مكبس هيدروليكي رباعي الأعمدة: الدليل الأساسي
هل تساءلت يومًا كيف يتم تشكيل الأجزاء المعدنية الضخمة بدقة متناهية؟ ادخل عالم المكبس الهيدروليكي رباعي الأعمدة. تستخدم هذه الماكينة القوية الضغط الهيدروليكي لقولبة مواد مثل المعدن...
هل تساءلت يومًا عن القوة المذهلة للمكابس الهيدروليكية؟ يمكن لهذه الأعجوبة الهندسية أن تمارس قوة هائلة، وتحول المواد بطرق تبدو سحرية تقريبًا. في هذه المدونة، سنغوص في عالم آلات المكابس الهيدروليكية الرائع، ونستكشف تاريخها وأنواعها ومبادئ عملها. استعد لتندهش من القوة الهائلة لهذه العجائب الميكانيكية!
المكبس الهيدروليكي عبارة عن ماكينة متطورة تسخِّر قوة ديناميكيات الموائع لتوليد قوة هائلة، مستفيدة من مبدأ باسكال لأداء مجموعة كبيرة من المهام الصناعية. تعمل هذه المعدات متعددة الاستخدامات على تحويل ضغط السوائل إلى قوة ميكانيكية، مما يتيح ضغط المواد وتشكيلها وتشكيلها بدقة وتحكم.
عادةً ما تتكون ماكينة الضغط الهيدروليكية من ثلاثة مكونات أساسية:
تعمل هذه الأنظمة المتكاملة بشكل متناسق لتقديم قوة محكومة مما يجعل المكابس الهيدروليكية لا غنى عنها في مختلف الصناعات، بدءًا من تصنيع السيارات والفضاء إلى تشغيل المعادن واختبار المواد.
المزيد من القراءة:
تعمل ماكينة الضغط الهيدروليكي (المعروفة أيضًا باسم مكبس الزيت الهيدروليكي) على تسخير مبدأ الضغط الهيدروستاتيكي لمعالجة مجموعة كبيرة من المواد، بما في ذلك المعادن والبلاستيك والمطاط والخشب والمنتجات القائمة على المساحيق. تعمل هذه المعدات متعددة الاستخدامات عن طريق نقل القوة من خلال سائل غير قابل للانضغاط، عادةً ما يكون زيتًا هيدروليكيًا، لتوليد ضغط هائل لتشويه المواد وتشكيلها.
لا غنى عن المكابس الهيدروليكية المستخدمة على نطاق واسع في الصناعات التحويلية في مختلف عمليات الكبس والتشكيل. وتشمل هذه التطبيقات ما يلي:
إن قدرة المكبس الهيدروليكي على توفير قوة دقيقة ومضبوطة تجعل منه أداة أساسية في التصنيع الحديث، مما يتيح إنتاج أجزاء معقدة بدقة عالية وقابلية للتكرار في مختلف الصناعات.
الشكل 2 مكبس هيدروليكي هيكل الماكينة
أكبر مكبس هيدروليكي
الشكل.3 قالب 80,000 طن مطبعة الحدادة
يبلغ ارتفاع المكبس الهيدروليكي الذي يبلغ وزنه 80,000 طن من مكابس التشكيل الهيدروليكية 27 متراً على الأرض و15 متراً تحت الأرض، مما يجعل ارتفاعه الإجمالي 42 متراً ووزنه الإجمالي 22,000 طن، وبذلك يستحق لقب أقوى وأقوى مكبس هيدروليكي في العالم.
تمثل المكبس الهيدروليكي العملاق للتشكيل بالقالب قوة الصناعة الثقيلة باعتبارها معدات استراتيجية من فئة الكنوز الوطنية. لا يمتلك سوى عدد قليل من البلدان في العالم القدرة على تصنيع مكبس التشكيل الهيدروليكي هذا.
وفي الوقت الحالي، لا تمتلك سوى الصين والولايات المتحدة وروسيا وفرنسا مكابس تشكيل القوالب التي تزيد سعتها عن 40,000 طن.
قامت الولايات المتحدة الأمريكية ببناء اثنين من أكبر مكابس التشكيل بالقالب سعة 45,000 طن في العالم في عام 1955، ولا يزالان يعملان حتى اليوم. وفي عام 2001، تم تشييد مكبس آخر يزن 40,000 طن في مكبس شولتز الفولاذ مطحنة في كاليفورنيا.
قام الاتحاد السوفيتي ببناء مكبستين ضخمتين لسبك القوالب بقدرة 75,000 طن في عام 1961. وحصلت فرنسا على مكبس تشكيل قوالب تزن 65,000 طن من الاتحاد السوفيتي في عام 1976، وطورت مكبس تشكيل قوالب تزن 40,000 طن بالتعاون مع ألمانيا في عام 2005.
وظلت أول مكبس صيني يزن 30,000 طن من مكابس التشكيل بالقالب غير نشط لمدة 40 عامًا تقريبًا بعد بنائه في عام 1973. ومع ذلك، في العامين الماضيين، تم تطوير العديد من المكابس الضخمة بسرعة، حيث تم بناء مكابس تشكيل القوالب التي تزن 30,000 طن، و40,000 طن، و80,000 طن في عام 2012 وحده.
حطمت المكبس الهيدروليكي الذي يبلغ وزنه 80,000 طن الرقم القياسي العالمي الذي كان يحتفظ به الاتحاد السوفيتي لمدة 51 عاماً.
تُستخدم مكابس التشكيل بالقالب في المقام الأول لإنتاج مطروقات سبائك التيتانيوم/الألومنيوم عالية القوة لصناعات مثل الفضاء والطاقة النووية والبتروكيماويات.
تعتبر أي دولة تمتلك مكابس تشكيل القوالب الكبيرة من أكبر الدول التي تمتلك صناعة طيران هائلة على مستوى العالم.
في عام 1795، قام المهندس البريطاني جوزيف براماه بتطبيق مبدأ باسكال لابتكار المكبس الهيدروليكي، الذي استخدم في البداية لكبس وتعبئة الزيوت النباتية. وشكّل هذا الابتكار بداية التكنولوجيا الهيدروليكية في عمليات التصنيع.
