يعتمد خط حبيبات الإطارات المستعملة على آلة تمزيق هيدروليكية كوحدة تمزيق أولي رئيسية. يدير محرك هيدروليكي منخفض السرعة وعالي العزم أعمدة السكاكين مباشرة، ساحقاً ومقطعاً أسلاك الطوق الفولاذية والمطاط السميك بالضغط والقص، محولاً الإطارات الكاملة إلى قطع أصغر حجماً.
تتميز أسلاك طوق الإطارات الشعاعية بصلادة عالية مع تداخل نسيج الإطار الداخلي، مما ينتج تذبذباً حاداً في قوى المقاومة عند التغذية. يؤدي حدوث انحشار في أنظمة التروس الميكانيكية إلى صدمات قاسية تكسر الأسنان أو تحرق المحركات الكهربائية. يمتص الزيت الهيدروليكي أحمال الصدمات هذه بفضل قابليته للانضغاط، ما يجعله الأنسب لتمزيق المطاط السميك الممزوج بالأسلاك الفولاذية.
يرتكز الاختيار الفني على قدرة صندوق التقطيع على تحمل الصدمات اللحظية وسرعة استجابة إزاحة المضخة الهيدروليكية. لا يكفي احتساب القدرة بالاعتماد على متوسط الطاقة المستهلكة فقط، بل تجب مراجعة الثواني اللازمة لبناء ذروة الضغط في الخط الرئيسي وكيفية تصريف الضغط عبر الصمامات أثناء الدوران العكسي.
| نوع المعدة | المواد المعالجة | المرحلة التشغيلية | معايير التقييم الفني |
|---|---|---|---|
| آلة تمزيق هيدروليكية | إطارات مستعملة كاملة، أطواق إطارات بأسلاك فولاذية | مرحلة التمزيق الأولي وتقليص الحجم | تحمل أحمال الصدمات والانحشار المفاجئ، مع ضبط عزم القص آلياً بتغير ضغط الزيت |
| معدات التقطيع الناعم اللاحقة | قطع مطاطية مفروزة من الحديد، مطاط ممزق أولياً | التحبيب النهائي والتشكيل | تتطلب إزالة الأسلاك الفولاذية مسبقاً، وتعتمد السكاكين على القص عالي التردد لضبط مقاس الحبيبات |
1. ملاءمة خصائص الدفع الهيدروليكي مع أحمال الصدمات العالية في التمزيق الأولي للإطارات
تختلف مقاومة القطع أضعافاً مضاعفة عندما تلامس السكين مداس الإطار مقارنة بلحظة اشتباكها مع أسلاك الطوق الفولاذية عالية الكربون. في أنظمة النقل الميكانيكي، يؤدي الحمل الزائد المفاجئ إلى سخونة المحرك أو انفصال فاصل العزم، ويتسبب توقف غرفة التقطيع المتكرر في تقطع تدفق المواد عبر الخط بالكامل.
تتصل المحركات الهيدروليكية في آلة تمزيق هيدروليكية بأعمدة التقطيع مباشرة. يرتفع ضغط الزيت فور انحشار السكين في سلك فولاذي سميك، فتقلل المضخة متغيرة الإزاحة زاوية القرص المائل فوراً؛ تنخفض سرعة دوران المحرك ويرتفع عزم الخرج إلى أقصاه لقطع السلك دون تعريض عمود الإدارة لصدمات ميكانيكية قاسية.
يعد الدفع الهيدروليكي خياراً أكثر أماناً للمصانع ذات السعات المحدودة في المحولات الكهربائية. يؤدي التشغيل المتكرر للمحركات الكهربائية تحت الحمل الكامل بسبب الإطارات الثقيلة غير منزوعة الأسلاك إلى هبوط جهد الشبكة، بينما يمنع استمرار عمل المحطة الهيدروليكية بضبط متغير انقطاع التيار الكهربائي ويضمن استمرار سيور التغذية في العمل.
2. حساب واختيار محركات الكباسات منخفضة السرعة وعالية العزم ونظام الضخ الرئيسي
يبدأ حساب قدرة آلة تمزيق هيدروليكية من السرعة الخطية لحدود السكاكين لتحديد سرعة دوران العمود والعزم المطلوب. يُمنع تدوير سكاكين تمزيق المطاط بسرعات عالية؛ إذ تؤدي السرعة المفرطة إلى توليد حرارة احتكاكية تذيب المطاط وتجعله يلتصق بالسكاكين مع انزلاق الحد القاطع، بينما يخترق السن جسم الإطار عند السرعات المنخفضة ويقطع كل سلك فولاذي على حدة.
