تعمل رافعات الدلاء ذات التفريغ الطردي المركزي بسرعة كبيرة، حيث تعتمد فعليًا على القوة الطاردة المركزية لقذف المواد خارج هذه الدلاء. وهي تُظهر كفاءتها بوضوح عند التعامل مع العلف المحبب القاسي مثل حبيبات الذرة أو فول الصويا، وغالبًا ما تنقل أكثر من 250 طنًا في الساعة عبر النظام. وحجم هذه الآلات الصغير يُعد ميزة إضافية للمنشآت التي تعاني من ضيق المساحة. ولكن هناك عيبًا. فطريقة تفريغها للمواد تتسبب في صدمات قوية نسبيًا، وبالتالي فهي ليست خيارات جيدة للمواد الحساسة أو المكونات الحساسة للحرارة. ومعظم العلف الحبيبي يمكنه تحمل هذا التعامل القاسي دون أن يتفتت، مما يحافظ على جودته أثناء النقل. ولهذا السبب، ما زالت العديد من محطات المعالجة تفضل استخدام الرافعات الطردية المركزي كلما احتجت إلى أقصى قدر من السعة للمواد القوية التي تتدفق بحرية ولا تتفتت تحت الضغط.
يعمل المصعد الحامل المستمر على إسقاط المواد ببطء بين الدلاء باستخدام الجاذبية، وبسرعات تقل عن متر واحد في الثانية. يحافظ هذا الأسلوب اللطيف على سلامة الجسيمات ويولد كمية أقل بكثير من الغبار مقارنة بالطرق الأخرى. ويكتسب التحكم في الغبار أهمية كبيرة عند الالتزام بالإرشادات الصادرة عن NFPA 61 للتعامل الآمن مع المواد القابلة للاشتعال في البيئات الصناعية. ومن المزايا الأخرى أن هذه الأنظمة لا تُنتج الكثير من الحرارة أثناء التشغيل، مما يحمي المكونات الحساسة مثل مزارع البروبيوتيك وخلطات الفيتامينات التي يمكن أن تتدهور تحت درجات الحرارة العالية. وبالمقارنة مع الأنظمة الطرد المركزي، حيث تُقذف المواد بشكل عنيف، فإن نظام التفريغ المستمر ينقل المنتجات بانزلاقها بهدوء دون التسبب في أي ضرر. ولهذا السبب يفضّل العديد من مصنعي المكملات الغذائية هذه الطريقة عند نقل الإضافات الهشة عبر خطوط الإنتاج، ما يضمن الحفاظ على جودة المنتج باستمرار وأيضًا التزام الأولوية القصوى بسلامة مكان العمل.
تعمل رافعات التفريغ الإيجابية عن طريق قلب الدلاء بشكل كامل رأسًا على عقب لدفع المواد للخارج، بفضل نظام السلسلة المزدوج والكاشطات المدمجة. يمنع هذا النوع من التفريغ الميكانيكي التصاق المواد عند التعامل مع مواد شديدة الرطوبة تزيد رطوبتها عن 18٪ أو أي مواد تميل إلى التكتل، مثل الحبوب المغطاة بالدبس أو حبوب التقطير الرطبة التي يكرهها الجميع. يتم وضع الدلاء على مسافة مناسبة بدقة بعضها عن البعض، وجميع المكونات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ اللامع الذي يجعل التنظيف أسهل بكثير أثناء عمليات الغسيل المنتظمة (CIP). بالنسبة للمصانع التي تعمل على تشغيل صيغ متعددة في آنٍ واحد، تضمن هذه الرافعات عدم ترك أي بقايا، مع الحفاظ على فصل المنتجات المختلفة. كما تحافظ على معدلات تدفق ثابتة، وهي ميزة لا يمكن للأنظمة القديمة منافستها لأنها تميل إلى ترك بقايا بين الشحنات.
