يُعد التعامل مع المعدات الثقيلة مثل شاقات الحطب مهمة صعبة ومرهقة بدنيًا، خصوصًا للمستخدمين الذين يحتاجون لاستخدامها بشكل متكرر. من خلال استخدام المشغلات الخطية الكهربائية، يصبح بإمكان المستخدمين دمج ترقيات توفر أنواعًا لا حصر لها من الإمكانات والراحة. في هذا المقال، سنستعرض كيف تمكن رون إيوارت من ترقية شاقّ الحطب لديه باستخدام مشغلنا الخطي للخدمة الشاقة PA-17 للانتقال تلقائيًا بين الوضعين الأفقي والعمودي.
اختيار مشغل للاستخدام في تقديرات الحساب
لرفع وخفض عارضة شاقّ الحطب الخاص برون، ستكون هناك حاجة إلى مشغل ليكون مصدر الحركة الخطية. كانت البنية المتينة مع مقاومة الغبار والماء مطلبًا لمراعاة الحطام والأمطار أثناء الاستخدام الخارجي. قدّم المشغل الخطي للخدمة الشاقة PA-17 لرون تصنيف الحماية من الدخول المناسب IP65 لخصائص مقاومة الغبار والماء. وبالإضافة إلى ملاءمته للبيئات القاسية الوعرة، توفر مشغلاتنا الخطية الكهربائية للخدمة الشاقة خيارات جاهزة بقوة مصنفة مقدارها 850 lbs مع الحفاظ على سرعة محترمة تبلغ 0.55"/sec عند التحميل الكامل.
اختبار المعلمات باستخدام جدول بيانات Excel
في هذا المشروع، يستخدم رون شاقّ الحطب Brute® بقدرة 30 طن ومحرك 250cc كامل العارضة بالبنزين، رقم الطراز: YTL-140-701 من Menards. وقد سرّ رون بمشاركة جدول بياناته Excel مع قرائنا كنقطة مرجعية للانطلاق عند حساب القوة ومواضع التثبيت لمشاريع مشابهة. يتيح جدوله للمستخدمين إدخال مواصفات قوة المشغل، وأقصر طول، وأطول طول ضمن خلايا باللون الأزرق. يمكن للمستخدمين بعد ذلك التجربة بتكويناتهم الخاصة ضمن خلايا باللون الأصفر. ستظهر خلايا تحذير باللون الأحمر إذا تم تجاوز الطول الأدنى أو الأقصى للمشغل.
يرجى الاطلاع على جدول البيانات المرفق للاطلاع على قوى المشغل المُخفضة. يمكن استخدام الجدول للمساعدة في:
- تعظيم القوة المخفضة للمشغل.
- إيجاد الإحداثيات لكل جهة من المشغل غير المعاقة ببنية شاقّ الحطب.
- تحسين مسافة الحركة لإبقائها ضمن طول الشوط 24 بوصة للمشغل.
تظهر المواقع المحددة لنقاط الارتكاز النهائية للمشغل في الصف 18.
- الإحداثيات (x1, y1) هي نقطة نهاية المشغل السفلية بالبوصة نسبةً إلى نقطة ارتكاز العارضة.
- الإحداثيات (x2, y2) هي نقطة نهاية المشغل العلوية بالبوصة نسبةً إلى نقطة ارتكاز العارضة.
- دلتا d (طويل-قصير) هي إجمالي مسافة الحركة المستخدمة؛ 22.6 بوصة للموقع النهائي.
- تُعرض القوة العمودية المفتوحة المُخفضة والقوة الأفقية للإغلاق في العمودين O وP.
حساب القوة ومواضع التثبيت
يستلزم تحويل شاقّ الحطب من الوضع الأفقي إلى الوضع العمودي مقدار 70 lbs من القوة العمودية عند مقبض المشغّل لرفع مقبض العارضة الواقع على بعد 42 بوصة أفقيًا من نقطة الارتكاز. وبما أن نقطة رفع المشغل تقع أقرب بكثير إلى نقطة ارتكاز العارضة، فسيستلزم الأمر نحو 196 lbs من القوة العمودية من المشغل بعد تثبيته في مكانه.