وبحلول منتصف القرن التاسع عشر، كانت بريطانيا رائدة في استخدام المكابس الهيدروليكية في تشكيل المعادن، لتحل تدريجياً محل المطارق البخارية الضخمة. وشكّل هذا التحوّل قفزة كبيرة في تكنولوجيا التشكيل، حيث وفّر تحكماً أكثر دقة وتطبيقاً أكبر للقوة.
وقرب نهاية القرن التاسع عشر، أظهرت الولايات المتحدة الأمريكية براعتها الصناعية من خلال بناء مكابس هيدروليكية للتشكيل الحر تزن 126,000 طن. وسلط هذا الإنجاز الضوء على التقدم السريع في تكنولوجيا المكابس الهيدروليكية وقدرتها المتزايدة.
ومنذ ذلك الحين، أنتج التصنيع العالمي أكثر من 20 مجموعة من الماكينات الهيدروليكية ذات التشكيل الحر التي تزن 10,000 طن، بما في ذلك اثنتان تم تصنيعهما في الصين (كما هو موضح في الشكل 4). وقد مكّنت هذه المكابس الكبيرة الحجم من إنتاج مكونات ضخمة وعالية التكامل لصناعات مثل صناعة الطيران وبناء السفن والآلات الثقيلة.
أدى تطور تكنولوجيا المضخات الكهربائية ذات الضغط العالي إلى تطوير مكابس التشكيل الهيدروليكية نحو تصميمات أكثر إحكامًا وكفاءة. وقد سمح هذا الاتجاه بمزيد من التنوع وتقليل استهلاك الطاقة في عمليات تشكيل المعادن.
في الخمسينيات من القرن العشرين، أحدث إدخال مكابس الحدادة الهيدروليكية الصغيرة والسريعة ثورة في هذه الصناعة. يمكن لهذه الماكينات أن تؤدي مهام تعادل مهام مطرقة الحدادة التي يتراوح وزنها بين 3 و5 أطنان، ولكن بدقة وكفاءة طاقة محسّنة. وقد أدى هذا الابتكار إلى توسيع نطاق استخدام المكابس الهيدروليكية في مختلف قطاعات التصنيع.
شكّل إنتاج ألمانيا لمكبس تشكيل القوالب بقدرة 18,000 طن في أربعينيات القرن العشرين علامة فارقة أخرى في تكنولوجيا المكبس الهيدروليكي. وفي وقت لاحق، تم إنتاج 18 مجموعة من آلات التشكيل الهيدروليكية التي تزن 18,000 طن في جميع أنحاء العالم. وحققت الصين مزيدًا من التقدم في هذه التكنولوجيا، حيث صنعت مكبسًا يزن 30,000 طن، مما يدل على قدراتها المتنامية في إنتاج المعدات الصناعية الثقيلة.
وقد أثرت هذه التطورات في تكنولوجيا المكابس الهيدروليكية بشكل كبير على عمليات تشكيل المعادن، مما أتاح إنتاج مكونات أكبر وأكثر تعقيدًا مع تحسين الدقة والكفاءة. يستمر التطور المستمر للمكابس الهيدروليكية في تشكيل قدرات التصنيع الحديثة في مختلف الصناعات.
وفقًا للشكل الهيكلي، فإن ماكينة ضغط هيدروليكية تنقسم بشكل أساسي إلى:
إذا كان مصنفة حسب الحمولة، يمكن تقسيم المكبس الهيدروليكي إلى:
وفقًا للتطبيقات، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى تشكيل المعادنوالثني والشد واللكم والتثقيب والتشكيل بالمسحوق (المعدني وغير المعدني) والكبس والبثق وما إلى ذلك.
مكبس هيدروليكي للتشكيل على الساخن
باعتبارها واحدة من المعدات الأكثر استخدامًا في صناعة الحدادة والتشكيل، فإن المعدات الهيدروليكية الكبيرة ماكينة الحدادة قادرة على تنفيذ تقنيات تزوير حرة متنوعة.
يوجد حاليًا عدة سلاسل من مكابس التشكيل الهيدروليكية بمواصفات 800 و1600 و2000 و2500 و3150 و4000 و5000 طن.
مكبس هيدروليكي بأربعة أعمدة
المكبس الهيدروليكي رباعي القوائم مثالي لضغط المواد البلاستيكية، مثل تشكيل المنتجات المسحوقية، وتشكيل المنتجات البلاستيكية، وتشكيل المعادن بالبثق على البارد (الساخن)، وسحب الصفائح، والضغط العرضي, الانحناءوعمليات الختم والتصحيح.
ويمكن تقسيم المكبس الهيدروليكي رباعي القوائم إلى مكبس هيدروليكي رباعي القوائم ثنائي العارضة، ومكبس هيدروليكي رباعي القوائم ثلاثي العارضة، ومكبس هيدروليكي رباعي القوائم رباعي العارضة.
المكبس الهيدروليكي ذو الإطار C
يمكن تمديد نطاق عمل المكبس الهيدروليكي باستخدام مساحة ثلاثية الجوانب بأقصى قابلية للسحب من 260 مم إلى 800 مم.
كما أن لديها القدرة على الضبط المسبق لضغط العمل ومزودة بجهاز تجريد الحرارة.
مكبس هيدروليكي أفقي
يمكن تجميع أجزاء الماكينة وتفكيكها وتقويمها وضغطها وتمديدها وثنيها وثنيها وتثقيبها وغير ذلك، مما يجعلها ماكينة متعددة الاستخدامات.
تم تصميم طاولة العمل في الماكينة بحيث تتحرك لأعلى ولأسفل، مما يزيد من ارتفاع فتح وإغلاق الماكينة لمزيد من الراحة في الاستخدام.
مكبس هيدروليكي ذو عمودين
هذه السلسلة من المنتجات مناسبة للضغط، والثني، وتشكيل جميع أنواع الأجزاء، بما في ذلك ختم المسافات البادئة، والتشويه، والتثقيب، واللكم، والتمدد الخفيف للأجزاء الصغيرة. كما أنها مناسبة لتشكيل منتجات المساحيق المعدنية.
