تقرير تحليل الجدوى حول تحسين المفكات

حاليًا، تهيمن على السوق ثلاث فئات رئيسية من المفكات:

☑مفكات كهربائية

☑ مفكات يدوية بدون مصدر طاقة

☑مفكات هوائية

المفكات الكهربائية:

يعمل المفك الكهربائي، الذي يطلق عليه عادة الدفعة الكهربائية، بمصدر طاقة كهربائية لا غنى عنه لتشغيله. يقوم مصدر الطاقة بتزويد الطاقة ووظائف التحكم ذات الصلة إلى مفك البراغي، مما يؤدي إلى دوران المحرك. نظرًا لاختلاف مواصفات محركات المفكات الكهربائية، فقد تختلف السرعة حتى مع توفير مصدر الطاقة لنفس طاقة الخرج.

أنواع المفكات الكهربائية:

يتم تصنيف المفكات الكهربائية إلى ثلاث فئات: مستقيمة، وقبضة مسدس، ونوع لاعبا أساسيا.

مزايا المفكات الكهربائية:

1. محرك بدون فرش، لا توجد درجة حرارة عالية أو غبار كربون أثناء الاستخدام، مما يوفر أداءً فائقًا، ومناسب بشكل خاص للاستخدام المستمر على المدى الطويل.

2. مكونات التروس الداخلية مصنوعة من سبائك الصلب عالية الجودة، وأكثر متانة واستقرارًا

3. تصميم مقبض انسيابي مريح لاستخدام أكثر راحة

4. أحدث تصميم لإمدادات الطاقة، يخترق القيود التقليدية ذات الحجم الكبير والاستهلاك العالي للطاقة، مما يجعله أكثر ملاءمة وقدرة على التكيف مع بيئة العمل 100V-250V

5. مفتاح تنشيط الإشارة لعمر خدمة أطول

6. تصميم التبديل إلى الأمام/الخلف سهل الاستخدام

7. سلك طاقة مرن خاص، أقل عرضة للكسر، وأفضل بكثير بالمقارنة

8. قيم عزم الدوران الدقيقة، تحافظ على الدقة على المدى الطويل

9. خالية من الضوضاء، وانخفاض التدخل، وعدم وجود إزعاج

حماية السلامة للمفكات الكهربائية:

حماية الأدوات من الدرجة الأولىيشتمل على جهاز تأريض داخل الأداة وعزل أساسي في بنائه بشكل أساسي أو كلي. في حالة فشل العزل، فإن أي أجزاء معدنية يمكن الوصول إليها متصلة بجهاز التأريض تمنع حدوث صدمة كهربائية من خلال التأريض أو التصفير الوقائي في الدوائر الثابتة (انظر التأريض).

حماية الأدوات من الدرجة الثانيةيتميز بالعزل المزدوج أو العزل المقوى ويتكون من عزل أساسي وعزل إضافي. في حالة فشل العزل الأساسي، فإن العزل الإضافي يمنع المشغل من التعرض لصدمة كهربائية. يجب عدم إعادة توصيل أدوات الفئة الثانية بمصدر طاقة ولا يُسمح بتأريضها.

حماية الأدوات من الدرجة الثالثةيتم تشغيله بواسطة الفولتية الآمنة، حيث لا تتجاوز القيمة الفعالة لجهد الدائرة المفتوحة بين الموصلات أو بين أي موصل والأرض 50 فولت؛ بالنسبة للطاقة ثلاثية الطور، لا يتجاوز الجهد بين الموصلات والخط المحايد 29 فولت. عادةً ما يتم توفير الفولتية الآمنة بواسطة محول عزل آمن أو بواسطة محول بملف مستقل. أدوات الفئة الثالثة لا تسمح بأجهزة التأريض.

قمع التداخل الراديوي:

يمكن أن تتداخل المحركات المتسلسلة أحادية الطور من النوع المبدل ومحركات التيار المستمر بشدة مع استقبال التلفزيون والراديو، لذلك يجب أن تأخذ تصميمات المفكات الكهربائية في الاعتبار منع التداخل الراديوي. يتم تحقيق ذلك عادةً باستخدام الدروع، والوصلات المتناظرة للملفات المثيرة، والمرشحات الكهربائية، والمرشحات المتصلة بالدلتا، وما إلى ذلك. إذا لزم الأمر، يمكن أيضًا توصيل ملفات الحث الصغيرة على التوالي مع عضو المحرك.

