ما الفرق بين محدد عزم الدوران ومحدد الحمل الزائد؟ ستفهم بعد قراءة هذا

في مواقع البناء أو محطات الموانئ أو المنشآت الصناعية، لا يمكن تحقيق التشغيل المستقر للمعدات الثقيلة بدون دعم أجهزة حماية السلامة. كنوعين من أجهزة السلامة الأساسية ، غالبًا ما يتم الخلط بين محدد عزم الدوران ومحدد الحمل الزائد على أنهما نفس الوظيفة ، لكن الدور الفعلي مختلف بشكل كبير. في هذه الورقة، سنقوم بتحليل الفرق بين الاثنين من خلال حالات محددة وتحليل المبدأ، وسنقدم التطبيق التقني للميكروتك في المجالات ذات الصلة.

 

أولاً: مبادئ العمل المختلفة: مبدأ الرافعة ومراقبة الوزن

يعتمد مبدأ عمل محدد العزم على مبدأ الرافعة، ويتم حساب قيمة العزم في الوقت الفعلي من خلال المراقبة الشاملة لزاوية الرفع وطول ذراع الرافعة ووزن الحمولة وغيرها من معلمات المعدات. على سبيل المثال، يقوم نظام الحد من عزم الرافعة الذي صممته شركة Microtek لمشروع الجسر بقطع الطاقة تلقائيًا عندما تكون زاوية ارتفاع ذراع الرافعة أقل من نطاق الأمان المحدد مسبقًا، حتى لو لم يصل الحمل إلى الوزن المقدر، مما يمنع خطر الانقلاب الناجم عن اختلال توازن العزم.

يركز محدد الحمل الزائد على مراقبة الوزن الإجمالي للمعدات. يشبه مبدأه مبدأ الميزان الإلكتروني، حيث يتم قياس بيانات الحمولة مباشرةً بواسطة جهاز استشعار. يعمل نظام الرافعة الشوكية الذكي الذي طورته شركة Microtek لمركز لوجستي على قفل النظام الهيدروليكي تلقائيًا عندما تتجاوز حمولة الرافعة الشوكية العتبة المحددة ويعرض رسالة تحذير في واجهة المشغل لتجنب الأضرار الهيكلية الناجمة عن الحمولة الزائدة.

 

ثانيًا: أغراض الحماية المختلفة: السلامة الهيكلية والقدرة على التحميل

يتمثل الدور الأساسي لمحدد العزم في حماية السلامة الهيكلية الميكانيكية للمعدات. في سيناريو تركيب توربينات الرياح، يراقب نظام تحديد العزم من Microtek توزيع الحمل الديناميكي أثناء رفع البرج في الوقت الفعلي. وخلال إحدى عمليات الرفع، اكتشف النظام تغيرًا مفاجئًا في سرعة الرياح تسبب في تجاوز ذراع الرافعة الحد المسموح به، وأنهى العملية في الوقت المناسب. وبعد ذلك، وجد الفحص أن شقوقًا إجهادية قد ظهرت بالفعل في الأجزاء الرئيسية المتصلة، وبالتالي تجنب وقوع حادث كبير.

يمنع محدد الحمولة الزائدة بشكل أساسي المعدات من إتلاف الأجزاء الحاملة بسبب التحميل الزائد. إذا أخذنا نظام سلامة المصعد الذي صممته شركة Microtek للمباني التجارية كمثال، عندما تتجاوز حمولة السيارة القيمة التصميمية، فإن النظام لن يصدر إنذارات صوتية وضوئية فحسب، بل سيمنع أيضًا المصعد من بدء التشغيل. يقلل هذا التصميم بشكل كبير من فقدان الإجهاد لآلة الجر والحبال السلكية ويطيل عمر خدمة المعدات.

 

ثالثًا: سيناريوهات التطبيق المختلفة: العمليات الديناميكية والحاملات الثابتة

تُستخدم محددات عزم الدوران في الغالب في معدات الرفع التي تتطلب ضبطًا ديناميكيًا. في عمليات الرافعة الجسرية في أحواض بناء السفن، يقوم نظام Microtek بضبط عتبة الأمان ديناميكيًا بناءً على وزن الجسم المرفوع والطول التلسكوبي لذراع الرافعة وزاوية الدوران وغيرها من المعلمات. على سبيل المثال، عند رفع أجزاء الهيكل، يقوم النظام تلقائيًا بضبط الحد الأقصى للحمل إلى أسفل بمقدار 20% بعد اكتشاف أن زاوية ارتفاع ذراع الرافعة تتجاوز 75 درجة، مما يضمن الاستقرار في ظل ظروف العمل المعقدة.

محدد عزم الدورانماركة:تستخدم بشكل رئيسي للرافعات الجيبيةوخاصة الرافعات ذات الرفع، مثل الرافعات البرجية. فهي تمنع الرافعة من الانقلاب بسبب التحميل الزائد عن طريق الحد من وزن الرفع وسعته.

رافعة برجية

يستخدم محدد الحمولة الزائدة على نطاق واسع في معدات التحميل الثابتة. بعد تركيب جهاز الحماية من الحمولة الزائدة من شركة Microtek على مركبة نقل المفاعلات التابعة لمؤسسة كيميائية، بمجرد أن تكون المركبة ذات وزن زائد في قطاع التحميل، تعرض لوحة العدادات على الفور قيمة الحمولة الزائدة المحددة وتقفل مخرج علبة التروس. يمكّن هذا الإجراء المؤسسة من تقليل متوسط التكلفة السنوية لتآكل الإطارات وتلفها بمقدار 371 تيرابايت 3 تيرابايت، وتكرار إصلاح الهيكل بمقدار 451 تيرابايت 3 تيرابايت.