وبفضل التحكم الكهربائي، فإنها تتمتع بإمكانيات الحركة الوظيفية والدورة شبه الأوتوماتيكية، والتي يمكن أن تحمي من وقت تأخير الضغط.
كما أن لها اتجاه كتلة منزلقة جيدة، وسهلة التشغيل والصيانة، وتتمتع بمتانة اقتصادية.
يمكن للمستخدمين إضافة أدوات حرارية وأسطوانة قاذف وشاشة عرض الحركة ووظائف العد حسب الحاجة. يعتمد المكبس الهيدروليكي ثنائي الأعمدة على قانون باسكال ويستخدم نقل ضغط السوائل.
هناك العديد من أنواع المكابس الهيدروليكية ثنائية الأعمدة، والتي يمكن تقسيمها إلى مكابس زيت ومكابس ماء بناءً على نوع السائل الذي ينقل الضغط.
تنتج المكابس المائية ضغطًا كليًا كبيرًا وغالبًا ما تستخدم في التشكيل والختم.
تنقسم مكابس الحدادة إلى تشكيل القوالب مكابس مائية ومكابس مائية حرة التشكيل. تتطلب المكابس المائية للتشكيل بالقالب استخدام قالب، بينما لا تتطلب المكابس المائية للتشكيل الحر استخدام قالب.
الشكل 5 آلية الضغط الهيدروليكي
مساحة الغطاسين الكبير والصغير هي S2 و S1 على التوالي، والقوى المؤثرة عليهما F2 و F1 على التوالي.
وفقًا لمبدأ باسكال، يكون ضغط السائل المحصور متساويًا في كل مكان، أي F2/S2 = F1/S1 = p؛ F2 = F1(S2/S1).
إن تأثير الكسب للضغط الهيدروليكي هو نفس تأثير الكسب الميكانيكي، مما يعني زيادة القوة ولكن لا يتم اكتساب الشغل. ونتيجة لذلك، فإن مسافة حركة المكبس الكبير تساوي S1/S2 مضروبة في المكبس الصغير.
المبدأ الأساسي للمكبس الهيدروليكي هو أن مضخة الزيت تنقل الزيت الهيدروليكي إلى كتل صمامات خرطوشة مدمجة، والتي يتم توجيهها بعد ذلك إلى الحجرة العلوية أو السفلية للأسطوانة من خلال صمام أحادي الاتجاه وصمام تنفيس.
تحت تأثير الزيت عالي الضغط، تبدأ أسطوانة الزيت في التحرك لأعلى ولأسفل.
المكبس الهيدروليكي هو جهاز يستخدم السائل لنقل الضغط، باستخدام قانون باسكال في نقل الضغط داخل حاوية مغلقة.
يتكون نظام المحرك الهيدروليكي للمكبس الهيدروليكي رباعي الأعمدة من آلية الطاقة، وآلية التحكم، والآلية التنفيذية، والآلية المساعدة، ووسيلة العمل.
وعادةً ما يتم استخدام مضخة زيت كآلية طاقة، مع اختيار مضخة واحدة أو أكثر لتلبية متطلبات سرعة تشغيل المشغل.
وسيط العمل
لا تتمثل وظيفة وسيط العمل المستخدم في المكبس الهيدروليكي في نقل الضغط فحسب، بل أيضًا لضمان أن تكون مكونات آلة الضغط الهيدروليكية حساسة وموثوقة وطويلة الأمد وذات تسرب ضئيل.
المتطلبات الأساسية لوسط العمل في المكبس الهيدروليكي هي:
تاريخياً، كان الماء يستخدم كوسيط عمل في المكابس الهيدروليكية.
وفي وقت لاحق، تم إدخال سائل مستحلب بإضافة كمية صغيرة من الزيت إلى الماء لتحسين التزييت وتقليل التآكل.
تم إدخال الزيت المعدني لاحقًا كوسيط عمل في المكابس الهيدروليكية في أواخر القرن التاسع عشر. وكان الزيت يتمتع بخصائص تشحيم جيدة وخصائص مضادة للتآكل ولزوجة معتدلة، مما أدى إلى تحسين أداء المكابس الهيدروليكية.
في النصف الثاني من القرن العشرين، تم تطوير نوع جديد من المحاليل المستحلبة ذات الأساس المائي التي تتميز بأنها "زيت في ماء" بدلاً من "ماء في زيت".
ويتميز هذا المحلول بخصائص مشابهة للزيت، بما في ذلك خصائص التشحيم الجيدة والخصائص المضادة للتآكل، ولكن مع ميزة إضافية تتمثل في احتوائه على القليل من الزيت وكونه أقل قابلية للاشتعال.
ومع ذلك، فإن التكلفة المرتفعة للمستحلبات ذات الأساس المائي قد حدّت من استخدامها على نطاق واسع.
الشكل 6 نظام محرك ماكينة الضغط الهيدروليكي
يتكون نظام قيادة المكبس الهيدروليكي بشكل أساسي من نوعين: محرك المضخة المباشر ومحرك المضخة والمضخة والمضخة المجمعة.
مضخة الدفع المباشر:
في هذا النظام، توفر المضخة سائل عمل عالي الضغط للأسطوانة الهيدروليكية، ويستخدم صمام توزيع لتغيير اتجاه سائل الإمداد.
يُستخدم صمام التدفق الزائد لضبط الضغط المحدود للنظام ويعمل كصمام أمان زائد.
نظام القيادة هذا بسيط في الهيكل، وله عمليات أقل، ويمكن أن يزيد الضغط وينخفض تلقائيًا وفقًا لقوة العمل المطلوبة، مما يقلل من استهلاك الطاقة.
ومع ذلك، يجب تحديد سعة المضخة ومحرك الدفع بناءً على أكبر قوة مطلوبة وأقصى سرعة عمل للمكبس الهيدروليكي.
يُستخدم هذا النوع من أنظمة الدفع بشكل أساسي للمكابس الهيدروليكية المتوسطة والصغيرة الحجم ويمكن استخدامه أيضًا للمكابس الهيدروليكية الكبيرة (مثل 12000T) التي تعمل بالمضخة مباشرةً.
