يتزايد اعتماد مصممي آلات الحركة الخطية على المحركات الكهروميكانيكية نظرًا لنظافتها وسهولة تحكمها وقلة صيانتها مقارنةً بالأسطوانات الهيدروليكية. إلا أنه غالبًا ما يتم إغفال فوائد السلامة الجوهرية العديدة التي تترتب على استخدام الحلول الكهروميكانيكية، والتي تنبع من الاستغناء عن السوائل الهيدروليكية وتطبيق حلول كهربائية بالكامل للتعامل مع الأحمال.

مخاطر السلامة المتعلقة بالتحكم في الحركة باستخدام الأسطوانات الهيدروليكية

يُحدد مهندسو التصميم الأسطوانات الهيدروليكية لضمان قوة تحملها العالية ودورة تشغيلها العالية، إلا أن تحقيق ذلك يتطلب نظامًا خارجيًا معقدًا من الخراطيم والموصلات والمرشحات والمفاتيح والصمامات والمضخات. حتى النظام الهيدروليكي الصغير (2000-5000 رطل/بوصة مربعة) قد يحتوي على ثمانية أجزاء متحركة منفصلة على الأقل، ولكن يمكن ضغط بعضها حتى 10000 رطل/بوصة مربعة وتسخينها حتى 180 درجة فهرنهايت.

يمكن أن تؤدي هذه العوامل، بالإضافة إلى الخصائص المتأصلة في الزيت الهيدروليكي، إلى أي من المشاكل التالية:

• الصدمة الجسديةتُشكّل أنظمة الضغط العالي ودرجات الحرارة العالية خطرًا محتملًا حتى في التشغيل الروتيني، ولكن مع تآكل هذه المكونات وتعطلها، يزداد خطر التعرض للخطر. قد يُؤدي الاقتراب من خطوط الهيدروليك إلى حروق أو كدمات أو جروح أو خدوش.
• خطر التعرض.وتشير الوكالة الأمريكية لسجل المواد السامة والأمراض إلى أن بعض أنواع السوائل الهيدروليكية يمكن أن تسبب تهيج الجلد أو العينين وأن تناول أنواع معينة منها يمكن أن يسبب الالتهاب الرئوي أو النزيف المعوي أو الوفاة لدى البشر.
• لا تزال آثار استنشاق هواء ملوث بمستويات عالية من السوائل الهيدروليكية غير معروفة، ولكن بعض الدول وضعت حدودًا للتعرض للسوائل الهيدروليكية. ويوصي المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) بحد تعرض يبلغ 350 ملغم/م3.³من مشتقات البترول ليوم عمل مكون من 10 ساعات وأسبوع عمل مكون من 40 ساعة.
• تلوث.بالإضافة إلى كونها سامة محتملة للإنسان، يمكن أن تكون السوائل الهيدروليكية ضارة بالبيئة. على سبيل المثال، تدرج وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) السوائل الهيدروليكية في قائمتها للزيوت التي تتطلب معالجة خاصة.
• خطر الانزلاق والسقوط.هناك العديد من الحالات المبلغ عنها لعمال أصيبوا بسبب الانزلاق على برك السوائل المتسربة أو السقوط أثناء الصعود إلى آلاتهم مع وجود الزيت على أيديهم أو أحذيتهم.
• تنظيفقد تخضع الانسكابات الداخلية أيضًا للتنظيم المحلي أو تتطلب استثمارًا إضافيًا في المواد الماصة أو خدمات التنظيف الأخرى.
• قابلية الاحتراق.السوائل الهيدروليكية البترولية أقل قابلية للاشتعال من وقود التقطير المتوسط ​​للبترول، مثل وقود الطائرات والكيروسين والديزل. ومع ذلك، قد تُشكل خطر حريق إذا تم رشها، كما قد يحدث عندما تُحوّل تسريبات الضغط العالي السائل إلى رذاذ.

لأن سوائل الهيدروليك تتدهور وتفقد كفاءتها مع مرور الوقت، يجب استبدالها بانتظام، مما يؤدي إلى تكلفة إضافية للحفاظ على مخزون جديد من الزيوت والفلاتر. عادةً، يتطلب الأمر موارد إضافية من قسم الصيانة لتنسيق فحص الفلاتر وسلامة الزيت لتحديد موعد تغيير السوائل. التهاون في أيٍّ من هذه الجهود يزيد من خطر استخدام السوائل الهيدروليكية.

الاختيار الآمن

على الرغم من هذه العيوب المذكورة أعلاه، فقد طُبّقت التصاميم الهيدروليكية لأنها كانت البديل الأمثل للتشغيل الشاق عالي الدورة. لطالما عُرفت التطبيقات الهيدروليكية بقدرتها على تحمل قوى وأحمال أثقل في تطبيقات ذات تكلفة أولية أقل. ومع تطور قدرات المحركات الكهروميكانيكية على تحمل أحمال أثقل، فإن مزامنة المحركات وسهولة تنفيذها - كل ذلك بدون سوائل هيدروليكية أو أنظمة سباكة معقدة - تُقدم أداءً مماثلاً أو أفضل من الأنظمة الهيدروليكية.

لنقارن بين تشغيل المحركات الكهربائية والأسطوانات الهيدروليكية. تُدمج المحركات الكهروميكانيكية جميع وظائف التشغيل في هيكل المحرك نفسه، الذي يربط وحدة التحكم الإلكترونية (ECU) بأسلاك قليلة فقط. تُمكّن هذه الإمكانية معالجات دقيقة مدمجة قابلة للبرمجة للإبلاغ عن الموقع، وتوفير تغذية راجعة تشخيصية تُحسّن الأداء، والتعامل مع وظائف معقدة مثل مزامنة محركات متعددة. بالإضافة إلى الحد من المخاطر المرتبطة مباشرةً باستخدام السوائل، تُوفر المحركات الكهروميكانيكية الفوائد التالية المتعلقة بسلامة المصنع:

• من خلال تمكين المشغلين من زيادة السرعة أو إبطائها أو اتباع نمط حركة ثابت أو الحفاظ على وضع معين، توفر لهم المحركات الكهروميكانيكية أقصى قدر من التحكم في الحمل.
• تعتبر العبوات المدمجة أسهل في الإغلاق، مما يؤدي إلى التخلص من مخاطر التلوث.
• إن وجود عدد أقل من الأجزاء المتحركة يعني تآكلًا أقل ومخاطر أقل للفشل.
• يعد تنفيذ وتشغيل مراقبة الأداء أسهل بكثير لأن معظمها يتم باستخدام البرامج وليس الأنظمة الخارجية.
• يمكن للمحركات الإلكترونية قبول الأوامر وتوفير البيانات المتعلقة بالسلامة مثل الحمل أو درجة الحرارة.
• يمكن إيقاف العمليات بسهولة في حالة وقوع حادث.
• يمكن تجاوز الأنظمة الإلكترونية يدويًا إذا لزم الأمر.
• يتم التشغيل بصمت، مما يزيل خطر ضعف السمع لأولئك الذين يتعرضون له باستمرار.

مع تزايد الاهتمام بسلامة مكان العمل بين الجهات التنظيمية الحكومية وعامة الناس، أصبح هذا الأمر من الاعتبارات المهمة عند تصميم حلول التحكم في الحركة الصديقة للبيئة. تُعالج المحركات الكهروميكانيكية بعض عيوب السلامة في الأنظمة القائمة على الأسطوانات الهيدروليكية. وبدمج ذلك مع سهولة تشغيلها وصيانتها، سيكون لديك خيار مثالي لتلبية احتياجاتك من المحركات في المستقبل.