الزاوية التي تتراكم بها المواد، وعادة ما تكون بين 25 إلى 45 درجة للحبوب العلفية، تلعب دورًا كبيرًا في مدى كفاءة ملء الدلاء. عندما تكون الزوايا أكثر انحدارًا، يجب أن يكون الدلو أعمق أو ذو شكل مخروطي لمنع تساقط المواد أثناء الصعود. المواد الخشنة على المعدات، مثل بعض المكملات المعدنية، تؤثر بشكل كبير على سيور النقل وأغلفتها. تُظهر بعض الدراسات أن التآكل يمكن أن يزداد بنسبة تصل إلى 70٪ أسرع مع هذه المواد الكاشطة، ما يعني أن معظم المنشآت تضطر في النهاية إلى تركيب بطانات من الفولاذ المقوى أو تطبيق طلاءات سيراميكية لزيادة عمر القطع. بالنسبة للمساحيق القابلة للاشتعال بسهولة مثل غبار الدقيق والإضافات الدقيقة الأخرى، توجد متطلبات محددة من قبل NFPA 61. يتطلب المعيار تركيب فتحات تفريغ للانفجارات، وسيور موصلة لا تولد شحنات كهربائية ساكنة، وصمامات عزل منتشرة في جميع أنحاء النظام. غالبًا ما تواجه المصانات التي تتجاهل خصائص هذه المواد مشكلات حقيقية لاحقًا، بما في ذلك الحوادث، وتوقف الإنتاج المفاجئ، وتعرضها لمشاكل الامتثال من الجهات التنظيمية.
كمية الرطوبة في المادة إلى جانب حجم الجسيمات تُعدّ عاملًا مهمًا جدًا للتأكد من التحميل السليم واستمرار العمليات بسلاسة. عندما تحتوي العلف الحبيبي على نسبة رطوبة عالية تزيد عن 14٪، فإنه يميل إلى التكتل، مما يؤدي إلى تراكم بقايا داخل الدلاء. ويمكن أن تقلل هذه المشكلة من المساحة الفعلية القابلة للاستخدام في هذه الدلاء بنسبة تصل إلى أربعين في المئة في بعض الأحيان. من ناحية أخرى، فإن المساحيق الناعمة جدًا التي يقل حجمها عن نصف ملليمتر والتي ليست رطبة جدًا تميل إلى التطاير بدلًا من الاستقرار في مكانها. وهذا يتسبب في فقدان الغبار أثناء عمليات التحميل ويزيد من خطر الانفجارات. كما أن المواد غير المتجانسة في الحجم تسبب مشكلات أيضًا. فالتكتلات الكبيرة تعلق في الممرات، بينما تتسرب الجزيئات الصغيرة من خلال الفجوات بين الدلاء. ومع ذلك، فقد تم اختبار بعض الحلول الجيدة بمرور الوقت. فاستخدام دلاء معالجة ضد الكهرباء الساكنة يُعد فعالًا في التعامل مع المساحيق الناعمة. كما أن إمالة ممرات التغذية يساعد في منع الأضرار الناتجة عن التصادمات. وتعديل المسافة بين الدلاء بناءً على نوع المادة التي يتم التعامل معها يُحدث فرقًا حقيقيًا في الأداء.
تتطلب الظروف القاسية داخل مصانع الأعلاف معدات قادرة على تحمل التآكل المستمر، والتعرض للرطوبة، والعمل المستمر. تُصنع الغلاف الخارجي بمتانة عالية من سبائك فولاذية متينة تتحمل الصدمات التي تفوق بكثير ما يمكن للمواد الأخرى تحمله، وتصل إلى نحو 50 كيلونيوتن لكل متر مربع، كما أنها مقاومة للصدأ الناتج عن خلطات الأعلاف الرطبة. وفي داخل هذه الماكينات، تدوم بطانات خاصة مقاومة للتآكل مثل مركبات كربيد الكروم أو البلاطات الخزفية حوالي 40٪ أطول من البطانات العادية المصنوعة من الفولاذ اللين. ويشكل هذا فرقًا كبيرًا عند التعامل مع أعلاف تحتوي على كميات كبيرة من جزيئات السيليكا التي تميل إلى إحداث تآكل سريع. وتساعد الدعامات الخاصة في امتصاص الاهتزازات ذات الترددات أقل من 15 هرتز، مما يحافظ على المحاذاة حتى في حال حدوث زيادة غير متوقعة في تدفق المواد. وتعمل جميع عناصر التصميم هذه معًا للحفاظ على حركة الماكينة ضمن حدود تزيد قليلاً عن 2 مليمتر عند مستويات الإنتاج القصوى التي تبلغ نحو 200 طن متري في الساعة.
