مجلة التقنيات الصناعية

‫هل �أنت ‪......‬عدو التطور‪!! ...‬‬ ‫التكمن امل�شكلة التي تقف عرثة يف وجه تطور ال�صناعيني �أن ن�سبة عالية منهم مل تنه مراحل تعليمها‪,‬بل �إن ال�سبب الرئي�س‬ ‫وراء تراجعهم(من مل يكن يف زيادة فهو يف نق�صان)هو عدم العزم على اتخاذ �أ�سباب التطور‪.‬‬ ‫ال �شك �أن ك ً‬ ‫ال من تعلم اللغة الإنكليزية و ا�ستخدام احلا�سب هو من �أهم �أ�سباب التطور يف وقتنا املعا�صر (و احلديث هنا يتعلق‬ ‫ب�شكل رئي�سي باحلرفيني و �أ�صحاب ال�صناعات ال�صغرية و املتو�سطة و بل وحتى الفنيني و املهند�سني)‪.‬‬ ‫�إن تطور ال�صناعة يف بالدنا الميكن �أن يتم �إال ب�إدخال الآالت احلديثة املتطورة التي توفر يف الوقت و ترفع اجلودة‪ ,‬كما يتطلب‬ ‫نهج �أ�ساليب علمية يف الإنتاج‪.‬‬ ‫و مبا �أن دفة البحث و التطوير العلمي يف العامل تقودها الدول الغربية التي ي�سبقنا علما�ؤها مبراحل‪ ,‬و طاملا �أننا منفعلون بهذا‬ ‫التطور ال فاعلون ف�إن ذلك يحتم علينا يف الوقت الراهن اتباع و تقليد النهج الغربي يف ال�صناعة‪.‬‬ ‫�إن ك ً‬ ‫ال مما �سبق ال ميكن الو�صول �إليه بدون جناحي اللغة و احلا�سب اللذين �أرى �أنهما �ضرورة من �ضروريات التقدم ال غنى‬ ‫لأي فني عنهما بحال من الأحوال‪ ,‬و لي�ست من قبيل االطالع �أو الرتف العلمي‪.‬‬ ‫يتحقق هذا عن طريق االنخراط يف بع�ض الدورات التعليمية و التي من املمكن �أن ترفع ال�سوية بكفاءة خالل زمن معقول‬ ‫جداً‪,‬وال يتذرعن البع�ض بعدم وجود الوقت الكايف لذلك لأن هذه الذريعة ال تعدو كونها وهماً �إذا ما قورنت بحجم النقلة التي‬ ‫�ستتحقق من وراءها و بالنتيجة مقدار الفائدة املادية املتح�صلة ‪.‬‬ ‫و قد يدعي البع�ض بعدم القدرة على ا�ستيعاب و متابعة التح�صيل العلمي‪ ,‬و هذا �أي�ضاً غري �صحيح لأن هاتني املادتني من واقع‬ ‫امل�شاهدة ميكن لكافة ال�شرائح حت�صيلهما مع اختالف الأعمار و الدرجات العلمية‪.‬‬ ‫و ختاماً فهي دعوة غيورة لكل من يطمح يف امل�ساهمة بتطوير ذاته و من ثم م�ؤ�س�سته فمجتمعه �إىل اتخاذ القرار اليوم ببدء‬ ‫رحلة التقدم‪.‬‬

‫املهند�س حممد �أ�سامة جانو‬ ‫رئي�س التحرير‬

‫التقنيات الصناعية‬ ‫جملة علمية �صناعية ت�صدر كل �شهرين‬ ‫مرخ�صة مبوجب قرار رئي�س جمل�س الوزراء‬

‫رقم ‪ /102/‬م‪.‬و‬ ‫بتاريخ ‪2007 / 10 / 21‬‬ ‫العدد ‪ - 13‬كانون الأول ‪ -‬دي�سمرب ‪2010‬‬ ‫صاحب االمتياز والمدير المسؤول‬

‫م‪ .‬زكي حممـــود بريجــاوي‬ ‫رئيس التحرير‬

‫م‪ .‬حممد �أ�ســـامة جانو‬ ‫مدير التحرير‬

‫خالد في�صل �ساي�س‬ ‫مدير استشاري‬

‫حممد طارق ال�سعدي‬ ‫اللجنة العلمية‬

‫�أ‪ .‬د‪ .‬م‪ .‬حممد علي �ســـالمة‬ ‫د‪ .‬م‪ .‬حممد معاذ اخليـــاط‬ ‫م‪ .‬زهري �ســـع ّيد‬

‫المراسالت‬

‫�ص‪.‬ب‪ 4024 :‬دم�شق‪� ,‬سورية‬ ‫الربيد الإلكرتوين ‪intech.mag@gmail.com :‬‬

‫‪info@intech-mag.com‬‬ ‫‪automation@intech-mag.com‬‬

‫عنوان املوق ـ ــع‪www.intech-mag.com :‬‬ ‫لإلشتراك واإلعالن في المجلة‬

‫دم�شق‪ :‬هاتــف‪ +963 11 5441049 :‬فاك�س‪+963 11 5440100 :‬‬ ‫الريا�ض‪0546900027 :‬‬ ‫قيمة االشتراك ( ‪ 6‬أعداد )‬

‫�سورية‪ 1000 :‬ل‪�.‬س ‪ ،‬ال�سعودية ‪ 200‬ريال ‪ ،‬الإمارات ‪ 200‬درهم ‪ ،‬قطر ‪ 200‬ريال ‪،‬‬ ‫عمان ‪ 200‬ريال‪ ،‬الكويت ‪ 16‬دينار‪ ،‬الأردن ‪ 40‬دينار‪ ،‬م�صر ‪ 140‬جنيه ‪ ،‬باقي الدول‬ ‫العربية ‪ 50‬دوالر ال�شركات وامل�ؤ�س�سات احلكومية ‪ 75‬دوالر امريكي‬

‫مدير العالقات العامة‬

‫فرا�س اخلطيب‬

‫‪12‬‬

‫تعرف على �صديقك اليومي الـ ‪PET‬‬

‫مدير القسم الفني‬

‫‪ 28‬مراقبة حالة املن�ش�آت با�ستخدام املا�سح الليزري ثالثي البعد‬

‫المراجعة الصحفية‬

‫‪ 36‬مفهوم الهيدروليك التنا�سبي‬

‫�سليمان ال�سروجي‬ ‫خالد فخري ال�سحلي‬ ‫التدقيق اللغوي‬

‫عثمان ذهبية‬

‫‪� 34‬آالت التعبئة اخلطية امل�ستمرة‬

‫‪ 43‬و�سائط الإدارة باالحتكاك والبكرات‬

‫‪ 46‬ملحة خمت�صرة و�سريعة عن ت�صميم عنا�صر الآالت‬ ‫‪ 48‬الغلو يف الدين‬

‫• تتحرى المجلة الدقة العلمية والمو�ضوعية في المواد المن�شورة‪ ,‬لكن الآراء‬ ‫والأفكار الواردة في المقاالت والأبحاث تع ّبر عن ر�أي كاتبيها وال تع ّبر بال�ضرورة‬ ‫عن ر�أي المجلة‪ ,‬لذلك ال تتحمل المجلة �أي م�س�ؤولية عن �أي خط�أ في المعلومات‬ ‫�أو �ضرر قد ينتج عنها‪.‬‬ ‫• املجلة غري م�س�ؤولة عن م�ضمون الإعالنات والوكاالت التجارية الواردة يف املجلة‪.‬‬ ‫• الطباعة‪ :‬مطبعة الأحدب‬

‫‪0944579840‬‬

‫‪4‬‬ ‫‪18‬‬

‫تأثيرات عدم الموازنة‬ ‫‪Imbalance‬‬ ‫في أجزاء اآلالت‬

‫مزايا التكييف باستخدام األسقف‬ ‫المشعة للحرارة‬

‫‪8‬‬

‫‪7‬‬

‫‪6‬‬

‫‪5‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪8‬‬

‫‪9‬‬ ‫‪10‬‬

‫حوادث الحرائق و اإلنفجارات‬ ‫الناجمة عن الكهرباء‬

‫‪44‬‬

‫‪17‬‬

‫‪16‬‬

‫‪15‬‬

‫‪14‬‬

‫‪13‬‬

‫‪12‬‬

‫‪18‬‬

‫‪11‬‬

‫نظام اللفظ‬

‫ق�سم التحكم والأمتتة ال�صناعية‬ ‫‪54‬‬

‫‪51‬‬

‫التحكم ال�صناعي املربمج‬ ‫ن�ش�أته وتطوره‬

‫‪56‬‬

‫(مفاهيم �أ�سا�سية يف بنية دارات قيادة‬ ‫املحركات ‪)Drivers‬‬

‫‪MiCRoN ROBOT‬‬

‫جملة التقنيات ال�صناعية م�شروع للتطوير والتحديث ال�صناعي يرعاه‪:‬‬

‫معر�ض �سيما ال�صناعي الدويل‬

‫خ�شيفاتي للفوالذ واملعادن‬

‫�شركة ك�سميان وجانو‬

‫‪6‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�صيانة‬

‫تأثيرات عدم الموازنة‬

‫( ‪( Imbalance‬‬

‫في أجزاء اآلالت‬

‫تناولنا يف الأعداد ال�سابقة �أهم املوا�ضيع املتعلقة ب�أجزاء الآالت كاملحامل و القارنات وكذلك‬ ‫و�سائل نقل احلركة كال�سيور واجلنازير و امل�سننات و�أهم النواحي الفنية املتعلقة بكل منها‪.‬‬ ‫الدكتور املهند�س حممد معاذ اخلياط‬ ‫�سوف نتناول ويف هذا العدد مو�ضوعاً تقنياً هاماً يتعلق بكل الأجزاء الدوارة للآالت‬ ‫مدر�س بجامعة دم�شق ‪ -‬كلية الهند�سة امليكانيكية‬ ‫‪� Rotating machines parts‬أال و هو ت�أثريات عدم املوازنة يف �أجزاء الآالت‪.‬‬ ‫ق�سم هند�سة الت�صميم امليكانيكي‬ ‫‪mouathkhayat@yahoo.co.uk‬‬

‫‪ – 2‬مفهوم عدم املوازنة يف �أجزاء‬ ‫الآالت‪:‬‬ ‫�إذا مل يقع مركز ثقل الكتل الدوارة على‬ ‫حمور دورانها‪� ،‬أ�صبحت الكتل غري متوازنة‬ ‫نتيجة القوة الطاردة املركزية امل�ؤثرة من جهة‬ ‫واحدة‪ .‬وي�سمى ذلك بعدم املوازنة‪.‬‬ ‫ي�ؤدي عدم املوازنة يف �أجزاء املكنات الدوارة‬ ‫�إىل حتميلها بقوة ا�ضافية مثل قوى احلني‪,‬‬ ‫وبالتايل �إىل توليد قوى ت�ؤثر يف املحامل ‪,‬وما‬ ‫يتبع ذلك من اهتزازات و�ضجيج‪ ,‬كما ي�ؤدي‬ ‫عدم التوازن �إىل التعب املبكر للمادة‪ .‬وميكن �أن‬ ‫ين�ش�أ عدم التوازن يف امل�سننات وبكرات ال�سيور‬ ‫والأعمدة والقواب�ض والقارنات واحلدافات‬ ‫ب�سبب عيوب ال�سباكة (فجوات االنكما�ش)‪� ,‬أو‬ ‫عدم الدقة يف الت�شغيل‪� ,‬أو �أخطاء الرتكيب‪� ,‬أو‬ ‫الت�آكل من جانب واحد‪ .‬لذلك يجب حتديد‬ ‫و�ضع ومقدار عدم التوازن يف �أجزاء املكنات‬ ‫�سريعة الدوران ومعادلته بعملية املوازنة‪.‬‬

‫‪ – 3‬ت�أثري القوة الطاردة املركزية‪:‬‬ ‫يوجد يف �إطار قابل للدوران حول حموره‬ ‫الر�أ�سي ق�ضيب دليلي عليه كتلتان انزالقيتان‬ ‫‪ m1‬و‪ m2‬مربوطتان معا ب�سلك رفيع ‪.‬‬ ‫�إذا كانت الكتلتان‪m1‬و‪ m2‬مت�ساويتني‪ ,‬والبعد‬ ‫‪� f2‬أكرب من ‪ ,f1‬ف�إن مركز الثقل الكلي ‪ CG‬ال‬ ‫يقع على حمور الدوران ‪ ,‬فعند دوران الإطار‬ ‫جند �أن كتلة ‪ m2‬ت�شد معها الكتلة ‪� m1‬إىل‬ ‫اخلارج‪� ,‬إذ تن�ش�أ عن الكتلة ‪ m2‬قوة طاردة‬ ‫مركزية �أكرب من تلك النا�شئة عن ‪ .m1‬وذلك‬ ‫ب�سبب بعدها الأكرب عن املركز (ن�صف قطر‬ ‫الدوران )‪.‬‬ ‫�إذا كانت الكتلة ‪� m2‬أكرب من ‪ , m1‬والبعدان‬ ‫‪ f1+f2‬عن حمور الدوران مت�ساويني‪ ,‬ف�إن‬ ‫مركز الثقل الكلي ‪ C-G‬ال يقع على حمور‬ ‫الدوران‪ ,‬بل يكون �أقرب للكتلة الأكرب ‪.m2‬‬ ‫وعند دوران الإطار جتذب الكتلة ‪ m2‬الكتلة‬ ‫الأخرى ‪� m1‬إىل اخلارج ‪.‬‬ ‫�إذا كانت الكتلتان ‪ m1+m2‬مت�ساويتني وتقعان‬

‫على بعدين مت�ساويني ‪ f1,f2‬من حمور‬ ‫الدوران‪ ,‬ف�إن مركز الثقل الكلي ‪ CG‬يقع‬ ‫عليه‪ ,‬وعند دوران الإطار حتتفظ الكتلتان‬ ‫بو�ضعهما عند �أية �سرعة دوران‪ ,‬حيث تت�ساوى‬ ‫القوتان الطاردتان املركزيتان النا�شئتان‬ ‫وتت�ضادان يف االجتاه‪ ,‬فيبطل الواحدة منهما‬ ‫مفعول الأخرى وتكونان يف حالة اتزان‪.‬‬

‫‪ – 4‬عدم التوازن الإ�ستاتيكي ‪Static‬‬ ‫(يف حالة ال�سكون ) ‪:‬‬ ‫ين�ش�أ عدم التوازن الإ�ستاتي يف حالة عدم‬ ‫انطباق مركز الثقل ‪ CG‬جلزء من �آلة على‬ ‫هيئة قر�ص (قليل ال�سماكة) مع حمور‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�صيانة‬

‫دورانه‪ ,‬ويثبت اجلزء املطلوب اختباره على حمور ب�إزواج خال من اخللو�ص‪ ,‬ويو�ضع على جهاز‬ ‫موازنة �أو على ق�ضيبني متوازيني م�ضبوطني يف الو�ضع الأفقي مبيزان ت�سوية‪ .‬ثم تدار القطعة‬ ‫مع حمورها حتى يقع مركز الثقل حتت حمور الدوران متاماً‪� ,‬أي حتى ي�ستقر اجل�سم ويتخذ‬ ‫و�ضعه املتزن ‪.‬‬ ‫يعادل عدم التوازن �إما ب�إزالة جزء من املادة من اجلهة االثقل‪ ,‬وذلك بالثقب او القطع �أو‬ ‫بالربادة �أو بالتفريز ‪ ,‬و �إما بتثبيت ثقل موازنة باجلهة امل�ضادة‪ ,‬يجب بعد امتام املوازنة �إىل �أن‬

‫‪7‬‬

‫"‪ – 5‬عدم التوازن الديناميكي‬ ‫‪( Dynamic‬احلركي)‪:‬‬ ‫ين�ش�أ عدم التوازن الديناميكي يف الأجزاء‬ ‫الأ�سطوانية للمكنات (الطويلة الأبعاد)‬ ‫ويف الأعمدة املرفقية عندما حتاول القوى‬ ‫الطاردة املركزية النا�شئة عند ال�سرعات‬ ‫العالية قلقلة (حتريك) اجل�سم عن و�ضعه‬ ‫حول حمور الدوران‪ ,‬حيث ين�ش�أ عنها عزم‬ ‫مقداره ‪ ,m=f.l‬وميكن جلزء الآلة هذا �أن‬ ‫يكون غري متوازن ا�ستاتيكياً‪ ,‬بحيث ال يبد�أ‬ ‫ت�أثري العزم �إال مع زيادة �سرعة الدوران (قوى‬ ‫طاردة مركزية �أكرب) ويتم حتديد و�ضع‬ ‫ومقدار عدم التوازن الدينامي با�ستخدام �آلة‬ ‫موازنه‪ ,‬وذلك عند ال�سرعة التي �سوف يدور‬ ‫بها اجلزء املخترب عند تركيبه يف الآلة (�أي‬ ‫عند �سرعة الت�شغيل)‪.‬‬ ‫يعادل عدم التوازن �إما بتثبيت كتل موازنة‬ ‫�أو ب�إزالة �أجزاء من املادة‪ ,‬وميكن حتديد �أبعاد‬ ‫املوا�ضع التي تزود فيها �أو تزال عندها �أجزاء‬ ‫من املادة‪ ,‬وكذلك �أو�ضاع م�ستويات املوازنة‬ ‫وذلك بطريقة اختيارية ‪.‬‬

