السلام عليكم ورحمه الله وبركاته
بسم الله الرحمن الرحيم
الروافع قديما وحديثا
مقدمـــة
في الفيزياء، الرافعة هي أداة تستخدم عند محور أو نقطة ارتكاز مناسبة لمضاعفة القوة الميكانيكية التي يمكن تطبيقها على جسم آخر، ويوصف تأثير الرافعة بالميزة الميكانيكية. والرافعة هي آلة بسيطةو يعتقد البعض ان الروافع هى اول الالات البسيطة التى تم اختراعها وتم وصف الروافع لأول مرة فى عام 260ق.م بواسطة العالم اليونانى ارشميدس
أنواع الروافع
روافع النــوع الأول
هي الروافع التي تقع نقطة ارتكازها بين القوة المؤثرة وبين المقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: المقص(العتلة)
روافع النوع الثاني
هي الروافع التي تقع نقطة مقاومتها بين نقطة الارتكاز والقوة المؤثرة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: كسارة الجوز،عربة الحديقة(فتاحة المياة الغازية)
روافع النوع الثالث
هي الروافع التي تقع قوتها المؤثرة بين نقطة الارتكاز والمقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: الدباسة(الصنارة)
التطبيقات العملية للروافع
1-الرافعات البرجية
تعد الرافعات البرجية من أكثر الأدوات الشائعة الاستخدام في المواقع الإنشائية الكبيرة, حيث ما يصل ارتفاعها عادةً إلى مئات الأقدام في الهواء, كما بإمكانها أن تصل إلى الارتفاع المطلوب مهما كان بعده. وتعمد الطواقم الإنشائية إلى استخدام الرافعات البرجية لإيصال الفولاذ والبيتون والأدوات الضخمة كمشاعل الإستيلين والمولدات بالإضافة إلى تشكيلة واسعة من مواد البناء الأُخرى.
وعند النظر إلى إحدى هذه الرافعات فلا بد لك من أن تتساءل عن السبب في عدم ميلانها إلى الأسفل وعن كيفية قدرة الذراع الطويل على حمل مثل هذه الأوزان بالإضافة إلى التساؤل عن كيفية عمل هذه الرافعات, إذ لا بد من وجود مادة معدة خصيصاً للقيام بهذه العمليات, الأمر الذي سنعمد إلى سنعمل على الإجابة عليه من خلال هذه المقالة بالإضافة إلى ذكر أمور تزيد عن هذه التساؤلات السابقة.
أجزاء الرافعة البرجية:
تتألف كل الرافعات البرجية من نفس الأجزاء الرئيسية التالية:
- القاعدة الرئيسية التي يتم تركيبها على أرضية بيتونية تعمل على دعم الرافعة.
- تتألف القاعدة الرئيسية من السارية (أو البرج) التي تمنح الرافعة وزنها.
- ترتبط بأعلى السارية وحدة الإدارة (الترس والمحرك) والتي تسمح لرافعة بالدوران.
كما توجد ثلاثة أجزاء في أعلى وحدة الإدارة:
- ذراع الرافعة الأفقي الطويل (أو الذراع العامل) الذي يعد الجزء الذي يحمل الثقل. ويمتد الحامل المتحرك (Trolley) على طول الذراع لنقل الوزن من وإلى خارج منتصف الرافعة.
- الذراع الآلي الأفقي الأصغر الذي يحتوي على محركات الرافعة بالإضافة إلى الآلات الكهربائية وأوزان القاعدة البيتونية الكبيرة.
- مركبة العمل.
ويحتوي الذراع الآلي على المحرك الذي يعمل على رفع الثقل, بمشاركة الآلات الكهربائية التحكمية التي تقودها ولولب الكابلات كما يظهر في الصورة التالية:
وتتمركز الآلات التي تقود وحدة الإدارة فوق وحدة (نقل الحركة الكبيرة).
والآن سنعمل على استكشاف مقدار الوزن الذي تستطيع هذه الآلة على حمله.
