحركة.

5. تشوه هيكل الرافعة أو عربة النهاية

قد يؤدي التشوه الهيكلي أيضًا إلى تغيير محاذاة العجلات.

تشمل الأسباب المحتملة:

خدمة شاقة طويلة الأمد
اصطدام
حمولة زائدة
إصلاح هيكلي
تشوه اللحام
ضرر الإجهاد

إذا لم يعد الإطار الطرفي أو هيكل الرافعة مربعًا، فقد يتأثر محاذاة العجلات حتى لو كانت العجلة نفسها مصنعة بشكل صحيح.

لهذا السبب، يجب أن يتضمن الانحراف الشديد أو المتكرر فحصًا هيكليًا للرافعة.

6. مشاكل المحامل والأعمدة

تؤثر المحامل وأعمدة العجلات أيضًا على دقة التشغيل.

قد تشمل المشاكل:

محامل مهترئة
خلوص زائد في المحامل
عمود عجلة منحني
تركيب غير صحيح للعمود
ضعف التزييت
تلف غلاف المحمل

يمكن أن تسمح هذه الحالات بتحرك العجلة أو ميلها أثناء التشغيل.

قد يؤدي هذا إلى تغيير التلامس الفعال بين العجلة والسكة وزيادة تآكل الحافة.

7. توزيع الحمل غير المتساوي على العجلات

إذا لم يتم توزيع حمل الرافعة بشكل صحيح بين العجلات، فقد تتحمل بعض العجلات حملاً أكبر من المتوقع.

يمكن أن ينتج توزيع الحمل غير المتساوي عن:

تشوه هيكلي
تركيب غير صحيح للعجلة
تفاوت في ارتفاع السكة
تشوه هيكل الرافعة
مشاكل توزيع الحمل

يمكن أن يؤدي الحمل الأعلى على العجلة إلى زيادة إجهاد التلامس على سطح السير، وقد يجعل تلامس الحافة أكثر شدة عند حدوث الانحراف.

هل يمكن لعجلة رافعة أصلب حل مشكلة تآكل الحافة؟

ليس بالضرورة.

الاستجابة الشائعة للتآكل السريع لعجلات الرافعة هي اختيار مادة عجلة أصلب أو زيادة صلابة سطح السير.

يمكن أن يؤدي هذا إلى تحسين مقاومة التآكل عندما تكون صلابة المادة هي المشكلة الرئيسية فعليًا.

ومع ذلك، إذا كان السبب الحقيقي هو اختلال محاذاة السكة أو انحراف الرافعة، فإن زيادة صلابة العجلة لا تصحح هندسة نظام السير.

في بعض الحالات، قد ينتقل التآكل ببساطة من شفة العجلة إلى السكة.

قد تكون النتيجة:

تقليل تآكل العجلات
زيادة تآكل السكة
إجهاد تلامس أعلى
تكلفة صيانة أعلى في أماكن أخرى من النظام

لهذا السبب، يجب تحديد السبب الجذري للتآكل غير الطبيعي قبل تغيير مادة العجلة أو صلابتها.

اختيار مادة عجلة الرافعة

لا تزال المادة عاملاً مهمًا في أداء عجلة الرافعة.

للتطبيقات الثقيلة، تُستخدم عجلات الفولاذ المطروق على نطاق واسع لأنها توفر قوة جيدة، ومتانة، ومقاومة للتعب.

يمكن اختيار مواد مثل 42CrMo لتطبيقات عجلات الرافعة الصعبة حيث تتطلب قوة مناسبة وأداء معالجة حرارية.

يمكن أيضًا استخدام 65Mn لبعض تطبيقات العجلات اعتمادًا على الحمولة، وتصميم العجلة، وظروف العمل.

يجب أن يراعي اختيار المواد:

حمل العجلة
قطر العجلة
نوع الخدمة
تكرار التشغيل
حمل الصدمات
حالة السكة
الصلادة المطلوبة
المتانة المطلوبة
عملية المعالجة الحرارية

الهدف ليس ببساطة أقصى صلابة، بل توازن مناسب بين مقاومة التآكل والمتانة.

المعالجة الحرارية وأداء سطح السير

يمكن للمعالجة الحرارية تحسين أداء عجلات الرافعات.

اعتمادًا على المادة والمتطلبات الفنية، قد تشمل المعالجة:

التقسية والمراجعة
تصلب سطح السير
تصلب السطح
معالجات حرارية أخرى محددة

يجب أن يتمتع سطح السير والحافة بخصائص ميكانيكية مناسبة لظروف العمل الفعلية.

