رمز المضخة الأساسية
يتكون رمز المضخة الهيدروليكية الأساسية من:
- الدائرة: حدود المكون القياسي
- مثلث مترابط: يشير إلى النظام الهيدروليكي (مملوء) مقابل النظام الهوائي (مخطط)
- سهم الاتجاه: يوضح اتجاه تدفق السائل من المضخة
يمثل هذا الرمز مضخة هيدروليكية أحادية الاتجاه ذات سعة ثابتة. يتدفق السائل في اتجاه واحد فقط، ولا يمكن تغيير حجم الإزاحة.
الشكل 1: رمز المضخة الهيدروليكية الأساسية
(دائرة + سهم اتجاهي + مثلث ممتلئ)
النقطة الأساسية: مضخات التروس, ، والمضخات ذات الريش، والمضخات ذات المكبس، تستخدم جميعها الرمز التخطيطي نفسه. ولا يؤثر الشكل المادي على الرمز وفقًا للمعيار ISO 1219.
رمز المضخة ثنائية الدوران
يُضاف إلى رمز المضخة ثنائية الدوران مثلث اتجاهي ثانٍ على الجانب المقابل. ويشير ذلك إلى أن المضخة قادرة على ضخ السائل من أي من المنفذين حسب اتجاه الدوران.
هذا النوع من المضخات نادر خارج نطاق الآلات المتنقلة المتطورة، لا سيما في الطرازات ذات السعة الثابتة. وعادةً ما تسمح سلسلة من الصمامات الفحصية لأي من المنفذين بالعمل كخزان أو كخط ضغط وفقًا لاتجاه الدوران.
مضخة ذات سعة متغيرة ومعايرة الضغط
الرمز الأساسي
يُضاف رمز المضخة ذات السعة المتغيرة والمعوضة بالضغط:
- سهم متغير تقسيم الرمز بأكمله إلى نصفين — يشير إلى إمكانية تعديل الإزاحة
- سهم صغير إلى اليسار — تشير إلى التغير التلقائي في الإزاحة مع تعويض الضغط
تفصيل الرموز
يكشف الرمز التفصيلي وفقًا لمعيار ISO 1219 عن معلومات إضافية:
وصلة العمود
يمتد العمود إلى اليمين، متصلاً بمحرك رئيسي (رمز محرك احتراق أو محرك كهربائي).
اتجاه الدوران
يشير السهم نصف الدائري إلى الدوران في اتجاه عقارب الساعة. ويتم دائمًا رصد الدوران من منظور طرف العمود.
سهم ذو سعة متغيرة
يشير السهم المائل الذي يقسم المضخة إلى نصفين إلى إمكانية تعديل السعة وفقًا لاحتياجات النظام.
معوض الضغط
يقع على الجانب الأيسر. ويتضمن مستطيلًا مزودًا بنابض، وسهمًا للتغيير، ومدخلًا ثلاثي الأضلاع للتحكم.
تشغيل معوض الضغط
يُزوِّد الخط التوجيهي المتقطع باللون البرتقالي/الأحمر، الممتد من مخرج المضخة، الطاقة التوجيهية. ويعمل ضبط الزنبرك على مقاومة ضغط الخط التوجيهي من أجل ضبط معدل التدفق بشكل متغير. وعندما يتساوى الضغط في اتجاه مجرى التدفق مع ضبط المعوض، يتطابق التدفق مع الطلب تمامًا.
رمز مضخة استشعار الحمل
يحتوي رمز المضخة الحساسة للحمل على عدة مكونات مرقمة من (أ) إلى (ي). ويُعد هذا الرمز أكثر رموز المضخات تفصيلاً في المخططات الهيدروليكية.
المكون (أ) – هيكل المضخة
دائرة المضخة الرئيسية المزودة بسهم متغير قطري. متصلة بمكابس التحيز والتحكم.
المكون (ب) – مكبس التحيز
تعمل القوى على ضخ السائل حتى الوصول إلى السعة الكاملة كلما أمكن ذلك. ويدفع الزنبرك المكبس إلى الأمام.
المكون (ج) – مكبس التحكم
يتميز بقطر أكبر من المكبس المائل. ويتحكم في السعة القصوى من خلال تعديل الشوط.
المكون (د) – معوض الضغط
صمام التنفيس الذي يتحكم في مكبس التحكم. يتحرك عند دخول طاقة التوجيه لتقليل السعة.
المكون (ز) – معوض استشعار الحمل
يستقبل إشارة التوجيه من مخرج المضخة وخط العمل بعد فتحة القياس. يعمل عند ضغط أقل من (د).
المكون (ي) – فتحة القياس
التحكم في التدفق المتغير في خط ضغط النظام. يولد ضغطًا معاكسًا عند انخفاض التدفق.