تناسب مضخات الكباسات الحلقية المغلقة متغيرة الإزاحة المقترنة بمحركات كباسات قطرية ذات إزاحة كبيرة ظروف تمزيق الإطارات الشاقة. عند انحشار السكاكين في حلقة الطوق، يرتفع ضغط الزيت خلال أجزاء من الثانية إلى حد القص المقنن موفراً عشرات الآلاف من وحدات نيوتن متر دون الحاجة إلى مخفض سرعة، مما يقلص أجزاء نقل الحركة الميكانيكية بأكثر من النصف.
يمثل القطر الاسمي لمجموعة صمامات التعويض وعكس الاتجاه المعيار الأهم في فحص المسار الهيدروليكي. تتطلب الإطارات المحملة بالرمال والشوائب عكس اتجاه دوران العمود عدة مرات يومياً لفض الاختناقات. تصرف الصمامات ذات القطر الاسمي الكبير الضغط بسرعة أكبر لامتصاص الصدمات الهيدروليكية العكسية، مما يحمي وصلات خراطيم الضغط العالي من التصدع والتسريب.
3. تكوين صندوق التقطيع المقاوم للتآكل ومنطق الحماية ضد الالتفاف والأحمال الزائدة
تنزلق الأسلاك الفولاذية الدقيقة المقطوعة على طول عمود السكاكين نحو الأطراف؛ فإذا اخترقت موانع تسرب كراسي التحميل وتسببت في تلف الشحم، تتعطل المحامل تماماً خلال أيام قليلة. يجب تزويد جانبي صندوق التقطيع بحلقات حجز متاهية الشكل لصد الأسلاك ميكانيكياً وحماية مبيت المحامل.
تحدد سماكة سن السكين وهندستها كفاءة التقاط المواد. تنزلق السكاكين ذات الأسنان المسطحة عند معالجة الإطارات الكاملة غير المقطعة، بينما تشبك الأسنان الخطافية طوق الإطار وتسحبه نحو منطقة القص. يجب أن تكون قاعدة السن الخطافي سميكة بما يكفي لتحمل قوى الدفع الجانبية، لضمان عدم تشوه جوانب السكاكين ومنع اتساع خلوص القص.
يجب ربط برنامج التحكم الكهربائي بصمام تصريف الأمان الرئيسي. إذا استمر وصول ضغط الزيت إلى الحد الأقصى لمدة تتجاوز الوقت المحدد، يوقف نظام PLC المعدة ويطلق إنذاراً فورياً لمنع تفريغ الزيت عبر صمام التصريف لفترات طويلة وتجنب تلف وتصلب موانع تسرب الزيت الهيدروليكي بفعل الحرارة المرتفعة.
الأسئلة الشائعة
- ما هي الوظيفة الأساسية التي تؤديها آلة تمزيق هيدروليكية في خط حبيبات الإطارات المستعملة؟
- توضع هذه الآلة في مقدمة مرحلة التمزيق الأولي لتقطيع الإطارات المستعملة الكاملة إلى كتل مطاطية. وتقطع هيكل الإطار والأسلاك الفولاذية السميكة في الطوق مباشرة عبر عزم دوران مرتفع وسرعة دوران منخفضة، لتغذية مراحل فصل الأسلاك والتقطيع الناعم التالية.
- ما هي تجهيزات منظومة القدرة الواجب التحقق منها عند شراء آلة تمزيق هيدروليكية للإطارات؟
- يجب فحص زمن استجابة التغير في المضخة الهيدروليكية وضغط تشغيل محركات الكباسات القطرية. يضاف إلى ذلك التحقق من القطر الاسمي لمجموعة صمامات تصريف الضغط لعكس الحركة، حيث يحدد ذلك سرعة الدوران العكسي لفض الانحشار ويمنع اهتزاز خطوط الأنابيب وتسرب الزيت.
- كيف تتم صيانة صندوق التقطيع عند التعامل مع إطارات تحتوي على رمال وأسلاك فولاذية؟
- تتطلب الصيانة الدورية تفكيك موانع التسرب على طرفي العمود الرئيسي لفحصها والتأكد من عدم التواء الأسلاك الدقيقة حول المحامل. يجب أيضاً قياس خلوص القص بين جوانب السكاكين باستخدام مقياس التحسس، حيث يؤدي تآكل رؤوس الأسنان أو زيادة الفجوة إلى انحشار المطاط بين السكاكين وارتفاع ضغط الزيت عن معدلاته الطبيعية.