قد تؤدي المعالجة الحرارية غير السليمة إلى:

مقاومة تآكل غير كافية
هشاشة مفرطة
التشقق
صلابة غير متساوية
عمر خدمة قصير

لذلك يجب اختيار المعالجة الحرارية مع المادة وظروف العمل.

علاقة صلابة العجلة والسكة

تشكل العجلة والسكة زوج تلامس.

إذا تم جعل أحد المكونات أكثر صلابة بشكل كبير دون النظر إلى المكون الآخر، فقد يتغير سلوك التآكل في النظام.

النهج الصحيح يجب أن يأخذ في الاعتبار:

مادة العجلة
مادة السكة
صلابة العجلة
حالة السكة
حمولة التشغيل
نمط التلامس
تكرار التشغيل

الهدف هو تحقيق تشغيل مستقر وتآكل مقبول في جميع أنحاء النظام بدلاً من حماية مكون واحد على حساب آخر.

ما الذي يجب فحصه قبل استبدال عجلات الرافعة؟

قبل طلب عجلات بديلة، خاصة عند وجود تآكل غير طبيعي في الحافة، يجب فحص ما يلي.

عجلة الرافعة

افحص:

تآكل سطح السير
تآكل الحافة
قطر العجلة
سماكة الحافة
التجويف
مجرى المفتاح أو الأسنان المحززة
الشقوق
تلف السطح

السكة

افحص:

مقياس السكة
استقامة السكة
تآكل سطح السكة
تآكل جانبي للسكة
ارتفاع السكة
وصلات السكة
حالة التثبيت

تركيب العجلة

افحص:

محاذاة العجلة
موضع عمود الدوران
حالة المحمل
هندسة العربة الطرفية

نظام السير

افحص:

حالة المحرك
حالة المخفض
تحرير الفرامل
مزامنة القيادة
حالة الوصلة

هيكل الرافعة

افحص:

تشوه عربة النهاية
محاذاة الجسر
ضرر هيكلي
إصلاحات سابقة

استبدال العجلات قبل فهم هذه المشكلات قد يوفر حلاً مؤقتًا فقط.

هل يجب استبدال جميع عجلات الرافعة في نفس الوقت؟

لا تتطلب كل مشروع استبدال جميع العجلات في وقت واحد.

ومع ذلك، عندما تعمل عجلات متعددة كنظام متطابق، يجب تقييم قطرها وحالتها معًا.

إذا تم استبدال عجلة شديدة التآكل بعجلة جديدة بينما تحتوي العجلات الأخرى على أقطار سطح تلامس منخفضة بشكل كبير، فقد يؤثر فرق القطر الفعال للدوران على تشغيل الرافعة.

لذلك، يجب أن تأخذ خطة الاستبدال في الاعتبار:

اختلافات أقطار العجلات
حالة التآكل
ترتيب القيادة
تجميع المحاور
تصميم الرافعة

بالنسبة للأنظمة المهترئة بشدة، قد يوفر استبدال العجلات في مجموعات متطابقة اتساقًا أفضل في التشغيل.

كيفية قياس عجلة رافعة بديلة

لتصنيع العجلات المخصصة، تشمل الأبعاد المفيدة:

القطر الخارجي للعجلة
قطر السطح المداس
عرض السطح المداس
قطر الحافة
سمك الحافة
ارتفاع الحافة
المسافة بين الحواف
عرض المحور
قطر التجويف
أبعاد مجرى المفتاح
ملاءمة العمود
أبعاد المحمل
عرض رأس السكة

بالنسبة للعجلات المُدارة، قد تتضمن المعلومات الإضافية ما يلي:

مواصفات السنب
وصلة التروس
shaft connection
coupling arrangement

يمكن أن تساعد صور العجلة القديمة والعمود والسكة وهيكل العربة الكامل أيضاً في التقييم الفني.

استبدال العجلات القديمة بدون رسومات أصلية

العديد من الرافعات القديمة لم تعد لديها رسومات كاملة للعجلات.

في هذه الحالات، لا يزال من الممكن تصنيع عجلات بديلة بناءً على قياس دقيق وإعادة بناء فني.

ومع ذلك، لا ينبغي نسخ الأبعاد البالية مباشرة.

على سبيل المثال:

قد يكون سمك الحافة قد انخفض بالفعل
tread diameter may be smaller than the original
قد يكون التجويف قد اتسع
قد يكون مجرى المفتاح تالفًا
قد يكون شكل سطح المداس قد تغير

يجب إعداد رسم الاستبدال باستخدام القياسات المتاحة، وبيانات القضبان، وأبعاد الأعمدة، ومعلومات حمولة الرافعة، والمراجعة الهندسية.

يجب تأكيد الرسم النهائي قبل الإنتاج.

