المحركات الرئيسية

تُعدّ المحركات الرئيسية في الغالب محركات كهربائية متزامنة وغير متزامنة، تعمل بنظام تحكم مغلق الحلقة. تشمل تطبيقاتها المحركات المُجمّعة أو المُغلّفة للاستخدام في آلات الخراطة والطحن والتجليخ، بالإضافة إلى مراكز التشغيل. كما تحظى محركات المغزل التقليدية ذات المحركات المُغلّفة - والتي تُبرّد بالهواء في الغالب - بشعبية واسعة كمحركات رئيسية. وبالمقارنة مع مغازل المحركات، تُعتبر هذه المحركات أقل تكلفة عند احتساب التكاليف الثانوية لكلا النظامين. فمن جهة، يُتيح وجود علب التروس ضبط سرعة الدوران وعزم الدوران بما يتناسب مع مهمة التشغيل. ومن جهة أخرى، تُسبّب علب التروس قوى شعاعية غير مرغوب فيها، وضوضاء، وزيادة في التآكل.

أصبحت المحركات الرئيسية التي تستخدم محركات مُجمّعة مع مغزل مُدمج متطورة تقنيًا. وبفضل إمكانية الاستغناء عن علب التروس والقوابض، تُتيح هذه المحركات حركة دورانية مركزية دون التعرض لقوى القص. وتتميز هذه المحركات بسلاسة تشغيلها على المدى الطويل وقلة تآكلها، وغالبًا ما تُستخدم في عمليات التشغيل عالية الأداء. ولا يزال تطوير محركات ذات عزم دوران أعلى مكلفًا نسبيًا، إذ يتطلب إما دمج ترس (كوكبي) في المغزل أو اختيار محرك ذي قدرة أعلى. ولإجراء الصيانة الوقائية، ينبغي دمج أجهزة استشعار في المغزل لمراقبة البيانات وجمعها. ولا يزال التبريد بالزيت أو الهواء أو الجليكول ضروريًا.

محركات التغذية

بالنسبة لمحركات التغذية، ينحصر الخيار بين الأنظمة الكهروميكانيكية والهيدروليكية. في حالة محركات التغذية الكهروميكانيكية، يهيمن حاليًا محرك السيرفو الكهربائي المزود بوحدة لولبية كروية على السوق العالمية. فهو يحول الحركة الدورانية إلى حركة خطية. ويُفضل هنا استخدام المحركات المتزامنة ذات الغلاف، نظرًا لحاجتها إلى تلبية متطلبات عالية فيما يتعلق بتحديد المواقع والتشغيل المتزامن والديناميكيات، أكثر من المحرك الرئيسي.

بفضل صلابته الثابتة العالية، يُناسب نظام القيادة التقليدي هذا مجموعة متنوعة من التطبيقات، ولكنه عُرضة للتآكل. وبحسب ظروف التركيب وقوة عزم الدوران المطلوبة، يتم توصيل المحرك المؤازر بالمغزل إما مباشرةً أو، على سبيل المثال، عن طريق سير متزامن.

ينبغي أن تتميز المحركات بمقاومة عالية للتآكل، فضلاً عن صلابة عالية وديناميكية فائقة. يتيح هذا المزيج من الخصائص دقة أعلى وتشغيلاً خالياً من الأعطال على المدى الطويل مقارنةً بما يمكن الحصول عليه باستخدام مجموعة لولبية كروية مماثلة مزودة بنظام قياس موضع غير مباشر.

يُعدّ نظام التحميل للمحرك أحد العوامل التي تحدّ من استخدامه. بالطبع، هذا لا يعني إمكانية الاستغناء عن مجموعات براغي الكرات وحلول المحركات الهيدروليكية عند التعامل مع قوى كبيرة. كما أن عناصر دعم الماكينة، مثل غطاء الرايش وسرعته الانزلاقية القصوى المسموح بها، ودليل العربة وسلوك التخميد الخاص به، قد تحدّ من التطبيق. وتُقابل مزايا محركات الخطية تكاليف استثمارية باهظة، حالت دون تحقيق انتشار عالمي واسع لهذه التقنية حتى الآن.

