في تجربتي في العمل مع أدوات تصنيع المعادن المختلفة، وجدت أن آلة ثني هيدروليكية تُقدّم ماكينات الثني الهيدروليكية مزايا عديدة تجعلها الخيار الأمثل لعمليات الثني. قدرتها على تطبيق قوة ثابتة ومُتحكّمة تُتيح ثنيًا دقيقًا لمجموعة متنوعة من المواد، مما يُحسّن الدقة والكفاءة. إضافةً إلى ذلك، تتميز ماكينات الثني الهيدروليكية بتعدد استخداماتها، حيث تُناسب مختلف السماكات والأشكال بسهولة. على مرّ السنين، أدركتُ كيف تُحسّن هذه الماكينات الإنتاجية مع تقليل هدر المواد. في هذه المقالة، سأستعرض المزايا الرئيسية لماكينات الثني الهيدروليكية وكيف يُمكن أن تُفيد مشاريع تشغيل المعادن.

في السنوات الأخيرة، أدى تطور تكنولوجيا محركات السيرفو عالية القدرة وعزم الدوران الكبير وانخفاض تكلفتها إلى تزايد استخدام أجهزة محركات السيرفو الكهربائية ذات الصلة. آلة ثني CNC يستخدم على نطاق واسع في صناعة الصفائح المعدنية وقد فتح اتجاهًا جديدًا للمحرك الرئيسي لنظام المؤازرة الكهربائية النقية بدلاً من المحرك الهيدروليكي الرئيسي، وأصبحت الحمولة والإنتاج لآلة الانحناء CNC ذات المؤازرة الكهربائية النقية أكبر فأكبر.

تشرح هذه الورقة البحثية مزايا آلة الثني الكهربائية المُدارة بالسيرفو مقارنةً بآلة الثني الهيدروليكية، من حيث توفير الطاقة، وحماية البيئة، وكفاءة التشغيل، ودقة الثني، وتكلفة الصيانة. تُعدّ آلة الثني الكهربائية المُدارة بالسيرفو اتجاهًا ناشئًا. ولكن في الوقت الحالي، لم تصل هذه الآلة إلى مرحلة النضج بعد، لذا يُمكننا رؤية مزاياها وفهم اتجاه تطورها.

1. توفير الطاقة

تم تصميم آلات الانحناء الهيدروليكية الحديثة لتكون موفرة للطاقة، وتستهلك الطاقة فقط عند الحاجة إليها. تساهم المضخات ذات الإزاحة المتغيرة وأنظمة التحكم المتقدمة في خفض استهلاك الطاقة.

من مزايا تقنية محرك السيرفو الكهربائي الخالص أن طاقة دخل المحرك تتناسب طرديًا مع طاقة الحمل، وأن استهلاك الطاقة كبير أثناء الثني. فعندما يكون المنزلق فارغًا، يكون استهلاك الطاقة منخفضًا. وعند توقف المنزلق، لا يستهلك الكهرباء. مع ذلك، يعمل المحرك الرئيسي والمضخة الهيدروليكية لآلة الثني الهيدروليكية باستمرار، حتى في حالة توقف المنزلق عن العمل.

بالإضافة إلى ذلك، فإن كفاءة النقل الميكانيكي لآلة ثني المؤازرة الكهربائية النقية أكبر من 95%، وكفاءة النقل الهيدروليكي لآلة ثني المؤازرة الهيدروليكية أقل من 80%، وكفاءة مكونات النظام الهيدروليكي أقل بعد الشيخوخة والتآكل.

على سبيل المثال، يبلغ استهلاك الطاقة للهيكل الرئيسي لآلة الثني المؤازرة الكهربائية النقية حوالي 12 كيلوواط. ساعة/يوم، وذلك وفقًا لثماني ساعات عمل في يوم واحد. بينما يبلغ استهلاك الطاقة لآلة الثني الهيدروليكية حوالي 60 كيلوواط. ساعة/يوم، ويبلغ معدل توفير الطاقة لآلة الثني المؤازرة الكهربائية النقية حوالي 80%.

2. حماية البيئة دون تلوث

آلة ثني المؤازرة الكهربائية النقية لا تستخدم الزيت الهيدروليكي، ولا تُغني عن عناء استبداله وتفكيك مكوناته. كما أنها لا تتطلب استبدالًا أو تفكيكًا، ولا تُسبب تسربًا يوميًا للزيت الهيدروليكي، ولا تُعالج نفايات الزيوت ولا تُسبب التلوث.

3. المنزلق سريع وكفاءة الإنتاج عالية

سرعة استجابة محرك السيرفو أعلى من سرعة محرك السيرفو الهيدروليكي. على سبيل المثال، آلة ثني السيرفو الكهربائية النقية بقوة 100 طن، التي طورتها شركة كايفنغ للتحكم العددي، تصل سرعة حركة كتلة الانزلاق إلى 200 مم/ثانية، وتتراوح سرعة العمل بين 0 و20 مم/ثانية؛ بينما الغالبية العظمى من آلات الثني الهيدروليكية من نفس الحمولة تعمل بسرعة أقل من 120 مم/ثانية، وتصل سرعتها إلى 10 مم/ثانية.

