مضخة

على ماذا تعتمد سعة المضخة المستخدمة في الشاحنة القلابة؟ هل كل هذا مرتبط بالوزن الذي ترفعه الشاحنة القلابة؟

إن إزاحة المضخة الهيدروليكية المستخدمة في الشاحنات القلابة (المضخات ذات التروس في المقام الأول؛ والمضخات الغاطسة أقل شيوعًا في الشاحنات القلابة الصغيرة والمتوسطة الحجم) هي بالفعل عامل تصميم رئيسي، ولكنها لا تتحدد بشكل مباشر أو فقط من خلال وزن الرفع.

ببساطة: يحدد وزن الرفع ضغط تشغيل النظام المطلوب، بينما تحدد سرعة الرفع (الوقت) بشكل مباشر إزاحة المضخة المطلوبة.

دعونا نحلل العوامل الرئيسية التي تحدد حجم إزاحة المضخة للشاحنات القلابة:

المحدد الأساسي: متطلبات التدفق

تحدد إزاحة المضخة (cc/rev) كمية السائل الهيدروليكي (معدل التدفق) الذي يمكن للمضخة توصيله لكل وحدة زمنية. كلما زاد معدل التدفق، زادت سرعة تمديد أسطوانة الرفع وسحبها، وقل وقت الرفع.

التدفق (لتر/دقيقة) الإزاحة (سم مكعب/دورة) × سرعة المحرك (دورة في الدقيقة) / 1000

لذلك، لتحقيق سرعة الرفع المطلوبة، يلزم إزاحة المضخة التي تلبي معدل التدفق المطلوب.

العوامل المحددة التي تؤثر على اختيار إزاحة المضخة (من الأكثر أهمية إلى الأقل أهمية):

متطلبات وقت الرفع (العامل الأكثر أهمية):

هذا هو مؤشر الأداء الرئيسي لمركبات البناء. يرغب المستخدمون عادةً في رفع جسم السيارة إلى موضعه في أسرع وقت ممكن (على سبيل المثال، الوصول إلى أقصى زاوية له خلال 20-30 ثانية).

كلما زاد الحمولة المراد رفعها، زادت قوة دفع الأسطوانة المطلوبة، ولكن يجب أيضًا تصميم قطر الأسطوانة وفقًا لذلك. تتطلب الأسطوانة ذات القطر الأكبر معدل تدفق أعلى لملءها بسرعة. لذلك، لتلبية وقت الرفع المطلوب، حتى عند نفس سرعة المحرك، يلزم إزاحة مضخة أكبر للشاحنات القلابة ذات الحمولة الأكبر.

نوع آلية الرفع وحجم الاسطوانة:

تتمتع الشاحنات القلابة بمجموعة متنوعة من آليات الرفع، بما في ذلك الرفع الأمامي (مفرد/مزدوج)، والرفع الأوسط ثنائي الأسطوانة، والرفع الخلفي ثنائي الأسطوانة.

يعد قطر الأسطوانة والسكتة الدماغية من المعالم الرئيسية. كلما كان قطر الأسطوانة أكبر وكانت السكتة الدماغية أطول، زاد الحجم الإجمالي للسائل الهيدروليكي المطلوب لإكمال الرفع. لتوصيل هذا القدر من السوائل في فترة زمنية قصيرة، من الضروري وجود مضخة ذات تدفق كافٍ. صيغة الحساب هي:

التدفق المطلوب (لتر/دقيقة) = (حجم الأسطوانة × عدد المصاعد) / زمن الرفع (دقيقة)

ولذلك، فإن حجم الأسطوانة يحدد بشكل مباشر التدفق المطلوب، وبالتالي إزاحة المضخة.

نسبة سرعة إقلاع الطاقة (PTO) وسرعة تشغيل المحرك:

عادةً ما يتم توصيل المضخة الهيدروليكية في الشاحنة القلابة بناقل الحركة عبر مأخذ الطاقة (PTO) ويتم تشغيلها بواسطة المحرك.

تحدد نسبة سرعة PTO العلاقة بين سرعة المضخة وسرعة المحرك (على سبيل المثال، نسبة 1:1 أو 1:0.8).

يعمل المحرك عادة بسرعة محددة أثناء الرفع (مثل السرعة الاقتصادية 1500-1800 دورة في الدقيقة). يجب حساب التدفق الفعلي لإخراج المضخة بناءً على سرعة التشغيل هذه عند تصميم النظام.

إذا كانت نسبة سرعة PTO أصغر أو كانت سرعة رفع المحرك أقل، فيجب تحديد إزاحة أكبر للمضخة للتعويض عن نفس التدفق.