مقدار الوزن الذي تستطيع رفعه:
تتمتع الرافعة البرجية النموذجية بالخصائص التالية:
- يصل الارتفاع الأكبر غير المدعّم إلى 265 قدم (80 م). وتستطيع الرافعة أن تصل إلى ارتفاع أعلى بكثير من هذا الرقم إذا ما تمّ ربطها بالبناء حيث يرتفع البناء حول الرافعة.
- يبلغ مقدار الوصول الأكبر إلى 230 قدم (70 م).
- تصل قدرة الرفع الكبرى إلى 19.8 طن (18 طن قياسي متري), أو (300 طن- متر) (الطن المتري= 1 طن tonne).
- يصل وزن المقاومة إلى 20 طن (16.3 طن متري).
يبلغ مدى الثقل الأكبر الذي تستطيع الرافعة حمله إلى 18 طن متري (39.690 باوند), لكنها لا تستطيع رفع مثل هذا الوزن إذا تم وضع الثقل في نهاية الذراع العامل. إذ كلما كان الثقل أقرب إلى السارية كلما غدا في مقدور الرافعة أن ترفع الوزن بصورة أمينة وهذا ما تظهره نسبة الـ300 طن متري لك. فعلى سبيل المثال, إذا ما وضع العامل الميكانيكي الثقل على مسافة 30 متر (100 قدم) من السارية, سيغدو في مقدور الرافعة رفع ثقل أقصى يصل إلى 10.1 طن.
وتستخدم الرافعة (مفتاحي تحديد) لتأمين عدم وصول ثقل (العامل الميكانيكي) إلى ما يزي عن الثقل الأعلى للرافعة:
- يعمل مفتاح الثقل الأعلى على تفحّص سحب الكابل, كما يتأكد من عدم زيادة الوزن عن 18 طن.
- ويعمل مفتاح (لحظة الثقل) على التأكد من عدم زيادة نسبة (الطن-متر) الخاصة بالرافعة عندما يتم تحريك الوزن عبر ذراع الرافعة. ويستطيع تركيب الرأس (القططي) الموجود في وحدة الإدارة على قياس حجم الانهيار في ذراع الرافعة بالإضافة إلى تحسّس حالات زيادة الثقل.
من المؤكد أنّ هذه العملية ستشكّل مشكلة كبيرة إذا ما سقطت إحدى هذه الأشياء على موقع العمل. والآن سنعمل على استكشاف الأمر الذي يبقي هذه التركيب الضخمة في مكانها.
لماذا لا تسقط قطعها؟
عندما تنظر إلى إحدى الرافعات البرجية الطويلة سرعان ما سيتبادر إلى ذهنك التساؤل حول السبب في عدم سقوط إحدى هذه التراكيب خاصّةً عندما لا يتم تدعيمها بأي نوع من الأسلاك الداعمة. ويعود السبب في استقرار الرافعة البرجية إلى وجود الطبقة البيتونية الكبيرة بالدرجة الأولى والتي تقوم الشركة الإنشائية بصبّها لعدّة أسابيع قبل عدّة أسابيع من وصول الرافعة. وتصل قياسات هذه الطبقة بصورةٍ نموذجية إلى مربع طول ذراعه يبلغ30 قدم كما تصل سماكة هذه الطبقة (الارتفاع) إلى 4 أقدام أي (10*10*1.3 م), في حين يصل وزنها إلى 400 ألف باوند (182 ألف كغ) (هذه هي قياسات الرافعة الماثلة في الصور, وكما يظهر فإن المراسي الضخمة المتضمنة بعمقٍ هذه الطبقة تعمل على دعم قاعدة الرافعة):
ويتم تثبيت هذه الرافعات بالـ(bolts) لضمان استقرارها. في القسم التالي ستتعلّم كيفية نمو الرافعات البرجية.