‫ي�ستقر جزء املكنة يف جميع الأو�ضاع (اتزان مطلق)‪.‬‬ ‫ن�شوء معادلة عدم املوازنة الإ�ستاتيكية(يف حالة ال�سكون)‬ ‫ت�ؤدي الكتلة الزائدة غري املوازنة ‪ m‬على بعد ن�صف القطر ‪� r‬إىل نقل مركز الثقل ‪ CG‬ون�شوء‬ ‫القوة الطاردة املركزية ‪ F‬على القر�ص الدوار‪.‬‬ ‫عدم التوازن هو حا�صل �ضرب الكتلة غري املوازنة باجلرام يف ن�صف القطر باملليمرت‪(.‬الوحدة‪)gmm :‬‬ ‫ميكن �إزالة عدم املوازنة بو�ضع ثقل املوازنة‪.‬‬

‫عدم التوازن اديناميكي‬

‫ّ‬ ‫يو�ضح ال�شكل التايل عملية املوازنة اال�ستاتيكية لقر�ص جتليخ على جهاز موازنة ‪ُ .‬يعادَل عدم‬ ‫التوازن املوجود بتغيري �أو�ضاع كتل املوازنة‪.‬‬ ‫ن�شوء عدم توازن الديناميكي‬ ‫‪ – 6‬طريقة عمل �آلة املوازنة‬ ‫الديناميكية (احلركية) ‪:‬‬ ‫ت�ستخدم �آلة املوازنة الديناميكية لتحديد‬ ‫و�ضع ومقدار كتل املوازنة الالزمة ملعادلة عدم‬ ‫التوازن ‪ ,‬وذلك عند م�ستويي موازنة ‪E1+E2‬‬

‫‪8‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�صيانة‬

‫تن�ش�أ قيم القيا�س ‪ FB‬ويف م�ستويي التحميل‬ ‫‪ L1,L2‬للج�سم املطلوب موازنته ‪ ,‬وحتميل قوى‬ ‫املحامل الناجتة عن القوى الطاردة املركزية‬ ‫�إىل جهد كهربائي يف وحدات بنزوكهربائية‬ ‫(‪ )piezo electric‬لقيا�س القوى ‪ ,‬وتبني �شدة‬ ‫التيار بجهاز قيا�س فيه تدريج معاير بحيث‬ ‫يقر�أ قيمة كتل عدم التوازن ‪.‬‬

‫موازن‬ ‫ديناميكياً‬

‫معادلة عدم التوازن الديناميكي بتثبيت‬ ‫كتل موازنة‬ ‫تتكون وحدات التحميل الكهربائية الإجهادية‬ ‫من خزفات ا�صطناعية خا�صة ذات مرونة‬ ‫�ضئيلة للغاية (لكي ال ي�ؤثر انفعالها يف نتيجة‬ ‫القيا�س )‪ ,‬كما ال تعتمد خوا�صها على درجة‬ ‫احلرارة �أو ن�سبة الرطوبة ‪ ,‬وميكن لهذه‬ ‫اخلاليا �أن تتلقى قوى كبرية ‪ ,‬كما يتولد‬ ‫اجلهد املتولد فيها متنا�سباً مع القوى امل�ؤثرة‬ ‫عليها ‪ .‬ويجب �أخد الأبعاد ‪ c,b,a‬يف احل�سبان‬ ‫عند ح�ساب كتلتي املوازنة ‪ m1,m2‬الالزم‬ ‫و�ضعهما يف م�ستويي املوازنة ‪ E1,E2‬وذلك‬ ‫من القوتني امل�ؤثرتني يف م�ستوى التحميل‬ ‫‪ ,L1,L2‬وي�ستعان بدائرة كهربائية لف�صل كل‬ ‫من م�ستويي املوازنة عن الآخر لبيان عدم‬ ‫املوازنة امل�ؤثر يف كل منهما على حدة‪.‬‬

‫الرتكيب الإن�شائي ملكنة املوازنة الديناميكية وطريقة عملها‬

‫عند �ضبط مفتاح (الزر) الدوران عند ن�صفي قطر املوازنة املختارين ‪ r1,r2‬يتم بيان مقدار كتلتي‬ ‫عدم التوازن ‪( m1,m2‬بجهاز القيا�س رقم ‪ )1‬يف امل�ستويني ‪ .E2,E1‬ولتحديد و�ضع التوازن يدار‬ ‫املقب�ض اليدوي (‪)4‬حتى يقف م�ؤ�شر (مبني) ال�صفر (‪ )2‬عند عالمة ال�صفر اثناء دوران املكنة‬ ‫‪ ,‬تقر�أ عندئذ الزاوية على التدريج الزاوية (‪ )5‬لتنقل على التدريج (‪ )6‬بعد توقف املكنة وذلك‬ ‫لتحديد و�ضع عدم التوازن باجل�سم املطلوب موازنته ‪ .‬وحتتوي املكن ُة اي�ضاً على مفتاح اختيار‬ ‫مل�ستوى املوازنة (‪ , )3‬وعلى مقيا�س مدرج (‪ )7‬لتحديد او�ضاع م�ستويي املوازنة ‪E1,E2‬‬

‫الرتكيب الإن�شائي لوحدة‬ ‫بيزوكهربائية لقيا�س القوة‬

‫حتميل اجل�سم املطلوب موازنته يف‬ ‫�آلة املوازنة‬ ‫‪ - 1‬ال�ضبط بتحريك املحامل ر�أ�سياً‬ ‫‪ - 2‬ال�ضبط بتحريك املحامل �أفقياً‬

‫‪10‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�أمن و�سالمة‬

‫حوادث الحرائق و اإلنفجارات‬ ‫الناجمة عن الكهرباء‬ ‫املهند�س زهري �سعيد‬ ‫‪zuhairsayed@gmail.com‬‬

‫و�إذا كانت �أطراف التو�صيل �سائبة – يف �صناديق‬ ‫التوزيع مث ً‬ ‫ال �أو خمارج املحركات �أو التو�صيالت‬ ‫ذات امل�آخذ‪ ،‬فعندئذ ت�صبح املو�صالت هي‬ ‫الأخرى عر�ضة لالرتفاع ال�شديد يف درجة‬ ‫احلرارة نتيجة لزيادة مقاومة التالم�س‬ ‫النا�شئة يف هذه التو�صيالت غري ال�سليمة‪.‬‬

‫يتزايد ا�ستخدام الكهرباء يف املباين واملن�ش�آت نتيجة املكننة واالعتماد‬ ‫على و�سائل الأمتتة والتحكم يف جميع فروع احلياة اليومية‪ ،‬و�ضمن املن�ش�آت‬ ‫ال�صناعية بالطبع‪ ،‬ولكفالة اال�ستخدام الآمن لهذه الطاقة �أي دون حدوث‬ ‫�أخطار للإن�سان واملوجودات نتيجة الكهرباء ف�إنه البد من الت�أكيد على مدى‬ ‫التجهيزات الكهربائية امل�ستخدمة‪ ،‬ودرجة جودتها‪ ،‬و ال يتحقق الأمان‬ ‫املن�شود دوم ُا وذلك ب�سبب اال�ستخدام ال�سيئ للمعدات الكهربائية ال�سليمة‬ ‫وكذلك الرتكيبات والتو�صيالت الرديئة امل�ستخدمة يف و�صل الكهرباء وف�صلها‬ ‫والإ�صالحات التي يقوم بها �أفراد غري متخ�ص�صني وما �شابه ذلك مما ي�ؤدي‬ ‫�إىل يف وقوع احلوادث ون�شوب احلرائق وحدوث االنفجارات‪.‬‬

‫حوادث احلرائق واالنفجارات الناجمة عن الكهرباء‪:‬‬ ‫تن�ش�أ احلرائق يف املن�ش�آت الكهربائية �أ�سا�ساً من ‪:‬‬ ‫‪� - 1‬سخونة خطوط التيار الكهربائي‪.‬‬ ‫‪ - 2‬ال�شرر والأقوا�س الكهربائية‪.‬‬ ‫ت�سخن خطوط التيار الكهربائي عندما حتمل �أكرث من الالزم �إىل درجة حرارة عالية كما هي‬ ‫احلال عند تو�صيل الأحمال بدائرة م�صدر كهربائي عايل القدرة تبلغ درجة حرارة ا�شتعال‬ ‫املواد املحيطة القابلة لال�شتعال‪ ،‬وميكن الوقاية من االرتفاع ال�شديد يف درجة احلرارة برتكيب‬ ‫م�صاهر (فيوزات) �أو مفاتيح خا�صة يف اخلطوط ح�سب م�ساحة املقطع امل�ستعر�ض للمو�صالت‬ ‫املكونة للخطوط‪ ،‬ويحظر ا�ستخدام م�صاهر ذات ا�ستطاعات �أكرب من الالزم للغر�ض املحدد �أو‬ ‫ترميم امل�صاهر املحرتقة كي ال ت�صبح �إجراءات الوقاية الأخرى عدمية اجلدوى و يت�سبب يف‬ ‫ن�شوب حرائق ت�شكل خطورة على حياة الأفراد‪.‬‬

‫ومن املحتمل �أن تكون هذه التو�صيالت املعيبة‬ ‫عر�ضة حلدوث �شرر وقد تت�سبب هذه الظاهرة‬ ‫�أي�ضاً يف رفع درجة حرارة املو�صالت �إىل درجة‬ ‫حرارة اال�شتعال‪ ،‬وقد ي�ؤدي ذلك �إىل حدوث‬ ‫احرتاق وتدخني من غري لهب لذلك يجب‬ ‫فح�ص �أطراف التو�صيل يف فرتات منتظمة‬ ‫للت�أكد من جودتها و�سالمتها‪.‬‬ ‫وقد يت�سبب الت�سرب الأر�ضي نتيجة لتلف‬ ‫العازل اخلا�ص باملو�صل يف ن�شوب احلرائق ويف‬ ‫الغالب يكون ملو�ضع الت�سرب الأر�ضي مقاومة‬ ‫مالم�سة عالية ت�ؤدي �إىل حتويل الطاقة‬ ‫الكهربائية �إىل حرارة‪ ،‬تت�سبب يف احرتاق‬ ‫املواد وتدخينها دون لهب‪.‬‬ ‫وقد تن�شب احلرائق ب�سبب امل�صابيح املتوهجة‬ ‫التي ت�صل حرارة انتفاخاتها الزجاجية �إىل‬ ‫‪ 250‬درجة مئوية لذلك يجب تزويد تركيبات‬ ‫الإ�ضاءة مب�صباح واق يعمل على منع تراكم‬ ‫الغبار القابل للإ�شعال يف الأماكن املعر�ضة‬ ‫لن�شوب احلرائق‪ ،‬ولهذا ال�سبب يجب �أن تكون‬ ‫املن�ش�آت الكهربائية يف الأماكن املغلقة املحتوية‬ ‫على خماليط قابلة لالنفجار ذات ت�صميم‬ ‫منا�سب للوقاية من احلريق‪.‬‬

‫مكافحة هذا النوع من احلرائق‪:‬‬ ‫عند حدوث حريق يف من�ش�أة كهربائية يجب‬

‫‪11‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�أمن و�سالمة‬

‫اتباع �إجراءات خا�صة نظراً ملا حتمله الكهرباء‬ ‫من خماطر على حياة الإن�سان‪ .‬وقبل مكافحة‬ ‫احلريق يجب ف�صل الكهرباء عن املكان لتفادي‬ ‫انتقال التيار الكهربائي عن طريق مياه الإطفاء‬ ‫مث ً‬ ‫ال �إىل الأ�شخا�ص القائمني مبكافحتها‬ ‫ومنهم �إىل الأر�ض‪ .‬ومن ناحية �أخرى يجب عدم‬ ‫ف�صل الكهرباء عن املن�ش�أة �إال يف حالة ال�ضرورة‬ ‫الق�صوى وعلى الأخ�ص �إذا كانت الكهرباء‬ ‫�ستنف�صل كذلك عن و�سائل الإنارة �أو م�صادر‬ ‫الإمداد باملياه عند ف�صلها عن املن�ش�أة املحرتقة‬ ‫فقد ي�ؤدي ف�صل الكهرباء يف هذه احلالة‬ ‫�إىل خماطرة �أخرى نظراً ل�صعوبة مكافحة‬ ‫احلريق يف الأماكن املظلمة و�أثر ذلك على‬ ‫جندة الأفراد و�إنقاذ املواد من التلف‪ .‬وملكافحة‬ ‫احلرائق املحدودة يف املن�ش�آت الكهربائية تزود‬ ‫هذه املن�ش�آت ب�أجهزة الإطفاء التي حتتوي رابع‬ ‫كلوريد الكربون الذي يكون �أبخرة (حتى يف‬ ‫درجات احلرارة املنخف�ضة) تطفئ اللهب‪ .‬وعند‬ ‫ا�ستخدام رابع كلوريد الكربون يجب احلذر‬ ‫من دخانه ال�سام‪ .‬ويف جميع الأحوال البد من‬ ‫الإ�سراع بالتوجه �إىل الأماكن ذات الهواء الطلق‬ ‫فور ا�ستخدام �أجهزة الإطفاء اململوءة بهذا‬ ‫ال�سائل‪.‬‬ ‫�أما �أجهزة الإطفاء الرغوية والأجهزة التي‬ ‫تقذف باملاء �أو باملحاليل الكيميائية خمففة‬ ‫الرتكيز �أو الأجهزة التي بو�سيط �إطفاء مو�صل‬ ‫للكهرباء وال ميكن ا�ستخدامها �إال �إذا ف�صل‬ ‫التيار الكهربائي عن املن�ش�أة �أو املكان املحرتق ‪.‬‬

‫�سوف تتم معادلته فوراً‪ ,‬بحيث يكون ال�سطح‬ ‫بالفعل �سطحاً مت�ساوي اجلهد (�أي �سطحاً‬ ‫له الفولطية نف�سها عند جميع النقاط)‪.‬‬ ‫ومبا �أن قيا�سات اجلهد ن�سبية فقط اختري‬ ‫جهد الأر�ض ليكون قيمة مرجعية واعتربت‬ ‫قيمته �صفراً من �أجل ال�سهولة فقط ويقال‬ ‫عن املعدات الكهربائية واملو�صالت املرتبطة‬ ‫بالأر�ض �أنها "مت�أر�ضة �أي مو�صولة بالأر�ض‪,‬‬ ‫ويعني هذا عدم �إمكانية حدوث فرق يف اجلهد‬ ‫بالن�سبة للأر�ض ومن ثم ف�إن الت�أري�ض يوفر‬ ‫حماية �ضد ال�صدمات الكهربائية لأي �شخ�ص‬ ‫يجد نف�سه مالم�ساً للأجزاء املعدنية‪� ,‬أما‬ ‫ال�شخ�ص الذي يالم�س جزءاً معدنياً مكهرباً‬ ‫وغري مت�أر�ض ف�سوف يكون معر�ضاً ل�صدمة‬ ‫كهربائية رمبا تكون قاتلة ‪.‬‬

‫الأبواب والنوافذ الطريقة نف�سها) مرتابطة‬ ‫كهربائياً ومو�صولة بالأر�ض‪ ,‬وهكذا تكون‬ ‫الغرفة حماطة ب�سطوح مت�ساوية اجلهد بني‬ ‫كل نقطة و�أخرى وبالتايل لن ي�سمح للمجال‬ ‫الكهربائي بالتكون داخلها‪ ,‬وحيث �أن "فاراداي"‬ ‫هو �أول من طبق هذا املبد�أ ف�إن احليز املح�صن‬ ‫�ضد املجاالت اخلارجية ي�سمى قف�ص فاراداي‬ ‫(يطلق هذا التعبري ب�شكل خا�ص على قف�ص‬ ‫�سلكي مت�أر�ض يحيط بجهاز يراد حمايته من‬ ‫املجاالت الكهرطي�سية اخلارجية)‪ .‬واجل�سم‬ ‫املعدين الكلي ل�سيارة اليوم يكون كذلك نوعاً‬ ‫من قف�ص فاراداي ويوفر حماية ممتازة للركاب‬ ‫�ضد الت�أثريات الإلكرتو�ستاتيكية اخلارجية‬ ‫وتعد ال�صواعق �أهمها‪ .‬كما �أن �إطارات ال�سيارات‬ ‫اليوم حتوي على الكربون الذي يجعل املطاط‬ ‫ال للكهرباء وي�ؤمن بذلك ت�أري�ضاً‬ ‫مو�ص ً‬ ‫منا�سباً‪ .‬و�شرط حتقيق الت�أري�ض الفعال هو‬ ‫�أن تكون مقاومة التالم�س بني �سلك الت�أري�ض‬ ‫والرتبة منخف�ضة جداً �أي �إن الأمر يقت�ضي‬ ‫حتقيق ات�صال جيد جداً‪ .‬ويو�ضح ال�شكل‬ ‫(‪ )147‬طرقاً متنوعة للح�صول على ات�صال‬ ‫�أر�ضي جيد‪.‬‬

‫ميكن ا�ستخدام الت�أري�ض للح�صول على حيز‬ ‫"عدمي املجال" �أو "جمال قيمته �صفر"‪� ,‬أي‬ ‫حيز ال يوجد فيه جمال كهربائي قد يت�سبب‬ ‫مث ً‬ ‫ال يف ت�شوي�ش للقيا�سات الكهربائية الدقيقة‪,‬‬ ‫ومن �أجل هذا الغر�ض تغطى جدران املخترب‬ ‫ب�شبكة �سلكية �أو ب�ألواح معدنية (كما ُتغطى‬ ‫�شكل (ب)‪ :‬ت�أري�ض برج خطوط‬ ‫نقل عالية الفلطية‬