محرك مضخة-مضخة-مضخة:
يحتوي هذا النظام على واحد أو مجموعة من المراكم، وعندما يكون سائل العمل عالي الضغط الذي توفره المضخة فائضًا، يتم تخزينه بواسطة المجمع.
عندما يكون الإمداد غير كافٍ لتلبية الطلب، يتم إمداده بواسطة المجمع.
يمكن اختيار سعة المضخة والمحرك بناءً على متوسط كمية سائل العمل عالي الضغط المطلوبة إذا تم اعتماد هذا النظام.
ومع ذلك، فإن استهلاك الطاقة مرتفع، والنظام يحتوي على العديد من العمليات، والهيكل معقد بسبب ضغط مائع العمل المستمر.
يُستخدم هذا النوع من نظام الدفع للمكابس الهيدروليكية الكبيرة أو مجموعة من نظام الدفع لتشغيل عدة مكابس هيدروليكية.
وفقًا لاتجاه القوة، تصنف المكابس الهيدروليكية إلى أنواع رأسية وأفقية. غالبية المكابس الهيدروليكية عمودية، بينما تلك المستخدمة في البثق أفقية.
من حيث نوع الهيكل، يمكن أن تكون المكابس الهيدروليكية ذات عمودين، وأربعة أعمدة، وثمانية أعمدة, اللحام أنواع الإطارات، وأنواع إطارات لف الشرائط الفولاذية متعددة الطبقات. عادةً ما تكون المكابس الهيدروليكية العمودية المتوسطة والصغيرة من نوع الإطار C.
إن المكبس الهيدروليكي ذو الإطار C مفتوح من ثلاثة جوانب وهو سهل التشغيل، ولكنه يتمتع بدرجة أقل من الصلابة.
المكبس الهيدروليكي ذو إطار اللحام المستخدم في الختم، صلب ومفتوح من الأمام والخلف، ولكنه مغلق من اليسار واليمين.
في المكبس الهيدروليكي للتشكيل الحر رباعي الأعمدة ذي النقل الرأسي ذي النقل الحر، يتم تثبيت أسطوانة الزيت على العارضة العلوية، ويتم تثبيت المكبس بإحكام على العارضة المتحركة.
تتحرك العارضة المتحركة لأعلى ولأسفل تحت ضغط مائع الشغل، مسترشدة بالعمود الرأسي.
تحتوي العارضة المتحركة على مناضد عمل تتحرك للأمام والخلف، مع وجود سندان علوي وسندان سفلي مثبتين على التوالي تحت العارضة المتحركة وعلى طاولة العمل.
يتم دعم قوة العمل بإطار مكون من عوارض وأعمدة علوية وسفلية.
عادةً ما تعتمد المكابس الهيدروليكية للتشكيل الحر الكبيرة والمتوسطة الحجم، والتي يتم تشغيلها عادةً بواسطة نظام تجميع المضخات، على ثلاث أسطوانات عمل لتحقيق قوى عمل ثلاثية المستويات.
توجد أيضًا أسطوانات موازنة وأسطوانات رجوع خارج أسطوانات العمل التي تطبق القوة لأعلى.
وبالمقارنة مع طرق الختم التقليدية، فإن التشكيل المائي يتميز بفوائد تقنية واقتصادية واضحة مثل تقليل الوزن، وتقليل عدد القطع والقوالب، وتحسين الصلابة والقوة، وخفض تكاليف الإنتاج.
تشهد هذه التقنية استخدامًا متزايدًا في مختلف الصناعات، لا سيما في قطاع السيارات.
إن هدف تقليل الوزن الهيكلي واستهلاك الطاقة أثناء التشغيل هو هدف طويل الأجل في صناعات مثل السيارات والطيران والفضاء.
التشكيل المائي هو تقنية تصنيع متقدمة تساعد على تحقيق هذا الهدف، وهو اتجاه في تطوير التصنيع المتقدم.
بالمقارنة مع الختم و تقنيات اللحامفإن التشكيل المائي يتميز بالعديد من المزايا الرئيسية:
انخفاض الوزن وتوفير المواد:
بالنسبة للأجزاء مثل أقواس المحرك وأقواس الرادياتير، يمكن أن تكون الأجزاء المشكلة هيدروليكيًا أخف وزنًا بمقدار 20-40% من الأجزاء المختومة. بالنسبة لأجزاء العمود المتدرج المجوفة، يمكن أن يصل تخفيض الوزن إلى 40-50%.
انخفاض عدد القِطع والقوالب وانخفاض تكاليف القوالب:
عادةً ما تتطلب الأجزاء المشكلة هيدروليكيًا مجموعة واحدة فقط من القوالب، في حين أن العديد من الأجزاء المختومة تتطلب مجموعات متعددة.
أدى التشكيل المائي إلى تقليل عدد أجزاء كتيفة المحرك من 6 إلى 1 وأجزاء كتيفة الرادياتير من 17 إلى 10.
انخفاض التصنيع اللاحق واللحام التجميعي اللاحق:
على سبيل المثال، شهدت دعامة المبرد زيادة في مساحة تبديد الحرارة بمقدار 431 تيرابايت 3 تيرابايت، وانخفاضًا في نقاط اللحام من 174 إلى 20، وانخفاضًا في العمليات من 13 إلى 6، وزيادة في الإنتاجية بمقدار 661 تيرابايت 3 تيرابايت.
Iتحسين القوة والصلابة، خاصةً قوة الإجهاد:
على سبيل المثال، يمكن أن تزيد صلابة قوس المشعاع المشكل هيدروليكيًا بمقدار 39% في الاتجاه الرأسي و50% في الاتجاه الأفقي.
انخفاض تكاليف الإنتاج:
وقد أظهر التحليل الإحصائي للأجزاء المشكّلة هيدروليكيًا أن متوسط تكلفة الإنتاج أقل بمقدار 15-201 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت من الأجزاء المختومة، وتكاليف القوالب أقل بمقدار 20-301 تيرابايت 3 تيرابايت 3 تيرابايت".
