ما هي المفكات الكهربائية وكيفية اختيارها؟

لا يوجد أي نوع من أنواع قابض الأمان في مفك براغي كهربائيلذا فإن الهيكل الميكانيكي بسيط، والمعالجة مريحة، والتكلفة منخفضة.

(1) نوع بدون تحكم في عزم الدوران

هذه أداة تعمل بإيقاف التشغيل اليدوي. يُحدد المشغل اكتمال عملية تجميع الخيوط بشكل يدوي، وعليه التركيز على مراقبة العملية. على الرغم من أن العملية تتطلب جهدًا كبيرًا، إلا أنه لا يمكن ضمان جودة التجميع. عندما يتأكد المشغل من اكتمال التجميع، يفصل مصدر الطاقة لإتمام العملية. مع ذلك، ونظرًا لتأثير الطاقة الدورانية بعد انقطاع التيار الكهربائي، غالبًا ما يتلف الأخدود أو الفتحة العرضية؛ وإذا لم يكن المشغل حذرًا، فقد يتوقف المحرك عن العمل لفترة طويلة، مما يقلل من عمر محرك الأداة ومفتاحها. كان هذا النوع من الأدوات يُستخدم في السابق مع براغي الخشب ذات التباعد الكبير، وكان من الضروري ألا تكون سرعة دوران المغزل عالية. في الآونة الأخيرة، لم يعد يُستخدم بشكل أساسي.

على الرغم من أن مواد حشو أكياس النوم تشمل الريش والقطن، إلا أن الريش يتميز بقدرة أفضل على الاحتفاظ بالدفء، كما أنه خفيف الوزن وسهل الطي والتخزين، بالإضافة إلى كونه الأكثر متانة. لذا، سنتناول هنا بشكل أساسي مواد الريش.

لا يزال الريش أفضل مادة عازلة لأكياس النوم حتى الآن. ويُستخدم عادةً ريش الإوز (الرمادي أو الأبيض) أو ريش البط (وبشكل عام، ريش الإوز أفضل من ريش البط). ويعتمد أداؤه على نوع الريش المستخدم وكثافته.

خلال البحث، وجدنا أن بعض المستخدمين الذين لا يولون اهتماماً للجودة يستخدمون مثقاب كهربائي باستخدام مثقاب حلزوني لتثبيت براغي الخشب على ملحقات الحافلة، ورغم انخفاض سعر الأداة، إلا أن جودة التركيب لا يمكن التحكم بها بسبب السرعة الزائدة للمثقاب الكهربائي، مما ينتج عنه نفايات. وسرعان ما ظهرت المشاكل: صدأت رؤوس البراغي بسرعة (بسبب تلف طبقة الحماية بفعل المفك)؛ وتمزقت ملابس الركاب بسبب رؤوس البراغي (لأن بعضها لم يكن مثبتًا بإحكام وكان أعلى من قطعة العمل)؛ وارتدت الشرائط المعدنية الزخرفية أو سقطت (بسبب إحكام ربط بعض البراغي بشكل مفرط مما أدى إلى فشل التوصيل)؛ وأصبح ذراع المقبض مرتخيًا أو ينفتح (بسبب فشل بعض التوصيلات). كل هذه المشاكل يعاني منها الأشخاص الذين يستقلون الحافلات بشكل متكرر.

(2) نوع التحكم في عزم الكبح

كما أنها أداة لا تفصل التيار الكهربائي تلقائيًا. الجهد الكهربائي مرتفع، وتيار الكبح كبير، وعزم الكبح كبير أيضًا. بعد تباطؤ التروس، يكون عزم دوران مجموعة الإخراج كبيرًا أيضًا، والعكس صحيح. فكرة التصميم هي ​​يستخدم هذا النوع من مفكات البراغي الكهربائية محولًا خافضًا للجهد لزيادة عدد الفتحات وضبط الجهد الكهربائي لضبط عزم الربط. لا يزال هذا المنتج يُصنع محليًا. توضح الأسباب التالية أنه نموذج متخلف وغير مرغوب فيه.

