خصائص واختلافات واستخدامات أربعة عشر نوعًا من المحامل
تُعدّ المحامل من أهمّ المكونات في الآلات والمعدات. وتتمثل وظيفتها الرئيسية في دعم الجسم الميكانيكي الدوّار لتقليل معامل الاحتكاك للحمل الميكانيكي للمعدات أثناء عملية النقل.
وفقًا لاتجاه المحمل أو زاوية التلامس الاسمية، ينقسم المحمل إلى: محمل شعاعي، محمل دفع.
وفقًا لنوع عنصر التدحرج، يتم تقسيمه إلى: محامل كروية، محامل أسطوانية.
بحسب إمكانية محاذاته، ينقسم إلى: محمل ذاتي المحاذاة، ومحمل غير ذاتي المحاذاة (محمل صلب).
وفقًا لعدد أعمدة العناصر الدوارة، يتم تقسيمها إلى: محامل صف واحد، ومحامل صفين، ومحامل متعددة الصفوف.
بحسب إمكانية فصل الأجزاء، يتم تقسيمها إلى: محامل قابلة للفصل، ومحامل غير قابلة للفصل.
بالإضافة إلى ذلك، توجد تصنيفات حسب الشكل الهيكلي والحجم.
تتناول هذه المقالة بشكل أساسي خصائص واختلافات واستخدامات 13 نوعًا شائعًا من المحامل.
توجد زاوية تلامس بين الحلقة والكرة، وتكون زاوية التلامس القياسية 15° و30° و40°. كلما زادت زاوية التلامس، زادت قدرة تحمل الحمل المحوري، وكلما قلت زاوية التلامس، كان ذلك أفضل للدوران بسرعات عالية. يمكن لمحمل الصف الواحد تحمل الحمل القطري والحمل المحوري أحادي الاتجاه. من الناحية الهيكلية، يتشارك محملان كرويان ذوا تلامس زاوي أحادي الصف، مع مجموعة خلفية، الحلقتين الداخلية والخارجية، ويمكنهما تحمل الأحمال القطرية والأحمال المحورية ثنائية الاتجاه.
التطبيقات الرئيسية:
صف واحد: مغزل آلة التشغيل، محرك عالي التردد، توربين غازي، فاصل طرد مركزي، عجلة أمامية صغيرة للسيارة، عمود ترس تفاضلي.
صف مزدوج: مضخة زيت، منفاخ جذور، ضاغط هواء، ناقلات حركة متنوعة، مضخات حقن وقود، آلات طباعة.
كرات فولاذية مزدوجة الصف، ومسار الحلقة الخارجية كروي الشكل، لذا يمكنه ضبط عدم محاذاة العمود تلقائيًا بسبب انحراف أو عدم محاذاة العمود أو الغلاف، ويمكن تركيب محمل التجويف المخروطي بسهولة على العمود باستخدام أدوات التثبيت، وهو مصمم أساسًا لتحمل الأحمال الشعاعية.
الاستخدامات الرئيسية: آلات النجارة، وعمود نقل الحركة في آلات النسيج، والمحامل الكروية المثبتة عمودياً.
هذا النوع من المحامل مزود بأسطوانات كروية بين الحلقة الخارجية لمجرى الكرات الكروي والحلقة الداخلية لمجرى الكرات المزدوج، ووفقًا للهياكل الداخلية المختلفة، ينقسم إلى أربعة أنواع: R و RH و RH و SR، ولأن مركز قوس مجرى الحلقة الخارجية يتوافق مع مركز المحمل، فإنه يتمتع بخاصية المحاذاة الذاتية، وبالتالي يمكنه ضبط عدم محاذاة العمود تلقائيًا بسبب انحراف أو عدم محاذاة العمود أو الغلاف، ويمكنه تحمل الحمل القطري والحمل المحوري ثنائي الاتجاه.
الاستخدامات الرئيسية: آلات صناعة الورق، جهاز التخفيض، محور مركبة السكك الحديدية، مقعد علبة تروس مطحنة الدرفلة، طاولة أسطوانة مطحنة الدرفلة، الكسارة، الغربال الاهتزازي، آلات الطباعة، آلات النجارة، مخفضات صناعية متنوعة، محامل رأسية ذاتية المحاذاة مع مقاعد.
يتم ترتيب البكرات الكروية بشكل مائل في هذا النوع من المحامل، ولأن سطح مسار حلقة المقعد كروي، فإنه يتمتع بالقدرة على محاذاة نفسه، وبالتالي يمكنه السماح للعمود بعدد من الميلان، وتكون قدرة التحميل المحوري كبيرة جدًا، ويمكنه أيضًا تحمل عدد من الأحمال القطرية أثناء تحمل الحمل المحوري، ويتم استخدام التشحيم بالزيت بشكل عام عند الاستخدام.