يمكن استخدام المكابس الهيدروليكية لمختلف صفيحة معدنية عمليات التشكيل مثل السحب والخراطة والثني والختم. يمكن أيضًا تكييفها لتلبية احتياجات الكبس العامة مع إضافة مخزن الطمس العازل والطمس وأجهزة الطاولة المتحركة، وفقًا لمتطلبات المستخدم.
وبالإضافة إلى التشكيل والتشكيل، يمكن أيضًا استخدام المكبس الهيدروليكي رباعي الأعمدة ثلاثي الأعمدة في التصحيح، والتركيب بالضغط، والتغليف، والتعبئة والتغليف، وكبس القوالب، وكبس الألواح.
تشمل المواد المناسبة لعملية التشكيل الهيدروليكي الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم وسبائك النحاس وسبائك النيكل.
بشكل عام، أي مادة مناسبة لـ التشكيل على البارد يمكن استخدامها في عملية التشكيل الهيدروليكي.
تُستخدم تكنولوجيا التشكيل الهيدروليكي على نطاق واسع في مختلف الصناعات، بما في ذلك مصانع السيارات ومصانع الإلكترونيات ومصانع الأجهزة الكهربائية ومصانع المعالجة الحرارية ومصانع التروس ومصانع قطع غيار تكييف الهواء.
بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم التشكيل الهيدروليكي على نطاق واسع في صناعات السيارات والطيران والفضاء وخطوط الأنابيب. وهو قابل للتطبيق بشكل أساسي في:
| 1 | مضخة التروس |
| 2 | صمام الفائض الهيدروليكي |
| 3 | الملامس المصغر |
| 4 | مفتاح القرب |
| 5 | حلقة على شكل حرف O |
| 6 | حلقة U |
| 7 | حلقة مضادة للغبار |
| 8 | الحلقة الإرشادية |
| 9 | حلقة السلم |
| 10 | ثقب استخدام حلقة YX |
| 11 | حلقة ختم مدمجة |
| 12 | مضخة التروس |
مكبس هيدروليكي 5 أطنان DIY 5 طن
تعمل الأنواع المختلفة من ماكينات الضغط الهيدروليكية بشكل مختلف، وستوفر كل شركة مصنعة للمكابس الهيدروليكية دليل تشغيل مع الماكينة عند التسليم.
يُعد هذا الدليل بمثابة أفضل مادة تدريبية لتعلم النقاط الرئيسية لكيفية استخدام المكبس الهيدروليكي.
بصفتك مستخدمًا لماكينة ضغط هيدروليكية بأربعة أعمدة، يمكنك أيضًا الرجوع إلى دليل مستخدم المكبس الهيدروليكي الخاص بنا للحصول على مزيد من المعلومات.
ملاحظة: تعمل كل ماكينة ضغط هيدروليكية بشكل مختلف، وستوفر الشركة المصنعة دليل تشغيل مع الماكينة. سيكون هذا الدليل أفضل مادة تدريبية لتعلم كيفية استخدام الماكينة.
في هذه المرحلة، يتم الانتهاء من التشغيل الكامل لآلة الضغط الهيدروليكية ويمكن وضعها في الإنتاج.
زيت التشحيم الموصى به لماكينات الضغط الهيدروليكي هو الزيت الهيدروليكي ISO VG 32 أو ISO VG 46 المضاد للتآكل، مع نطاق درجة حرارة تشغيل مثالي يتراوح بين 15 درجة مئوية إلى 60 درجة مئوية (59 درجة فهرنهايت إلى 140 درجة فهرنهايت). توفر هذه الزيوت حماية ممتازة من التآكل والاستقرار الحراري لأنظمة الضغط العالي.
قبل ملء الخزان، يجب أن يخضع السائل الهيدروليكي لترشيح صارم للتخلص من الملوثات التي يمكن أن تضر بأداء النظام وطول عمر المكونات. قم بتنفيذ نظام ترشيح بحد أدنى لنسبة بيتا β10 ≥ 200.
استبدل الزيت الهيدروليكي سنويًا، على أن يتم التغيير الأولي في موعد لا يتجاوز ثلاثة أشهر بعد بدء التشغيل. يجب إجراء تحليل الزيت بانتظام لمراقبة مستويات التلوث وتدهور الزيت.
حافظ على التشحيم المناسب للكتل المنزلقة باستخدام شحم عالي الجودة قائم على الليثيوم. حافظ على الأعمدة الرأسية نظيفة وخالية من الحطام. ضع زيت الماكينة على جميع الأجزاء المتحركة قبل كل دورة تشغيل لتقليل التآكل وضمان سلاسة التشغيل.
بالنسبة للمكبس الذي تبلغ سعته الاسمية 500 طن، فإن أقصى انحراف مسموح به للحمل المركزي هو 40 مم. يمكن أن يؤدي تجاوز هذا الحد إلى حدوث تأثيرات ما بعد الشد، مما قد يؤدي إلى اختلال المحاذاة أو التآكل غير المتساوي أو التلف الهيكلي. تنفيذ أنظمة استشعار الحمل لمنع التحميل الزائد.
معايرة مقاييس الضغط وفحصها مرتين سنويًا باستخدام معدات معتمدة. النظر في استخدام محولات الضغط الرقمية لتعزيز الدقة وقدرات الرصد في الوقت الحقيقي.
خلال الفترات الطويلة من عدم النشاط، قم بتنظيف جميع الأسطح المكشوفة تمامًا وتطبيق طلاء مانع للصدأ عالي الجودة وطويل الأمد. قم بتخزين الماكينة في بيئة يتم التحكم في مناخها قدر الإمكان لتقليل مخاطر التآكل.
تنفيذ جدول صيانة وقائية شامل، بما في ذلك عمليات الفحص المنتظمة لموانع التسرب والخراطيم والمكونات الكهربائية. احتفظ بسجلات صيانة مفصلة واستخدم تقنيات الصيانة التنبؤية، مثل تحليل الاهتزازات والتصوير الحراري، لتحديد المشاكل المحتملة قبل أن تؤدي إلى أعطال.