تشمل المنتجات السائدة الحالية ما يلي:

تعمل المفكات الهوائية باستخدام الهواء المضغوط كمصدر للطاقة. وبعضها مزود بأجهزة لضبط عزم الدوران والحد منه، والمعروفة باسم نماذج عزم الدوران الأوتوماتيكية القابلة للتعديل بالكامل، والتي غالبًا ما يتم اختصارها بـ (مفكات هوائية أوتوماتيكية بالكامل). ويفتقر البعض الآخر إلى أجهزة الضبط هذه والتحكم في السرعة أو عزم الدوران عن طريق ضبط كمية الهواء يدويًا بمفتاح أو مقبض، والمعروفة بنماذج عزم الدوران شبه الأوتوماتيكية غير القابلة للتعديل، وتختصر بـ (المفكات الهوائية شبه الأوتوماتيكية). يتم استخدامها بشكل أساسي في عمليات التجميع المختلفة وتتكون من محركات هوائية، أو آليات مطرقة، أو أجهزة تباطؤ. نظرًا لسرعتها العالية وكفاءتها وتوليدها المنخفض للحرارة، فقد أصبحت أداة لا غنى عنها في صناعة التجميع. هناك أنواع المطارق شبه الأوتوماتيكية وأنواع التحكم في عزم الدوران الأوتوماتيكية الكاملة. تتضمن أوضاع تنشيط التشغيل أنواع الضغط للأسفل والضغط على الزر، على التوالي.

يشمل تصنيف المفكات الهوائية ما يلي:

1. مفكات هوائية من نوع المطرقة شبه الأوتوماتيكية؛

2. 2. مفكات هوائية أوتوماتيكية بالكامل؛

3. 3. مفكات تعمل بالهواء المضغوط تعمل بالضغط على الزر؛

4. 4. مفكات هوائية تعمل بالضغط لأسفل؛

خصائصها هي كما يلي:

عادةً ما يكون للمفكات الهوائية من نوع المطرقة شبه الأوتوماتيكية هيكل بسيط ومتين ولكن لا يوجد بها تحكم في عزم الدوران. يتم استخدامها عادةً في المواقف التي تتضمن براغي كبيرة، ولا تكون متطلبات عزم دوران القفل صارمة، كما هو الحال في الدراجات النارية والسيارات والسفن والهياكل الفولاذية وما إلى ذلك. ويشار إلى المفكات التي لا تعمل بالفرملة تلقائيًا بعد الوصول إلى عزم الدوران المحدد باسم مفكات هوائية من نوع المطرقة شبه الأوتوماتيكية. عادةً ما يتم تصميمها على شكل زر ضغط مع آلية مطرقة داخلية لقفل المسمار.

تعتبر المفكات الهوائية الأوتوماتيكية بالكامل أكثر تعقيدًا، وتتكون من محركات، وقوابض، وتقليل التروس، وآليات فرملة الغاز. يتم استخدامها عمومًا للبراغي الصغيرة التي تتطلب متطلبات عزم دوران صارمة، كما هو الحال في الإلكترونيات والأجهزة الكهربائية والأجهزة المنزلية. تُسمى المفكات الهوائية التي تعمل بالفرملة والتوقف تلقائيًا بالكامل بعد الوصول إلى عزم الدوران المحدد، بالمفكات الهوائية الأوتوماتيكية بالكامل.

لا تتطلب أوضاع تنشيط التشغيل الضغط على ذراع التشغيل بإصبعك، أو الضغط على الزر لأسفل. يبدأون مباشرة بالضغط على قطعة العمل. تتطلب أوضاع تنشيط التشغيل الضغط على ذراع التشغيل بإصبعك، أو الضغط على زر.

غالبًا ما تكون أغلفة مفكات البراغي الهوائية مصنوعة من مواد معدنية؛ قد تبدو أقل راحة قليلاً من المفكات الكهربائية، لكن الأغلفة المعدنية لها خصائص أفضل مضادة للكهرباء الساكنة.

مميزات المفكات الهوائية:

سرعة عمل سريعة، سلامة عالية، مقاومة للكهرباء الساكنة، معدل فشل منخفض، عمر طويل، توفير الطاقة، وصديقة للبيئة؛

تتراوح سرعة الدوران عمومًا بين 500-8000 دورة في الدقيقة. نظرًا لأن المحرك يتم تشغيله بواسطة غاز عالي الضغط، فإن الهواء عالي الضغط يحمل الحرارة الناتجة عن احتكاك المكونات، وبالتالي، لا ترتفع درجة حرارة الأداة حتى مع التشغيل طويل الأمد وعالي التردد.

دقة عزم الدوران: يتم استخدام الكبح الميكانيكي، ويمكن أن تؤثر الاختلافات في ضغط الهواء على استقرار عزم دوران مفك البراغي، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء أكبر مع دقة تكرار تبلغ حوالي 5%-3%. (إذا كانت السيارة مزودة بمنظم هواء، فيمكن تحسين الأداء.)