الاستخدامات الرئيسية: مولدات الطاقة الكهرومائية، والمحركات الرأسية، وأعمدة الدفع للسفن، ومخفضات السرعة للبراغي الدوارة في مصانع درفلة الصلب، والرافعات البرجية، ومطاحن الفحم، وآلات البثق، وآلات التشكيل.
تُجهز هذه المحامل بأسطوانات دائرية، تُوجَّه بواسطة شفة حلقية داخلية كبيرة، مصممة بحيث تتقاطع رؤوس سطح مسار الحلقة الداخلية، وسطح مسار الحلقة الخارجية، والسطح المخروطي لسطح دحرجة الأسطوانة عند نقطة واحدة على محور المحمل. تتحمل المحامل أحادية الصف الأحمال المحورية الشعاعية وأحادية الاتجاه، بينما تتحمل المحامل ثنائية الصف الأحمال المحورية الشعاعية وثنائية الاتجاه، وهي مناسبة لتحمل الأحمال الثقيلة وأحمال الصدمات.
الاستخدامات الرئيسية: السيارات: العجلات الأمامية، العجلات الخلفية، ناقلات الحركة، التروس التفاضلية، أعمدة التروس. مغازل آلات التشغيل، آلات البناء، الآلات الزراعية الكبيرة، جهاز تخفيض سرعة تروس مركبات السكك الحديدية، رقبة أسطوانة مطحنة الدرفلة وجهاز التباطؤ.
من الناحية الهيكلية، تحتوي كل حلقة من حلقات محمل الكرات ذي الأخدود العميق على مجرى أخدود متصل بمقطع عرضي يبلغ حوالي ثلث محيط خط استواء الكرة. تُستخدم محامل الكرات ذات الأخدود العميق بشكل أساسي لتحمل الأحمال القطرية، ولكنها قادرة أيضاً على تحمل بعض الأحمال المحورية.
عند زيادة الخلوص القطري للمحمل، فإنه يكتسب خصائص محامل الكرات ذات التلامس الزاوي، ويتحمل أحمالًا محورية متناوبة في كلا الاتجاهين. وبالمقارنة مع أنواع المحامل الأخرى ذات الحجم نفسه، يتميز هذا النوع بمعامل احتكاك منخفض، وسرعة قصوى عالية، ودقة فائقة، مما يجعله الخيار الأمثل للمستخدمين عند اختيار نوع المحمل.
الاستخدامات الرئيسية: السيارات، الجرارات، أدوات الآلات، المحركات، مضخات المياه، الآلات الزراعية، آلات النسيج، إلخ.
يتكون من حلقة انزلاقية على شكل غسالة مع مجرى كروي ومجموعة كرة وقفص. تُسمى الحلقة الانزلاقية التي تتصل بالعمود بحلقة العمود، بينما تُسمى الحلقة الانزلاقية التي تتصل بالهيكل بحلقة المقعد. يتوافق المحمل ثنائي الاتجاه مع العمود الداخلي للحلقة الوسطى، ويتحمل المحمل أحادي الاتجاه الحمل المحوري أحادي الاتجاه، بينما يتحمل المحمل ثنائي الاتجاه الحمل المحوري ثنائي الاتجاه (ولا يتحمل أي منهما الحمل القطري).
الاستخدامات الرئيسية: دبابيس توجيه السيارات، ومغازل أدوات الآلات.
8.محامل أسطوانية دافعة
تُستخدم محامل الدفع الأسطوانية لتحمل الحمل المحوري للعمود الرئيسي، بالإضافة إلى الحمل المحوري المركب، على ألا يتجاوز الحمل المحوري 55% من الحمل المحوري. وبالمقارنة مع أنواع محامل الدفع الأسطوانية الأخرى، يتميز هذا النوع من المحامل بمعامل احتكاك أقل، وسرعة دوران أعلى، وقدرة على المحاذاة الذاتية. تتميز أسطوانات محمل 29000 بأنها كروية غير متماثلة، مما يقلل من الانزلاق النسبي بين العمود ومجرى الدوران أثناء التشغيل. كما تتميز هذه الأسطوانات بطولها وكبر حجمها، وقطرها الكبير، وعددها الكبير، وقدرتها العالية على تحمل الأحمال.
الاستخدامات الرئيسية: مولدات الطاقة الكهرومائية، وخطافات الرافعات.
عادة ما يتم توجيه بكرات محامل الأسطوانات الأسطوانية بواسطة الحافتين لحلقة محمل واحدة، وتشكل بكرات القفص وحلقات التوجيه مجموعة من الأجزاء، والتي يمكن فصلها عن حلقة المحمل الأخرى، والتي تنتمي إلى المحامل القابلة للفصل.