‫قاب�س وقاية مت�أر�ض‬

‫�شكل (ج)‪ :‬قف�ص فاراداي‬ ‫(احليز الداخلي خالٍ من‬ ‫املجاالت)‬

‫الت�أري�ض (التو�صيل بالأر�ض)‬ ‫‪EARTHING‬‬

‫متتلك معظم املواد التي تتكون منها ق�شرة‬ ‫الأر�ض قدراً معتد ًال من التو�صيل الكهربائي‬ ‫وبالإ�ضافة �إىل ذلك ف�إن املاء الذي يتوافر عادة‬ ‫يف الرتبة يحوي �أمالحاً ذائبة تكون حملو ًال‬ ‫كهربائياً يو�صل الكهرباء بدرجة جيدة‪ ,‬ويعني‬ ‫هذا �أن يف ا�ستطاعة التيارات الكهربائية �أن‬ ‫متر يف الرتبة �إذا ما كانت هناك فروق يف‬ ‫اجلهد بني نقاط خمتلفة من �سطح الأر�ض‪,‬‬ ‫وعلى العك�س من ذلك ف�إن �أي فرق يف اجلهد‬

‫�شكل (د)‪ :‬و�صالت الأر�ض‬ ‫(ج)‬

‫ق�ضبان �أقطاب الت�أري�ض‬

‫(ب)‬

‫�أنبوبة معدنية تعمل‬ ‫كقطب ت�أري�ض‬

‫(�أ)‬

‫�شرائح �أقطاب الت�أري�ض‬

‫ال�شكل (‪ )147‬بع�ض الطرق للح�صول على ات�صال ار�ضي جيد‬

‫‪12‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�أمن و�سالمة‬

‫�إن الإلكرتودات امل�ستخدمة يف الت�أري�ض هي عبارة‬ ‫عن �صفائح �أو �أنابيب �أو � ُ‬ ‫أ�سالك ويعرف القانون‬ ‫الذي يحدد املقاومة ‪ R‬لهذه الإلكرتودات هو‪:‬‬ ‫‪π/A‬‬

‫‪ R = /122‬للأ�سالك والأنابيب‬

‫)‪(83L) log10 (24L/Wt‬‬

‫= ‪ R‬لل�شرائح‬

‫حيث مقاومة الرتبة مقدرة (بالأوم ‪� /‬سم)‪.‬‬ ‫‪ A‬م�ساحة �سطح ال�صفيحة (قدم مربع)‪.‬‬ ‫‪ L‬الطول (قدم)‪.‬‬ ‫‪ d‬القطر (�إن�ش)‪.‬‬ ‫‪ w‬العر�ض (�أو �ضعف القطر) (�إن�ش)‪.‬‬ ‫‪ t‬العمق (القدم)‬ ‫�إن ال�صفائح امل�ستخدمة ال تقل عن ‪� 1/2‬إن�ش‬ ‫من احلديد ال�صلب (�أو ‪ SWG 12‬نحا�س)‬ ‫وال تزيد عادة عن ‪� 4‬أقدام طوال ‪ .‬حيث تو�ضع‬ ‫�صفيحتان ب�شكل متوازي وتف�صل بينهما‬ ‫م�سافة ‪� 6‬أقدام ( وهذا �أف�ضل من ا�ستخدام‬ ‫�صفيحة واحدة لها امل�ساحة نف�سها) وذلك‬ ‫لأن ‪ R‬عادة �أكرب من ‪ % 20‬من القيمة املعطاة‬ ‫بالعالقة‬ ‫‪1‬‬ ‫‪ 1‬‬ ‫‪ 1‬‬ ‫‪ R2‬‬

‫‪ +‬‬

‫‪ R1‬‬

‫= ‬

‫‪R‬‬

‫�أخطار الكهرباء ال�ساكنة وطرق‬ ‫الوقاية منها‪:‬‬ ‫تت�شكل ال�شحنات الكهربائية ال�ساكنة يف‬ ‫العديد من عمليات الت�صنيع‪ ,‬كما تت�شكل �أثناء‬ ‫نقل ال�سوائل البرتولية وخا�صة عند ملئها �أو‬ ‫تفريغها يف خزانات الوقود‪ ,‬حيث ي�ؤدي اندفاع‬ ‫ال�سائل من �أعلى اخلزان �أثناء عمليات امللء‬ ‫�إىل تك�سري جزئيات ال�سائل وبالتايل ت�شكل‬ ‫�شرارات كهرباء �ساكنة‪ .‬وميكن التغلب على‬ ‫هذه الظاهرة بتو�صيل �أنابيب ملء اخلزان‬ ‫�إىل �أ�سفل وعدم االكتفاء بو�ضعها يف �أعلى‬ ‫اخلزان و�أمام فتحات التعبئة‪ ,‬كما �أن ال�شوائب‬ ‫يف ال�سوائل البرتولية مثل احلمو�ض وبقايا‬ ‫بع�ض املواد ال�صلبة وقطرات املاء ت�ؤدي �إىل‬ ‫ت�شكل الكهرباء ال�ساكنة وذلك عند تدفق‬ ‫ال�سوائل عرب الأنابيب والتمديدات �أثناء تفريغ‬ ‫اخلزانات ‪ ,‬وتتجمع هذه ال�شحنات الكهربائية‬

‫ال�ساكنة على ال�سائل لتتفرغ ب�شكل �شرارات‬ ‫عن طريق اجلدران ‪ ,‬مما ي�ؤدي �إىل حوادث‬ ‫االنفجار وخا�صة عند وجود �أبخرة قابلة‬ ‫لال�شتعال فوق �سطح ال�سائل داخل اخلزانات‬ ‫‪ ,‬وميكن تفادي هذه الظاهرة �أي�ضا بتخفي�ض‬ ‫�سرعة جريان ال�سوائل يف الأنابيب �أثناء‬ ‫تفريغ اخلزانات‪ .‬وتت�شكل الكهرباء ال�ساكنة‬ ‫عند حركة ال�سيور اجللدية وحركة الورق على‬ ‫�سلندرات الكاوت�شوك‪ .‬وكذلك تت�شكل الكهرباء‬ ‫ال�ساكنة بت�أثري احتكاك املالب�س ال�صوفية �أو‬ ‫القطنية املمزوجة مبواد �أخرى وتتفرغ بج�سم‬ ‫الإن�سان فور ت�شغيلها وال ت�ؤدي �إىل �أخطار‬ ‫�إال عند وجود �سوائل طيارة �سريعة اال�شتعال‬ ‫بالقرب منها‪ ,‬ويف هذه احلاالت ين�صح بارتداء‬ ‫الأحذية الناقلة للكهرباء وا�ستعمال الأحزمة‬ ‫اخلا�صة �أو الوقوف على �أر�ض ناقلة‪ .‬وفيما‬ ‫يلي بع�ض الإجراءات الوقائية من �أخطار‬ ‫الكهرباء ال�ساكنة ‪:‬‬ ‫‪1 .1‬الت�أكد من ت�أري�ض جميع الآالت‬ ‫والتجهيزات وكذلك التمديدات‬ ‫والأنابيب واخلزانات التي تكون عر�ضة‬ ‫لت�شكيل الكهرباء ال�ساكنة‪.‬‬ ‫‪2 .2‬ت�أمني التهوية املنا�سبة والرطوبة‬ ‫الن�سبية العالية التي ترتاوح بني‬ ‫‪ % 80 - 50‬يف �أماكن ت�شكل الكهرباء‬ ‫ال�ساكنة �إذا كان ذلك ممكناً‪ ,‬لأن مثل‬ ‫هذه الظروف تقلل من ت�شكل الكهرباء‬ ‫ال�ساكنة كما تقلل من فعاليتها‪.‬‬ ‫‪3 .3‬ت�أمني وجود ناقل كهربائي بني اخلزانات‬ ‫والتمديدات املت�صلة بها وخا�صة عند‬ ‫فك �أو تفريغ اخلزانات‪.‬‬ ‫‪4 .4‬ت�أمني الأحذية الناقلة للكهرباء‬ ‫للعاملني يف الأماكن التي تت�شكل فيها‬ ‫الكهرباء ال�ساكنة‪.‬‬ ‫‪5 .5‬ا�ستخدام وحدات الت�أيني جلعل الهواء‬ ‫�شبه ناقل للكهرباء‬

‫‪6 .6‬دهن ال�سيور الناقلة عند وجودها مبادة‬ ‫مو�صلة للكهرباء ال�ساكنة‪.‬‬

‫اجلدول التايل يبني املقاومة الكهربائية‬ ‫للرتبة مقدرة بالأوم ‪�/‬سم‬

‫املعدل احلايل لأ�سالك املعوقات الأر�ضية ملنع‬‫الت�سرب الأر�ضي هو تو�صيلها ب�أ�سالك داخلية‬ ‫تزيد قوتها من ½‪ 1‬تعمل على نظام من‬ ‫‪ 230-250‬فولتاج �أر�ضي‪ .‬من ناحية ثانية‬ ‫فولتاج �أر�ضي �آخر ‪� , E‬إن املعوقات املبينة على‬ ‫اجلدول مطلوب �ضربها ب ‪248E‬‬ ‫(‪� )ohms‬إعاقة‬

‫املعدل اجلاري‬ ‫للتو�صيل‬

‫‪16‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪5.3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2.7‬‬ ‫‪1.8‬‬ ‫‪1.35‬‬ ‫‪0.8‬‬

‫‪5‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪30‬‬ ‫‪45‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪100‬‬

‫الإحجام ال�صغرى للنحا�س والر�صا�ص‬ ‫الأر�ضي (الر�صا�ص والنحا�س املدموج‬ ‫و و�سائل التو�صيل الدائمة النحا�سية –‬ ‫الكابالت �أو الأ�شرطة املرنة)‪.‬‬

‫اﻟﺴﻼﻣﺔ‬ ‫امل�ساحة اال�سمية –‬ ‫اجلزئية للر�صا�ص‬ ‫املدموج‬

‫امل�ساحة اال�سمية‬ ‫اجلزئية لو�سائل‬ ‫التو�صيل الأر�ضي‬ ‫الدائمة‬

‫امل�ساحة اال�سمية‬ ‫اجلزئية للر�صا�ص‬ ‫الأر�ضي ‪mm2‬‬

‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪2.5‬‬ ‫‪2.5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬

‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪t*1.0‬‬ ‫‪2.5‬‬ ‫‪2.5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬

‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪70‬‬

‫حيث ‪ 1,5 mm2‬و�سائل والر�صا�ص املدموج غري‬ ‫موجود‬ ‫التو�صيل الدائمة‬

‫امل�ساحة اال�سمية‬ ‫اجلزئية الأكرث‬ ‫ارتباطا بو�سائل‬ ‫التو�صيل النحا�سية‬ ‫‪1.0‬‬ ‫‪1.5‬‬ ‫‪2.5‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪6‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪25‬‬ ‫‪35‬‬ ‫‪50‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪95‬‬ ‫‪120‬‬ ‫‪150‬‬ ‫‪185‬‬ ‫‪240‬‬ ‫‪300‬‬ ‫‪400‬‬ ‫‪500‬‬ ‫‪630‬‬

‫‪ 2,5mm2‬للمعادن‬ ‫املدموجة وامل�ستخدمة‬ ‫ملداخل املباين‬

‫املياه اجلوفية‬ ‫املاحلة‬

‫نوع الرتبة والقيمة التقريبية‬

‫ترتاوح بني‬

‫ترتاوح بني‪:‬‬

‫الروا�سب والطني اخلفيف‬

‫‪500 - 100‬‬ ‫‪1000 - 300‬‬ ‫‪3000 - 1000‬‬ ‫‪10000 - 3000‬‬ ‫‪10000 - 3000‬‬

‫‪‬‬

‫‪mm2‬‬

‫الأمطار العادية‬ ‫والغزيرة‬ ‫�أكرث من ‪� 500mm‬سنويا‬ ‫‪2000 - 500‬‬ ‫‪10000 - 3000‬‬ ‫‪30000 - 3000‬‬ ‫‪100000 - 10000‬‬ ‫‪300000 - 30000‬‬

‫‪Since 1959‬‬ ‫اﻟﻤﻬﻨﻴﺔ‬

‫(‪)500‬‬

‫(‪ )1000‬الطني‬ ‫(‪ )5000‬الكل�س‬ ‫(‪)10000‬الرمال املت�سربة‬ ‫(‪ )30000‬احلجارة الكل�سية‬ ‫(‪ )100000‬الغرانيت‬

‫‪‬‬

‫‪+963 11 2214559‬‬ ‫‪+963 11 2219651‬‬

‫‪www.estmazloum.com‬‬

‫‪Email:info@estmazloum.com‬‬

‫‪14‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫بال�ستيك وقوالب‬

‫تــعرف‬

‫‪1‬‬

‫على صديقك اليومي الـ ‪PET‬‬ ‫هل تعلم �أن هناك مادة قد �أ�صبحت مالزمة لك يوميا و يف متناول يدك‬ ‫و�أيدي عائلتك ا�سمها ال ‪ PET‬؟؟‬ ‫هل تعلم �أنك تتعامل مع هذه املادة يف اليوم العادي عدة مرات !!‬ ‫و تتعامل معها �أكرث يف ال�سفر و النزهات وعند ارتياد املطاعم !!‬ ‫هل تعلم �أنها موجودة يف حياتك بنف�س ن�سبة تواجد الع�صري و املياه الغازية‬ ‫واملياه املعلبة !!‬

‫�إنها بال�ستيك ال‪. PET‬‬ ‫�إذا ‪ .....‬ماذا تعرف عن ال‪ PET‬؟‬ ‫�إنها املادة البال�ستيكية ال�شفافة التي ت�صنع‬ ‫منها عبوات ( قناين ) املياه و احلليب املعقم‬ ‫وامل�شروبات الغازية (الكازوز) والع�صري‬ ‫ب�أنواعه و بع�ض عبوات الأدوية و حتى ر�ضاعات‬ ‫الأطفال‪ ,‬و هذا بع�ض من املنتجات امل�شاهدة‬ ‫وامللمو�سة ولكن ال ـ‪ PET‬جنده م�ستخدما �أي�ضا‬ ‫على نطاق وا�سع من �أجل �صناعة اخليوط‬ ‫وكذلك الرقائق (الأفالم)‪ ,‬مع مالحظة �أنه‬ ‫عند ا�ستخدامه يف الأقم�شة واخليوط ي�سمى‬ ‫فقط بويل ا�ستري �أو ترايلني‪ .‬و هناك من‬ ‫ا�ستخدمه ل�شريط الت�سجيل و قد انت�شر يف‬ ‫الأ�سواق حينها حتت ا�سم �أ�شرطة مايلر‪.‬‬ ‫يحتل البويل ا�ستري والـ‪ PET‬املركز الثالث‬ ‫عامليا بني اللدائن الأكرث ا�ستخداما بعد البويل‬ ‫�إيثيلني ‪ PE‬و من ثم البويل بروبيلني ‪. PP‬‬

‫ما هو ال ‪ PET‬كيميائيا ؟؟‬ ‫الـ ‪ PET‬هو ع�ضو من عائلة لدائن البويل‬ ‫ا�ستري املعدلة ‪ ,‬حيث ترمز هذه الأحرف‬

‫املهند�س �سعد نع�ساين‬ ‫‪ismpco@scs-net.org‬‬

‫مدير �شركة احللول املتكاملة ل�صناعة القوالب‬

‫الثالث ‪� PET‬إىل اال�سم العلمي لهذه املادة‬ ‫وهو ‪ Poly Ethylene Terephthalate‬بويل‬ ‫�إيثيلني تري فاتاالت‬

‫يعطي خامة �شفافة يف حني قد ي�صل حجم‬ ‫البوليمري �إىل عدة ميكرونات لت�صبح اخلامة‬ ‫حليبية و �أقل �شفافية‪.‬‬

‫يت�شكل ال ‪ PET‬من جمموعة جزيئات من‬ ‫البويل ا�ستري التي يتم ربطها معا من خالل‬ ‫تفاعالت �شديدة التعقيد �ضمن درجات حرارة‬ ‫عالية ن�سبيا (‪ ˚260‬درجة مثوية) و�ضغط‬ ‫منخف�ض و ي�ستخدم حم�ض ال تريي فاتاليك‬ ‫بالتفاعل مع الإيتيلني غليكول للح�صول‬ ‫على البلمرة املطلوبة ( البلمرة هي جمع‬ ‫عدة جزيئات طويلة لت�شكل جزيئا كبريا هو‬ ‫البوليمري )‪.‬‬

‫ويجب �أن ال نن�سى يف هذا ال�سياق ذكر احلالة‬ ‫التي يتم قيها تغيري تركيز الإتيلني غليكول‬ ‫لنح�صل على تغري طفيف يف �شكل اجلزيء‬ ‫مع تغري �إيجابي يف املوا�صفات الفيزيائية‬

‫ال�شكل الكيميائي جلزئ ال ‪PET‬‬

‫حيث يكون البوليمري م�ؤلفا من عدد كبري من هذه‬ ‫اجلزيئات مرتبطة معا‬

‫�إن حجم البوليمري امل�ستح�صل هو عامل‬ ‫رئي�سي يف حتديد م�ستوى ال�شفافية احلا�صلة‬ ‫حيث �إن حجم بوليمري �أقل من ‪ 0,5‬ميكرون‬

‫والكيميائية لنح�صل على ‪� PETG‬أي بويل‬ ‫�إيتيلني تري فاتاالت الغليكول و هو بوليمر‬ ‫عايل اجلودة قابليته لل�سحب عالية جدا‬ ‫(ممكن الو�صول ب�سحبه �إىل �سماكات ‪0.02‬‬ ‫من امليليمرت) و هو قابل للنفخ على �آالت‬ ‫النفخ العادية و كذلك قابل للت�شكيل احلراري‬ ‫بالتخلية ‪. Thermoforming‬‬

‫نظرة يف التاريخ‪:‬‬ ‫يف ع��ام ‪ 1941‬و يف �شركة �صغرية لل�صناعات‬ ‫الكيميائية تدعى كاليكو برينرتز �أ�س�سو�سيا�شن‬ ‫يف م��ان�����ش�����س�تر (�إن���ك���ل�ت�رة) ق���ام الكيميائيني‬ ‫(وينفيلد و ديك�سون) با�ستح�صال ال��ـ ‪PET‬‬ ‫لأول م��رة‪ ,‬و مل يجدوا وقتها جم��اال منا�سبا‬ ‫ال�ستثمار هذه املادة‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫بال�ستيك وقوالب‬