① عند جهد معين، لا يكون عزم كبح المحرك ثابتًا. هناك سببان لذلك: أولهما أن ملفات المحرك ترتفع درجة حرارتها. عند الكبح المتكرر لفترات قصيرة، يرتفع مستوى حرارة الملفات بشكل كبير، مما يؤدي إلى اختلاف كبير في تيار الكبح، وبالتالي اختلاف عزم الكبح. أما السبب الثاني فهو أن عزم كبح محرك المبدل يتأثر بموضع الدوار أثناء الكبح. فعندما تكون فرشاة بين جزأين من المبدل، يحدث قصر في أحد عناصر الملفات، فلا يتولد عزم. وعلى العكس، عندما لا يحدث قصر في أي جزء من المبدل، تعمل جميع عناصر الملفات على توليد عزم. لذلك، يتضح أنه كلما زاد عدد صفائح المبدل في المحرك، قل تأثير اختلاف مواضع الدوار على عزم الكبح. مع الأسف، تستخدم مفكات البراغي الكهربائية عادةً محركات تيار مستمر صغيرة ذات مغناطيس دائم. لا يمكن أن يحتوي الدوار على العديد من الفتحات، ويستخدم العديد من شفرات المبدل (استُخدمت ثلاث فتحات وثلاث شفرات في البداية، ثم خمس فتحات وخمس شفرات لاحقًا. أما اليوم، فيُستخدم بشكل أساسي سبع فتحات وسبع شفرات في الخارج. بل إن هناك سبع فتحات وأربع عشرة شفرة لتقليل نبضات عزم الدوران). ونظرًا لتفاوت الجهد بنسبة 10% في سيارات الأجرة الكهربائية الصناعية، فإن التحكم في عزم الدوران الثابت بهذه الطريقة صعب للغاية، أي أن دقة التحكم في عزم الدوران ضعيفة جدًا.

٢ لا يُعدّ الكبح المتكرر حالة تشغيل طبيعية لمحركات التيار المستمر الصغيرة ذات المغناطيس الدائم. فهو يُسبب ارتفاعًا غير طبيعي في درجة حرارة المحرك ويُقصّر عمره. ويزداد الأمر سوءًا إذا قام المشغل، عمدًا أو سهوًا، بإطالة مدة الكبح، مما يُفاقم المشكلة. ③ يؤدي فصل مفتاح الطاقة أثناء كبح المحرك إلى تقصير عمره الافتراضي بشكل كبير. نظرًا لارتفاع التيار أثناء الكبح، تكون الطاقة المغناطيسية المخزنة في ملف الحث كبيرة. عند فصل المفتاح، تنطلق هذه الطاقة بين نقاط التلامس على شكل قوس كهربائي، مما يؤدي إلى تآكل نقاط التلامس، وفي الحالات الشديدة، انصهارها.

④ نظرًا لأن المحرك يعمل بسرعة منخفضة جدًا قبل الكبح مباشرةً، فإن كفاءة هذا النوع من مفكات البراغي الكهربائية منخفضة عمومًا. يمكن استخدام هذا النوع من مفكات البراغي الكهربائية مع خصائص توصيل أقل تطلبًا من النوع A وB وC وE. وصلة من النوع D في Mc》جبل

تتوفر أيضًا خصائص الاتصال.