يُعدّ هذا النوع من تركيب المحامل أسهل في الفك، خاصةً عندما تكون الحلقات الداخلية والخارجية والأعمدة والأغلفة متداخلة. تُستخدم هذه المحامل عادةً لتحمّل الأحمال القطرية فقط، ولا تتحمّل الأحمال المحورية الصغيرة الثابتة أو الأحمال المحورية الكبيرة المتقطعة إلا المحامل أحادية الصف ذات الحواف في كلٍّ من الحلقات الداخلية والخارجية.
الاستخدامات الرئيسية: المحركات الكبيرة، ومغازل أدوات الآلات، وصناديق محاور العجلات، وأعمدة كرنك محركات الديزل، والسيارات، والصناديق الفرعية ذات الذاكرة الكبيرة، وما إلى ذلك.
يمكنه تحمل الحمل القطري والحمل المحوري ثنائي الاتجاه، ويمكن لمحمل واحد أن يحل محل محمل الكرات ذي التلامس الزاوي في التركيبة الأمامية أو الخلفية، وهو مناسب لتحمل الحمل المحوري البحت أو الحمل المركب ذي المكون المحوري الكبير، ويمكن لهذا النوع من المحامل أن يشكل إحدى زوايا التلامس عند تحمل الحمل المحوري في أي اتجاه، لذلك تكون الحلقة والكرة دائمًا على اتصال مع جانبي خط التلامس.
الاستخدامات الرئيسية: محركات الطائرات النفاثة، التوربينات الغازية.
يتكون من حلقة مجرى على شكل غسالة (حلقة عمود، حلقة مقعد) ومجموعة أسطوانات أسطوانية مع قفص. تُصنع الأسطوانات الأسطوانية بشكل محدب، مما يضمن توزيعًا منتظمًا للضغط بين الأسطوانات وسطح مجرى المجرى، ويتحمل أحمالًا محورية أحادية الاتجاه، مع قدرة تحمل عالية للأحمال المحورية وصلابة محورية قوية.
الاستخدامات الرئيسية: منصات حفر النفط، وآلات الحديد والصلب.
يتكون المحمل المنفصل من حلقة مسار مزودة بأسطوانة إبرية ووحدة قفص، ويمكن دمجه مع حلقة مسار رقيقة مختومة أو حلقة مسار سميكة مقطوعة. أما المحمل غير المنفصل فهو محمل متكامل يتكون من حلقة مسار وأسطوانة إبرية ووحدة قفص مصنعة بدقة، ويتحمل حملاً محورياً أحادي الاتجاه. يشغل هذا النوع من المحامل حيزاً صغيراً، مما يُسهم في التصميم المدمج للآلات. في الغالب، يُستخدم فقط وحدة الأسطوانة الإبرية ووحدة القفص، ويُستخدم سطح تثبيت العمود والغطاء كسطح مسار.
الاستخدامات الرئيسية: أجهزة نقل الحركة للسيارات، والمحاريث، وأدوات الآلات، وما إلى ذلك.
13.محامل أسطوانية مخروطية دافعة
هذا النوع من المحامل مزود بأسطوانة طاولة مستديرة (الطرف الكبير كروي)، ويتم توجيه الأسطوانة بدقة بواسطة شفة حلقة مجرى الدوران (حلقة العمود، حلقة الغلاف)، ويجعل التصميم حلقة العمود وسطح مجرى الدوران لحلقة المقعد وقمة كل سطح مخروطي لسطح دحرجة الأسطوانة تتقاطع عند نقطة على خط مركز المحمل، ويمكن للمحمل أحادي الاتجاه تحمل الحمل المحوري أحادي الاتجاه، ويمكن للمحمل ثنائي الاتجاه تحمل الحمل المحوري ثنائي الاتجاه.
التطبيقات الرئيسية:
اتجاه واحد: خطاف رافعة، مفصل دوار لمنصة النفط.
ثنائي الاتجاه: عنق أسطوانة مطحنة الدرفلة.
14.محامل كروية ذات مقاعد
تتكون محامل الكرات الكروية المركبة من محامل كروية خارجية مزودة بأختام على كلا الجانبين، وهياكل مصبوبة (أو مصنوعة من صفائح فولاذية مختومة). يتشابه التركيب الداخلي للمحمل الكروي الخارجي مع تركيب محمل الكرات ذي الأخدود العميق، إلا أن الحلقة الداخلية لهذا النوع من المحامل أعرض من الحلقة الخارجية، وتتميز الحلقة الخارجية بسطح خارجي كروي مقطوع، مما يسمح لها بالمحاذاة الذاتية عند تطابقها مع السطح الكروي المقعر لمقعد المحمل.
الاستخدامات الرئيسية: التعدين، والتعدين، والزراعة، والصناعات الكيميائية، والنسيج، والطباعة والصباغة، وآلات النقل، إلخ.
تاريخ النشر: 31 مارس 2025