يتم إجراء الصيانة الأولية لماكينة المكبس الهيدروليكي بعد تشغيلها لمدة 500 ساعة، وتقع المسؤولية في المقام الأول على المشغلين وبدعم من عمال الصيانة.
لبدء الصيانة، تأكد أولاً من إيقاف تشغيل مصدر الطاقة، ثم تابع وفقًا لجدول الصيانة الموضح في الجدول أدناه.
| لا يوجد | المنصب | تفاصيل الصيانة ومتطلباتها |
| 1 | الصيانة الخارجية | 1. نظف السطح الخارجي للمكبس الهيدروليكي، وحافظ على نظافته من الداخل والخارج، بدون صدأ. |
| 2. أكمل المسامير والصواميل والأزرار والعلامات المفقودة وما إلى ذلك. | ||
| 2 | شعاع، دليل العمود | 1. قم بتنظيف السطح الخارجي للعوارض العلوية والسفلية والعوارض المتحركة، وكذلك العمود وسكة التوجيه وكتلة الانزلاق ولوحة الضغط. نظف بدون زيت أو رداء أصفر أو بقعة صدأ. |
| 2. قم بإزالة النتوءات الموجودة على السطح السفلي للعارضة المتحركة والسطح العلوي للعارضة السفلية وكذلك على العمود وسكة التوجيه والمنزلق. | ||
| 3. افحص وأحكم ربط مثبتات قضبان توجيه العارضة والعمود. | ||
| 3 | هيدروليكي، تزييت | 1. قم بمسح وفحص سطح مضخة الزيت والصمام وخزان الزيت وخط الأنابيب وفحصه، نظيف وخالٍ من الصدأ وخالٍ من الزيت، ولا يوجد رداء أصفر، ولا يوجد تسرب. |
| 2. قم بتنظيف كوب الزيت، وشاشة الفلتر، وجرف طريق الزيت، وعلامة الزيت واضحة. | ||
| 3. افحص نوعية الزيت وكميته في خزان الوقود، وأضف زيت التشحيم حسب الاقتضاء. | ||
| 4. فحص المقياس | ||
| 5. افحص تشحيم الأعمدة وقضبان التوجيه. | ||
| 4 | كهربائي | 1. نظف الصندوق الكهربائي بدون أوساخ أو شحوم. |
| 2. تحقق من سلامة الخط، ووصلة حماية الخرطوم موثوقة، وأداء جيد. | ||
| 3. افحص مفتاح الحركة الخاص بالشعاع المتحرك، وتحقق مما إذا كان الإجراء حساسًا وموثوقًا. | ||
| 4. غطاء واقي للسلامة، غطاء واقي للعمود كامل وسهل الاستخدام، غطاء واقي لمفتاح دواسة القدم سليم وآمن وموثوق. | ||
| 5. افحص جهاز التوصيل الصفري وشدّه بإحكام. |
| لا يوجد | المنصب | تفاصيل الصيانة ومتطلباتها |
| 1 | شعاع، دليل العمود | 1. افحص واضبط المستوى الأفقي للعارضة والقضيب التوجيهي وقضيب التوجيه وغطاء التوجيه وكتلة الانزلاق ولوحة الضغط للعمود لتحقيق حركة سلسة وتلبية المتطلبات الفنية. |
| 2. إصلاح أو استبدال الأجزاء المعيبة. | ||
| 2 | هيدروليكي، تزييت | 1. التفكيك والإصلاح صمام الملف اللولبيصمام الطحن وقلب الصمام. |
| 2. تنظيف وفحص مضخة الزيت والأسطوانة والمكبس، وإصلاح النتوءات واستبدال مانع تسرب الزيت. | ||
| 3. افحص مقاييس الضغط. | ||
| 4. إصلاح أو استبدال الأجزاء البالية. | ||
| 5. قم بتشغيل آلة الضغط الهيدروليكية للتحقق مما إذا كانت حركة كل أسطوانة ومكبس سلسة، ولا يوجد زحف. تحقق مما إذا كان صمام الدعم يمكنه إيقاف الحزمة المتحركة في أي موضع بدقة وما إذا كان انخفاض الضغط يفي بمتطلبات العملية. | ||
| 3 | كهربائي | 1. تنظيف المحرك وفحص المحمل واستبدال الشحوم. |
| 2. إصلاح أو استبدال المكونات التالفة. | ||
| 3. تفي الأجهزة الكهربائية بمتطلبات معيار المعدات. | ||
| 4 | الدقة | 1. معايرة مستوى دقة أداة الماكينة وفحصها وضبطها وإصلاحها. |
| 2. الدقة وفقاً لمعايير سلامة المعدات. |
يمكنك الاطلاع على الأعطال الشائعة وحلول استكشاف الأخطاء وإصلاحها لآلة الضغط الهيدروليكية في مقالنا المكتوب السابق.
لوائح السلامة
يجب ألا يقوم بتشغيل المعدات إلا الأفراد المصرح لهم فقط ممن لديهم معرفة شاملة بهيكل ماكينة الضغط الهيدروليكية وأدائها وإجراءات تشغيلها.
لا تحاول أبدًا إصلاح الماكينة أو ضبطها أو العبث بها أثناء تشغيلها. تأكد دائمًا من إيقاف المكبس بالكامل وإلغاء تنشيطه قبل الصيانة.
في حالة حدوث تسرب خطير للزيت، أو تشغيل غير موثوق به، أو ضوضاء عالية، أو اهتزازات مفرطة، أو أي ظروف غير طبيعية أخرى، يجب على المشغل إيقاف تشغيل الماكينة على الفور والتحقيق في السبب الجذري قبل حل المشكلة.
لا تقم بتشغيل الماكينة في ظروف التحميل الزائد أو عند تجاوز الحد الأقصى للانحراف عن المركز. التزم بالقدرة المقدرة للمكبس ومواصفات توزيع الحمولة في جميع الأوقات.
التزم بدقة بالحد الأقصى لشوط المنزلق. يجب ألا يقل الحد الأدنى لارتفاع إغلاق القالب عن 600 مم لمنع تلف المكبس وضمان سلامة المشغل.