كيفية تقليل تآكل شفة عجلة الرافعة

يمكن أن تساعد عدة إجراءات في تقليل تآكل الشفة:

الحفاظ على محاذاة القضبان بشكل صحيح
الحفاظ على المسافة الصحيحة بين القضبان
الحفاظ على تناسق أقطار العجلات
محاذاة أعمدة العجلات بشكل صحيح
صيانة المحامل
الحفاظ على تزامن محركات السير
فحص الفرامل للتأكد من عدم وجود سحب
تجنب الانحراف الشديد للرافعة
اختيار مادة مناسبة للعجلة
استخدام معالجة حرارية مناسبة
فحص تآكل العجلة والقضبان بانتظام

تعتمد عمر عجلة الرافعة الجيد على نظام السفر بأكمله وليس على مكون واحد فقط.

الفحص الوقائي

يمكن للفحص المنتظم تحديد المشاكل الصغيرة قبل أن تصبح خطيرة.

قد يتضمن برنامج الفحص الوقائي:

فحص سطح مداس العجلة
قياس سمك الحافة
فحص جانب السكة
قياس عرض السكة
مقارنة قطر العجلة
فحص المحامل
فحص نظام القيادة
مراقبة الضوضاء غير الطبيعية
مقارنة حمل المحرك
مراقبة حركة الرافعة

يمكن أن تساعد سجلات الفحص أيضًا في تحديد ما إذا كان التآكل يزداد تدريجيًا بمرور الوقت.

الأخطاء الشائعة

تشمل الأخطاء الشائعة:

افتراض أن كل تآكل الحافة ناتج عن سوء مادة العجلة
استبدال العجلات دون فحص السكك
استخدام مادة أكثر صلابة دون التحقيق في الانحراف
تجاهل اختلافات قطر العجلة
استبدال عجلة واحدة فقط في نظام متآكل بشدة ومتطابق
تجاهل حالة المحامل
تجاهل مزامنة المحرك ومخفض السرعة
نسخ أبعاد العجلة المتآكلة
تغيير تصميم الحافة دون مراجعة فنية

عادةً ما يوفر الفحص المنهجي حلاً أفضل من استبدال العجلات المتآكلة بشكل متكرر.

الخلاصة

تآكل حافة عجلة الرافعة وانحراف الرافعة عادةً ما يكونان مشكلتين على مستوى النظام.

تؤثر العجلة والسكة والمحامل والأعمدة ونظام الدفع والهيكل الطرفي وهيكل الرافعة جميعها على أداء السير.

يمكن أن تتعرض عجلة الرافعة المطروقة عالية الجودة للتآكل السريع إذا كانت القضبان غير محاذية، أو كانت أقطار العجلات غير متناسقة، أو كانت محركات الرافعة غير متزامنة.

لهذا السبب، يجب التحقيق في التآكل غير الطبيعي للحافة قبل تغيير مادة العجلة أو زيادة صلابتها.

يمكن أن يؤدي المطابقة الصحيحة للعجلة والقضيب، والتحكم في أبعاد العجلة، والتركيب السليم، والمحركات المتزامنة، واختيار المواد المناسب، والفحص المنتظم إلى تحسين عمر خدمة عجلة الرافعة والقضيب بشكل كبير.

بالنسبة لمشاريع الاستبدال، يتم تحقيق أفضل النتائج عندما يتم تصميم وتصنيع العجلة وفقًا لنظام سير الرافعة الكامل بدلاً من معاملتها كقطعة غيار معزولة.

اتصل

اترك معلوماتك وسنتواصل معك.

شركة WEILINK CRANE هي شركة مصنعة محترفة لمكونات الرافعات ومعدات الرفع، وتقع في مدينة تشانغيوان، مقاطعة خنان، الصين — قاعدة تصنيع آلات الرفع المعروفة.

بفضل خبرة تمتد لـ 20 عامًا في هذا المجال، نحن متخصصون في خطافات الرافعات، وعجلات الرافعات، والبكرات، والرافعات الكهربائية، وأدوات الرفع، ودلاء الإمساك، والرافعات الذراعية.

نقدم منتجات عالية الجودة وحلولًا مخصصة للرافعات العلوية، والرافعات الجسرية، ومصانع الصلب، والموانئ، وأحواض بناء السفن، والصناعات الثقيلة في جميع أنحاء العالم.

واتساب

وي شات

مركز المنتجات

اتصل بنا

خطاف الرافعة

موزع الرافعة

رافعة كهربائية

عجلة الرافعة

بكرة رافعة

أسطوانة الرافعة

دلو الإمساك للرافعة

كتلة البكرة