(3) مفك براغي كهربائي يتم التحكم فيه بالتيار

هي أداة تفصل التيار الكهربائي تلقائيًا. وبناءً على العلاقة بين عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك وتيار المحرك، تم وضع طريقة تحكم لعزم تجميع مفك البراغي الكهربائي عن طريق ضبط قيمة تيار المحرك. كان هذا النوع من مفكات البراغي الكهربائية المنتج الرئيسي في الصين في بداياتها، ولكنه يكاد يكون غير متوفر في الأسواق حاليًا نظرًا لضعف وظيفة التحكم فيه. يتساءل الناس: لماذا تُعد طريقة التحكم هذه مفيدة جدًا لمفاتيح عزم الدوران الثابتة؟ لقد تم إنتاج هذا المنتج واستخدامه، ويمكن أن تصل دقة التحكم في عزم الدوران إلى ±5% من القيمة الكاملة؛ لماذا تُصنّف مفكات البراغي الكهربائية المستوردة حديثًا ضمن نوع التحكم الحالي؟ تُشير الأبحاث إلى أن السبب الرئيسي يكمن في أنه بعد انقطاع التيار الكهربائي، تتحول وظيفة النظام الدوراني لمفك البراغي الكهربائي إلى عزم دوران إضافي غير قابل للتحكم، وهو ما يُشكّل نسبة كبيرة. ويعود ذلك إلى أنه لضمان كفاءة أعلى، تكون نسبة سرعة مُخفّض السرعة في مفك البراغي الكهربائي منخفضة، ولضمان عزم ربط مُحدد، لا يُمكن أن تكون قدرة المحرك النسبية منخفضة جدًا (بعد التحويل، 1500 نيوتن).·يحتاج مفتاح عزم الدوران الثابت M إلى حوالي 0.3 واط من الطاقة المقدرة، بينما يتطلب مفك البراغي الكهربائي M4 طاقة مقدرة تبلغ حوالي 8 واط لتوليد IN·عزم الدوران). لذلك، فإن متوسط ​​طاقة الدوران التي يتحملها عزم وحدة التجميع كبير، وبالتالي فإن عزم الدوران الإضافي غير القابل للتحكم كبير أيضًا. الحل هو تطبيق كبح سريع ومستهلك للطاقة على المحرك فور وصول عزم الدوران إلى النقطة المطلوبة، ثم قطع التيار الكهربائي. في هذه الحالة، يعمل المحرك كـ مولديؤدي ذلك إلى تحويل معظم الطاقة الحركية للنظام الدوار إلى طاقة كهربائية تُستهلك في تسخين المقاوم، مما يجعل التحكم غير قابل للتحكم. يُحسّن التحكم في عزم الدوران الإضافي نطاق التحكم ودقته. في الواقع، تتخذ مفكات البراغي الكهربائية التي تعمل بالتيار من دانيكر (بما في ذلك مفكات البراغي الكهربائية ذاتية التوقف المزودة بقابض أمان عالي الدقة، والتي سيتم ذكرها لاحقًا) هذا الإجراء لتحقيق خصائص تحكم جيدة في التجميع. يتميز مفك البراغي الكهربائي المُحسّن الذي يعمل بالتيار بنطاق تحكم فوري أوسع ودقة تحكم فورية أعلى. وهو مناسب لخصائص تجميع البراغي من الفئات A وB وC وE ذات المتطلبات العالية، كما أنه مناسب للبراغي التي تتوافق مع معيار Mc》خصائص تجميع النوع D من Mt.

نوع قابض الأمان

عادةً ما يتم تركيب آلية قابض أمان عند طرف السرعة المنخفضة لسلسلة نقل الحركة في المفك الكهربائي. عندما يتجاوز عزم النقل (أي عزم التجميع) القيمة المحددة له، يفصل القابض. توجد أنواع عديدة من قوابض الأمان، بما في ذلك قوابض الاحتكاك المناسبة لـ مفكات كهربائية (التي كانت تُستخدم في البدايات، ولكنها نادرة الاستخدام الآن بسبب سهولة تآكلها وحرارتها وأدائها غير المستقر)، وقوابض الأمان من نوع الأسنان، وقوابض الأمان من نوع الكرات، وقوابض الأمان من نوع البكرات. ونظرًا لاحتياجات وتطورات التصميم الهيكلي، توجد اختلافات عديدة في مفكات البراغي الكهربائية الفعلية (على سبيل المثال، بعضها لا يضع القابض على العمود بل على الترس الحلقي الداخلي، ويستخدم عزم رد الفعل لتحقيق وظيفة قابض الأمان)، وهي كثيرة جدًا بحيث لا يمكن حصرها. ولكن الاتجاه العام للتطوير هو التصغير والتبسيط والتحسين وزيادة عدد أسنان التعشيق (الكرات، البكرات) لتقليل عزم الصدم الإضافي، وتحسين دقة التجميع، وزيادة عمر القابض، وتقليل الاهتزاز عند نقطة التلامس بين المشغل ورأس أداة العمل. بعض المنتجات تأتي في 24 قطعة، مما يزيد بالطبع من عبء العمل. يمكن تقسيم هذه الأدوات إلى الفئات التالية وفقًا لمبادئها ووظائفها وخصائصهاs