تأكد من أن جميع المعدات الكهربائية مؤرضة بشكل آمن وموثوق به لمنع المخاطر الكهربائية والأعطال المحتملة.
عند انتهاء كل نوبة عمل، قم بإعادة شريط التمرير إلى أدنى موضع له لتخفيف الضغط الهيدروليكي وتقليل مخاطر الحركة غير المتوقعة.
قم بفحص أجهزة السلامة وصيانتها بانتظام، بما في ذلك الواقيات والستائر الضوئية وأزرار الإيقاف في حالات الطوارئ. لا تقم أبدًا بتجاوز أو تعطيل ميزات السلامة الهامة هذه.
ارتدِ معدات الوقاية الشخصية المناسبة مثل نظارات السلامة وحماية السمع والأحذية ذات الأصابع الفولاذية عند تشغيل المكبس الهيدروليكي أو العمل بالقرب منه.
تنفيذ إجراء الإغلاق/إيقاف التشغيل/التعطيل لأنشطة الصيانة والإصلاح لمنع بدء تشغيل الماكينة أو تنشيطها عن طريق الخطأ.
أصبحت المكبس الهيدروليكي أكثر شيوعًا في الإنتاج الصناعي بسبب التقدم في الصناعة والتكنولوجيا الهيدروليكية.
بغض النظر عما إذا كنت مُصنِّعًا أو مستخدمًا لمكبس هيدروليكي، فمن الضروري أن تفهم كيفية حساب حمولة المكبس الهيدروليكي.
بصفتنا شركة تصنيع محترفة، سنزودك بمعلومات عن مقدار القوة التي يبذلها المكبس الهيدروليكي وأهمية هذه المعلومات.
من أجل تحديد حمولة الأسطوانة الهيدروليكية، من الضروري معرفة ضغط عمل النظام الهيدروليكي والقطر الداخلي والقطر الخارجي لقضيب الأسطوانة (وهو ما سيكون مطلوبًا عند حساب قوة الشد للأسطوانة الهيدروليكية).
معادلة معادلة حساب حمولة المكبس الهيدروليكي:
قوة الدفع للأسطوانة الهيدروليكية = مساحة المقطع الداخلي للأسطوانة الهيدروليكية (أو مساحة مقطع المكبس) × ضغط العمل
مساحة المقطع الداخلي للأسطوانة الهيدروليكية = π*D2/4 = 3.14 × D2 ÷ 4
ضغط التشغيل: يساوي الضغط الموضح على مقياس الضغط أثناء تشغيل الحمل الأقصى
على سبيل المثال:
بافتراض أن القطر الداخلي للأسطوانة الهيدروليكية 10 سم وضغط العمل 16 ميجا باسكال (160 كجم قدم).
يمكن حساب مساحة المقطع الداخلي للأسطوانة الهيدروليكية على النحو التالي: 3.14×10×10×10×10÷4=78.5 سم2
لذلك، يمكن حساب قوة الدفع على النحو التالي: 78.5 × 160 = 12560 كجم = 12.56 طنًا.
لتسهيل الأمر، قمنا بإنشاء حاسبة حمولة المكبس الهيدروليكي.
باستخدام هذه المعادلة، يمكننا تحديد الحمولة الطنية للمكبس الهيدروليكي الذي اشتريناه أو نتطلع إلى شرائه بسرعة، وتجنب دفع سعر مرتفع لمعدات ذات حمولة منخفضة.
بالإضافة إلى ذلك، يمكننا حساب ضغط العمل للمكبس الهيدروليكي الخاص بنا باستخدام هذه المعادلة من أجل منع التحميل الزائد على المعدات وتحسين طول عمرها وأدائها.
قبل شراء ماكينة ضغط هيدروليكية، قد تتساءل عن الحجم الأنسب لاحتياجاتك. يمكن حل هذه المشكلة بسهولة باستخدام معادلة حساب حمولة المكبس الهيدروليكي الموضحة أعلاه.
ومع ذلك، قد تجد نفسك غير متأكد من مكان شراء المكبس الهيدروليكي. هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على قرارك، وهناك العديد من الشركات المصنعة لماكينات المكبس الهيدروليكي ذات السمعة الطيبة حول العالم.
وعلى الرغم من ذلك، فإن ماكينات الضغط الهيدروليكية الأكثر فعالية من حيث التكلفة غالبًا ما يتم إنتاجها من قبل الشركات المصنعة في الصين.
من المهم أن تأخذ الوقت الكافي للعثور على شركة تصنيع مكابس هيدروليكية موثوقة وجديرة بالثقة، والتي ستزودك بجميع المواصفات اللازمة ومعلومات التكلفة للمكبس الهيدروليكي الذي تحتاجه.
المزيد من القراءة:
ينبع الانبهار بتجارب التكسير بالمكبس الهيدروليكي من الرغبة في فهم خصائص المواد والسلامة الهيكلية تحت قوى الضغط القصوى. تعتمد إمكانات التكسير للمكبس الهيدروليكي في المقام الأول على سعة حمولته، والتي ترتبط مباشرةً بالقوة القصوى التي يمكن أن يبذلها.
عادةً ما تتراوح المكابس الهيدروليكية من وحدات صغيرة توضع فوق الطاولة قادرة على بذل بضعة أطنان من القوة إلى الماكينات الصناعية الضخمة التي يمكن أن تولد آلاف الأطنان. تحدد خواص المادة التي يتم سحقها - مثل قوة الخضوع وقوة الضغط والتصميم الهيكلي - مقاومتها للتشوه والفشل تحت الضغط.
بالنسبة لأولئك الذين لديهم إمكانية الوصول إلى مكبس هيدروليكي في ورشتهم، يمكن أن يوفر إجراء تجارب التكسير المضبوطة رؤى قيمة حول سلوك المواد ومبادئ التصميم الهيكلي. ومع ذلك، من الضروري الالتزام ببروتوكولات السلامة الصارمة، بما في ذلك التشغيل السليم للماكينة، واستخدام معدات الحماية، والتعامل الآمن مع المواد المسحوقة.