‫بعد انتهاء احلرب العاملية الثانية بد�أت اخلوا�ص الفيزيائية املميزة لل‪:PET‬‬

‫ال�شركات بتجارب ا�ستخدامه ل�صناعة‬ ‫خيوط الن�سيج !!!‪ ,‬و كان جناحا هائال‬ ‫حيث بد�أت �أنواع الن�سيج املختلفة بالظهور‬ ‫يف الأ�سواق حتت �أ�سماء متعددة منها �أقم�شة‬ ‫البويل ا�ستري و الترييلني و الداكرون‪.‬‬

‫�أما يف عامل العبوات الغذائية و عبوات‬ ‫امل�شروبات فقد كان الـ‪ PET‬بعيدا جدا عن‬ ‫ت�صور ال�صناعيني و ال�شركات �أن يكون‬ ‫منا�سبا‪.‬‬ ‫و قد بد�أ ا�ستخدام القوارير البال�ستيكية من‬ ‫غري ال‪ PET‬للم�شروبات يف �أواخر ال�ستينات‬ ‫وانت�شرت العبوات البال�ستيكية بقوة بني‬ ‫عامي ‪ 1971‬و ‪.1975‬‬ ‫مع ا�ستخدام العبوات البال�ستيكية‬ ‫للم�شروبات بقي البحث جاريا عن مادة �أكرث‬ ‫مقاومة للحمو�ضة (لأنواع الع�صري املختلفة)‬ ‫و كذلك توخي املتانة ملقاومة ال�صدمات‬ ‫و ال�صمود �أمام ال�ضغط الداخلي بالن�سبة‬ ‫للم�شروبات الغازية‪.‬‬ ‫�إىل �أن متت جتربة ال ـ‪ PET‬يف هذا املجال‬ ‫وحينها �أظهرت جدارة ممتازة يف‬ ‫مقاومة احلمو�ض وحتمل ال�ضغط الداخلي‬ ‫للم�شروبات الغازية (من ‪� 3.5‬إىل ‪ 7‬كغ ث‪/‬‬ ‫�سم‪ )2‬و لكن بقيت �إعاقة وحيدة ال�ستخدامه‬ ‫وهي �صعوبة حتويله �إىل �شكل القارورة‬ ‫املنا�سبة مع احل�صول على فوهة متينة‬ ‫و�إغالق حمكم ‪( .‬و هذا ما وفرته الحقا‬ ‫تقنية احلقن ‪ -‬نفخ كما �سرنى تباعا )‪.‬‬ ‫جرب ا�ستعمال ‪ PET‬للم�شروبات الغازية يف‬ ‫عام ‪ 1977‬ل�سعة ليرت و من ثم عم ا�ستعماله‬ ‫جلميع احلجوم يف �أمريكا ال�شمالية و �أ�سرتاليا‬ ‫و من ثم �أوروبايف عام ‪ ,1980‬مت اعتماد‬ ‫ال ـ‪ PET‬كغالف �صحي للأطعمة اجلاهزة يف‬ ‫عام ‪ ,1985‬و مت اعتماده لقوارير الع�صري‬ ‫يف عام ‪� ,1990‬أما لقوارير مياه ال�شرب فقد‬ ‫اعتمد عامليا يف عام ‪. 2000‬‬

‫ي�أتي ال ـ‪ PET‬من م�صادره على �شكل حبيبات‬ ‫بعبوات ( �أكيا�س ) ‪ 25‬كغ �أو بعبوات �ضخمة‬ ‫(باالت ) وزن ‪ 1000‬كغ‪.‬‬ ‫و مثل معظم �أنواع البال�ستيك هو بحاجة‬ ‫�إىل الت�سخني ( ال�صهر ) ليتحول �إىل احلالة‬ ‫العجينية �أو �شبه ال�سائلة بالتايل تتم قولبته‪.‬‬ ‫عند التعامل مع ال ـ‪ PET‬تظهر له خا�صيتان‬ ‫يجب االنتباه لهما و التعامل معهما بدقة‬ ‫وهما القابلية الكبرية المت�صا�ص الرطوبة من‬ ‫الهواء‪ ,‬و البلورة عند درجات حرارة معينة‪.‬‬ ‫اخلا�صية الأوىل‪ -‬و لأنه ميت�ص الرطوبة‬ ‫من الهواء ب�شكل �سريع جدا يف حني يجب‬ ‫�أن التزيد الرطوبة فيه عن ‪ 0.005‬اخلم�سة‬ ‫بالألف من وزنه !! و هذا ي�ستدعي التجفيف‬ ‫الدقيق مبجففات خا�صة قبل البدء بالقولبة‪,‬‬ ‫وهنا تظهر م�شكلة �أخرى �إذ �أن التجفيف‬ ‫الكايف �أي بدرجات حرارة بني ال ـ ‪ 70‬و ‪90‬‬ ‫مئوية يجعل احلبيبات طرية ودبقة مما‬ ‫يعيق التعامل معها و حتريكها من املجفف‬ ‫�إىل �آلة احلقن!!‪ ,‬لهذا ف�إن ال�شركات املنتجة‬ ‫لآالت احلقن قد ا�ستحدثت طريقة للتجفيف‬ ‫وبدء البلورة معا و ذلك عن طريق رفع درجة‬ ‫حرارة احلبيبات �إىل ‪ 150‬مئوية داخل قمع �آلة‬ ‫احلقن و من ثم �إدخال احلبيبات �إىل �أ�سطوانة‬ ‫ال�صهر للآلة (الفيز)‪ ,‬تقوم �أ�سطوانة ال�صهر‬ ‫برفع درجة حرارة املواد و عجنها لإمتام‬ ‫تلدينها و ليتم بعدها حقن ال ـ‪ PET‬بدرجات‬ ‫حرارة ال ـ ‪� 250‬إىل ال ـ ‪ 320‬مئوية‪.‬‬ ‫اخلا�صية الثانية البلورة‪.‬‬ ‫البلورة هي انتظام جزيئات املادة ب�شكل هند�سي‬ ‫معني ي�سمى البللورات و من ثم بقاء اجلزيئات‬ ‫بهذا ال�شكل للح�صول على ال�شفافية املطلوبة‬ ‫ب�شكل ممتاز‪� .‬إن �أعلى درجة من البلورة تكون‬ ‫عند مرور ال ـ ‪ PET‬بحرارة ‪ 190‬مئوية و عندها‬ ‫يكت�سب ال�شفافية وال�صفاء املطلوبني‪.‬‬

‫‪15‬‬

‫عند ت�صنيع الـــ‪ PET‬مبكنات ال�سحب‬ ‫‪ sion‬ل�سحبه على �شكل خيوط للأقم�شة يجب‬ ‫جتنب مروره يف احلالة البللورية وهذا يتم‬ ‫عن طريق التربيد بالهواء عند خروج املواد‬ ‫امل�سحوبة من فوهة الآلة و من ثم التربيد‬ ‫على �أ�سطوانات ال�سحب و الدرفلة‪.‬‬ ‫‪uExtr‬‬

‫خالل حديثنا عن هاتني اخلا�صيتني نكون قد‬ ‫تكلمنا عن مرحلة قولبة الـ‪ PET‬عن طريق‬ ‫احلقن ‪ ,‬و عليه فقد �صار لزاماً الآن �أن نتم‬ ‫التفا�صيل املتعلقة باحلقن‪.‬‬

‫حقن الـ‪:PET‬‬ ‫�إن التعامل مع الـ‪ PET‬من خالل احلقن‬ ‫بحاجة �إىل دراية و خربة خا�صة و النن�سى‬ ‫وجود �آلة حقن خا�ص ًة بالـ‪.PET‬‬ ‫قدمياً و يف بدايات التعامل مع هذه املادة كان‬ ‫يف اعتبار ال�صناعيني �أنها بال�ستيك عادي‬ ‫مثل �أي �صنف �آخر ‪ ,‬و لكن مع م�ضي الزمن‬ ‫و ازدياد الطلب على هذه املادة توفرت خربات‬ ‫خا�صة لدى ال�صناعيني �سواء العاملني يف‬ ‫جمال حقن الـ‪� PET‬أو العاملني يف �صناعة‬ ‫�آالت احلقن‪ ،‬و �أنتجت هذه اخلربات نظاما‬ ‫خا�صا للمعامل الـ‪ PET‬وللآالت على ال�سواء‪.‬‬ ‫حيث �أوال يراعى عدم تعري�ض حبيبات املادة‬ ‫للرطوبة و البلل ما �أمكن ( عدم ترك الأكيا�س‬ ‫�أو الباالت مفتوحة حلني اال�ستخدام) و من‬ ‫ثم ثانيا �ضرورة توفر املجفف بكفاءة عالية‬ ‫و مركب مبا�شرة على �آلة احلقن ‪ ,‬و هناك‬ ‫احلاالت اخلا�صة عند الإنتاجية العالية للآلة‬ ‫ك�أن يكون عدد القطع املنتجة يف كل دورة حقن‬ ‫كبرياً �أو القطع ذات �أحجام كبرية فعندها‬ ‫تظهر احلاجة �إىل جهاز �آخر ل�سحب الرطوبة‬ ‫غري املركب على الآلة لتمر املواد عليه �أوال‬ ‫بحرارة دون ال ـ ‪ 70‬مئوية لفرتة من الزمن‬ ‫قبل �إدخال املواد �إىل املجفف امللحق بالآلة‬ ‫و هذا يوفر جزءا من الوقت الالزم كونه‬ ‫قد رفع حرارة املواد م�سبقا و �أزال جزءا من‬ ‫رطوبتها من دون �أن تدخل يف احلالة الدبقة‬ ‫التي تكلمنا عنها �سابقا ‪ ,‬و نف�س الإجراء‬

‫‪16‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫بال�ستيك وقوالب‬

‫يعتمد يف الأماكن عالية الرطوبة ( املعامل‬ ‫ال�ساحلية �أو املناطق امل�شابهة)‪.‬‬ ‫ميزة �أخرى يجب �إن تتمتع بها �آلة احلقن ال ـ‬ ‫‪ PET‬و هي القوة الزائدة مل�ضخة الهيدروليك‬ ‫الرئي�سية للآلة حيث �أن انتقال احلبيبات‬ ‫من خمرج املجفف بحرارة ‪ 150‬مئوية �إىل‬ ‫فوهة احلقن حيث تكون املواد قد و�صلت �إىل‬ ‫درجة حرارة احلقن (وهي من ‪� 250‬إىل ‪320‬‬ ‫مئوية) ي�ستلزم قوة كبرية لعجن املواد و هي‬ ‫يف احلالة العجينية و من ثم حقنها �ضمن‬ ‫القالب‪ .‬لهذا فقد اعتمدت ال�شركات ال�صانعة‬ ‫للآالت احلقن تركيب م�ضخات هيدروليك‬ ‫�أقوى ب ‪� % 30‬إىل ‪ % 50‬من مثيالتها التي‬ ‫تعمل يف حقن �أنواع �أخرى من البال�ستيك‬ ‫(مثل ال ‪ PP‬و ‪� PE‬أو ال ـ‪)PS‬‬

‫و الرتابط فيما بينها‪ ,‬و عند تعر�ضها لل�شد‬ ‫باالجتاهني ف�إنها ترتاكب ب�شكل منتظم‬ ‫وتتمتع عندها بكامل قوتها و مقاومتها‪.‬‬ ‫وال�شكل التايل يو�ضح حالة القوى الناجتة‬ ‫عن تراكب اجلزيئات جلدار قطعة حمقونة‬ ‫ودون تطبيق �أي �شد حموري عليها (ال�شكل‬ ‫‪ )a‬و من ثم كيف انتظم �شكل القوى بعد ال�شد‬ ‫(ال�شكل ‪.)b‬‬ ‫�إذا فعملية ال�شد (املط) هي احلا�سمة‬ ‫عند ا�ستخدام الــ‪ PET‬وتتم ب�شكل عملي‬ ‫يف �آلة النفخ و �ضمن قالب النفخ الذي يعطي‬ ‫املنتج النهائي (القارورة �أو القنينة املطلوبة)‪.‬‬

‫املفاجئة الآن �أن الــ‪ PET‬الناجت عن‬ ‫احلقن ال ي�صلح لال�ستخدام املبا�شر‬ ‫كمنتج بعد احلقن !!‬ ‫ملاذا ؟ ؟ ؟‬ ‫جرت حماوالت كثرية عاملياً للعمل على �إيجاد‬ ‫منتجات منزلية �أو �صناعية حمقونة من ال ـ‬ ‫‪ PET‬و مل تكن النتائج مر�ضية �إذ �أن موا�صفات‬ ‫هذه املنتجات ال تزيد جودة عن غريها بل‬ ‫حتى هي موا�صفات �أقل من منتجات من مواد‬ ‫�أخرى هي �أقل كلفة و �أ�سهل يف التعامل معها‬ ‫من ال‪PET‬‬

‫ال�شكل ‪A‬‬ ‫مقطع يف ال ـ‪ PET‬ناجت احلقن دون �شد �أو نفخ‬

‫هذا الأنبوب هو املنتج الرئي�سي يف �صناعة‬ ‫ال ـ ‪ PET‬و املعروف با�سم التيوب ‪� Tube‬أو‬ ‫الربيفورم ‪ Pre form‬و قيا�ساته متنوعة‬ ‫جدا رغم و جود �ستاندرات له و كذلك هناك‬ ‫�إمكانيات كبرية لتلوينه‬

‫�إن احل�صول على تيوب ال ـ‪ PET‬عن طريق‬ ‫احلقن �أعطى املنتج النهائي (القنينة) ميزة‬ ‫كبرية و هي الفوهة ذات ال�سن احللزوين املتني‬ ‫و املحكم و القابل على التعامل مع �أي نوع من‬ ‫�أنواع الأغطية و كذلك الإحكام املطلوب‬ ‫�إن عملية ال�شد لتيوب ال ـ‪ PET‬املحقون �سلفاً‬ ‫ت�ستلزم �إعادة الت�سخني لإعطاء البال�ستيك‬ ‫الليونة الكافية للمط و هنا وجدت احلاجة‬ ‫�إىل جهاز ت�سخني خا�ص لرفع درجة حرارة‬ ‫التيوب قبل �إدخاله للقالب‪.‬‬

‫ملاذا ؟؟؟‬ ‫هذا لأن ال ـ‪ PET‬ال ي�أخذ موا�صفاته اجليدة‬ ‫و املمتازة �إال �إذا تعر�ض لعملية �شد على‬ ‫حمورين‪� ,‬شد على املحور الطويل و �شد على‬ ‫املحور العر�ضي‪� ,‬إن حقن هذه املادة �ضمن‬ ‫القالب يجعل جزيئاتها موزعة و مرتاكبة‬ ‫ب�شكلٍ غري منتظم مما ي�ضيع قوى االت�صال‬

‫ال�ضخمة �سعة ‪ 20‬ليرت فعلينا �أوال �أن نح�صل‬ ‫على �أنبوب مفتوح من طرف واحد م�شابه‬ ‫لأنبوب االختبار و من ثم ت�سخينه و و�ضعه‬ ‫�ضمن قالب و من ثم �شده طوليا و نفخه‬ ‫للح�صول على ال�شد العر�ضي و عندها نكون‬ ‫قد �أعطينا ال ـ‪ PET‬متانته ب�سبب ال�شد وكذلك‬ ‫�أعطيناه ال�شكل املطلوب عن طريق القالب‪.‬‬

‫ال�شكل ‪B‬‬ ‫مقطع يف ال‪ PET‬بعد ال�شد و النفخ‬ ‫تقودنا هذه املعطيات باجتا ٍه واحدٍ و هو �أنه‬ ‫للح�صول على العبوة املطلوبة القارورة �أو‬ ‫زجاجة املياه الغازية �أو حتى عبوات املاء‬

‫�أما عملية احل�صول على عبوات ال ـ‬ ‫بطريقة النفخ فقط ف�إن مراحل العمل تكون‬ ‫م�شابهة ملراحل احلقن من حيث التجفيف‬

‫‪PETG‬‬

‫‪17‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫بال�ستيك وقوالب‬

‫ورفع درجة احلرارة و التعجني (التلدين)‬ ‫�ضمن �أ�سطوانة ال�صهر للآلة و من ثم بثق‬ ‫كمية املواد املطلوبة من فوهة الآلة ليتم‬ ‫�سحبها ( مطها ) �إىل الأ�سفل قليال و من‬ ‫ثم �إغالق القالب عليها و نفخها من الداخل‬ ‫لتح�صل على تتمة ال�شد املطلوب كما يت�ضح‬ ‫بال�شكل ال�سابق‪.‬‬

‫بعد احل�صول على التيوب يبد�أ العمل على‬ ‫�آالت الت�سخني و النفخ ن�صف الآلية‪ ,‬ولي�س‬ ‫هناك حاجة لتتابع العمل بني احلقن و النفخ‬ ‫يف هذه الآالت ن�صف الآلية (وهذه ميزة)‬ ‫�إذ ميكن مراكمة كمية كبرية من التيوبات‬ ‫يف امل�ستودعات �أو حتى �شرائها من معامل‬ ‫خمت�صة ب�إنتاج التيوب ‪ ,‬ليتم بعدها الت�سخني‬ ‫و النفخ عند احلاجة‪.‬‬

‫�إن ت�صنيع عبوات ال�سوائل من ال ـ‪ PET‬بعملية‬ ‫احلقن‪-‬نفخ هي الأكرث �شيوعا يف العامل و هي‬ ‫تغطي �أكرث من ‪ % 40‬من عبوات ال�سوائل‬ ‫الغذائية و الدوائية يف العامل �أجمع‪.‬‬