(1) نوع القابض القسري

هي أداة تعمل بنظام إيقاف التشغيل غير التلقائي. الضغط بين نصفي القابض النشط والمدفوع هو الضغط المحوري الذي يمارسه المستخدم على المفك الكهربائي. لذلك، إذا كان الضغط المحوري كبيرًا، فسيكون عزم فصل القابض كبيرًا، وبالتالي سيكون عزم ربط البرغي كبيرًا أيضًا. والعكس صحيح. تجدر الإشارة إلى أنه في حال عدم إزالة الضغط المحوري بعد الفصل وعدم فصل التيار الكهربائي، سيعمل القابض بشكل دوري ثم يفصل مرة أخرى، مما يؤدي إلى تأثير وعزم ربط إضافي. لذلك، تعتمد نتيجة الربط كليًا على مهارة المستخدم، لذا فهي مناسبة فقط لأنواع الربط A وB وC وE التي لا تتطلب دقة عالية. أما بالنسبة لأنواع الربط D وF التي يكون فيها عزم الربط (Mt) أكبر من عزم الربط (Mc)، فإن هذا النوع من الأدوات يُعد خيارًا مناسبًا طالما أن المستخدم لديه الخبرة الكافية والمسؤولية اللازمة.

(2) نوع قابض التخميد القابل للتعديل

هي أداة فصل غير أوتوماتيكية تعمل بإيقاف التشغيل. يعتمد تصميمها على ضغط نابض قابل للتعديل ليحل محل الضغط المحوري الذي يمارسه المشغل، مما يسمح بالحصول على عزم فصل قابل للتعديل. مع ذلك، فإن دقة عزم الفصل وقابليته للتعديل أفضل بكثير من تلك الخاصة بالقابض القسري، كما أنها لا تُسبب اهتزازًا محوريًا قويًا للأداة عند الفصل. هذا لا يُقلل فقط من الجهد المبذول من قِبل المشغل، بل يُقلل أيضًا من تلف الفتحة أو الفتحة المتقاطعة وطلاءها الناتج عن اهتزاز رأس المفك. لذلك، طالما أوقف المشغل المركبة عند فصل القابض وقلل من تأثير عزم الصدم الإضافي للقابض، يُمكن الحصول على عزم تجميع ثابت نسبيًا قريب من عزم الفصل. بالتالي، يُمكن استخدامها لتجميع الخيوط من النوع A وB وC وE مع متطلبات دقة معينة لعزم التجميع. تجدر الإشارة إلى أن دقة عزم الفصل وعزم التجميع لا تعتمد فقط على معايير تصميم الأداة، بل أيضًا على مستوى مهارة المشغل. أظهرت التجارب أنه إذا تم إبقاء الأداة عمدًا في حالة تعشيق متكررة لفترة طويلة، فإن عزم التجميع يمكن أن يصل إلى ضعفين أو ثلاثة أضعاف عزم الفصل. لذلك، تعتمد جودة التجميع بشكل كبير على مهارة المشغل. كما يمكن للمشغلين ذوي الخبرة العالية تجميع ميزات التجميع من النوع D التي تتجاوز فيها قيمة Mc قيمة Mt، ويمكنهم أيضًا الاستفادة من الفصل المتكرر.

بالإضافة إلى زيادات عزم إضافية لتجميع الوصلات ذات خصائص النوع F. وبطبيعة الحال، سيتسارع تآكل القابض وتقل كفاءة التجميع.

يمكن تقسيم هذا النوع من مفكات البراغي الكهربائية إلى نوعين: مفكات ذات ضبط داخلي ومفكات ذات ضبط خارجي، وذلك بحسب طريقة ضبط ضغط الزنبرك. يتميز النوع ذو الضبط الداخلي بسهولة استخدامه، إلا أنه يتطلب فتح جزء من غطاء آلية التشغيل لضبط ضغط الزنبرك، لذا فهو نادر الاستخدام حاليًا. مع ذلك، لا يزال هذا النوع شائع الاستخدام في مفكات البراغي الكهربائية أحادية الطور المصنعة محليًا. أما النوع ذو الضبط الخارجي، فتقع صامولة ضبط الزنبرك فيه خارج الغطاء، مما يسهل على المستخدم تدويرها لتغيير ضغط الزنبرك وبالتالي تغيير عزم الدوران. في السنوات الأخيرة، اعتمدت مفكات البراغي الكهربائية ذات المغناطيس الدائم المصنعة محليًا، وخاصةً مفكات البراغي الكهربائية التي تعمل بالبطارية والمصنعة بكميات كبيرة، هذا النوع بشكل عام.