تتأثر ماكينة ثني السيرفو الهيدروليكية بتسخين البيئة والنظام الهيدروليكي. لذا، يجب فتح الماكينة لتسخينها مسبقًا أو إيقافها. في حال وجود عطل في النظام الهيدروليكي، يُمكن تحديد المتطلبات الفنية اللازمة لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها في وقت قصير. تتميز ماكينة ثني السيرفو الكهربائية الخالصة بقلة مكوناتها وانخفاض معدل أعطالها، فلا توجد أي مشاكل من هذا القبيل.

لذلك، فإن كفاءة آلة الثني المؤازرة الكهربائية النقية أعلى بنحو مرة واحدة من كفاءة آلة الثني الهيدروليكية ذات نفس الحمولة.

4. دقة عالية في الانحناء

يمكن تعديل سرعة ثني آلة الثني المؤازرة الكهربائية النقية. يمكنها الثني بسماكات ومواد وأطوال ثني مختلفة، مما يُحسّن سرعة الثني ويحافظ على إنتاجية عالية. يعتمد عمود تعويض الانحراف في آلة الثني المؤازرة الكهربائية النقية على جهاز تعويض هيكل VILA، مما يزيد من دقة الثني.

خطأ زاوية الانحناء في آلة الانحناء الهيدروليكية أقل من درجة واحدة، ويتم تشغيل المحرك الرئيسي لآلة الانحناء المؤازرة بواسطة برغي محرك المؤازرة، مما يضمن دقة نقل أعلى. من خلال قياس زاوية انحناء لوحات المواصفات المختلفة، يمكن ضمان أن يكون خطأ زاوية الانحناء في حدود 0.5 درجة.

5. تكلفة صيانة منخفضة

يحتاج زيت هيدروليكي آلة الثني الهيدروليكية إلى استبدال منتظم؛ فالمضخة والصمام والختم عرضة للكسر والتلف بسهولة، كما أن النظام الهيدروليكي عرضة للتلوث، ويصعب اكتشاف الأعطال. بمجرد تلوث النظام الهيدروليكي، يصعب تنظيفه، مما يُسبب تلوثًا بيئيًا. تتميز آلة الثني الهيدروليكية بنظام تشغيل بسيط، وتكلفة صيانة منخفضة، وتحتاج فقط إلى تزييت منتظم.

يهدف تصميم وتصنيع آلة ثني السيرفو الكهربائية النقية إلى تحقيق دقة ثني عالية وكفاءة عالية وموثوقية عالية. وقد أُجري تحليل العناصر المحدودة للسرير والمنزلق لتحسين صلابتهما.

6. ميزات السلامة

تم تجهيز هذه الآلات بمميزات أمان متقدمة، مثل ستائر الضوء، وحراس الأمان، وأزرار التوقف في حالات الطوارئ، مما يضمن سلامة المشغل. تسمح أزرار التوقف في حالات الطوارئ التي يمكن الوصول إليها بسهولة للمشغلين بإيقاف تشغيل الماكينة على الفور في حالة الطوارئ.

ستائر خفيفةتُشكّل الستائر الضوئية حاجز أمان غير مرئي حول الآلة. في حال عرقلة شعاع الضوء بواسطة يد المُشغّل أو أي جسم آخر، ستتوقف الآلة عن العمل لتجنب الإصابة.

حراس السلامة والأسوار:يتم تركيب حواجز مادية مثل الحراس والأسوار حول المناطق الخطرة لمنع الاتصال العرضي بالأجزاء المتحركة.

التحكم باليدين:إن مطالبة المشغل باستخدام كلتا يديه لبدء تشغيل الماكينة يضمن أن تكون يديه بعيدة عن منطقة الخطر أثناء عملية الانحناء.

دواسة قدم مع واقي:عادةً ما تكون دواسة القدم المستخدمة لتشغيل الماكينة مزودة بواقي لمنع التنشيط العرضي.

الكشف التلقائي عن الأدوات:يتم تجهيز بعض الآلات بأجهزة استشعار تعمل على اكتشاف وجود الأدوات وقطع العمل، مما يضمن المحاذاة الصحيحة ويقلل من خطر حدوث أعطال.

حماية من الحمل الزائد الهيدروليكي:تمنع هذه الميزة الماكينة من تطبيق قوة مفرطة قد تؤدي إلى إتلاف الماكينة أو التسبب في وقوع حوادث.

عناصر التحكم في منع الربط ومنع التكرار:تمنع عناصر التحكم هذه الماكينة من الدوران بشكل مستمر، مما يقلل من خطر الإصابات الناتجة عن الحركة المتكررة.

عرض فيديو توضيحي