تُعدّ محركات التغذية الهيدروليكية مطلوبة بشدة عندما يكون لفوائدها تأثير كبير، كما هو الحال في الأماكن الضيقة، وكذلك في التطبيقات التي تتطلب ديناميكية عالية وقوى تغذية كبيرة. وبالطبع، يجب أن يوفر محرك التغذية الهيدروليكي دقة تحديد موضع تصل إلى الميكرومتر. تُظهر التطبيقات العملية أن المحرك الخطي الهيدروليكي يعمل بسلاسة تامة، ويتميز بعمر طويل، ويميل إلى أن يكون أكثر متانة من محرك مماثل مزود بمجموعة لولبية كروية. في محركات التغذية الكهربائية، يجب تركيب كل أداء محدد (عزم الدوران وسرعة الدوران) على حدة. أما المحور الهيدروليكي، فيمكنه سحب الطاقة حسب الحاجة من مُجمِّع السائل الهيدروليكي، مما يقلل من طاقة الإدخال المركبة بنسبة تصل إلى 80%.

محركات مساعدة

تتوفر مجموعة متنوعة من المحركات لتلبية الاحتياجات المطلوبة في تطبيقات المحركات المساعدة. وعلى امتداد نطاق وظائف المحركات المساعدة في أدوات الآلات، لا يوجد اتجاه واضح، كما لا تبرز وحدات معينة مجربة وموثوقة بشكل خاص. ويعتمد الاختيار على التطبيق.

ليس من غير المألوف أن تجمع مجموعة آلات واحدة ذات تسلسل وظائف مغلق بين مجموعة متنوعة من المحركات. توجد أمثلة على ذلك في التطبيقات التي تُستخدم فيها المحركات الكهروميكانيكية للعربات المتحركة رأسيًا أو قطريًا مع تعويض الوزن الهيدروليكي أو الهوائي. هنا، يمكن فهم تعويض الوزن على أنه محرك مساعد سلبي بالمعنى الأوسع، وتتمثل مهمته في تعويض قوة وزن الكتلة المتحركة. يمكن تحقيق تعويض الوزن بعدة طرق، ويُعد النظام الهيدروليكي المزود بمُجمِّع سائل هيدروليكي من أكثرها شيوعًا. إذا كانت قوة الوزن التي تحتاج إلى تعويض صغيرة، فيمكن استخدام نابض غازي هوائي. تكمن مزايا هذه الحلول في سلوكها الديناميكي القابل للتكيف، بالإضافة إلى توازن الطاقة الأمثل.

تُعدّ المحركات الهوائية مثالية للاستخدام في أجهزة المناولة بفضل وزنها الخفيف، وبنية التحكم البسيطة، وسرعة حركتها. تنطبق هذه الميزات على وحدات التغذية والتحميل للأوزان الصغيرة، والتي تُدمج في تدفق قطع العمل في عملية الإنتاج. يُعدّ تثبيت الأدوات وقطع العمل على آلات التشغيل أمرًا بالغ الأهمية، إذ يؤثر على دقة التشغيل وقابليته للتكرار. تمثل المشابك الهيدروليكية نوعًا خاصًا من المحركات المساعدة، وتُستخدم في الآلات ذات التحميل والتفريغ التلقائي لقطع العمل، نظرًا لسهولة أتمتتها. تُسهّل كثافة القوة العالية لعناصر التثبيت تصميم أجهزة التثبيت في أصغر المساحات.

خاتمة

تتوفر مجموعة متنوعة من أنظمة القيادة الكهربائية والهيدروليكية والكهروميكانيكية والهوائية كحلول لتشغيل آلات التشغيل. يحتاج الفريق الهندسي إلى تحديد نوع نظام القيادة الأنسب للمهمة، مع مراعاة مجموعة من القيود. سيقوم مورد أنظمة الأتمتة المتميز، الذي يمتلك خبرة في جميع هذه التقنيات، بدراسة هذه الخيارات وتقديم المشورة للعملاء بشأنها.