مصدر الموضوع تعرفوا الى الرافعات البرجية والية عملها وكيفية تركيبها
بسم الله الرحمن الرحيم
الروافع قديما وحديثا مقدمـــة
في الفيزياء، الرافعة هي أداة تستخدم عند محور أو نقطة ارتكاز مناسبة لمضاعفة القوة الميكانيكية التي يمكن تطبيقها على جسم آخر، ويوصف تأثير الرافعة بالميزة الميكانيكية. والرافعة هي آلة بسيطةو يعتقد البعض ان الروافع هى اول الالات البسيطة التى تم اختراعها وتم وصف الروافع لأول مرة فى عام 260ق.م بواسطة العالم اليونانى ارشميدس
أنواع الروافع
روافع النــوع الأول
هي الروافع التي تقع نقطة ارتكازها بين القوة المؤثرة وبين المقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: المقص(العتلة)
روافع النوع الثاني
هي الروافع التي تقع نقطة مقاومتها بين نقطة الارتكاز والقوة المؤثرة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: كسارة الجوز،عربة الحديقة(فتاحة المياة الغازية)
روافع النوع الثالث
هي الروافع التي تقع قوتها المؤثرة بين نقطة الارتكاز والمقاومة.
ومن الأمثلة على هذا النوع: الدباسة(الصنارة)
التطبيقات العملية للروافع
1-الرافعات البرجية
تعد الرافعات البرجية من أكثر الأدوات الشائعة الاستخدام في المواقع الإنشائية الكبيرة, حيث ما يصل ارتفاعها عادةً إلى مئات الأقدام في الهواء, كما بإمكانها أن تصل إلى الارتفاع المطلوب مهما كان بعده. وتعمد الطواقم الإنشائية إلى استخدام الرافعات البرجية لإيصال الفولاذ والبيتون والأدوات الضخمة كمشاعل الإستيلين والمولدات بالإضافة إلى تشكيلة واسعة من مواد البناء الأُخرى.
وعند النظر إلى إحدى هذه الرافعات فلا بد لك من أن تتساءل عن السبب في عدم ميلانها إلى الأسفل وعن كيفية قدرة الذراع الطويل على حمل مثل هذه الأوزان بالإضافة إلى التساؤل عن كيفية عمل هذه الرافعات, إذ لا بد من وجود مادة معدة خصيصاً للقيام بهذه العمليات, الأمر الذي سنعمد إلى سنعمل على الإجابة عليه من خلال هذه المقالة بالإضافة إلى ذكر أمور تزيد عن هذه التساؤلات السابقة.
أجزاء الرافعة البرجية:
تتألف كل الرافعات البرجية من نفس الأجزاء الرئيسية التالية:
- القاعدة الرئيسية التي يتم تركيبها على أرضية بيتونية تعمل على دعم الرافعة.
- تتألف القاعدة الرئيسية من السارية (أو البرج) التي تمنح الرافعة وزنها.
- ترتبط بأعلى السارية وحدة الإدارة (الترس والمحرك) والتي تسمح لرافعة بالدوران.
كما توجد ثلاثة أجزاء في أعلى وحدة الإدارة:
- ذراع الرافعة الأفقي الطويل (أو الذراع العامل) الذي يعد الجزء الذي يحمل الثقل. ويمتد الحامل المتحرك (Trolley) على طول الذراع لنقل الوزن من وإلى خارج منتصف الرافعة.
- الذراع الآلي الأفقي الأصغر الذي يحتوي على محركات الرافعة بالإضافة إلى الآلات الكهربائية وأوزان القاعدة البيتونية الكبيرة.
- مركبة العمل.
ويحتوي الذراع الآلي على المحرك الذي يعمل على رفع الثقل, بمشاركة الآلات الكهربائية التحكمية التي تقودها ولولب الكابلات كما يظهر في الصورة التالية:
وتتمركز الآلات التي تقود وحدة الإدارة فوق وحدة (نقل الحركة الكبيرة).
والآن سنعمل على استكشاف مقدار الوزن الذي تستطيع هذه الآلة على حمله.