‫خط الإنتاج ن�صف الآيل ال�شكل ‪ :c‬نالحظ‬ ‫جهاز الت�سخني يف املنت�صف و �آلتي النفخ على‬ ‫اليمني و الي�سار منه‪ ,‬حيث يقوم العامل ب�شكل‬ ‫يدوي بو�ضع التيوبات على �سري الت�سخني‬ ‫للآلة يف الو�سط ليدخل التيوب ويخرج‬ ‫م�سخنا بعد زمن (ثواين �أو دقائق ح�سب‬ ‫�سماكة التيوب) و من ثم ي�أخذ العامل التيوب‬ ‫امل�سخن (بوا�سطة قفازات عازلة للحرارة)‬ ‫لي�ضعه يف القالب املركب يف �آلة النفخ ‪ ,‬لتقوم‬ ‫بدورها ب�إغالق القالب و من ثم �إدخال �أنبوب‬ ‫داخل التيوب ملطه �إىل نهاية طول القالب و من‬ ‫ثم النفخ ب�ضغط عايل ليتمدد ال ـ‪ PET‬ال�ساخن‬ ‫ويلت�صق بجدران القالب‪ .‬يبقى القالب مغلقا‬ ‫ملدة زمنية (زمن التربيد) حتى يربد ال ـ‪PET‬‬ ‫امللت�صق باجلدران و يحافظ على �شكله‪ .‬وبفتح‬ ‫القالب يتناول العامل املنتج لي�ضع مكانه تيوباً‬ ‫م�سخناً لتبد�أ دورة نفخ جديدة‪.‬‬

‫نعود الآن �إىل تيوب الـ‪ PET‬و عملية احلقن‪-‬النفخ‬

‫تختلف تقنيات و �أدوات الإنتاج لهذا املنتج‬ ‫بح�سب �سعة املنتج و الكمية املطلوبة للإنتاج‪.‬‬ ‫فبالن�سبة للإنتاج ال�صغري (حوايل‬ ‫�إىل ‪ 3000‬عبوة يوميا) تبد�أ العملية ب�آلة حقن‬ ‫�صغرية و قالب لإنتاج تيوب وحيد �أو قالب‬ ‫مزدوج ينتج تيوبني يف كل دورة حقن‪ .‬ميكن‬ ‫�أن يكون التيوب خم�ص�صاً للقناين وعندها‬ ‫يكون ال�شكل مثل �أنبوب االختبار‪.‬‬ ‫�أو ميكن �أن يكون التيوب خم�ص�صاً لنفخ‬ ‫مطربان �أو �إبريق �أو ما �شابه عندها ي�أخذ‬ ‫ال�شكل التايل‪.‬‬ ‫‪1000‬‬

‫متتاز هذه الطريقة برخ�ص التكاليف‬ ‫الت�أ�سي�سة (الر�أ�سمال الأويل) وكونها تلبي‬ ‫احلاجة �إىل تغيري �أ�شكال املنتجات ب�سهولة‬ ‫وب�أ�سعار رخي�صة ن�سبياً (ب�سبب �سهولة تغيري‬ ‫قوالب النفخ للآلة و رخ�ص ثمنها)‪.‬‬ ‫�إن العمل امليكانيكي الذي يجري داخل قالب‬ ‫النفخ ت�شرحه ال�صورة املرفقة‪.‬‬

‫ال�شكل ‪c‬‬ ‫�أما عند احلاجة �إىل �إنتاج غزير و بكميات‬ ‫�أكرب (�إنتاج متو�سط) تكون العملية على‬ ‫ال�شكل التايل‪:‬‬ ‫�آلة حقن �ضخمة و قادرة ‪ -‬مع قالب حقن‬ ‫تيوب ينتج ‪� 12‬أو ‪ 24‬قطعة ب�أزمنة ق�صرية‬ ‫(�أي ‪ 24‬تيوب كل ‪ 15‬ثانية كمثال) و من ثم‬ ‫�آلة نفخ �أوتوماتيكية‪.‬‬

‫قالب �إنتاج تيوب ثمانية قطع‬ ‫تت�ألف �آلة النفخ الأوتوماتيكية من ثالث‬ ‫وحدات رئي�سية‪ :‬وحدة �صف التيوبات الآلية‬ ‫‪ Sorting Unit‬و وحدة الت�سخني ‪Heating‬‬

‫‪18‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫بال�ستيك وقوالب‬

‫‪ Unit‬و حمطة النفخ ‪ Blowing station‬وكما‬ ‫هو وا�ضح يف ال�صورة التالية‪:‬‬ ‫يتم ملء احلاوية ( �أ�سفل و ميني ال�شكل) ليقوم‬ ‫ال�سري الناقل برفع التيوبات للأعلى لتدخل �إىل‬ ‫الآلة و من ثم لتخرج قناين جاهزة‪.‬‬

‫ترتاوح �إنتاجية هذه الآالت من ‪� 1500‬إىل ‪8000‬‬

‫قنينة بال�ساعة و هذا يعتمد على حجم العبوة‬ ‫املنتجة و عدد القوالب املزودة بها اللآلة‪.‬‬

‫هناك �أيجابية مهمة حت�سب لهذه الألة‬ ‫و�سلبيتان‪:‬‬

‫‪ )Core‬الفوالذي من حجرة احلقن �إىل حجرة‬ ‫النفخ و يتم النفخ من داخل الذكر للح�صول على‬ ‫املط املطلوب بالإ�ضافة �إىل الت�شكيل‪.‬‬ ‫�إنتاجية هذه الآالت الدوارة قريبة من‬ ‫�إنتاجية �آلة النفخ الأوتوماتيكية و هي �أوفر‬ ‫با�ستهالك الطاقة الكهربائية منها‪ ,‬ولكن يف‬ ‫املقابل هي �أعلى منها من حيث الكلفة الأولية‬ ‫(الت�أ�سي�سية) و كذلك �أقل مرونة منها يف‬ ‫جمال تغيري �أ�شكال املنتجات‪.‬‬ ‫نقطة �إيجابية حت�سب للأالت الدوارة وهي‬ ‫�أن منتجاتها �أكرث قبوال من الناحية‬ ‫ال�صحية ب�سبب عدم تعر�ض التيوبات للغبار‬ ‫�أو اجلراثيم �أو مل�س الأيدي يف مرحلة ما بني‬ ‫احلقن و النفخ و ال �سيما �إذا و�ضعت الآلة‬ ‫�ضمن جو نظيف �أو حتى عقيم مع مراعاة‬ ‫تعقيم هواء النفخ ( برتكيب �ضواغط خا�صة)‬ ‫فعندها ميكن للعبوات �أن ت�أخذ موا�صفات‬ ‫العبوات الدوائية ‪.‬‬

‫�صورة جلزء من خط نفخ لإنتاج كمي‬ ‫و غالباً مايكون مدجماً يف هذا اخلط عملية‬ ‫التعبئة و و و�ضع الغطاء املختوم و كذلك‬ ‫و�ضع الل�صاقة على املنتج و من ثم التعليب‪.‬‬ ‫يعدُّ مثل هذا اخلط من امل�شاريع ال�ضخمة‬ ‫التي يتم �إن�شا�ؤها لتخدمي �شركات عمالقة‬ ‫مثل �شركات املياه الغازية امل�شهورة �أو �شركات‬ ‫تعبئة مياه ال�شرب‪.‬‬ ‫كما ر�أينا ف�إن الــ‪ PET‬هو �صديق يومي فعال‬ ‫و يتواجد معنا ب�أكرث من �شكل و من ال�صعب‬ ‫الت�صور كيف كانت احلياة من دونه‪.‬‬

‫• الإيجابية التي حت�سب لهذه الطريقة‬ ‫�أن اجلدوى االقت�صادية �أعلى بكثري من‬ ‫�آالت الن�صف �أوتوماتيك ‪.‬‬

‫و لكن هذا ال�صديق قد يتحول �إىل عدو مزعج‬ ‫عندما متتلئ احلاويات بعبواته الفارغة‬ ‫والطرقات بل وللأ�سف حتى املنتزهات !!‬

‫• �أما ال�سلبيتان عليها فهما �أوال كلفة‬ ‫الت�أ�سي�س املرتفعة‪ ,‬و عدم املرونة يف‬ ‫تغيري �أ�شكال املنتجات (زمن تغيري‬ ‫القالب وقواعد الت�سخني للتيوبات كبري)‬ ‫بالإ�ضافة �إىل غالء قوالبها ن�سبيا‪.‬‬

‫و ي�أتي ال�س�ؤال املهم الآن !!!‬

‫• هناك حل تقني �آخر ملعامل الإنتاج‬ ‫املتو�سط وهو الآالت التي تقوم بكال‬ ‫العمليتني احلقن و النفخ‪.‬‬ ‫ت�سمى الآالت الدوارة �أو الربجية �أو ت�سمى‬ ‫�آالت املرحلتني ‪ Two stage machines‬حيث‬ ‫يتم جمع �آلة احلقن و النفخ �ضمن �آلة واحدة‬ ‫كبرية و ينتقل التيوب من مرحلة احلقن‬ ‫حمتفظا بجزء من حرارة احلقن (و هذا يوفر‬ ‫من عملية الت�سخني للمط ) �إىل مرحلة النفخ‬ ‫و من ثم التربيد النهائي و اللفظ خارجا‪.‬‬ ‫ينتقل التيوب يف هذه الآالت مع ذكر الت�شكيل (‪The‬‬

‫ماذا نفعل بالعبوات الفارغة بعد‬ ‫االنتهاء من ا�ستعمالها ؟؟؟‬

‫�صورة �آلة حقن نفخ دوارة ( مرحلتني )‬ ‫�أما الإنتاج الكمي الغزير الذي ي�ستلزم‬ ‫�إنتاج �أكرث من ‪ 10000‬عبوة يوميا فعندها‬ ‫يكون العمل على �آالت حقن خا�صة (كبرية‬ ‫جدا ) وتكون م�صممة بالتوافق مع القوالب‬ ‫اخلا�صة �أي�ضا ( القالب ‪ 48‬قطعة و يف بع�ض‬ ‫املعار�ض مت عر�ض قوالب ‪ 96‬قطعة)‪.‬‬ ‫�أما مرحلة الت�سخني و النفخ فتكون عبارة عن‬ ‫خط �إنتاج كبري و �ضخم ي�ستطيع �أن يعطي‬ ‫من ‪� 10000‬إىل ‪ 30000‬عبوة يف ال�ساعة‪.‬‬

‫طبعا �إن دور امل�ستهلك ينتهي عند اال�ستخدام‬ ‫الطبيعي للمنتج و من ثم �إلقا�ؤه كقمامة يف‬ ‫املكان املخ�ص�ص له‪.‬‬ ‫لكن املجتمع بهيئاته احلكومية و البلدية‬ ‫والهيئات امل�س�ؤولة عن البيئة و كذلك ال�صناعيني‬ ‫الغيورين على بلدهم يبد�أ دورهم من حيث انتهى‬ ‫امل�ستهلك ‪ ,‬حيث يجب على اجلميع البحث عن‬ ‫و�سيلة لإعادة تكرير ال‪.PET‬‬

‫هل ميكن �إعادة التكرير‬ ‫(‪ )Recycling‬ال‪ PET‬؟؟‬ ‫املراجع امل�ستخدمة ‪ :‬مو�سوعة �سابك للدائن‬ ‫موقع ويكيبيديا عن الأبحاث املخت�صة‬

‫‪20‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكييف وتربيد‬

‫مزايا التكييف باستخدام‬ ‫األسقف المشعة للحرارة‬ ‫‪Paolo Bondi - Francesco Piccininni - Pietro Stefanizzi‬‬

‫(ق�سم الفيزياء التقنية – جامعة بوليتيكنيكو باري – �إيطاليا)‬

‫ترجمة‬ ‫الدكتور املهند�س عبد القادر العبد اهلل‬

‫مالحظة‪ :‬متت ترجمة هذه املقالة من اللغة الإيطالية مبوافقة امل�ؤلفني‪.‬‬

‫التدقيق‬ ‫العلمي‬ ‫الأ�ستاذ املهند�س حممد عدنان باكري‬ ‫�شركة تقنيات الربيع الدائم املحدودة امل�س�ؤولية‬ ‫‪info@pst-sy.com‬‬

‫متهيد‬

‫‪ .1‬مقدمة‬

‫ت�سمح �أنظمة التكييف التي تعتمد على الألواح امل�شعة للحرارة بتحقيق ظروف راحة‬ ‫حرارية �أف�ضل مع ا�ستهالك �أقل للطاقة و ذلك مقارنة ب�أنظمة التكييف الأخرى‪ .‬ويعزى‬ ‫هذا الأداء الأف�ضل لأنظمة التكييف بالألواح امل�شعة ‪ -‬من حيث حتقيق االرتياح احلراري‬ ‫ �إىل �أمرين رئي�سني هما‪ :‬عدم حتريك الهواء يف املكان املكيف نظراً لعدم ت�شكل تيارات‬‫احلمل احلراري‪ ،‬فاحلرارة تنت�شر يف البيئة ب�شكل �أ�سا�سي عن طريق الإ�شعاع احلراري‪،‬‬ ‫و الأمر الثاين هو بلوغ القيمة املثالية لدرجة احلرارة الت�شغيلية عند درجة حرارة �أقل‬ ‫للهواء‪ ،‬مما ي�ؤدي �إىل ت�شتت �أقل للحرارة باجتاه اخلارج وذلك يف حالة التدفئة يف ف�صل‬ ‫ال�شتاء‪� .‬إن الظروف الت�شغيلية التي تتميز بدرجات حرارة منخف�ضة عند النهايات يف‬ ‫حالة التدفئة ت�ؤدي �أي�ضاً �إىل زيادة كفاءة نظام التكييف يف �إنتاج احلرارة‪.‬‬ ‫يف هذه املقالة‪ ،‬يتم عر�ض النتائج التي مت‬ ‫احل�صول عليها من التجارب التي �أجريت‬ ‫بهدف تقييم �أداء نظام التكييف بالألواح‬ ‫امل�شعة للحرارة‪ .‬وقد مت �إجراء هذا البحث‬ ‫يف مدينة باري – �إيطاليا‪ ،‬حيث مت اختيار‬ ‫ا�ستوديو (مكتب هند�سي) مكيف بنظام‬ ‫الأ�سقف امل�شعة كنموذج للدرا�سة‪ .‬يت�ألف هذا‬ ‫النظام من �ألواح م�شعة للحرارة مثبتة �إزاء‬ ‫ال�سقف‪ ،‬حيث يتم تغذية هذه الألواح يف ف�صل‬ ‫ال�شتاء باملاء امل�سخن بوا�سطة م�ضخة حرارية‬

‫تعمل على �ضغط البخار‪ ،‬ويف ف�صل ال�صيف‬ ‫باملاء املربد بوا�سطة مربد ماء (�شيلري)‬ ‫وقد مت يف هذا العمل قيا�س املعايري املعنوية‬ ‫الرئي�سة التي متيز ظروف االرتياح احلراري‬ ‫املتعلقة بدرجة احلرارة و الرطوبة الن�سبية‬ ‫للهواء املك ّيف (‪Thermo-hygrometric‬‬ ‫‪� ،)parameters‬إ�ضافة �إىل قيا�س املعايري‬ ‫املعربة عن ظروف ديناميكية املوائع احلرارية‬ ‫(‪)Thermo-fluid dynamic conditions‬‬ ‫يف هواء البيئة املك ّيفة‪.‬‬

‫يعتمد التكييف بالأ�سقف امل�شعة على وجود‬ ‫�سطح وا�سع من �سقف الغرفة ذي درجة‬ ‫حرارة خمتلفة با�ستمرار عن درجة حرارة‬ ‫هواء املكان (بحيث تكون �أعلى يف ال�شتاء‬ ‫و�أدنى يف ال�صيف)‪ .‬وقد القت هذه التقنية يف‬ ‫التكييف انت�شاراً وا�سعاً يف ال�سنوات الأخرية‪.‬‬ ‫ويعود اال�ستخدام الأول لهذه التقنية �إىل‬ ‫الع�صور الرومانية حيث ا�ستخدمت يف‬ ‫تدفئة احلمامات الرومانية القدمية( ( ‪yh‬‬ ‫‪ )pocaust‬من خالل احلفاظ على اجلدران‬ ‫�ساخنة بوا�سطة الهواء ال�ساخن الذي يتحرك‬ ‫يف فراغ بني جدارين‪ .‬ويف بداية القرن املا�ضي‬ ‫ابتكر باركر (‪ )Barker‬الإنكليزي نظام تدفئة‬ ‫ب�ألواح يتم تركيبها �إزاء ال�سقف‪ ،‬حيث تتكون‬ ‫هذه الألواح من �شفرات م�صنوعة من احلديد‬ ‫ال�صلب ومثبتة على �أنابيب املاء ال�ساخن‪.‬‬ ‫من خالل مقارنة الكتلة احلجمية لكل من‬ ‫املاء والهواء ن�ستنتج �أن كفاءة املاء يف نقل‬ ‫الطاقة احلرارية �أكرب بـ ‪ 4000‬مرة من‬ ‫كفاءة الهواء‪ .‬وهذه احلقيقة هي واحدة من‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكييف وتربيد‬