القوة العمودية المطبقة من المشغل = القوة المطبقة من المشغل البشري × (نقطة رفع المشغل البشري / نقطة رفع المشغل)
القوة العمودية المطبقة من المشغل = 70 lbs × (42”/15”)
القوة العمودية المطبقة من المشغل = 196 lbs
استخدم رون المعادلات الموجودة في جدول البيانات Excel لمساعدته على الحساب والتركيز على إحداثيات المشغل النهائية المختارة. تم اختبار وتوليد العديد من الاحتمالات، ولكن تم اختيار أفضل الإحداثيات والاحتفاظ بها للحفاظ على تنظيم الجدول. إن التصنيف لـ 850 lbs من القوة الديناميكية يتيح للطراز PA-17-24-850 هامش راحة كبير لهامش أمان جيد. تبلغ القدرة العمودية المخفضة للمشغل استنادًا إلى الإحداثيات النهائية 699 lbs. وهذا يعادل هامش أمان يقارب 3.5 ضعف بافتراض أن القوة المطبقة ستكون حوالي 196 lbs.
هامش الأمان = القدرة العمودية المخفضة / القوة العمودية المطبقة
هامش الأمان = 699 lbs / 196 lbs
هامش الأمان = 3.57
القدرة الكهربائية والحماية
من أجل القدرة الكهربائية، استخدم رون بطارية درّاجة نارية ليثيوم Weize YTX30L-BS بجهد 12 فولت وسعة 12Ah وتصنيف 700CCA مع نظام إدارة البطارية (BMS). استخدم رون في هذا المشروع فيوز شفرة خطي نوع ATO بقيمة 30A، لكنه لا يوصي به إذا كرر المشروع. بدلًا من ذلك، يوصي رون بفيوز ATO بقيمة 20 أمبير يوفر حماية أفضل للمشغل وهو أعلى بنحو 4 مرات مما يلزم لتحريك المشغل.
التحكم بمفاتيح التأرجح
اُستخدم مفتاح تأرجح لحظي ثلاثي المواضع من نوع DPDT كان لدى رون للتحكم بالمشغل. ومن خلال إلزام المشغّل بالإمساك يدويًا بالمفتاح في وضع الرفع أو الخفض، يضمن ذلك عدم وقوعه في نقطة انحشار ويمكنه إيقاف المشغل فورًا إذا لاحظ مشكلة. للمستخدمين الذين يستخدمون فيوز 20A، يوصي رون بمفتاح تأرجح لحظي مشابه لطراز TB2-2G-DC-1 المصنّف 20A عند 12 VDC والمتاح بسعر جيد ومن خلال موزعين مثل Digikey.
استخدام شاقّ الحطب المُرقّى
أثناء التشغيل، وجد رون أن سحب التيار المعتاد لمشغّله يبلغ حوالي 3 أمبير وقد يرتفع مؤقتًا إلى نحو 5 أمبير عند البدء. يستغرق رفع العارضة حوالي 36 ثانية بينما يستغرق خفضها نحو 38 ثانية. وقد استُخدمت حوامل التثبيت BRK-17 لتأمين فتحات التثبيت الأمامية والخلفية لمشغل PA-17 مع السماح بدوران 180 درجة. أما بقية البنية فصُنعت أساسًا من بروفيلات 80/20 من سلسلتي 1010 و1515 بالاقتران مع زوايا وألواح من الألمنيوم.
شاهد فيديو شاقّ الحطب المُرقّى الخاص برون أثناء العمل!
الخلاصة
بفضل المستلزمات المناسبة وبعض الإبداع، أصبح لدى رون الآن شاقّ حطب مُرقّى لراحة وكفاءة أكبر عبر التحويل التلقائي إلى تكوينات مختلفة دون جهد بدني.
شكرًا لك يا رون إيوارت على مشاركة مشروعك! نأمل أن تواصل ترقيات شاقّ الحطب خدمتك على أكمل وجه! ولرؤية المزيد من أعمال رون، تفضل بزيارة موقعه!
https://blueboxdriver.com/bluebox/
إذا كانت لديك أي استفسارات حول مشغلاتنا الخطية الكهربائية أو رغبت في مناقشة منتجاتنا الأخرى بشكل أوسع، فلا تتردد في التواصل معنا! نحن خبراء في ما نقوم به وسنكون سعداء بمساعدتك بكل الطرق الممكنة.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123