يُعد تحقيق الدقة مع أنظمة الدفع أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على سير عملية معالجة العلف بسلاسة. تتيح محركات التردد المتغير، أو ما تُعرف اختصارًا بـ VFDs، للآلات البدء بلطف، مما يقلل من التآكل الناتج عن زيادة سرعة الأحزمة. ويساعد ذلك في إطالة عمر الأجزاء بشكل عام. وفيما يتعلق بأحزمة النقل، فإن وجود محركين بدلًا من محرك واحد يُحدث فرقًا كبيرًا. فإذا تعطل أحد المحركات، يتولى الآخر العمل تلقائيًا، وهي ميزة مهمة جدًا عند نقل المكونات التي لا تتحمل درجات الحرارة القصوى. أما جزء إدارة العزم فيراقب باستمرار حالة الحمل ويُعدّل مستويات الطاقة تلقائيًا بنسبة تقارب زائد أو ناقص 5 بالمئة، مما يمنع الانزلاق عندما تصبح المواد أكثر رطوبة أو كثافة من المعتاد. وتشير التقارير الصناعية إلى أن معظم المصانع التي قامَت بتحديث أنظمتها للانتقال إلى هذا النوع من أنظمة التحكم تُسجّل معدل تشغيل يبلغ نحو 99.4٪، ما يعني توقفًا ضئيلًا جدًا عن العمل للصيانة أو الإصلاحات في العمليات الواقعية.
في إحدى مصانع الأعلاف التي تعمل بنظام رافعة مركزية قديم، كانت تواجه عقبات متكررة عند محاولة معالجة حوالي 180 طناً في الساعة من هذا الخليط اللاصق المصنوع من فول الصويا المستخدم كعلف حيواني. ما المشكلة؟ إن محتوى الرطوبة جعل المواد تلتصق ببعضها بشدة. مع مرور الوقت، تراكمت المادة باستمرار داخل آليات الدلاء وعبر مختلف نقاط النقل في النظام. ما الذي يعنيه ذلك فعلياً؟ انخفاضاً بنسبة ربع السعة الفعلية تقريباً، بالإضافة إلى استهلاك أعلى للطاقة بنسبة 15٪ تقريباً مقارنة بالمستوى الطبيعي. وكانت فرق الصيانة مجبرة عملياً على قضاء ما يقارب نصف أسبوع العمل فقط في تنظيف الأجزاء المسدودة. وقد أدى هذه التنظيفات المنتظمة إلى عدم قدرة الإنتاج على التشغيل بسلاسة دون انقطاعات مستمرة.
بعد الانتهاء من أعمال التعديل، تم استبدال النظام القديم بسلّم دلو ذاتي التفريغ مستمر جاء مع ثلاث تحسينات رئيسية. أولاً، قمنا بتركيب دلاء مصنوعة من البولي إيثيلين الخاصة التي تقاوم البلى والتآكل، وتحتوي أيضًا على طبقة مقاومة للالتصاق. ثم تمت إضافة كاشطات قوية في الأماكن التي يميل فيها المواد إلى العالق أثناء عمليات النقل. وأخيرًا، تم تركيب محركات متغيرة التردد بحيث يمكن للمشغلين ضبط السرعة حسب الحاجة. وبمجرد تطبيق هذه التغييرات، استمر المصنع في الحفاظ على طاقته البالغة 180 طنًا في الساعة مع انخفاض استهلاك الطاقة الإجمالي بنسبة 18 بالمئة. والأفضل من ذلك، انخفضت حالات التوقف غير المتوقعة بنسبة تقارب 92 بالمئة مقارنة بالفترة السابقة. ويُظهر كل هذا الفارق الكبير الذي يمكن أن يحدثه اختيار المواد المناسبة والهندسة الجيدة من حيث تشغيل العمليات الكبيرة في الزراعة بشكل أكثر كفاءة وموثوقية واقتصادية على المدى الطويل.