استهلاك الطاقة: باستخدام الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، مع إعداد معقول لخط أنابيب الهواء، يبلغ استهلاك الهواء لكل مفك براغي حوالي 0.28 متر مكعب/دقيقة، وهو أكثر توفيرًا للطاقة نسبيًا وصديق للبيئة.

تكلفة الصيانة: الأجزاء المستهلكة قليلة؛ من الضروري فقط الانتباه إلى إعادة التعبئة المنتظمة باستخدام زيت تشحيم هوائي متخصص، وبشكل عام، لا يلزم استبدال أي أجزاء في غضون عام.

المنتجات السائدة الحالية من المفكات الهوائية.

رسم توضيحي للهيكل الأساسي لمفك البراغي الهوائي.

تعتبر المفكات الكهربائية والهوائية أدوات تجميع لا غنى عنها في الإنتاج الصناعي الحديث والتي يمكن أن تعزز كفاءة عمل المصنع وجودة المنتج. ولكل منها مزاياه وعيوبه، والتي يمكن مقارنتها بشكل جانبي في الجوانب التالية:

مظهر:تحتوي المفكات الكهربائية عادة على أغلفة بلاستيكية تتوافق مع المبادئ المريحة، مما يوفر قبضة مريحة وخفيفة الوزن، وهو أكثر ملاءمة للتشغيل على المدى الطويل.

عادةً ما تحتوي المفكات الهوائية على أغلفة معدنية، والتي قد تبدو أقل راحة قليلاً من تلك الكهربائية ولكنها توفر خصائص أفضل مضادة للكهرباء الساكنة.

سرعة:تتراوح سرعة المفكات الكهربائية عمومًا بين 1000-2000 دورة في الدقيقة؛ يولد المحرك شرارات كهربائية أثناء التشغيل، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأداة أثناء فترات طويلة من الاستخدام عالي التردد.

تعمل المفكات الهوائية عادة بسرعات تتراوح بين 1000-2800 دورة في الدقيقة؛ نظرًا لأن المحرك يتم تشغيله بواسطة هواء عالي الضغط، فإن الأداة لا ترتفع درجة حرارتها مع الاستخدام عالي التردد لفترات طويلة.

دقة عزم الدوران:

تستخدم المفكات الكهربائية الكبح الإلكتروني، وبالتالي فهي تتمتع بدقة أعلى مع إمكانية تكرار عامة في حدود 3%.

تستخدم مفكات البراغي الهوائية الكبح الميكانيكي، ويمكن أن تؤثر الاختلافات في ضغط الهواء على استقرار عزم الدوران، مما يؤدي إلى هامش خطأ أكبر مع تكرار عام يبلغ حوالي 5%-3%. (يمكن أن يؤدي تثبيت منظم الهواء إلى تحسين ذلك).

استهلاك الطاقة:

يبلغ استهلاك الطاقة للمفكات الكهربائية حوالي 55 وات/ساعة.

تعتبر المفكات الهوائية، التي تستخدم الهواء المضغوط كمصدر للطاقة، أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وصديقة للبيئة إذا تم إعداد أنابيب الهواء بشكل معقول؛ يستهلك كل مفك براغي حوالي 0.28 متر مكعب/دقيقة من الهواء.

تكاليف الصيانة:

تتطلب الأدوات الكهربائية استبدال فرش الكربون كل 3 إلى 6 أشهر، كما أنها تستخدم المزيد من المواد الاستهلاكية مثل أسلاك الكهرباء وفرش الكربون والمحامل وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الصيانة على المدى الطويل.

تحتوي المفكات الهوائية على عدد أقل من المواد الاستهلاكية؛ يلزم إجراء صيانة وتزييت منتظمة، وعادةً ما يلزم استبدال الريش فقط في غضون عام.

في ملخص:

تكمن مزايا المفكات الكهربائية في ملاءمتها وراحتها واستقرار عزم الدوران العالي وسعرها المنخفض.

تشمل مزايا المفكات الهوائية سرعة العمل العالية، والسلامة العالية، والخصائص المضادة للكهرباء الساكنة، ومعدلات الفشل المنخفضة، وطول العمر، وكفاءة الطاقة، والصداقة البيئية. يتم تقييم أداء مفك البراغي الكهربائي بشكل أساسي من خلال مستوى الضوضاء، وتوليد الحرارة، واستقرار البت، ووظيفة الكبح، ودقة عزم الدوران، مع كون دقة عزم الدوران مؤشرًا رئيسيًا. يضمن عزم الدوران المناسب إحكام ربط البراغي بشكل مناسب، ويجب أن يقوم مفك البراغي الكهربائي عالي الجودة بالفرملة تلقائيًا عندما يتم تشغيل المسمار بالكامل، دون الحاجة إلى فرامل متعددة. يعد انخفاض مستوى الضجيج أيضًا مؤشرًا على وجود محرك جيد.