محدد الحمولة الزائدة:: جهاز حماية أمان يستخدم أساساً لمنع التحميل الزائد للرافعات.تُستخدم على نطاق واسع في الرافعات والرافعات الجسريةتستخدم بعض الرافعات من النوع الجيبية (مثل الرافعات البرجية والرافعات الجسرية) محدد الحمولة الزائدة مع محدد عزم الدوران.

رافعة متحركة علوية

 

رابعاً - ظروف التحفيز المختلفة: البارامترات المركبة مقابل العتبات المفردة

تعتمد آلية تشغيل محدد عزم الدوران على الحكم الشامل لمعلمات متعددة. يقوم نظام حماية عزم دوران الحفارة الذي صممته شركة Microtek لأحد المناجم بتشغيل الحماية فقط عندما تصل ثلاث مجموعات من البيانات، وهي الضغط الهيدروليكي لقضيب الجرافة وزاوية الذراع المتحركة وحمل الجرافة، إلى قيمة حرجة في نفس الوقت. يتجنب هذا التصميم سوء التقدير بمعيار واحد، وخلال عملية تحميل وتفريغ خام الخام مؤخرًا، حدد النظام بدقة الخطر المحتمل الناجم عن اهتزاز غير طبيعي لقضيب الجرافة.

يقوم محدد الحمل الزائد بتشغيل الحماية بناءً على عتبة وزن محددة مسبقًا. تم تجهيز جسور شاطئ حاويات الميناء بنظام الحماية من الحمولة الزائدة Microtek، والذي يعتمد آلية تحذير متدرجة: يتم توجيه تحذير عندما تصل الحمولة إلى القيمة المقدرة 95%، ويضطر التشغيل إلى التوقف عندما تتجاوز 100%. تقلل هذه الاستراتيجية من معدل فشل المكونات الهيكلية الرئيسية بمقدار 62% مع ضمان الكفاءة التشغيلية.

 

خامساً - الاختلافات في تعقيد النظام: الإدراك متعدد الأبعاد مقابل المراقبة من نقطة واحدة

تتطلب محددات عزم الدوران دمج أنواع متعددة من المستشعرات. يحتوي أحدث نظام ذكي لسلامة الأبراج الذي طورته شركة Microtek على 6 مجموعات من مستشعرات الزوايا و4 مستشعرات ضغط ووحدتين لتحديد المواقع بنظام تحديد المواقع العالمي GPS، ويحلل 32 معلمة لحالة العمل في الوقت الحقيقي من خلال الحوسبة المتطورة. في تشييد مبنى شاهق الارتفاع، نجح النظام في التحذير من خطر تشوه الهيكل الفولاذي بسبب اختلاف درجات الحرارة تحت أشعة الشمس.

تكوين المستشعر الخاص بمحدد الحمل الزائد بسيط نسبيًا. لا يتطلب جهاز الحماية من الحمل الزائد القياسي الذي صممته شركة Microtek لصناعة التخزين والخدمات اللوجستية سوى 2-4 مستشعرات قياس الإجهاد ليتم تركيبها في عوارض التحميل، والتي يمكن أن تحقق مع الخوارزمية الأساسية دقة قياس ± 1%. يقلل هذا التصميم البسيط من تكلفة صيانة الجهاز بمقدار 58%، وهو مناسب بشكل خاص للتحول التكنولوجي للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة الحجم.

 

سادسًا: الحماية التعاونية: حلول Microtek الأمنية المنهجية

تتطلب حماية السلامة للمعدات الصناعية الحديثة محدد عزم الدوران ومحدد الحمل الزائد للعمل جنبًا إلى جنب. في حل تكامل النظام المزدوج الذي صممته شركة Microtec لمشروع رياح بحرية، يكون محدد العزم مسؤولاً عن الحماية الديناميكية لعملية الرفع، بينما يراقب محدد الحمل الزائد الحمل الثابت لنقل البرج، وتتفاعل بيانات الاثنين مع بعضهما البعض في الوقت الفعلي من خلال منصة إنترنت الأشياء (IoT). أثناء عبور إعصار حدث مؤخراً، تنبأ النظام بخطر الرفع قبل ثلاث ساعات من حدوثه ودخل تلقائياً في وضع الحماية الآمنة.

لقد مكّن نظام إدارة السلامة الذكي من Microtek من تصور البيانات والصيانة التنبؤية. من خلال تحليل بيانات التشغيل التاريخية، يمكن للنظام تحسين إعدادات معلمات السلامة للمعدات تلقائيًا. في مشروع بناء جسر، أدت هذه الوظيفة إلى زيادة في استخدام المعدات بمقدار 241 طنًا من مادة TP3T وانخفاض في معدل وقوع حوادث السلامة بمقدار 811 طنًا من مادة TP3T.

 

سابعاً - الخاتمة

تعمل محددات عزم الدوران ومحددات الحمل الزائد، باعتبارها المكونات الرئيسية لنظام حماية سلامة المعدات، على بناء حماية السلامة من أبعاد توازن عزم الدوران الديناميكي وقدرة تحمل الحمل الثابت على التوالي. من خلال الابتكار التكنولوجي المستمر، رفعت Microtek فعالية الحماية لهذين النوعين من الأنظمة إلى آفاق جديدة. مع التطبيق المتعمق لتكنولوجيا الاستشعار الذكي وتحليل البيانات الضخمة، تتطور حماية سلامة المعدات الصناعية في اتجاه مزيد من الدقة والذكاء. إن فهم الاختلاف والمبدأ التآزري لأجهزة السلامة هذه له قيمة عملية كبيرة لتحسين مستوى إدارة المعدات ومنع الحوادث الكبرى.


السابق: "

المقال التالي: من »