كيفية اختيار علبة التروس الأنسب؟

أولاً: السؤال الأول الذي يتطلب تأمّلاً عميقاً: لماذا تحتاج معداتي إلى المخفض ?

 

إن الخطوة الأولى في عملية الاختيار ليست فحص المواصفات الفنية، بل هي توضيح المتطلبات. وكما يبدأ الطبيب بأخذ التاريخ المرضي للمريض، يجب عليك أولاً تحديد الدور الذي تؤديه علبة التخفيض ضمن معداتك:

 

ما هي المهمة الأساسية؟

هل يقتصر دورها على خفض سرعة المحرك لتقليل سرعة الدوران عند المخرج؟ أم ينبغي أن تزيد من عزم دوران المحرك لمنح المعدات قوة دفع أكبر ‘الطاقة ’؟ أم ربما كلا الأمرين معاً؟

وفي معظم الحالات، تقوم علبة التخفيض بأدائها لوظيفتين أساسيتين في آنٍ واحد: تخفيض السرعة وزيادة العزم.

 

في أي الظروف تُستخدم؟

هل معداتك عبارة عن جهاز دقيق لاختبارات طبية؟ أم كاسرة قوية للمناجم؟ أم خط إنتاج آلي عالي السرعة؟ أم ماكينات بناء خارجية تتعرض للرياح والشمس؟

تتطلب بيئات العمل المختلفة (مثل درجة الحرارة والرطوبة والغبار والظروف التآكلية ومتطلبات النظافة) والتطبيقات الصناعية أنواعًا مختلفةً جدًّا من علب التروس، وتصنيفات الحماية، والمواد، ومواصفات عمر الخدمة.

 

ما نوع الحمل؟

هذا أمرٌ بالغ الأهمية! ما ’المتصل بمُخفضك ’المخرج الخاص به؟

(١) حمل منتظم: ينطبق على التطبيقات مثل المراوح والمضخات وأحزمة النقل التي تعمل بسرعة ثابتة (أي أحمال مستقرة)، وبالتالي تكون معايير الاختيار نسبيًّا معتدلة.

(٢) حمل صدمي متوسط: ومن الأمثلة عليه الخلاطات (حيث قد يكون توزيع المواد غير متجانس) وآلات التغليف (التي تعمل بشكل متقطع). ويجب ترك هامش معين من السعة.

(3) حمل صدمي ثقيل: الكسارات، آلات الختم، ودلاء الحفارات. هذه هي الاختبار الأقصى لعلب التروس! وعند اختيار النموذج، ركّز أولًا على مقاومة الصدمات ومعامل الخدمة.

 

ما هو جدول العمل؟

هل تعمل المعدات بشكل مستمر لمدة ٢٤ ساعة في اليوم (الوردية S1)، أم تتبع دورة عمل-راحة (الورديات S3، S5)؟

تؤثر أنماط التشغيل المختلفة تأثيرًا مباشرًا على حساب ارتفاع درجة الحرارة وعمر المخفض.

 

 

ثانيًا: ضبط المعاملات الأساسية: العزم، والسرعة، والقدرة

 

وبمجرد تحديد المتطلبات، نبدأ بالعمل بالأرقام. وتُشكِّل المعاملات التالية الأساس للاختيار:

 

قدرة المحرك (P ₁ ) بوحدة الكيلوواط.

السرعة: هناك سرعة الإدخال (n ₁ ) وسرعة الإخراج المطلوبة (n 2 [الوحدة: دورة في الدقيقة].

وهذا يحدد بشكل مباشر نسبة التخفيض (i).

نسبة التخفيض i = n ₁ ÷ n 2 .

على سبيل المثال، إذا كان المحرك يعمل بسرعة ١٤٥٠ دورة في الدقيقة، وتحتاج إلى إخراج سرعة قدرها ١٤٥ دورة في الدقيقة، فإن i = ١٤٥٠ ÷ ١٤٥ = ١٠.

 

عزم الدوران المطلوب عند المخرج (T 2 ):هذه هي المعلَّمة الأهم على الإطلاق! فهي تحدد مقدار عزم الدوران الذي يجب أن يُخرجه جهاز التخفيض لقيادة الحمولة الخاصة بك. والوحدة المستخدمة عادةً هي نيوتن·متر (Nm).