مقدار الوزن الذي تستطيع رفعه:
تتمتع الرافعة البرجية النموذجية بالخصائص التالية:
- يصل الارتفاع الأكبر غير المدعّم إلى 265 قدم (80 م). وتستطيع الرافعة أن تصل إلى ارتفاع أعلى بكثير من هذا الرقم إذا ما تمّ ربطها بالبناء حيث يرتفع البناء حول الرافعة.
- يبلغ مقدار الوصول الأكبر إلى 230 قدم (70 م).
- تصل قدرة الرفع الكبرى إلى 19.8 طن (18 طن قياسي متري), أو (300 طن- متر) (الطن المتري= 1 طن tonne).
- يصل وزن المقاومة إلى 20 طن (16.3 طن متري).
يبلغ مدى الثقل الأكبر الذي تستطيع الرافعة حمله إلى 18 طن متري (39.690 باوند), لكنها لا تستطيع رفع مثل هذا الوزن إذا تم وضع الثقل في نهاية الذراع العامل. إذ كلما كان الثقل أقرب إلى السارية كلما غدا في مقدور الرافعة أن ترفع الوزن بصورة أمينة وهذا ما تظهره نسبة الـ300 طن متري لك. فعلى سبيل المثال, إذا ما وضع العامل الميكانيكي الثقل على مسافة 30 متر (100 قدم) من السارية, سيغدو في مقدور الرافعة رفع ثقل أقصى يصل إلى 10.1 طن.
وتستخدم الرافعة (مفتاحي تحديد) لتأمين عدم وصول ثقل (العامل الميكانيكي) إلى ما يزي عن الثقل الأعلى للرافعة:
- يعمل مفتاح الثقل الأعلى على تفحّص سحب الكابل, كما يتأكد من عدم زيادة الوزن عن 18 طن.
- ويعمل مفتاح (لحظة الثقل) على التأكد من عدم زيادة نسبة (الطن-متر) الخاصة بالرافعة عندما يتم تحريك الوزن عبر ذراع الرافعة. ويستطيع تركيب الرأس (القططي) الموجود في وحدة الإدارة على قياس حجم الانهيار في ذراع الرافعة بالإضافة إلى تحسّس حالات زيادة الثقل.
من المؤكد أنّ هذه العملية ستشكّل مشكلة كبيرة إذا ما سقطت إحدى هذه الأشياء على موقع العمل. والآن سنعمل على استكشاف الأمر الذي يبقي هذه التركيب الضخمة في مكانها.
لماذا لا تسقط قطعها؟
عندما تنظر إلى إحدى الرافعات البرجية الطويلة سرعان ما سيتبادر إلى ذهنك التساؤل حول السبب في عدم سقوط إحدى هذه التراكيب خاصّةً عندما لا يتم تدعيمها بأي نوع من الأسلاك الداعمة. ويعود السبب في استقرار الرافعة البرجية إلى وجود الطبقة البيتونية الكبيرة بالدرجة الأولى والتي تقوم الشركة الإنشائية بصبّها لعدّة أسابيع قبل عدّة أسابيع من وصول الرافعة. وتصل قياسات هذه الطبقة بصورةٍ نموذجية إلى مربع طول ذراعه يبلغ30 قدم كما تصل سماكة هذه الطبقة (الارتفاع) إلى 4 أقدام أي (10*10*1.3 م), في حين يصل وزنها إلى 400 ألف باوند (182 ألف كغ) (هذه هي قياسات الرافعة الماثلة في الصور, وكما يظهر فإن المراسي الضخمة المتضمنة بعمقٍ هذه الطبقة تعمل على دعم قاعدة الرافعة):
ويتم تثبيت هذه الرافعات بالـ(bolts) لضمان استقرارها. في القسم التالي ستتعلّم كيفية نمو الرافعات البرجية.
مصدر الموضوع تعرفوا الى الرافعات البرجية والية عملها وكيفية تركيبها