أوضاع التشغيل
وضع الاستعداد
عندما تبدأ المضخة في العمل مع إغلاق جميع الصمامات الاتجاهية الواقعة في اتجاه التدفق:
- يقوم المكبس المائل الداخلي (ب) بتحريك المضخة بالكامل حتى تصل إلى السعة القصوى
- يرتفع الضغط في خطوط العمل والخطوط التجريبية مع امتلاء الأنابيب بالسائل
- يؤدي الضغط عند المعوض (د) إلى تحريك المعوض إلى اليمين
- تدخل طاقة التشغيل عبر الخط (i) لتعبئة المكبس التحكمي (c)
- المكبس المتحكم (ذو التجويف الأكبر) ينتصر في المواجهة ضد المكبس المتحيز
- يتم تقليل سعة المضخة إلى الحد الأدنى — حيث يقتصر التدفق على تعويض التسرب فقط
- المضخة في وضع الاستعداد
الوضع النشط
عندما يفتح صمام اتجاهي في اتجاه التدفق:
- يؤدي مسار التدفق إلى حدوث انخفاض في الضغط أسفل إعداد المعوض (د)
- يستجيب معوض الضغط (د) لضغط الزنبرك ويعود فجأة إلى الوضع المحايد
- أنابيب التصريف متصلة بالخزان
- تعمل الفتحتان (هـ) و(و) على تخفيف حركة المعوض، مما يمنع حدوث التذبذب
- توازن تدفق المضخة بين مكابس التحيز ومكابس التحكم
- يتناسب التدفق مع الطلب في اتجاه مجرى الأنابيب تمامًا وفقًا لإعدادات معوض الضغط
طريقة عمل معوض استشعار الحمل
يتلقى معوض استشعار الحمل (g) إشارات توجيهية من مصدرين:
- ضغط مخرج المضخة
- خط العمل بعد فتحة القياس (j)
وهي تقارن بين التأثير المشترك لقيمة الزنبرك وإشارة التوجيه المستشعرة للحمل. ويكون إعداد الضغط في (g) أقل من (d) — مما يؤدي عادةً إلى انخفاض في الضغط بمقدار 300 psi عبر الصمام (j).
مثال على ذلك: إذا كان ضغط الحمل 1,000 psi، فإن المضخة تحافظ على الضغط عند 1,300 psi (1,000 psi ضغط الحمل + 300 psi عبر صمام القياس).
مقارنة رموز المضخات
| عنصر الرمز | السعة الثابتة | السعة المتغيرة | مع تعويض الضغط | استشعار الحمل |
|---|
| دائرة بها مثلث | نعم | نعم | نعم | نعم |
| سهم متغير | لا يوجد | نعم (قطري) | نعم (قطري) | نعم (قطري) |
| رمز معوض الضغط | لا يوجد | لا يوجد | نعم (الجانب الأيسر) | نعم |
| معوض استشعار الحمل | لا يوجد | لا يوجد | لا يوجد | نعم |
| مكابس التحيز/التحكم | لا يوجد | لا يوجد | لا يوجد | نعم |
| خطوط تجريبية | لا يوجد | لا يوجد | نعم (متقطعة) | نعم (متقطعة) |
الأسئلة المتداولة
السؤال 1: لماذا تستخدم المضخات التروسية والمضخات ذات الريش والمضخات المكبسية جميعها نفس الرمز التخطيطي؟
وفقًا لمعيار ISO 1219، تمثل الرموز التخطيطية الوظيفة، وليس البنية المادية. تنتج جميع المضخات ذات السعة الثابتة نفس التدفق أحادي الاتجاه بغض النظر عن آليتها الداخلية. يوضح الرمز وظيفة المكون، وليس كيفية عمله من الناحية الميكانيكية.
السؤال 2: ما الذي يشير إليه السهم المتغير الموجود فوق رمز المضخة؟
يشير السهم المتغير إلى أن المضخة ذات سعة قابلة للتعديل. وعند اقترانها برموز أخرى (معاوض الضغط، ومعاوض استشعار الحمل)، فإنها توضح كيف تتغير السعة تلقائيًّا وفقًا لمتطلبات النظام.
السؤال 3: كيف تحافظ المضخة المُعَوَّضة الضغط على ضغط ثابت؟
يعمل ضبط زنبرك معوض الضغط على مقاومة الضغط التوجيهي الصادر من النظام. وعندما يرتفع الضغط في اتجاه مجرى التدفق إلى مستوى ضبط المعوض، يتحرك المعوض لتقليل سعة المضخة. ويؤدي ذلك إلى الحفاظ على ضغط النظام عند القيمة المحددة مع تقليل التدفق بحيث يقتصر على تلبية متطلبات التسرب فقط.
السؤال 4: ما الغرض من معوض استشعار الحمل؟
يعمل معوض استشعار الحمل على تحسين إنتاجية المضخة عند استخدام مشغلات متعددة. فهو يقيس انخفاض الضغط عبر فتحة القياس ويضبط تدفق المضخة لتوفير الضغط المطلوب بالضبط (ضغط العمل مضافًا إليه فارق ضغط بسيط للتدفق). وهذا يمنع التدفق الزائد ويقلل من استهلاك الطاقة.
السؤال 5: لماذا تحتوي المضخة الحساسة للحمل على معوضين؟
يعمل معوض الضغط (d) على تحديد الحد الأقصى لضغط النظام. أما معوض استشعار الحمل (g) فيعمل عند مستوى ضغط أقل لتوليد تدفق عبر صمام القياس مع الحفاظ على ضغط دائرة العمل. ويقومان معًا بتوفير تحكم هيدروليكي فعال بين العرض والطلب.
الخاتمة
تتبع رموز المضخات الهيدروليكية معايير ISO 1219، حيث تمثل الرموز الوظيفة وليس البنية المادية. يشير رمز المضخة الأساسي الذي يتكون من مثلث ممتلئ إلى مضخة هيدروليكية أحادية الاتجاه. أما المضخات ذات السعة المتغيرة فتُضاف إليها سهم مائل. ويُضاف رمز المعوض على الجانب الأيسر في حالة تعويض الضغط. أما المضخات الحساسة للحمل فتُضاف إليها مكونات المعوض الثانوي ومكونات القياس.
إن فهم طريقة عمل المضخة الحساسة للحمل يكشف عن روعة التصميم الهيدروليكي: حيث تستخدم أعمدة ضغط السائل لخلق توازن فعال بين العرض والطلب. فالمضخة توفر بالضبط التدفق والضغط اللذين يحتاجهما كل مشغل في المرحلة التالية من الدائرة، ولا شيء أكثر من ذلك.