كيفية حسابه؟ نظريًّا، تحتاج إلى معرفة عزم مقاومة الحمولة. أما عمليًّا، فيستخدم المهندسون غالبًا الصيغ التجريبية، أو يقارنون بين معدات مشابهة، أو يقيسون عزم دوران المحرك اللازم لقيادة الحمولة لاستنتاج هذه القيمة (ولا تنسَ أن تقسم الناتج على نسبة التخفيض وكفاءة الجهاز). ’لا تنسَ أن تقسم الناتج على نسبة التخفيض وكفاءة الجهاز).

وباختصار: فكِّر في كيفية ‘ثقيل ’ و ‘صعب ’ حمولتك هي الدوران.

يُعبَّر عن العلاقة بين القدرة والعزم والسرعة بالمعادلة التالية: ع = ٩٥٥٠ × P ÷ n، حيث يرمز ع إلى العزم (نيوتن·متر)، وP إلى القدرة (كيلوواط)، وn إلى سرعة الدوران (دورة في الدقيقة).

 

عامل الخدمة (ف ₛ ):

كلما زاد تأثير الحمولة، ازدادت قسوة ظروف التشغيل، وازدادت المدة المطلوبة لعمر الخدمة، كان من الضروري أن يكون عامل الأمان أكبر (ويتراوح عادةً بين ١,٢ و٢,٥ أو حتى أكثر). ويُحسب العزم المختار النهائي وفق المعادلة التالية: العزم المختار 2 = العزم النظري ₂ × م ₛ .

 

ثالثاً: مطابقة طريقة التركيب: المساحة والاتصال الذكي

المخفض ليس مكوِّناً معزولاً؛ بل يجب أن يربط المحرك بالحمولة وأن يُثبَّت بشكل آمن على المعدات. وتشمل طرق التركيب الشائعة:

أكسجين طرف الإخراج ：

(1) عمود صلب

(2) عمود مجوف

(3) إخراج بشفة

طرف الإدخال ：

(1) شفة إدخال

(2) عمود إدخال

تركيب الجهاز:

(1) التثبيت على قاعدة: يحتوي المخفض على فتحات تثبيت في قاعدته، وتُثبَّت القاعدة بالمسامير. وهو مستقر وموثوق به، ويُعد النوع الأكثر شيوعًا.

(2) التثبيت بالشفة: تتوفر في طرف إخراج المخفض أو جانبه شفة لتثبيت المعدات، مما يوفر المساحة.

(3) مُثبت بواسطة ذراع العزم: تُستخدم هذه التكوينة عادةً في علب التروس متوسطة الحجم إلى الكبيرة أو في التطبيقات التي تتطلب امتصاص عزم التفاعل، حيث يجب تركيب ذراع عزم لضمان التثبيت الآمن.

*نقاط الاختيار الرئيسية: اختر أقرب تركيبة من حيث الراحة، وتوفر المساحة، والموثوقية، استنادًا إلى تخطيط جهازك، ونوع المحرك (مع أو بدون شفة قياسية IEC)، وأسلوب توصيل الحمل. وتأكد من أن مساحة الرسم التخطيطي كافية — وهذه نقطة بالغة الأهمية!

رابعًا. مراعاة العوامل البيئية والكفاءة: التفاصيل تُحدِّد النجاح أو الفشل

درجة حماية الجهاز (تصنيف IP) : هل يعمل المخفض في بيئات تحتوي على غبار أو ضباب مائي أو خاضعة للغسيل؟ ففي البيئات الخارجية أو القاسية، يلزم درجة حماية أعلى.

 

أسلوب التشحيم وعمر الخدمة:  عادةً ما تُشحَّن علب التخفيض القياسية مسبقًا بالزيت (أو الشحم) في المصنع. ومن أبرز النقاط التي يجب أخذها في الاعتبار:

（1）عمر افتراضي خالٍ من الصيانة: كم تبلغ المدة التي يمكن أن يعمل فيها المخفض دون استبدال الشحوم في الظروف العادية؟ وهذه معلومة بالغة الأهمية خاصةً للمخفضات المُركَّبة في مواقع يصعب الوصول إليها للصيانة.

（2）تشحيم بالزيت: قد تتطلب المخفضات الكبيرة أو الثقيلة نظام تشحيم وتدوير إجباري للزيت مع أنظمة تبريد.