ضغط تشغيل النظام (يرتبط بقوة بوزن الرفع):

هذا يجيب على النصف الثاني من سؤالك. على الرغم من أن الوزن الذي يتم رفعه يعد أمرًا بالغ الأهمية بالفعل، إلا أنه يؤثر بشكل أساسي على ضغط تشغيل النظام، وليس على إزاحة المضخة.

كلما زاد الرفع، كلما زاد الدفع الذي يجب أن تولده الأسطوانة. وفقًا لمعادلة الدفع = الضغط × المساحة، بالنسبة لمنطقة معينة من الأسطوانة، يلزم وجود ضغط أعلى للنظام.

يتم تحديد ضغط النظام بشكل أساسي من خلال الضغط المقدر للمضخة الهيدروليكية وقدرة تحمل الضغط للأسطوانة والصمام والأنابيب. عادةً ما يكون لمضخات التروس حد ضغط مقدر (على سبيل المثال، 16 ميجا باسكال، 21 ميجا باسكال، 25 ميجا باسكال، إلخ). إذا كان الرفع كبيرًا، فمن المهم اختيار المضخات والمكونات ذات معدلات الضغط الأعلى بدلاً من مجرد زيادة الإزاحة.

باختصار: الوزن يحدد الضغط، والسرعة تحدد الإزاحة.

توافق السيارة وقدرة تبديد الحرارة:

تستهلك المضخات ذات الإزاحة الكبيرة التي تعمل تحت ضغط مرتفع قدرة كبيرة للمحرك (الطاقة = الضغط × التدفق). ويتطلب ذلك احتياطيًا كافيًا من طاقة المحرك، وإلا فسيتوقف المحرك أثناء الرفع.

يؤدي التشغيل عالي التدفق والضغط العالي إلى توليد حرارة كبيرة، مما يفرض متطلبات أعلى على نظام تبديد الحرارة للسائل الهيدروليكي (الخزان، والرادياتير). يمكن أن يؤدي تبديد الحرارة غير الكافي إلى ارتفاع درجات حرارة الزيت، مما يؤدي إلى تسريع تدهور الزيت والختم.

مثال:

السيناريو 1: شاحنة قلابة خفيفة (رفع 8 طن)

يمكن استخدام أسطوانة رفع أمامية أحادية المرحلة مع تجويف صغير. وقت الرفع المطلوب هو 20 ثانية.

بعد حساب معدل التدفق المطلوب، يمكن اختيار مضخة تروس 40cc، توفر ما يقرب من 72 لتر/دقيقة عند 1800 دورة في الدقيقة. قد تكون هناك حاجة إلى ضغط نظام يبلغ 14 ميجا باسكال فقط لتلبية قوة الرفع المطلوبة.

السيناريو 2: شاحنة قلابة للخدمة الشاقة (رفع 30 طنًا)

يمكن استخدام أسطوانة رفع أمامية متعددة المراحل (تُعرف عمومًا باسم 'العصا المكونة من خمسة أقسام') ذات تجويف أكبر وشوط أطول. وقت الرفع المطلوب هو أيضًا 25 ثانية.

نظرًا لحجم الأسطوانة الكبير، يلزم معدل تدفق مرتفع جدًا لملئها بسرعة. تشير الحسابات إلى أنه قد تكون هناك حاجة إلى مضخة تروس بإزاحة 100 سم مكعب أو أكبر، قادرة على توفير 180 لترًا في الدقيقة عند 1800 دورة في الدقيقة. في الوقت نفسه، لتوليد قوة رفع كافية، غالبًا ما يتم تصميم ضغط تشغيل النظام ليكون أعلى، مثل 21 ميجا باسكال أو 25 ميجا باسكال.

خاتمة

يعد اختيار إزاحة المضخة الهيدروليكية للشاحنة القلابة عملية منهجية تعتمد على:

العوامل المباشرة: سرعة الرفع المطلوبة (الوقت) وحجم الأسطوانة.

العوامل المهمة ذات الصلة: وزن الرفع (الذي يحدد ضغط تشغيل النظام)، وسرعة المحرك، ونسبة PTO.

العوامل الحاسمة: قوة المحرك وقدرة تبديد حرارة النظام.

ولذلك، فإن إزاحة مضخة الشاحنة القلابة تعتمد بشكل أساسي على سرعة الرفع المطلوبة للمستخدم ومواصفات الأسطوانة. على الرغم من أن وزن الرفع لا يحدد الإزاحة بشكل مباشر، إلا أنه يعمل كأساس لتحديد ضغط تشغيل النظام وحجم الأسطوانة، مما يؤثر بشكل غير مباشر على اختيار الإزاحة. المركبات الأكبر حجمًا، والتي تتطلب عادةً أسطوانات أكبر وسرعات رفع أسرع، تتطلب بطبيعة الحال مضخات أكبر.