بعض المواد الشائعة ومقاومتها العامة للسحق بالمكبس الهيدروليكي:
يمكن للتجارب المستقبلية استكشاف المواد المتقدمة أو الأشكال الهندسية المعقدة أو حتى محاكاة سيناريوهات العالم الحقيقي لتعزيز فهمنا لأداء المواد تحت الأحمال الضاغطة الشديدة. مثل هذه الأبحاث لها تطبيقات عملية في مجالات مثل علوم المواد والهندسة الإنشائية وتحسين عمليات التصنيع.
تشمل القائمة التالية سبعة مصطلحات مهمة في عمليات المكبس الهيدروليكي. في حين أن المهندسين والمشغلين المتمرسين يجب أن يكونوا على دراية جيدة بهذه المفاهيم، إلا أنها قد تكون غير مألوفة للقادمين الجدد. دعونا نفحص كل منها بالتفصيل:
الضغط الاسمي: أقصى ضغط تشغيل مستمر صُمم النظام الهيدروليكي ليتحمله دون المساس بالأداء أو السلامة. يتم التعبير عنه عادةً بوحدة بار أو PSI وهو عامل حاسم في تحديد قدرات المكبس وحدوده.
مانع التسرب الدافع: آلية منع تسرب ديناميكية ضرورية للحفاظ على سلامة السوائل في المكونات المنزلقة للمكبس الهيدروليكي. هذه السدادات، المصنوعة غالبًا من مواد مثل البولي يوريثان أو PTFE، تمنع التسرب وتضمن كفاءة نقل الطاقة أثناء استيعاب الحركة الترددية أو الدوارة.
مخطط الدائرة: تمثيل تخطيطي للنظام الهيدروليكي باستخدام رموز موحدة (ISO 1219-1:2012) لتصوير المكونات مثل المضخات والصمامات والأسطوانات ووصلاتها البينية. هذا المخطط ضروري لتصميم النظام واستكشاف الأعطال وإصلاحها والصيانة.
نظام الدفع الهيدروليكي: الوحدة الأساسية لتحويل الطاقة في المكبس الهيدروليكي، والتي تقوم بتحويل ضغط السوائل إلى قوة ميكانيكية وحركة. وتتكون عادةً من مضخة هيدروليكية وصمامات تحكم ومشغلات (أسطوانات أو محركات) ومكونات مساعدة تعمل جنبًا إلى جنب لتوفير قوة وحركة دقيقة.
وحدة الطاقة الهيدروليكية (HPU): غالباً ما يشار إليها باسم محطة الضغط الهيدروليكي، وهي مصدر الطاقة المركزي للنظام الهيدروليكي. وهي تتألف من خزان، ومضخة (مضخات) هيدروليكية، ومحرك (محركات) كهربائية، وصمامات تحكم، ومرشحات، ومبادلات حرارية، وأجهزة. تقوم وحدة HPU بتوليد السائل الهيدروليكي وتهيئته وتوزيعه لتشغيل عمليات المكبس.
التوازن الهيدروليكي: مفهوم مهم في تصميم المكبس ينطوي على استخدام ضغط السوائل لمواجهة وزن المكونات المتحركة والمكبس نفسه. يعزز هذا التوازن من الكفاءة، ويقلل من التآكل، ويتيح تشغيلًا أكثر سلاسة، خاصةً في المكابس الكبيرة الحجم.
تصريف الزيت: عملية إعادة السائل الهيدروليكي من مكونات النظام المختلفة إلى الخزان. تصميم الصرف السليم أمر بالغ الأهمية لكفاءة النظام، ومنع التجويف والحفاظ على نظافة السوائل. وغالباً ما تتضمن خطوط إرجاع موضوعة بشكل استراتيجي ومرشحات وربما آليات تبريد.
يشير سحب المكبس الهيدروليكي إلى عملية وضع جزء الطمس في القالب أثناء سحب المكبس الهيدروليكي. تتحكم حلقة الطمس في تدفق المعدن لتشكيل قطعة عمل مجوفة.
بشكل عام، يشير السحب العميق إلى قطعة العمل التي يزيد عمقها عن 1/2 من قطرها.
إن عملية الطمس في ماكينة التثقيب تتضمن قطع الصفيحة وتثقيبها لتشكيل الشكل المطلوب. يمكن أن تكون المادة المستخدمة عبارة عن صفيحة واحدة أو شريط متصل.
لا يقتصر الختم على عمليات الطمس فحسب، بل يشمل أيضًا عمليات التشكيل والثني والثقب والتثقيب والتثقيب.
إذا تمت إضافة عملية السحب إلى عملية التثقيب على ماكينة التثقيب، يمكن الإشارة إلى المكبس باسم مكبس التثقيب الهيدروليكي.
بشكل عام، تتميز آلات التثقيب بهيكل بسيط، وسرعة إنتاج سريعة، وكفاءة عالية، مما يجعلها مناسبة للتشكيل بالطمس بكميات كبيرة وبسيطة.
من ناحية أخرى، تُعد المكابس الهيدروليكية أكثر ملاءمة لإنتاج دفعات متوسطة إلى صغيرة مع الحاجة إلى الدقة والعمق والشكل القابل للتغيير.
تتميز هذه المكابس بمتطلبات دقيقة لسرعة المنزلق والضغط والموضع، ويمكن تصنيعها حسب الطلب لتلبية طلبات محددة.
عندما يتطلع العملاء إلى شراء ماكينات المعالجة، يجب عليهم اختيار الماكينات الهيدروليكية أو مكبس ميكانيكي بناءً على احتياجات المعالجة الفعلية.
رافعة هيدروليكية 5 طن مقابل مكبس هيدروليكي 500 طن
بعد قراءة المعلومات المذكورة أعلاه، يجب أن يكون لديك الآن فهم شامل للمكابس الهيدروليكية.
إذا كنت في السوق لشراء مكبس هيدروليكي لورشتك, هذه المقالة على شراء واحدة قد تكون مفيدة لك.
بالإضافة إلى ذلك، يمكنك تواصل معنا للحصول على عرض أسعار لمكبس هيدروليكي.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO