في عالم الهندسة الميكانيكية، الحركة أساسية. حيث يتحرك جزء واحد بالنسبة لآخر، الاحتكاك والتكسير تحديات حتمية.العوارض هي الأبطال الغير معروفين الذين يديرون هذه التحديات، مما يسمح بحركة سلسة وفعالة ويمدد عمر الآلة.
بينما يتصور العديد من الناس تجمعات معقدة من الكرات أو الأدوات عندما يفكرون في المحامل، هناك فئة أخرى ذات أهمية متساوية:محامل بسيطة، وغالبا ما يشار إليها باسممحامل الزحفأوأجهزة التشغيلعلى الرغم من أنها أبسط من حيث المفهوم، فهي لا غنى عنها، وخاصة في التطبيقات المتطلبة والثقيلة.
دعونا نزيل الغموض عن هذه المكونات الأساسية، واستكشاف الدور الحاسم للمواد،و أبرز لماذا كتالوج البوشينغز البرونزي قد يكون مصدرك القيم التالي.
غالباً ما تستخدم هذه المصطلحات بالتبادل، ولسبب وجيه، فهي تصف نفس المبدأ الأساسي: توفير سطح سلس منخفض الاحتكاك للحركة النسبيةبدونباستخدام العناصر المتداولة مثل الكرات أو الدوامات.
محمل بسيط:المصطلح الشامل لأي محمل يعمل عن طريق الاتصال المنزلق.
محمل المنزلق:مرادفاً لـ "التيار البسيط"الزحفطبيعة الطلب
التشويش:عادة ما يشير إلىالنوعمن محامل عادي وهو غطاء أسطواني ، يتم إدخاله في غطاء لتوفير سطح محامل للعمود أو الدبوس. الغطاء هو الشكل الأكثر شيوعا من محامل عادي.
لذلك ، في حين أن جميع العوارض هي محامل عادية (أو محامل زلقة) ، ليست جميع العوارض العادية هي محامل (بعضها قد تكون لوحات مسطحة ، على سبيل المثال). لبقية هذه المقالة ،سوف نستخدم إلى حد كبير "حامل عادي" أو "شجيرات" لأنها هي المصطلحات الأكثر شيوعا في السياقات الصناعية.
لماذا تختار محامل بسيطة؟
بالمقارنة مع محامل العناصر المتداولة (حاملات الكرة والرول، حمالات الإبرة) ، توفر المحامل العادية مزايا متميزة تجعلها الخيار المفضل في العديد من السيناريوهات.خاصة تلك التي تنطوي على حمولات عالية، الصدمة، والبيئات الصعبة:
البساطة والتكامل:أجزاء أقل، غلاف فضاء شعاعي أصغر.
قدرة الحمل العالية:توزّع المحامل السهلة الحمل على مساحة سطح أكبر، مما يجعلها ممتازة للحملات الثابتة والديناميكية العالية.
مقاومة الصدمات والاهتزازات:تصميمها بطبيعته يمتص حمولات الصدمة بشكل أفضل من نقطة اتصال العناصر المتداولة.
التسامح مع التلوثأقل عرضة للفشل من الغبار والقذارة والسوائل مقارنة مع عناصر التدحرج الدقيقة.
التكلفة الفعالة:عموماً أقل تكلفة في التصنيع، خاصةً للأحجام الكبيرة.
عدم التوافق:العديد من أنواع المحامل العادية يمكن أن تستوعب عدم المواءمة البسيطة للعمود.
العمل في بيئات قاسية:يمكن تصميمها لدرجات الحرارة القصوى، والمواد السامة، والظروف تحت الماء.
عملية هادئةعدم وجود العناصر المتدحرجة يعني ضوضاء أقل.
التعمق: الدور الحاسم للمواد العادية
أداء ومدة حياة محامل عادي مرتبطان بشكل جوهري بالمادة التي مصنوع منها المادة الصحيحة تقلل من الاحتكاكويتحمل بيئة التشغيلإختيار المادة الخاطئة يمكن أن يؤدي إلى فشل مبكر، والتكسير المفرط، والوقت التوقف الكبير.
المواد السهلة تسقط إلى عدة فئات رئيسية:
دعونا نقارن بعض أنواع المواد العادية ذات الصلة بالتطبيقات الثقيلة التي سنناقشها ، مع تسليط الضوء على خصائصها للاستخدام:
نوع المادة
المزايا الرئيسية (كحامل)
العيوب الرئيسية (كحامل)
تطبيقات نموذجية
البرونز المسال
قدرة عالية على الحمل، مقاومة ممتازة للارتداء، مقاومة جيدة للتآكل، متينة
تتطلب التشحيم (عادة) ، يمكن أن تكون ثقيلة، تتطلب معالجة لتناسب دقيق
التشحيم الذاتي (مغطاة بالزيت) ، فعالة من حيث التكلفة لأحجام أصغر ، تشغيل هادئ
سعة حمولة أقل من البرونز المصبوب، غير مناسبة لسرعات عالية/حملات دون إضافة المسمح
المحركات الصغيرة، المروحة، الأجهزة، السيارات (أسهل)
مادة مركبة من PTFE
قدرة عالية جداً على الحمل، مقاومة ممتازة للارتداء، تسمين ذاتي (جاف) ، يتسامح مع عدم التوافق، يمتص الصدمة
انخفاض الموصلات الحرارية، يمكن أن تزحف تحت الحمل الثابت عند درجات الحرارة العالية
معدات بناء ثقيلة، رافعات، جسور، تعليقات السيارات،أسطوانات هيدروليكية,آلات الموانئ
المعدن البوليمر (PTFE)
ضيقة، قدرة عالية على الحمل، تزيين الذاتي (جاف) ، انخفاض الاحتكاك
السماكة المحدودة من طبقة المحامل، يمكن أن تكون حساسة لتحميل الحافة
صناعة السيارات، المعدات الهيدروليكية، المعدات المكتبية، معالجة الغذاء
الأسيتال / النايلون
التشحيم الذاتي (غالباً) ، مقاومة للتآكل، مقاومة للكيماويات، خفيفة الوزن، فعالة من حيث التكلفة
قدرة الحمل المنخفضة والحد الأقصى لدرجة الحرارة من المعادن / المركبات
المواد الغذائية، المنسوجات، التطبيقات الصناعية الخفيفة، السلع الاستهلاكية
لماذا التركيز على البرونز؟كما ترون، يظهر البرونز (وخاصة البرونز المصبوب والسبائك المستخدمة في المواد المركبة) باستمرار حيث تكون القدرة العالية على الحمل ومقاومة التآكل والمتانة هي الأهم.إنها مادة أساسية للعديد من التطبيقات الثقيلة.
