تؤدي مشغلات فتحات القوارب دورًا حاسمًا على السفن البحرية، إذ تمنع وصول العوامل البيئية إلى المناطق الحساسة، سواء كانت أماكن المعيشة أو المعدات الميكانيكية والإلكترونية. وبحكم وظيفتها، غالبًا ما تكون هذه الفتحات ثقيلة، ما يجعل فتحها يدويًا صعبًا عند الحاجة، خصوصًا في المياه المضطربة. سيستعرض هذا المقال كيفية أتمتة فتحة القارب باستخدام مشغل خطي والعوامل التي ينبغي مراعاتها عند اتخاذ قرار شراء المشغل، لضمان وصول سريع وسهل إلى أي منطقة في القارب تفصلها فتحة.
عوامل اختيار المشغل
هناك العديد من العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار مشغل الفتحة المناسب للقارب. لقد سردنا أدناه أهم النقاط وناقشناها بإيجاز، لضمان حصولك على نظرة شاملة لما ينبغي التفكير فيه قبل التنفيذ.
وزن الفتحة
أولًا، يجب تحديد وزن الفتحة. يمكن تقديره، لكن سيكون أدق وأكثر فاعلية فك الفتحة ووزنها على ميزان الحمّام أو تعليقها بميزان سمك. إذا كان الهدف هو الحصول على مشغل بديل لفتحة قارب، فيمكن استخدام الحمولة التي كان يتحملها المشغل الأصلي كنقطة انطلاق للمشغل الجديد والمحسّن.
طول وعرض الفتحة
تحدد الأبعاد الفيزيائية للفتحة طول المشغل المطلوب. على سبيل المثال، إذا كانت الفتحة طويلة، فستحتاج إلى مشغل بطول شوط أكبر لفتح الفتحة بالكامل.
مواقع التثبيت
من المهم ملاحظة أي مواقع تثبيت ممكنة. لا تثبّت مشغلًا واحدًا على جانب واحد من الفتحة. عند دفع الفتحة للفتح، يُحدِث مشغل رفع فتحة القارب عزوم ليّ على المفصلة المقابلة. بمرور الوقت يمكن أن يؤدي ذلك إلى فشل المفصلات.
بديلًا عن ذلك، إذا استُخدم مشغل واحد فقط، فيجب وضعه في منتصف الفتحة إن أمكن للحد من قوى الليّ. ومع ذلك، قد لا تكون هذه الترتيبة مثالية لمشغل رفع فتحة محرك القارب الذي يتطلب وصولًا غير معاق إلى المحرك. تقل القوة اللازمة لفتح الفتحة كلما اقتربنا من نهاية الفتحة بينما يزداد طول الشوط. وعلى العكس، تزداد القوة المطلوبة لفتح الفتحة باتجاه المفصلة بينما يقل طول الشوط. يوضّح ذلك الأسهم الزرقاء في الشكل أدناه. لذا من المهم إيجاد توازن بين طول الشوط وقوة المشغل. لحسن الحظ، تتوفر مجموعة واسعة من المشغلات المناسبة لمختلف التطبيقات.
من المهم أيضًا التأكد من أن موقع التثبيت قوي بما يكفي لتحمل وزن الفتحة. يمكن تحقيق ذلك باستخدام حاملات تثبيت متوافقة مع المشغل الخطي الذي اخترته.
سرعة التشغيل
هذه ليست نقطة حرجة للغاية، خصوصًا بالنسبة لمشغل خطي لفتحة محرك القارب التي لا تُفتح كثيرًا. ومع ذلك، يجب ملاحظة أن المشغل يبطؤ مع زيادة الحمولة كما يبيّن الرسم البياني أدناه. لذلك، إذا كانت هناك حاجة لسرعة عالية، فقد يتطلب الأمر استخدام مشغل أعلى قدرة قليلًا لتحقيق سرعات أكبر عند الحمولات العالية. على سبيل المثال، يتمتع PA-09 بمجالات مختلفة من السرعة عند حمولات مختلفة، حيث تظهر أعلى السرعات عند الحمولات المنخفضة جدًا.
مزود الطاقة
يجب تحديد المصدر الكهربائي المتاح على القارب، أي هل هو 12 فولت أم 24 فولت تيار مستمر؟ يمكن توريد المشغلات لفولتية مختلفة، لذا يجب تحديد ذلك.
الظروف البيئية
موقع مشغل رفع فتحة القارب مهم لأنه يحدد مستوى الحماية البيئية المطلوب للمشغل. إذا كانت الفتحة على سطح القارب، فستتعرّض للرش وتحتاج إلى تصنيف IP أعلى. وإذا كان القارب سيلامس مياهًا مالحة، فمن الضروري اختيار مشغل بتصنيف IP مرتفع يمكنه أيضًا تحمّل رشاش المياه المالحة شديدة التآكل.
حساب قوة المشغل
بعد تحديد جميع العوامل أعلاه، يمكن تقدير قوة المشغل اللازمة لفتحة القارب لديك. ولتحديد حجم المشغل المطلوب، يجب حساب القوة القصوى. يمكن ذلك برسم مخطط جسم حر بسيط لتصوير جميع القوى المؤثرة على المشغل.
لتبسيط الحساب، نأخذ في الاعتبار أسوأ الحالات فقط، أي عندما تكون الفتحة في وضع الإغلاق. ذلك لأن وزن الفتحة ينتقل بشكل متزايد إلى المفصلة أثناء الفتح، وبالتالي يحتاج المشغل إلى قوة أقل لدفع الفتحة للفتح.
عند افتراض أن الباب في وضع الإغلاق، يمكن تحديد قوة المشغل Fc بحساب العزوم حول النقطة B. يوضّح الشكل أدناه المخطط الحر لوضع الإغلاق.
بتبسيط الفكرة، فإن المركّبة الرأسية (y) لقوة المشغل تساوي وزن الغطاء مضروبًا بنسبة الطول بين القوة المؤثرة وقوة الجاذبية.
ولحساب قوة المشغل المطلوبة Fc، يجب استخدام المركبة y والزاوية ثيتا وفق مثلث القوى أدناه.
يمكن استخدام المعادلة التالية لـ Fc لتحديد قوة المشغل المطلوبة لفتح فتحة قارب بزاوية ابتدائية ثيتا وموقع تثبيت L1.
الخلاصة
سواء كنت تخطط لتركيب مشغل رفع فتحة قارب جديد كليًا، أو اضطررت لاستبدال مشغل فتحة قاربك بسبب عطل، فإن الالتزام بعناية بالعوامل المذكورة أعلاه سيجعل تجربتك سلسة. يمكن معالجة جميع الاعتبارات المذكورة من خلال كتالوجنا الواسع من المشغلات الخطية الكهربائية، ويسعد مهندسونا الداخليون بمساعدتك في أي استفسارات تتجاوز نطاق هذا المقال.
تواصل معنا بهذه الاستفسارات، وسنعود إليك في أسرع وقت ممكن!