شرح مفصل لتطبيق محامل الكرات في اختيار محركات الأدوات الكهربائية

2.1 المحمل ووظيفته في بنية المحرك

تتضمن هياكل الأدوات الكهربائية الشائعة دوار المحرك (العمود، قلب الدوار، الملفات)، والجزء الثابت (قلب الجزء الثابت، ملفات الجزء الثابت، صندوق التوصيل، الغطاء النهائي، غطاء المحمل، إلخ)، وأجزاء التوصيل (المحمل، مانع التسرب، فرشاة الكربون، إلخ)، بالإضافة إلى مكونات رئيسية أخرى. في جميع أجزاء هيكل المحرك، تتحمل بعض الأجزاء أحمالًا على العمود وأحمالًا شعاعية، لكنها لا تتحرك حركة نسبية داخلية خاصة بها؛ بينما تتحرك أجزاء أخرى حركة نسبية داخلية خاصة بها، لكنها لا تتحمل أحمالًا على المحور أو أحمالًا شعاعية. المحامل فقط هي التي تتحمل أحمالًا على العمود وأحمالًا شعاعية أثناء حركتها النسبية الداخلية (بالنسبة للحلقة الداخلية، والحلقة الخارجية، وجسم الدوران). لذلك، يُعد المحمل نفسه جزءًا حساسًا من هيكل المحرك. وهذا ما يحدد أهمية تصميم المحامل في المحركات الصناعية.

مخطط تحليل المثقاب الكهربائي

2.2 الخطوات الأساسية لتصميم محامل الدوران في المحرك

يشير تخطيط محامل الدوران في محركات الأدوات الكهربائية إلى عملية وضع أنواع مختلفة من المحامل في نظام العمود عند تصميم المهندسين لهيكل محركات الأدوات الكهربائية. ولتحقيق ترتيب صحيح لمحامل المحرك، من الضروري ما يلي:

الخطوة الأولى: فهم حالة عمل محامل الدوران في الأدوات. وتشمل هذه:

- محرك أفقي أو محرك رأسي

عند استخدام الأدوات الكهربائية المختلفة، كالمثقاب الكهربائي والمنشار الكهربائي والمفك الكهربائي والمطرقة الكهربائية وغيرها، يجب التأكد من تركيب المحرك على محامل رأسية أو أفقية، حيث يختلف اتجاه الحمل. ففي المحركات الأفقية، يكون الحمل الناتج عن الجاذبية شعاعيًا، بينما في المحركات الرأسية يكون الحمل الناتج عن الجاذبية محوريًا. وهذا يؤثر بشكل كبير على اختيار نوع المحمل وتصميمه داخل المحرك.

- السرعة المطلوبة للمحرك

ستؤثر متطلبات سرعة المحرك على حجم المحمل واختيار نوع المحمل، بالإضافة إلى تكوين المحمل في المحرك.

- حساب الحمل الديناميكي للمحمل

وفقًا لسرعة المحرك، والطاقة/العزم المقدر، والمعايير الأخرى، يتم الرجوع إلى (GB/T6391-2010/ISO 281 2007) لحساب الحمل الديناميكي لمحامل الكرات، واختيار الحجم المناسب لمحامل الكرات، ودرجة الدقة، وما إلى ذلك.

- متطلبات أخرى: مثل متطلبات التوجيه المحوري، والاهتزاز، والضوضاء، ومنع الغبار، والاختلاف في مادة الإطار، وميل المحرك، وما إلى ذلك.

باختصار، قبل البدء في تصميم واختيار محامل محركات الأدوات الكهربائية، من الضروري أن يكون لديك فهم شامل لظروف العمل الفعلية للمحرك، وذلك لضمان الاختيار المعقول والموثوق للمحامل.

الخطوة 3: تحديد نوع المحمل.

وفقًا للخطوتين الأوليين، يتم النظر في حمل المحمل وهيكل نظام العمود للطرف الثابت والطرف العائم المحددين، ثم يتم اختيار أنواع المحامل المناسبة للطرف الثابت والطرف العائم وفقًا لخصائص المحمل.

3. أمثلة على تصميم نموذجي لمحامل المحرك

تتعدد أنواع تصميمات محامل المحركات. وتتميز بنية محامل المحركات الشائعة الاستخدام بتنوع طرق تركيبها وبنيتها. وفيما يلي مثال على بنية محمل الكرات ذي الأخدودين العميقين الأكثر شيوعًا:

3.1 هيكل محمل كروي مزدوج الأخدود العميق

يُعدّ هيكل محمل الكرات ذو الأخدود العميق المزدوج أكثر هياكل الأعمدة شيوعًا في المحركات الصناعية، ويتكون هيكل دعم العمود الرئيسي فيه من محملي كرات ذوي أخدود عميق. ويرتكز محملا الكرات ذوا الأخدود العميق معًا.

كما هو موضح في الصورة أدناه:

ملف تعريف المحمل

في الشكل، يُمثل محمل طرف امتداد العمود محمل طرف التثبيت، بينما يُمثل محمل الطرف الآخر محمل الطرف الحر. يتحمل طرفا المحمل الحمل القطري على العمود، في حين يتحمل محمل طرف التثبيت (الموجود عند طرف امتداد العمود في هذا التصميم) الحمل المحوري على العمود.

عادةً ما يكون ترتيب محامل المحرك في هذا الهيكل مناسبًا عندما لا يكون الحمل المحوري والشعاعي للمحرك كبيرًا. ومن الشائع اقتران حمل هيكل المحرك الصغير.