‫النقاط التي تظهر �أف�ضلية �أنظمة التكييف‬ ‫بالألواح امل�شعة التي تتغذى باملاء ال�ساخن �أو‬ ‫البارد‪ .‬عالوة على ذلك‪ ،‬حتقق هذه الأنظمة‬ ‫ظروفاً �صحية �أف�ضل يف املكان املك ّيف وذلك‬ ‫نتيجة لغياب التيارات الهوائية املزعجة التي‬ ‫تن�ش�أ عن تيارات احلمل احلراري �أو عن �أجهزة‬ ‫تكييف الهواء التقليدية‪ ،‬وهذا بدوره ي�ؤدي‬ ‫�إىل عدم حتريك الغبار وامللوثات الدقيقة يف‬ ‫بيئة املكان‪� ،‬إ�ضاف ًة �إىل عدم �إ�صدار ال�ضجيج‬ ‫ال�صوتي الذي حتدثه �أجهزة حتريك الهواء‪.‬‬ ‫جتعل هذه امليزات من �أنظمة التكييف‬ ‫بالألواح امل�شعة مالئمة ب�شكل خا�ص للمكاتب‬ ‫وامل�ست�شفيات واملكتبات وال�صاالت وقاعات‬ ‫امل�ؤمترات‪ ،‬وهي مالئمة ب�شكل عام لكل �أنواع‬ ‫الأبنية التي تتطلب ظروف بيئية �صحية‬ ‫وم�ستوى منخف�ض من ال�ضجيج ال�صوتي‪.‬‬ ‫�إن ال�شعور باالرتياح احلراري يف �أي بيئة مك ّيفة‬ ‫مرتبط بدرجة احلرارة الت�شغيلية( ( ‪rope‬‬ ‫‪ ،)ating temperature‬مبعنى �أنه يرتبط‬ ‫بدرجة حرارة الهواء من جهة و مبتو�سط‬ ‫درجة احلرارة امل�شعة من جهة �أخرى‪� .‬إن‬ ‫زيادة متو�سط درجة احلرارة امل�شعة التي تنتج‬ ‫عن �أنظمة التدفئة بالألواح ال�سقفية ي�سمح‬ ‫بتخفي�ض درجة حرارة الهواء �إىل حد ي�شعر‬ ‫باالرتياح‪ ،‬وهذا يرتافق �أي�ضاً مع تخفي�ض‬ ‫�ضياع احلرارة نحو اخلارج‪� .‬إ�ضاف ًة �إىل كل ما‬ ‫مت ذكره من مميزات ف�إن تطبيق هذه الأنظمة‬ ‫يف التكييف يحقق توفرياً الي�ستهان به يف‬ ‫ا�ستهالك الطاقة ويقلل من التلوث البيئي‬ ‫الذي ينتج عن عملية �إنتاج الطاقة احلرارية‬ ‫الالزمة للتدفئة بالطرق التقليدية‪.‬‬ ‫يف حالة التدفئة‪ ،‬يتم تغذية الألواح امل�شعة مباء‬ ‫ذي درجة حرارة ترتاوح بني ‪�°30‬س ‪�°50 ,‬س‬ ‫مما ي�سمح ب�إنتاج احلرارة با�ستخدام �أنظمة ذات‬ ‫كفاءة عالية مثل‪ :‬امل�ضخات احلرارية ومراجل‬ ‫التكثيف البخاري �أو باحلرارة امل�ستعادة‬ ‫(امل�سرتجعة) (‪� ،)heat recovery‬إ�ضاف ًة �إىل‬ ‫�إمكانية ا�ستخدام �أنظمة ت�سخني املاء بالطاقة‬ ‫ال�شم�سية كم�صدر مكمل للماء ال�ساخن مما‬ ‫يحقق توفرياً �إ�ضافياً يف الطاقة‪.‬‬

‫‪21‬‬

‫ال�شكل ‪ .1‬ر�سم تو�ضيحي للمخطط الهيدروليكي لنظام التكييف املدرو�س‪.‬‬

‫‪ .2‬نظام التكييف بال�سقف امل�شع للحرارة‬ ‫مت �إجراء الدرا�سة احلالية على نظام تكييف‬ ‫بالألواح امل�شعة للحرارة والتي مت تثبيتها على‬ ‫�شكل �سقف يف ا�ستوديو (مكتب هند�سي) يف مدينة‬ ‫باري الإيطالية‪ ،‬حيث يقع املكتب املذكور يف‬ ‫الطابق الأول من بناء قدمي مبني من احلجارة‪،‬‬ ‫�سقفه على �شكل قبة كروية‪ ،‬تبلغ م�ساحته ‪28‬‬ ‫م‪ 2‬وحجمه حوايل ‪ 98‬م‪ ،3‬وهو حماط بغرف‬ ‫غري مكيفة من خم�س جهات‪ ،‬واجلدار الوحيد‬ ‫املالم�س للخارج يحتوي على باب ونافذة مب�ساحة‬ ‫‪ 2‬م‪ 2‬و�سماكته حوايل ‪� 90‬سم‪.‬‬ ‫�إن املكان املختار هو ذو مو�ضع وت�صميم معماري‬ ‫ي�سمح ب�إهمال الإ�سهام املجاين (احلمل‬ ‫الكامن) الناجت عن الأ�شعة ال�شم�سية‪ .‬بينما‬ ‫ميكن اعتبار �أن الأحمال الكامنة املوجودة يف‬ ‫هذا املثال هي‪ :‬الإ�ضاءة اال�صطناعية‪ ،‬الأجهزة‬ ‫الكهربائية والأ�شخا�ص‪.‬‬ ‫مت تغطية حوايل ‪ %70‬من �سقف املكان ب�سطح‬ ‫م�شع مكون من جتميع ت�سعة �ألواح م�شعة‬ ‫م�سبقة ال�صنع ذات �أبعاد ‪� 150x120‬سم (�ألواح‬ ‫دومو�س اليف ‪ DomusLife‬من �إنتاج �شركة‬ ‫�إيدروتكنوكليما ‪� -‬إيطاليا)‪ .‬يتكون كل لوح من‬ ‫�شبكة �أنابيب م�صنوعة من البويل بوتيلني‬ ‫(ذات قطر خارجي ‪ 6‬مم)‪ ،‬مغمو�سة يف لوح من‬ ‫اجلب�سنبورد ومعزولة بطبقة من البولي�ستريين‬ ‫املمدود‪ .‬وقد مت تو�ضيح املخطط الهيدروليكي‬ ‫لهذا النظام يف ال�شكل‪. 1‬‬

‫مت ت�سخني املاء �إىل درجة حرارة ترتاوح ما‬ ‫بني ‪�30°‬س �إىل ‪�50°‬س بوا�سطة م�ضخة‬ ‫حرارية على �ضغط البخار ذات قيمة معامل‬ ‫�أداء (‪ )COP‬ت�ساوي ‪ 2.41‬وا�ستطاعة حرارية‬ ‫‪ 4.36‬كيلو واط‪ .‬ويتم التحكم بالأو�ضاع‬ ‫‪ ON/OFF‬للمنظم احلراري بوا�سطة م�سبار‬ ‫حراري �أو ح�سا�س مو�ضوع يف الغرفة ويتحكم‬ ‫يف ت�شغيل �ضاغط امل�ضخة احلرارية‪ .‬مت قيا�س‬ ‫�سرعة تدفق املاء يف الدارة الهيدروليكية‬ ‫بوا�سطة مقيا�س تدفق ذي عائمة‪ .‬كما مت‬ ‫قيا�س درجات احلرارة عن طريق �أجهزة‬ ‫الت�سجيل احلراري املتوا�صل حيث مت ا�ستخدم‬ ‫جهازين منها لقيا�س درجة احلرارة ال�سطحية‬ ‫للأنابيب النحا�سية التي يتدفق فيها املاء‬ ‫الذاهب �إىل الألواح والعائد منها وذلك عند‬ ‫الو�صلة مع جممع التوزيع‪ .‬بينما ا�ستخدمت‬ ‫بقية �أجهزة الت�سجيل احلراري لقيا�س‬ ‫حرارة ال�سطح الداخلي للجدار اخلارجي‬ ‫و�أر�ضية الغرفة وال�سطح الداخلي لل�سقف‬ ‫امل�شع والهواء اخلارجي والهواء الداخلي على‬ ‫ارتفاعات خمتلفة عن الأر�ضية (‪10، 60،‬‬ ‫‪ 110‬و ‪� 170‬سم)‪ .‬مت حجب �أجهزة الت�سجيل‬ ‫احلراري يف الهواء عن الإ�شعاع املبا�شر‬ ‫بوا�سطة �أ�سطوانات من ال�صفيح الرقيق‬ ‫العاك�س‪ .‬كما مت قراءة وت�سجيل جميع قيم‬ ‫�أجهزة الت�سجيل وذلك كل ‪ 60‬ثانية من قبل‬ ‫كمبيوتر با�ستخدام برنامج جمع معطيات‬ ‫خا�ص بهذا الغر�ض‪.‬‬

‫‪22‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكييف وتربيد‬

‫كما مت درا�سة وحتليل ظروف االرتياح احلراري الناجتة عن نظام‬ ‫التكييف املدرو�س بوا�سطة نظام "البيئة الدقيقة املركزية" (‪central‬‬ ‫‪ )microclimate‬املثبت على ارتفاع ‪ 1.5‬م عن �أر�ضية املكان (�شكل ‪.)2‬‬ ‫ومت يف وقت الحق معاجلة البيانات امل�سجلة يف كل دقيقة با�ستخدام‬ ‫برنامج خا�ص يعمل يف بيئة فورتران ‪.FORTRAN‬‬

‫يتطلب التنب�ؤ ب�أداء الطاقة لنظام الألواح امل�شعة للحرارة ا�ستخدام‬ ‫خوارزميات ح�سابية (‪ )algorithms‬معقدة نوعاً ما‪ .‬مت يف الدرا�سات‬ ‫املرجعية‪ ،‬ا�ستخدام طرق خمتلفة ملحاكاة �سلوك الطاقة احلرارية يف‬ ‫هذا النوع من �أنظمة التكييف (‪ .)2، 3، 4‬وقد �أكدت الدرا�سة (‪� )5‬أن‬ ‫البيانات الناجتة عن الت�شغيل التجريبي �أكرث دقة من تلك الناجتة‬ ‫عن الت�شغيل الفعلي وذلك ب�سبب اختالف الظروف التجريبية عن‬ ‫تلك الفعلية‪.‬‬

‫ال�شكل ‪ .3‬تغريات القيم النظرية ملعامل الأداء (‪ )COP‬مل�ضخة حرارية‬ ‫بتغري درجة حرارة ماء التغذية وذلك عند درجات حرارة ‪ 0، 5‬و‪�10°‬س‬ ‫للو�سط اخلارجي‪.‬‬

‫‪ .4‬الرفاهية البيئية واالرتياح احلراري‪:‬‬

‫ال�شكل ‪ .2‬بع�ض التجهيزات التي مت ا�ستخدامها لإجناز التجارب‪.‬‬

‫‪� .3‬أداء الطاقة‬ ‫�إن رفع متو�سط درجة احلرارة الناجتة عن �سقف م�شع ي�سمح بالت�شغيل‬ ‫مع درجات حرارة �أخف�ض للهواء الداخلي للبيئة املد َّفئة‪ .‬و ي�ؤدي هذا‬ ‫الأمر �إىل تقليل ت�شتت �أو �ضياع احلرارة الذي يحدث عن طريق النقل‬ ‫من خالل اجلدران وعن طريق التهوية‪ ،‬ميكن �أن ي�ؤدي هذا التقليل يف‬ ‫�ضياع احلرارة �إىل توفري يف ا�ستهالك الطاقة يقدّر بـ ‪.%10-15‬‬ ‫ويُ�ضاف �إىل هذه امليزة �إمكانية ا�ستخدام مولدات حرارية ذات كفاءة‬ ‫عالية‪ ،‬مثل مراجل التكثيف البخاري وامل�ضخات احلرارية (‪ .)1‬حيث‬ ‫�إنه يف حال ا�ستخدام م�ضخة حرارية‪ ،‬تزداد الكفاءة عن طريق انخفا�ض‬ ‫درجة حرارة املاء املغذي للألواح امل�شعة‪ .‬يو�ضح ال�شكل ‪ 3‬تغريات قيم‬ ‫معامل الأداء (‪ )COP‬مل�ضخة حرارية بتغري درجة حرارة املاء وذلك عند‬ ‫درجات حرارة خمتلفة للو�سط اخلارجي‪.‬‬

‫طبقاً ملا هو حمدد يف موا�صفات الـ ‪ ،)UNI EN ISO 7730 (6‬تعدُّ‬ ‫"القيمة املتو�سطة املتوقعة"(‪ )Predicted mean value, PMV‬من‬ ‫م�ؤ�شرات الرفاهية الأكرث ا�ستخداماً يف تو�صيف البيئات احلرارية‬ ‫املعتدلة‪ .‬و يتطلب هذا امل�ؤ�شر معرفة درجة حرارة الهواء و �سرعته‬ ‫ومتو�سط درجة احلرارة امل�ش َّعة والرطوبة الن�سبية وطاقة التمثيل‬ ‫الغذائي (‪ )M، metabolic energy‬واملقاومة احلرارية للبا�س‬ ‫(‪.)Iclo‬‬ ‫وقد �أثبتت بع�ض الدرا�سات احلديثة (‪ )7، 8‬قلة كفاءة امل�ؤ�شر ‪PMV‬‬

‫يف تقييم الظروف احلقيقية للرفاهية واالرتياح احلراري‪ .‬ويعود ذلك‬ ‫ب�شكل �أ�سا�سي �إىل �صعوبة تقييم الطاقة الناجتة عن التمثيل الغذائي‬ ‫واملقاومة احلرارية للبا�س‪� ،‬إ�ضافة �إىل �صعوبات �أخرى ‪ -‬لكنها �أقل ‪-‬‬ ‫يف تقييم الرطوبة الن�سبية و�سرعة الهواء‪ .‬لهذا ين�صح �أي�ضاً باعتماد‬ ‫قيم ة "الن�سبة املئوية املتوقعة لعدم الر�ضا" ( ‪tPredected percen‬‬ ‫‪ )age of dissatisfactory; PPD‬للح�صول على تقييم �أكرث دقة‬ ‫وموثوقية لظروف االرتياح احلراري‪.‬‬ ‫تبني الأ�شكال ‪ 4‬و ‪ 5‬تغريات قيم امل�ؤ�شرين ‪ PMV‬و ‪( PPD‬على التوايل)‬ ‫وذلك بالعالقة مع املقاومة احلرارية للبا�س عند قيمة طاقة متثيل‬ ‫غذائي ت�ساوي ‪ 1.2 met‬وبالعالقة مع طاقة التمثيل الغذائي عند‬ ‫قيمة مقاومة حرارية للبا�س ت�ساوي ‪ .1.2 clo‬و مت يف كال احلالتني‬

‫اعتبار �أن �سرعة الهواء معدومة‪ ،‬الرطوبة الن�سبية ت�ساوي ‪ % 50‬و �أن‬ ‫احلمل احلراري للأجهزة معدوم‪ .‬حيث يالحظ ح�سا�سية هذا النموذج‬ ‫الوا�ضحة للتغريات يف الطاقة الناجتة عن التمثيل الغذائي واملقاومة‬ ‫احلرارية للبا�س‪ .‬ميكن �أن ي�ؤدي انعدام التقييم الدقيق لهذا املقيا�س‬ ‫(‪� )9‬إىل �أخطاء كبرية يف تقدير ظروف الرفاهية التي يتم حتقيقها‪.‬‬ ‫يعرب امل�ؤ�شران ‪ PMV‬و ‪ PPD‬عن ال�شعور باحلرارة �أو الربودة بالن�سبة‬ ‫جل�سم الإن�سان ككل‪� .‬إال �أنه توجد حاالت �إنزعاج حراري ناجتة عن‬ ‫تربيد �أو ت�سخني جزء واحد فقط من اجل�سم دون بقية الأجزاء‪.‬‬ ‫وتنتج مثل هذه احلاالت عن عدم التوزيع املنتظم للحرارة َ‬ ‫امل�ش َّعة �أو‬ ‫عن ت�شكل طبقات من الهواء ذات درجات حرارة �شديدة التباين يف‬ ‫بيئة املكان املك َّيف �أو ما ميكن ت�سميته بـ "تطبق الهواء" ‪ .‬وتو�صي الـ‬ ‫‪ - UNI EN ISO 7730‬يف ظروف التدفئة – ب�أن ال تتجاوز الفروقات‬ ‫العمودية يف حرارة الهواء الواقع بني ‪ 1.1‬م و ‪ 0.1‬م عن �سطح الغرفة‬ ‫(تتطابق مع م�ستويات الر�أ�س و القدم للإن�سان الواقف) ثالث درجات‬ ‫مئوية‪ ،‬كما تو�صي ب�أن ال يتجاوز عدم التجان�س (‪ )asymmetry‬يف‬ ‫توزع احلرارة امل�ش َّعة الناجتة عن ال�سقف ال�ساخن خم�س درجات مئوية‪.‬‬ ‫ويقا�س عدم التجان�س هذا بوا�سطة �أداة م�سطحة تو�ضع ب�شكل �أفقي‬ ‫على ارتفاع ‪ 0.6‬م عن م�ستوى �أر�ضية الغرفة‪.‬‬

‫ﺍﻟﺘﻜﻴﻴﻒ ﺑﺎﻷﻟﻮﺍﺡ ﺍﻟﺴﻘﻔﻴﺔ ﺍﻟﻤﺸﻌﺔ ﻟﻠﺤﺮﺍﺭﺓ‬

‫‪ t‬‬ ‫‪IDROTECNOCLIMA t‬‬ ‫‪ t‬‬ ‫‪ t‬‬ ‫‪  t‬‬ ‫‪ t‬‬ ‫‪ t‬‬ ‫ﺍﻟﻘﺎﺋﻢ ﺑﺄﻋﻤﺎﻝ ﺍﻟﻮﻛﻴﻞ ﺍﻟﺤﺼﺮﻱ ﻓﻲ ﺍﻟﺸﺮﻕ ﺍﻷﻭﺳﻂ‬