نوع قابض إيقاف التشغيل القابل للتعديل

هي أداة تفصل التيار الكهربائي تلقائيًا. بالاعتماد على قابض التخميد القابل للتعديل المذكور سابقًا، تُستخدم كاشفات الموضع، مثل مفاتيح الحد ومحولات هول الكهروضوئية، للكشف عن الإزاحة المحورية للقابض أثناء الفصل وتحويلها إلى إشارات كهربائية، مما يدفع الدائرة الوظيفية إلى فصل التيار عن المحرك، وتنفيذ عملية كبح سريعة تستهلك الطاقة لضمان عدم توليد القابض لعزم دوران إضافي ناتج عن الصدمات المتكررة، بحيث يكون عزم التجميع مساويًا بدقة لعزم الفصل، وتصل قابلية تكرار عزم التجميع إلى ±3% إلى ±5%. لذلك، فهي مناسبة لخصائص التجميع من الأنواع A وB وC وD (حيث Mc> Mt) وE وغيرها من أنواع الخيوط التي تتطلب دقة عالية. في البداية، كانت الدوائر الوظيفية المذكورة أعلاه تستخدم في الغالب دوائر ترحيل بسيطة. أما مؤخرًا، فقد تم اعتماد دوائر إلكترونيات الطاقة. تتميز هذه الأخيرة بسرعة الاستجابة وعدم وجود نقاط تلامس، مما يمنحها أداءً جيدًا وموثوقية عالية.

كيفية اختر مفك براغي كهربائي

نظراً لتنوع استخدامات مفكات البراغي الكهربائية وقطع العمل، تقرر أن تتوافر بأنواع هيكلية مختلفة لتلبية الاحتياجات المتنوعة. هذه هي معضلة الاختيار التي يجب حلها في عملية تطوير مفكات البراغي الكهربائية. من جهة أخرى، يتطلب الأمر من المستخدم تحديد كيفية شراء أدوات التجميع المناسبة له من بين أنواع مفكات البراغي الكهربائية المتعددة، مع مراعاة عوامل التوافر والاقتصاد والكفاءة، وغيرها، بناءً على بيئة عمله وخصائص المكونات المراد تجميعها.

بالنظر إلى بنية وخصائص قطعة العمل، بالإضافة إلى استخدامات المستخدم، تُستخدم مفكات البراغي الكهربائية التي تعمل بالبطارية عمومًا في المنازل والأماكن الصناعية التي لا تتوفر فيها الكهرباء. أما مفكات البراغي الكهربائية ذات القدرة وعزم الدوران العاليين، والمؤلفة من محركات متسلسلة، فتُستخدم في التطبيقات التي تتطلب عددًا كبيرًا من القطع. وللاستخدام المركزي، يُنصح باستخدام مفك براغي كهربائي منخفض الجهد مزود بمصدر طاقة مركزي. أما للاستخدام المتفرق، فيُنصح باستخدام مفك براغي كهربائي منخفض الجهد يعمل بشكل فردي أو مفك براغي كهربائي عالي الجهد. يُعد اختيار النموذج المناسب أمرًا بالغ الأهمية للبحث والتصميم والإنتاج. فالاختيار الأمثل للنموذج يُلبي احتياجات عدد أكبر من المستخدمين المختلفين باستخدام عدد أقل من أنواع المنتجات، مما يُحقق فوائد اقتصادية واجتماعية أكبر. في المقابل، من الضروري جدًا أن يختار المستخدمون أنواعًا مختلفة من مفكات البراغي الكهربائية وفقًا لاستخداماتهم وخصائص تجميع قطع العمل. فالشراء غير المناسب سيؤدي إلى عدم تحقيق الاستثمار للنتائج المرجوة، أو حتى إهداره لعدم إمكانية استخدامه على القطع المطلوبة. ولتحقيق هذه الغاية، ليس من الضروري فقط تصميم المنتجات وفقًا لخصائص تجميع الخيوط المختلفة، ولكن أيضًا تعزيز نشر معرفة المستخدم في هذا المجال.