الغوص العميق: محامل بسيطة في الآلات الهيدروليكية والحاويات والموانئ
الآن، دعونا نطبق هذه المعرفة على البيئات المتطلبة المحددة المذكورة: الأنظمة الهيدروليكية، معدات معالجة الحاويات، والمعدات العامة للموانئ.حمولات هائلة، الصدمات المتكررة ، التعرض للطقس القاسي (المالح ، الرطوبة ، الغبار) ، والحركات البطيئة ، المتذبذبة ، أو المتقطعة.هذه الظروف هي حيث تساقط عادي حقا يلمع وغالبا ما يفضل على العناصر المتداولة.
المحامل العادية في الأنظمة الهيدروليكية
الأسطوانات الهيدروليكية هي عضلة الآلات الثقيلة.نقاط المحور) تعاني من أحمال ضخمة وصدمة كبيرة عندما تمتد الأسطوانة، تتراجع، أو تتعرض لقوى خارجية.
نقاط التطبيق:محامل العين العصا (موصلة عصا إلى الهيكل) ، محامل Trunnion (نقاط محورية لجسم الاسطوانة) ، نقاط محورية على الروابط المرتبطة بها.
لماذا هناك محامل بسيطة هنا؟
امتصاص الصدمات:يؤدي العمل الهيدروليكي والقوى الخارجية إلى خلق حمولات صدمة كبيرة. يمتص المحامل العادي هذه الصدمة بشكل أفضل من محامل العناصر المتدحرجة ، مما يمنع فشل هش.
حمولات ثابتة وديناميكية عالية:السلاسل الهيدروليكية تتعامل مع الحمولات القصوى التي تكون المحامل العادية مناسبة بشكل فريد لدعمها على مساحة اتصال كبيرة.
مقاومة التلوث:تعمل الأنظمة الهيدروليكية في البيئات التي توجد فيها القذارة والغبار والرطوبة.المحامل العادية أقل عرضة للتلف من هذه الملوثات التي تدخل واجهة المحامل مقارنة بسطحات الدقة من محامل التدحرج.
التكامل:غالباً ما تكون المساحة محدودة حول الأقواس الهيدروليكية، مما يفضل تصميم الأقواس المدمجة.
المواد الشائعة:سبائك البرونز عالية القوة (مثل البرونز المانغنيزي أو البرونز القصيني عالية القوة) ، المركبات المقاومة بالألياف (وخاصة للعينات الجافة أو المرطوبة قليلاً) ،مواد مركبة معدنية بوليمر (PTFE) مدعومة بالصلب.
المحامل العادية في معالجة الحاويات وآلات الموانئ
فكروا في حجم الرافعات، والطائرات التي تقوم برفع وتحريك حاويات متعددة الأطنان. القوى المعنية مذهلة، والآلات تعمل في الهواء الطلق،تتعرض لرذاذ الملح، درجات حرارة متطرفة، وحركة مستمرة.
الحمولات الثقيلة للغاية:هذه التطبيقات تنطوي على بعض من أعلى الأحمال الثابتة والديناميكية التي شوهدت في الهندسة الميكانيكية.المحامل العادية (وخاصة البرانز الكبيرة أو المركبات عالية القوة) ضرورية لنقل هذه القوى.
مقاومة للصدمات والاهتزازات:إن رفع وحمل وحركة الحاويات الثقيلة يخلق صدمات وتذبذبات كبيرة يمكن أن تتحملها المحامل العادية
يمكن أن تكون المحامل العادية، محامل الزلاجة، والحاويات أبسط في البناء من نظرائها المتداولين، ولكن دورها في التطبيقات الثقيلة مثل الهيدروليكية، ومعالجة الحاويات،وآليات الميناء حرجة للغايةقدرتهم على تحمل الأحمال الهائلة، وامتصاص الصدمات، وتحمل التلوث، والعمل بشكل موثوق به في البيئات القاسية تجعلهم مكونات لا غنى عنها. فهم المواد المختلفة، وخاصة تنوع وقوة سبائك البرونز المختلفة، هو مفتاح تحديد الوضع الصحيح للعمل.من خلال توزيع الأحمال وتوفير سطح زحلق دائم، هؤلاء الأبطال غير المشهورين يضمنون التشغيل السلس والآمن والفعال للآلات الثقيلة التي تدعم التجارة والصناعة العالمية.