‫‪‬‬ ‫‪0112134475011212167311856‬‬

‫‪a.alabdullah@domuslife.eu - info@pst-sy.com - www.pst-sy.com‬‬

‫�أما يف حالة التكييف (يف ال�صيف) فال يو�صى ب�أي قيم حمددة لعدم‬ ‫التجان�س يف توزع احلرارة امل�ش َّعة من ال�سقف البارد‪ ،‬حيث �أو�ضحت‬ ‫الدرا�سات (‪� )10‬أن عدم جتان�س عمودي ي�صل حتى ‪�14°‬س ال ينتج‬ ‫تغريات ح�سا�سة يف ال�شعور بالرفاهية �أو االرتياح احلراري (ال�شكل ‪.)6‬‬ ‫ال�شكل ‪ .4‬عالقة امل�ؤ�شر ‪ PMV‬مع طاقة التمثيل الغذائي (‪( )M‬اليمني)‬ ‫عند قيمة ثابتة للمقاومة احلرارية للبا�س ‪ ، (Iclo) = 1.2‬ومع‬ ‫املقاومة احلرارية للبا�س (الي�سار) عند قيمة ثابتة لـ ‪.M = 1.2 met‬‬

‫ال�شكل ‪ .6‬الن�سبة املئوية املتوقعة للعدم الر�ضا (‪ )PPD‬الناجتة عن عدم التجان�س‬ ‫يف احلرارة َ‬ ‫امل�شعَّة‪.‬‬ ‫ال�شكل ‪ .5‬الن�سبة املئوية لعدم الر�ضا (‪ )PPD‬بالعالقة مع تغري طاقة‬ ‫التمثيل الغذائي (‪( )M‬اليمني) عند قيمة ثابتة للمقاومة احلرارية‬ ‫للبا�س (‪ ،Iclo) = 1.2‬وبالعالقة مع تغري املقاومة احلرارية للبا�س‬ ‫(الي�سار) عند قيمة ثابتة لـ ‪.M = 1.2 met‬‬

‫‪ .5‬نتائج التجربة‬ ‫دُور�س نظام التكييف بالألواح امل�شعة للحرارة ومراقبة عمله بهدف‬ ‫احل�صول على الأرقام املطلوبة لتحديد م�ستوى �أدائه من حيث ظروف‬ ‫االرتياح احلراري التي يحققها من جهة‪ ،‬ومن حيث ا�ستهالك الطاقة‬

‫‪24‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكييف وتربيد‬

‫من جهة �أخرى‪ .‬يو�ضح ال�شكالن ‪ 7‬و ‪ 8‬تغريات قيم درجات احلرارة التي مت ت�سجيلها خالل‬ ‫فرتة التجربة وذلك عندما كانت درجة حرارة املاء املغذي للألواح ت�ساوي ‪�40 °‬س و ‪�35 °‬س‬ ‫على التوايل‪ .‬وقد �أظهرت التجربة �أنه �أمكن التو�صل �إىل درجة احلرارة املطلوبة للغرفة املك ّيفة‬ ‫يف كال احلالتني املذكورتني‪.‬‬ ‫كما �سمح قيا�س درجات احلرارة على ارتفاعات خمتلفة يف و�سط الغرفة بر�صد ظاهرة "تطبق‬ ‫الهواء" �أو ت�شكل طبقات من الهواء ذات درجات حرارة متباينة عن بع�ضها‪ .‬وقد َتبينَّ من خالل‬ ‫هذه التجربة �أن درجات حرارة هواء املكان املدرو�س توزعت ب�شكل منوذجي على االرتفاعات‬ ‫املختلفة عن �أر�ضية الغرفة‪ ،‬حيث مل تتجاوز الفروقات احلرارية بني م�ستويي الر�أ�س و القدم‬ ‫درجتني مئويتني (الحظ ال�شكل ‪.)9‬‬

‫ال�شكل ‪ .7‬الأداء احلراري لنظام التكييف املدرو�س عند معايرة املنظم احلراري للم�ضخة احلرارية‬ ‫على درجة حرارة ‪�40 °‬س‪( .‬خالل الفرتة من ‪� 6:16 23/02/2003‬إىل ‪)9:30 28/02/2003‬‬

‫كما �سمح ا�ستخدام نظام "البيئة الدقيقة‬ ‫املركزية" (‪)central microclimate‬‬ ‫باحل�صول على القيم التالية‪ ،‬وذلك كل‬ ‫‪ 10‬دقائق على طول فرتة التجربة‪ :‬درجة‬ ‫احلرارة اجلافة ودرجة احلرارة الرطبة‬ ‫والرطوبة الن�سبية ودرجة احلرارة مبقيا�س‬ ‫احلرارة الكروي (‪)globothermometer‬‬ ‫ومقدار عدم التجان�س يف احلرارة َ‬ ‫امل�ش َّعة‬ ‫الطبقية �إ�ضاف ًة �إىل �سرعة الهواء داخل املكان‬ ‫املدرو�س‪ .‬وقد ُوجِ د �أن الرطوبة الن�سبية‬ ‫للهواء الداخلي تراوحت مابني ‪� %40‬إىل‬ ‫‪ ،%50‬يف حني كانت �سرعة الهواء دائماً �أقل‬ ‫من ‪ 0.1‬م‪/‬ثا‪.‬‬

‫ال�شكل ‪ .9‬التط ُّبق احلراري النموذجي لهواء‬ ‫البيئة املدرو�سة باالجتاه العمودي‪.‬‬ ‫�أما بالن�سبة لدرجة احلرارة امل�شِ َّعة الطبقية‬ ‫فقد مت ت�سجيلها يف اجتاه عمودي‪ ،‬وتظهر‬ ‫نتائج هذه التجربة يف ال�شكل ‪ .10‬من خالل‬ ‫الأرقام التي مت احل�صول عليها يف هذه‬ ‫التجربة وقد �أمكن تقييم درجة االرتياح‬ ‫احلراري (�أو الرفاهية) التي يحققها نظام‬ ‫التكييف املدرو�س يف البيئة املك َّيفة وذلك عن‬ ‫طريق تطبيق اخلوارزمية املعتمدة من قبل‬ ‫‪ UNI EN ISO 7730‬يف ح�ساب امل�ؤ�شرين‬ ‫‪ PMV‬و ‪ .PPD‬ويو�ضح ال�شكل ‪ 11‬قيم هذين‬ ‫امل�ؤ�شرين التي مت احل�صول عليها طوال فرتة‬ ‫�إجراء التجربة‪.‬‬

‫ال�شكل ‪ .8‬الأداء احلراري لنظام التكييف املدرو�س عند معايرة املنظم احلراري للم�ضخة احلرارية‬ ‫على درجة حرارة ‪�35 °‬س‪( .‬خالل الفرتة من ‪� 14:20 10/03/2003‬إىل ‪)10:50 14/03/2003‬‬

‫ال�شكل ‪ .10‬عدم التجان�س يف احلرارة َ‬ ‫امل�ش َّعة الطبقية وذلك باالجتاه العمودي‬

‫ال�شكل ‪� .11‬سلوك امل�ؤ�شرين ‪ PMV‬و ‪ PPD‬خالل فرتة �إجراء التجربة‪ ،‬حيث قيمة طاقة‬ ‫اال�ستقالب الغذائي هي (‪ M) = 1.2 met‬وقيمة املقاومة احلرارية للبا�س هي (‪. Iclo) = 1.2‬‬

‫‪ .6‬اال�ستنتاجات‬ ‫�إن نظام التكييف با�ستخدام الأ�سقف امل�شعة للحرارة هو �أحد اخليارات الهند�سية يف التكييف‬ ‫والتي ت�ضمن ت�أمني ظروف مثالية من االرتياح احلراري مع توفري كبري يف ا�ستهالك الطاقة‪.‬‬ ‫بالن�سبة لنظام التكييف الذي مت درا�سته ‪ -‬والذي يتكون من �ألواح م�شعة للحرارة م�سبقة ال�صنع‬ ‫قابلة للرتكيب على ال�سقف ‪ -‬و مت �إثبات قدرة هذا النظام على ت�أمني ظروف االرتياح احلراري‬ ‫داخل املكان طوال فرتة الت�شغيل‪ .‬لقد مت توفري الظروف املثالية عند درجة حرارة الهواء‬ ‫الداخلي حوايل ‪�18°‬س مع تخفي�ض ت�شتت (�ضياع) احلرارة باجتاه اخلارج بن�سبة ‪%10-15‬‬ ‫مقارنة مع �أنظمة تكييف تقليدية حتقق درجة حرارة متو�سطة للهواء ت�ساوي ‪�20-21°‬س‪.‬‬

‫�شكر خا�ص‬ ‫يتقدم امل�ؤلفون بال�شكر �إىل �شركة �إيدروتكنوكليما (‪ )IDROTECNOCLIMA‬الإيطالية على‬ ‫تعاونها وتقدميها بع�ض امل�ستلزمات ال�ضرورية لإجناز هذا البحث‪.‬‬

‫التجهيزات العلمية والفنية‬ ‫دمشق سوريا‬ ‫هاتف ‪2310513:‬‬ ‫فاكس‪2310502 :‬‬

‫‪26‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫قوالب‬

‫اجلزء‬

‫نظام اللفظ‬ ‫‪7‬‬

‫‪6‬‬

‫‪5‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪3‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪8‬‬

‫‪9‬‬ ‫‪10‬‬

‫املهند�س فايز طيان‬ ‫ماج�ستري يف هند�سة البال�ستيك‬

‫‪17‬‬

‫‪16‬‬

‫‪15‬‬

‫‪14‬‬

‫‪13‬‬

‫‪12‬‬

‫‪18‬‬

‫‪11‬‬

‫‪F-m.k.t@scs-net.org‬‬

‫ال�شكل ‪1‬‬

‫ومتابعة احلديث عن نظام اللفظ التقليدي امل�ستخدم يف �أغلب القوالب‬ ‫ال�شكل (‪)2A‬‬

‫دائرية �أو مو�شورية �أو �صفائح لفظ �أو لفظ‬ ‫هوائي �أو لفظ بامليل ميكن �أن تكون ميكانيكية‬ ‫�أو هيدروليكية وميكن �أن تكون مبرحلتني‬ ‫ولكن هناك بع�ض احلاالت اخلا�صة لهذا النوع‬ ‫من اللفظ وهي‪:‬‬ ‫‪ - 1‬يف حال كون املنتج بحاجة �إىل �شوط‬ ‫لفظ طويل‬ ‫‪� - 2‬ضرورة �إرجاع نظام اللفظ �إىل اخللف‬ ‫قبل �إغالق الآلة‬

‫ال�شكل ‪2‬‬

‫الذي يكون فيها اجتاه اللفظ عك�س اجتاه‬ ‫احلقن خالل �شوط الفتح �أو عند نهاية �شوط‬ ‫الفتح وهذا ميثل �أغلب �أنواع القوالب‪ ،‬ويكون‬ ‫اللفظ يف هذه الأنواع عن طريق لوافظ‬

‫‪ - 3‬لفظ على مرحلتني‬ ‫‪ - 4‬لفظ بامليل لقوالب املنتجات التي‬ ‫حتتوي (‪ )UNDER CUT‬نتوءات �أو ثلم‬ ‫بحاجة �إىل لفظ بامليل لإخراجها من القالب‬ ‫( وهي تختلف عن قوالب املنزلقات ( اجلف)‬ ‫والتي �سنتكلم عنها الحقاً )‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫قوالب‬

‫ال�شكل ‪3‬‬

‫ال�شكل ‪5‬‬

‫‪ - 1‬املنتج بحاجة �إىل �شوط لفظ طويل‪ :‬وكثرياً مانحتاج يف بع�ض القوالب‬ ‫ل�شوط لفظ �أكرب من �شوط لفظ الآلة‬ ‫كيحدد �شوط اللفظ بالآلة من خالل موا�صفات لذلك ن�ضطر لرتكيب القالب على �آلة‬ ‫الآلة نف�سها ‪ ،‬ويعترب ال�شوط بالن�سبة للآالت �أكرب �أو �إتباع �أحد الطرق التالية لزيادة‬ ‫القدمية قيمة غري حمددة ويتعلق ب�شوط �شوط اللفظ ‪:‬‬ ‫الفتح للآلة و مكان تو�ضع حمور لفظ الآلة‬ ‫كما هو مبني بال�شكل(‪ )3‬حيث ميكن التحكم ‪ - A‬ا�ستخدام جنازير لتحريك �صفيحة‬ ‫بطول املحور الثابت باملكان املطلوب ب�سهولة‪ .‬اللفظ �أو نظام اللفظ حيث يثبت �أحد‬ ‫طريف اجلنزير بالق�سم الثابت من القالب‬ ‫�أما بالن�سبة للآالت احلديثة ف�إن �شوط اللفظ والطرف الآخر ب�صفيحة اللفظ �أو نظام‬ ‫حمدد مبوا�صفات الآلة كما بال�شكل (‪ )4‬اللفظ على جانبي القالب ( تركب اجلنازير‬ ‫ويتعلق ب�شوط مكب�س اللفظ‬ ‫(اثنان �أو �أربعة ح�سب احلاجة) على جانبي‬ ‫القالب وبعيداً عن �أطراف القالب جتنباً‬ ‫لدخولها بني جزئي القالب �أثناء الإغالق)‬ ‫ميكن ا�ستخدام اجلنزير العادي امل�ستخدم‬ ‫بعمليات النقل والرفع وبكلتا احلالتني يف�ضل‬ ‫ا�ستخدام تركيبة �أو ت�صميم ل�ضبط طول‬ ‫اجلنزير �أثناء فتح الآلة ل�ضمان حركة نظام‬ ‫اللفظ ب�شكل م�ستقيم دون ميالن كما هو‬ ‫مو�ضح يف ال�شكل (‪ )6‬ويتعلق �شوط اللفظ‬ ‫بطول اجلنزير و�شوط فتح الآلة‪.‬‬ ‫ال�شكل ‪4‬‬ ‫ويف كلتا احلالتني يتم حتريك نظام اللفظ‬ ‫�إىل الأمام يتم بفتح ثقوب لدخول حمور لفظ‬ ‫الآلة لتحريك نظام اللفظ �أو ربط �صفيحتي‬ ‫نظام اللفظ مبحور �أو حماور لتالم�س حمور‬ ‫لفظ الآلة بالطرق املبينة بال�شكل (‪.)5‬‬

‫‪27‬‬

‫‪ - B‬ميكن ا�ستخدام تركيبات �أخرى(�صبامل)‬ ‫كما بال�شكل (‪ )7‬و�شوط اللفظ ي�ساوي( ‪)x+y‬‬ ‫وغالباً مايكفي �شوط اللفظ لإخراج املنتج من‬ ‫القالب لأن جمموع �سماكة القالب �سيكون‬ ‫�أكرب من ارتفاع املنتج‪.‬‬

‫ال�شكل ‪6‬‬

‫ال�شكل ‪7‬‬

‫ويف حال �أن �شوط اللفظ غري كايف ميكن‬ ‫ا�ستخدام �صبامل متداخلة مع بع�ضها لزيادة‬ ‫طول ال�شوط كما هو مبني بال�شكل (‪ )8‬بحيث‬ ‫ي�صبح �شوط اللفظ ( ‪.) X+Y+Z‬‬

‫‪28‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫قوالب‬

‫‪ -E‬ا�ستخدام طريقة لفظ على �شكل عتلة ‪� - 2‬ضرورة �إرجاع نظام اللفظ‬ ‫مبينة بال�شكل (‪ )11‬حيث يتم بهذه الطريقة قبل �إغالق الآلة‪:‬‬

‫زيادة طول اللفظ بن�سبة ُبعد ت�أثري مكان‬ ‫اللفظ ملركز الدوران على البعد بني مكان‬ ‫حمور الفظ الآلة �إىل مركز الدوران �أي‬ ‫بالن�سبة ‪AC/AB‬‬

‫ال�شكل ‪8‬‬

‫‪ - C‬ا�ستخدام ما ي�سمى باخلالعات وهي‬ ‫�أنواع منها مبني بال�شكل (‪ )9‬وهي عبارة‬ ‫عن قطعة تثبت على �أحد ق�سمي القالب ويف‬ ‫حالتنا هذه بالق�سم الثابت من القالب وتت�ألف‬ ‫من ج�سم معدين (‪ )1‬مثبت عليه قطعة من‬ ‫البال�ستيك (‪( )2‬غالباً بويل �أميد) بوا�سطة‬ ‫برغي خمروطي ( كونيك) (‪ )3‬وي�ؤدي زيادة‬ ‫�شد الربغي �إىل زيادة قطر البال�ستيك مما‬ ‫ي�ؤدي �إىل متا�سك اخلالعة مع �صفيحة‬ ‫اللفظ �أو نظام اللفظ وحتريكه ال�شوط‬ ‫املطلوب ومن ثم �إلغاء متا�سك اخلالعة مع‬ ‫نظام اللفظ �أو �صفيحة اللفظ‬