نطاق درجة حرارة التشغيل: هل تكون درجة الحرارة منخفضة جدًّا (كما في غرف التبريد) أم مرتفعة جدًّا (كما في ورش صهر المعادن)؟ يجب أن تكون مواد المخفض المختار وشحومه متوافقة مع هذه الظروف.

 

متطلبات الضوضاء: في البيئات الحساسة للضوضاء (مثل المرافق الطبية والمختبرات)؟ تكون مستويات الضوضاء الناتجة عن علب التروس الكوكبية والمخروطية منخفضة نسبيًّا، كما قد تكون علب التروس الحلزونية أيضًا أكثر همسًا.

 

اللعب الخلفي: أقصى إزاحة زاوية مسموح بها لمُحور الإخراج عندما يكون محور الإدخال ثابتًا. وتتطلب أنظمة التموضع الدقيقة (مثل الطاولات الدوارة) أقل قدر ممكن من التخلّف الزاوي (حتى أقل من دقيقة قوسية واحدة)، في حين يمكن لعلب التروس القياسية أن تتحمل تخلفًا زاويًّا أكبر (أكثر من ١٠ دقائق قوسية). وللتطبيقات عالية الدقة، يُختار عادةً مخفضات كوكبية أو مخفضات من نوع RV.

 

هـ. دليل المزالق العملية: المفاهيم الخاطئة الشائعة في اختيار النموذج

التركيز على القدرة وحدها مع تجاهل العزم هو الخطأ الأولي الأكبر! فالعزم الإخراجي المُصنَّف هو المعلَّمة الأساسية لمُجسَّم المخفض. ويجب تحويل قدرة المحرك إلى سعة العزم الإخراجي عبر نسبة التخفيض والكفاءة لتحديد ما إذا كانت كافية أم لا.

تجاهل عوامل الأمان! فاختيار علب التروس استنادًا فقط إلى عزم الحمل النظري يعرِّض النظام لخطرٍ عالٍ حدوث فشلٍ مفاجئ عند مواجهة صدمات التشغيل أو تقلبات الحمل. لذا يجب دائمًا تطبيق عامل أمان مناسب!

 

اختيار النوع كبير جدًّا أو صغير جدًّا:

كبير جدًّا: يُضيِّع المال! ويؤدي إلى زيادة الحجم والوزن، ويشغل مساحةً قيمةً، ويرفع تكاليف المعدات والقصور الذاتي.

صغير جدًّا: قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، أو الضوضاء المفرطة، أو التآكل السريع، أو قِصَر عمر الخدمة. وفي الحالات الشديدة، قد يحدث كسر في الأسنان أو تصادم بين الأسنان.

وبالتالي، لا بد من إيجاد توازنٍ دقيقٍ بين الموثوقية والتكلفة.

 

إهمال مساحة التركيب وطريقة التركيب: هل المساحة المخصصة للتصميم غير كافية؟ هل طريقة الاتصال غير متوافقة؟ قد يؤدي ذلك إلى فشل التركيب أو حدوث إجهادات زائدة أثناء تركيب إجباري. لذا، يُوصى بالتحقق المسبق من أبعاد الواجهة والمساحة المتاحة!

 

إهمال معاملات ظروف التشغيل/معاملات التطبيق:  توفر عينات العلامات التجارية المعروفة جداول معاملات ظروف التشغيل لمختلف التطبيقات (مثل: الأحمال المنتظمة، أو التأثيرات المعتدلة، أو التأثيرات الشديدة)، والتي تُعتبر مراجع أساسية للاختيار مع مراعاة عوامل الأمان. ويجب دائمًا الرجوع إلى هذه الجداول.

 

ورغم أن اختيار المخفض قد يبدو أمراً صعباً نظراً لعدة معايير تدخل في تحديده، فإن المفتاح يكمن في التركيز على العناصر الأساسية: تحديد المتطلبات، وفهم عزم الدوران بشكلٍ شامل، واختيار النوع المناسب، وضمان التثبيت الصحيح، وأخذ العوامل البيئية في الاعتبار. وتذكّر جيداً: إن المخفض الوحيد الذي يناسب تطبيق معداتك هو الأفضل بالنسبة لك.

إذا كنت بحاجة إلى ذلك، فلا تتردد في الاتصال بممثل المبيعات لدينا لاختيار أفضل منتج مناسب لك.