توفر المستشعرات المتصلة بالإنترنت للعاملين رؤية فورية حول ما يحدث مع الرافعات الدلوية. على سبيل المثال، تكتشف مستشعرات شد الحزام مشاكل مثل الانزلاق أو زيادة إجهاد الحزام. كما ترصد أجهزة مراقبة درجة الحرارة ارتفاع الحرارة في المحامل قبل أن يحدث عطل تام بفترة طويلة. وهناك أيضًا مستشعرات حمل المحرك التي تنذر الموظفين عند ارتفاع استهلاك الطاقة، ما يشير غالبًا إلى انسدادات أو مشكلات ميكانيكية أخرى. ويتيح تجميع كل هذه البيانات للتقنيين التدخل مبكرًا قبل تفاقم الأمور. تُظهر دراسات أجريت في منشآت مختلفة لمعالجة الأعلاف أن تطبيق هذه الأنظمة يمكن أن يقلل من التوقفات غير المتوقعة بنحو النصف. تأتي معظم مراكز التحكم الحديثة مزودة بلوحات عرض تقوم بتصنيف التحذيرات حسب درجة خطورتها. وهذا يعني أن فرق الصيانة تعرف بدقة أين يجب أن تركز أولًا خلال فحوصاتهم الدورية، بدلًا من التصرف في حالة طوارئ بعد حدوث عطل.
تُنشئ تقنية النموذج الرقمي (Digital twin) نسخًا عملية من الرافعات الدلوية الحقيقية باستخدام سجلات سابقة ومعلومات حية من أجهزة الاستشعار المثبتة في الآلات نفسها. تُظهر هذه النماذج الافتراضية كيفية أداء المعدات فعليًا عند التعامل مع أوزان مختلفة، وتغيرات الحرارة، ومواد متنوعة تمر من خلالها. ويمكنها التنبؤ بتوقيت بدء تآكل الأجزاء أو فشلها تمامًا، حيث تحقق دقة تبلغ نحو 9 من أصل 10 مرات وفقًا للاختبارات الميدانية. بدلًا من اتباع جداول صيانة صارمة، يُعدِّل الفنيون الآن خطط الخدمة بناءً على ما يحدث فعليًا داخل الآلات، مما يطيل بشكل طبيعي عمر هذه الأصول. كما تتنبأ المنظومة مسبقًا بالأجزاء الاحتياطية المطلوبة قبل أشهر من الحاجة الفعلية إليها، وهو ما خفَّض نفقات المستودعات بنسبة تقارب 30٪ لدى العديد من العمليات، مع ضمان توفر المكونات الحرجة دائمًا. ويمنع هذا النوع من الرؤية الاستباقية تحول المشكلات الصغيرة إلى أعطال كبيرة تطال خطوط الإنتاج بأكملها، ما يُحدث فرقًا كبيرًا في المرافق التي تعتمد بشكل كامل على التشغيل المستمر.
تعمل رافعات الدلاء ذات التفريغ الطردي المركزي بسرعة وتناسب الأعلاف الحبيبية القوية، وغالبًا ما تنقل أكثر من 250 طنًا في الساعة. كما أن حجمها المدمج يجعلها مناسبة للمصانع التي تكون فيها المساحة محدودة. ومع ذلك، فإنها تولد تأثيرًا أكبر أثناء التفريغ، وبالتالي فهي غير مناسبة للمواد الحساسة أو الحساسة للحرارة.
تتيح رافعات التفريغ المستمر للمواد السقوط ببطء بين الدلاء باستخدام الجاذبية وبسرعات تقل عن متر واحد في الثانية، مما يقلل من توليد الغبار والحرارة. ويفضل استخدامها للمكونات الهشة أو الحساسة للحرارة، لضمان سلامة المنتج وسلامة مكان العمل.
تؤثر خصائص مثل زاوية السكون، والخشونة، ومحتوى الرطوبة، وحجم الجسيمات على تصميم رافعات الدلاء. وتتطلب الزوايا الأكبر أشكالاً محددة للدلاء، وتتسبب المواد الخشنة في تآكل أسرع، مما يستدعي استخدام بطانات معززة. كما تؤثر الرطوبة وحجم الجسيمات على معدلات ملء الدلاء وخطر التسرب.
EN