‫ال�شكل ‪11‬‬

‫ال�شكل ‪9‬‬

‫‪� - D‬أو ا�ستخدام اخلالعات املبينة بال�شكل (‪)10‬‬

‫ال�شكل ‪10‬‬

‫ال�شكل ‪12‬‬

‫ي�ستح�سن �إرجاع نظام اللفظ �إىل اخللف قبل‬ ‫�إغالق الآلة يف جميع القوالب ل�ضمان عمل‬ ‫القالب ب�شكل �آيل لأن بقاء نظام اللفظ يف‬ ‫الأمام قد ي�ؤدي �إىل متا�سك املنتج اللوافظ �أو‬ ‫�إعاقة �سقوط املنتج بعد اللفظ ولكن ولبع�ض‬ ‫القوالب يجب �إرجاع نظام اللفظ قبل �إغالق‬ ‫الآلة وهي بع�ض �أنواع قوالب املنزلقات‬ ‫(اجلف) لأن عدم رجوع نظام اللفظ ي�ؤدي‬ ‫�إىل ت�أذي القالب ب�سبب تالم�س اللوافظ مع‬ ‫ال�سالبة �أو املوجبة وخروجه عن العمل‪.‬‬ ‫�إن �إرجاع نظام اللفظ للقوالب العادية ميكن‬ ‫�أن يتم با�ستخدام نواب�ض تو�ضع بني نظام‬ ‫اللفظ وال�سالبة من اخللف على حماور‬ ‫الإرجاع �أو على حوامل نظام اللفظ كما‬ ‫بال�شكل (‪)12‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫قوالب‬

‫‪29‬‬

‫ال�شكل ‪13‬‬

‫ويف حال كان الناب�ض طوي ّ‬ ‫ال فانه ميكن نقل النواب�ض �إىل خلف �صفيحة الربط اخللفية وميكن‬ ‫ا�ستخدام ناب�ض واحد و�إذا مل تكفي القوة ميكن ا�ستخدام �أكرث من ناب�ض (‪� 3‬أو �أكرث ) كما‬ ‫ال�شكل ‪14‬‬ ‫بال�شكل (‪)13‬‬ ‫وميكن �إرجاع نظام اللفظ با�ستخدام بع�ض الرتكيبات املبينة بال�شكل(‪ ( A ,B ,C,D) )14‬التي‬ ‫تعتمد على مرونة املعدن امل�ستخدم (فوالذ خا�ص ومعالج حرارياً) ويف جميع هذه الت�صاميم‬ ‫نالحظ �أن اجلزء الي�ساري املت�صل بالفظ الآلة �سينفعل عند تالم�سه مع اجلزء املت�صل ب�صفائح‬ ‫اللفظ ليتما�سك معه وال�شكل يبني احلالتني جلميع الت�صاميم وعند تراجع الفظ الآلة �أو‬ ‫تقدم الآلة للإغالق يقوم الفظ الآلة ب�إرجاع نظام اللفظ �إىل اخللف ويف�ضل يف هذه الت�صاميم‬ ‫ا�ستخدام قاطع كهربائي (ح�سا�س) خلف �صفيحتي اللفظ ومع �صفيحة الربط اخللفية مع‬ ‫ربطه بالآلة بحيث التغلق الآلة �إال بعد عمل احل�سا�س �أي �إن نظام اللفظ قد عاد �إىل اخللف‪.‬‬ ‫وي�ؤدي �أي خلل يف قوالب املنزلقات (اجلف)‬ ‫التي يجب حتماً �إرجاع نظام اللفظ بها �إىل ت�أذي‬ ‫القالب من جراء ا�صطدام اللوافظ مع املوجبات‬ ‫بال�سالبة‪ ،‬ويف�ضل ا�ستخدام بع�ض الت�صاميم‬ ‫اجلاهزة (�ستاندر) التي تعيد نظام اللفظ ق�سرا‬ ‫�إىل اخللف ال�شكل (‪ )15‬وال ب�أ�س با�ستخدام‬ ‫قاطع كهربائي مع هذه الت�صاميم �أي�ضا‪.‬‬

‫ال�شكل ‪13‬‬

‫مالحظة‪ :‬يف بع�ض الآالت ميكن الو�صول‬ ‫�إىل الفظ الآلة ب�سهولة وبذلك ميكن و�صل‬ ‫الفظ الآلة مع الفظ القالب بت�صاميم �سهلة‬ ‫مع مراعاة الربط املحكم بينهما و�إن نهاية‬ ‫�شوط لفظ القالب تنتهي مع نهاية �شوط‬ ‫لفظ الآلة‪.‬‬ ‫‪ - 3‬لفظ على مرحلتني‪ :‬و�سنتحدث يف‬ ‫العدد التايل مع اللفظ بامليل‪.‬‬

30

‫مراقبة حالة المنشآت‬

‫باستخدام الماسح الليزري ثالثي البعد‬

Application of Smart 3-D Laser Scanner in Structural Health Monitoring S. Sumitro

Smart Structures LLC, Illinois, USA

H. Matsuda

‫املهند�س حممد طارق الطباع‬

Nagasaki University, Nagasaki, Japan

master.engineer@hotmail.com Y. Itoh Saga University, Saga, Japan

‫مقدمة‬ Keisoku Research Hiroshima, Japan‫ت�سمح تقنية املا�سح الليزري ثالثي البعد باعتبارها �إحدى طرق امل�سح الب�صري لكامل‬ ‫التقانة‬ ‫هذه‬ ‫ وت�سمح‬Consultant, ،)FFom( ‫مايدعى‬ ‫احلقل �أو‬ ‫ و متكن قدرة هذا املا�سح على جمع البيانات الفراغية من‬.‫مبراقبة ال�شكل والأبعاد للأج�سام املدرو�سة دون �أي تالم�س بني اجلهاز والعينة‬ ‫ مثل املحاكاة للم�ساحة قيد الإن�شاء خالل مرحلة الت�صميم و اختبار حمولة اجل�سور و‬،‫ا�ستخدامه ب�شكل فعال يف التطبيقات امليدانية العديدة‬ The structural health monitoring process is con1 INTRODUCTION ‫الزمن والأحمال‬ ‫تقييم احلالة الراهنة للإن�شاءات وما خلفه فيها‬ ‫ املهم‬as ‫من‬follows: ‫ ف�إنه‬،‫ بهدف حتقيق �سيا�سة �صيانة منطقية‬. ‫�أي�ضا لأغرا�ض ال�صيانة‬ ducted (i) Conduct information (shape . As ‫إن�شاءات‬ ‫أ�شكال و ال‬ ‫الكافية عن ال‬ ‫تفتقر �إىل املعلومات‬ ‫الراهنة‬initial ‫احلالة‬structural ‫عمليات تقييم‬ ‫بعد �أن كانت‬ .‫الديناميكية و ال�ستاتيكية‬ one‫ل‬ of‫الفراغية ل‬ Full Field‫أبعاد‬ Optical Measurement (FFOM) and dimension); technologies, Smart 3-D Laser Scanner measuredegradation factor )1( ‫نالحظ يف ال�شكل‬ :‫النحو التايل‬ ‫إن�شاء على‬ ‫مراقبة حالة‬ ‫تتم‬Capture .)SHMvisible ( ‫على الـ‬structural ‫�صيانة مرتكز‬ ‫خمططاً لنظام‬ ment technique enables to monitor the‫ال‬shape and ‫(عملية‬ii) S. Nishimura

dimension measured-objects in non-contact, remotely and globally. By taking its capability in capturing 3-D spatial information, 3-D Laser Scanner has been utilized effectively in numerous field application, such as, landscaping simulation during structural design stage, bridge load test, and maintenance purposes. In order to provide a rational maintenance strategy, it is important to assess current structural properties of existing structures due to long-term structural degradation, static and dynamic loads [5,7,8]. However, they mostly lack of sufficient information of their spatial shapes and dimensions. In this paper, a structural health monitoringbased maintenance scheme is proposed and its schematic description is shown in Figure 1.

(crack distribution) and create a data base for current structural condition; (iii) Perform structural analyses to assess its current structural performance; 1 (iv) Monitor their degradation condition periodically (crack propagation), update the crack 2 distribution data base; and (v) Execute fractural-based structural analyses 3 on the deteriorated structures.

Through field-application experiences, it is con4 firmed that 3-D Laser Scanner is an easy-handled device to capture spatial information of shapecomplicated structures. It can be integrated with ge5 neric structural health monitoring system to assess the updated structural performance of existing structures.

.)‫ جمع البيانات الأولية عن الإن�شاء (ال�شكل و الأبعاد‬-

.‫ تتبع عامل التلف املرئي على الإن�شاء (توزع الت�صدع) و و�ضع قاعدة بيانات للحالة الإن�شائية الراهنة‬.‫ القيام بتقييم �إن�شائي لتقييم حالة الإن�شاء الراهنة‬-

.‫ مراقبة التلف احلا�صل ب�شكل دوري ( انت�شار الت�صدع ) و حتديث قاعدة بيانات انت�شار الت�صدع‬.‫ القيام بتحليل �إن�شائي مرتكز على درا�سة امل�شروع يف الإن�شاءات املت�صدعة‬T3

‫التلف‬

T2

Degradation

T1 T0

Applying 3D Scanner to initialize ‫قاعدة‬ ‫البعد يف بناء‬ ‫املا�سح ثالثي‬ ‫ا�ستخدام‬ data-base for a periodical SHM ‫إن�شاء‬ ‫ال‬ ‫حالة‬ ‫مراقبة‬ ‫أجل‬ � ‫من‬ ‫بيانات‬ paradigm

‫تلف‬This ‫التغري يف‬ ‫ميكن‬ change ‫مراقبة‬ of structural degradation can be observed ‫قيا�س‬ ‫االن�شاء من خالل جهاز‬ by 3D optical measurement ‫ب�صري ثالثي البعد‬ device

T0 T1 T2 T3 Figure 1. Proposed Structural Health Monitoring_Based Maintenance Scheme

‫الزمن‬

Time

.)M ‫) خمطط لنظام �صيانة مرتكز على الـ‬1( ‫ال�شكل‬

‫ ومن خالل التجربة العملية �أنه جهاز �سهل التعامل اللتقاط املعلومات الفراغية يف الإن�شاءات ذات الأ�شكال‬،‫�أثبت املا�سح الليزري ثالثي البعد‬ .‫املعقدة كما ميكن جعله جز�أً من منظومة متكاملة لتقييم ال�صحة الإن�شائية للأبنية القائمة‬

‫‪31‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكنولوجيا متقدمة‬

‫الطريقة العملية في‬ ‫مراقبة حالة المنشآت‬ ‫‪ - 1‬مبد�أ املراقبة‪:‬‬ ‫�إن املا�سح ثالثي البعد هو جهاز يحلل ج�سماً‬ ‫حقيقياً �أو بيئة ما بهدف جمع بيانات عن‬ ‫�شكلها؟ �أو حتى لونها‪ ،‬ميكن �أن ت�ستخدم هذه‬ ‫البيانات املجموعة فيما بعد يف �إن�شاء مناذج‬ ‫حا�سوبية ثالثية الأبعاد ت�ستخدم يف جمال‬ ‫وا�سع من التطبيقات‪ .‬مثل تطبيقات مراقبة‬ ‫ال�صحة الإن�شائية‪.‬‬ ‫�إن الهدف من املا�سح ثالثي البعد غالباً‬ ‫مايكون عبارة عن ت�شكيل غمامة نقطية‬ ‫من العينات البعدية من على �سطح اجل�سم‬ ‫املدرو�س‪ .‬هذه النقاط ميكن �أن ت�ستخدم‬ ‫لتكوين �شكل اجل�سم (يف عملية تدعى �إعادة‬ ‫الإن�شاء)‪� .‬إذا مت جمع معلومات اللون يف كل‬ ‫نقطة عندها ميكننا �أي�ضا حتديد الألوان‬ ‫على �سطح اجل�سم‪� .‬إن املا�سحات ثالثية‬ ‫البعد م�شابهة جدا للكامريات‪ .‬مثلها مثل‬ ‫الكامريات‪ ,‬ف�إن املا�سحات ثالثية البعد لها‬ ‫حقل ر�ؤية خمروطي ال�شكل وب�شكل م�شابه‬ ‫ميكنها فقط جمع املعلومات من الأ�سطح غري‬ ‫املظلمة ‪ .‬جتمع الكامريات املعلومات اللونية‬ ‫عن ال�سطوح �ضمن حقل ر�ؤيتها ‪ ،‬بينما‬ ‫يجمع املا�سح ثالثي البعد معلومات امل�سافة‬ ‫عن ال�سطح عند كل نقطة من ال�صورة‪� .‬إن‬ ‫ال�صورة امل�شكلة باملا�سح ثالثي البعد ت�صف‬ ‫امل�سافة �إىل ال�سطح �ضمن حقل ر�ؤية املا�سح‪.‬‬ ‫يبني ال�شكل (‪� )2a‬صورة تو�ضيحية للما�سح‬ ‫ثالثي البعد‪ .‬حيث ‪ R‬هي امل�سافة بني اجل�سم‬ ‫املقا�س و املا�سح و ‪ D‬هي قطر البقعة و ‪ S‬هي‬ ‫امل�سافة بني البقعتني‪.‬‬ ‫�إذا مت تعريف نظام �إحداثيات كروي بحيث‬ ‫يكون املا�سح يف نقطة الأ�صل و ال�شعاع خارج‬ ‫مقدمة املا�سح هو =‪ 0= ، 0‬عندها ف�إن كل‬ ‫نقطة يف ال�صورة تكون ذات و و كالهما مع‬ ‫امل�سافة‪ ،‬والتي تقا�س من خالل املركبة ‪ ،r‬ت�صف‬ ‫متاما املوقع ثالثي الإحداثيات لكل نقطة يف‬

‫ال�صورة‪ ،‬وذلك يف نظام الإحداثيات املو�ضعي يكت�شف القط زمن الرحلة الكاملة فقط‬ ‫‪of light c is a known, the round-trip time determines‬‬ ‫احلاالت ف�إن �‬ ‫ن�سبة اىل املا�سح ‪ .‬يف‪the‬معظم‬ ‫‪�the‬ؤيه‪ .‬لذا‬ ‫اجتاه الر‬ ‫واحدة يف‬ ‫‪of‬نقطة‬ ‫‪the‬اىل‬ ‫امل�سافة‬ ‫‪travel‬‬ ‫‪distance‬‬ ‫إجراء‪light,‬‬ ‫‪which‬‬ ‫‪is twice‬‬ ‫‪distance‬‬ ‫‪between‬‬ ‫‪the‬‬ ‫‪scanner‬‬ ‫‪and‬‬ ‫‪the‬‬ ‫‪surface.‬‬ ‫م�سح وحيد لن ‪t is‬‬ ‫يعطي ‪If‬منوذجا كامال للج�سم يقوم املا�سح مب�سح كامل حقل ر�ؤيته نقطة‬ ‫‪a real-world‬‬ ‫‪the round-trip time, then distance is equal to (c.t)/2.‬‬ ‫مئات من املرات‪ ،‬يف‬ ‫‪ .‬امل�سح املتعدد وي�صل �‬ ‫‪Clearly‬ؤية القط‬ ‫‪the‬اجتاه ر�‬ ‫‪accuracy‬تغري‬ ‫نقطة‪of‬من خالل‬ ‫‪on its shape‬‬ ‫‪a time-of-flight‬‬ ‫‪laser‬إىل ‪3D‬‬ ‫‪can‬هذا‪we‬مطلوبا‬ ‫‪measure‬يكون‬ ‫العديد من اجلهات وغالباً ما‬ ‫ؤية لالقط‬ ‫‪depends‬اجتاه الر�‬ ‫‪� on‬أن يتغري‬ ‫‪how‬ميكن‬ ‫الزمن ‪.‬‬ ‫‪can then be‬‬ ‫‪scanner‬‬ ‫‪precisely‬‬ ‫‪onal models‬‬ ‫‪the‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪time.‬‬ ‫للح�صول على معلومات عن جوانب اجل�سم ‪ .‬الزمن �إما من خالل تدوير الالقط نف�سه �أو‬ ‫‪ations. These‬‬ ‫‪The laser range finder only detects the distance of‬‬ ‫‪one‬الدوارة‪.‬‬ ‫‪point‬املرايا‬ ‫نظام من‬ ‫ا�ستخدام‬ ‫‪ of‬خالل‬ ‫‪view. Thus, the scanner‬من‬ ‫‪tural health‬‬ ‫‪in its‬‬ ‫‪direction‬‬ ‫ثالثي‬ ‫الليزري‬ ‫زمن االنتقال ‪� :‬إن‬ ‫‪scans‬‬ ‫‪its‬‬ ‫‪entire‬‬ ‫‪field‬‬ ‫‪of‬‬ ‫‪view‬‬ ‫‪point‬‬ ‫املا�سح ‪at a‬‬ ‫‪time by‬‬ ‫‪ one‬تعدُّ الطريقة الأخرية �شائعة اال�ستخدام لأن‬ ‫‪y to create a‬‬ ‫‪changing the range finder’s direction‬‬ ‫‪of‬‬ ‫‪view‬‬ ‫‪to‬‬ ‫‪scan‬‬ ‫البعد عبارة عن جهاز م�سح ن�شيط ي�ستخدم‬ ‫تدويرها ب�سرعة‬ ‫‪points.‬ميكن‬ ‫خفة و لذا‬ ‫‪�view‬أكرث‬ ‫‪ direction‬املرايا‬ ‫‪e surface of‬‬ ‫‪different‬‬ ‫‪The‬‬ ‫‪of the laser‬‬ ‫يوجد‬ ‫املدرو�س‪.‬‬ ‫‪the‬اجل�سم‬ ‫�شعاع الليزر لقيا�س‬ ‫‪ range‬ثالثية‬ ‫أجهزة امل�سح‬ ‫ميكن ل‬ ‫‪changed‬أكرب‬ ‫‪ by‬و بدقة �‬ ‫‪sed to extra‬‬‫‪finder‬‬ ‫‪can . be‬‬ ‫‪either‬‬ ‫‪rotating‬‬ ‫‪ss called re‬‬‫‪range‬‬ ‫‪finder‬‬ ‫‪itself,‬‬ ‫‪or‬‬ ‫‪by‬‬ ‫‪using‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪system‬‬ ‫‪of‬‬ ‫‪rotating‬‬ ‫يف قلب هذا النظام ما يدعى بالقط زمن البعد القيا�سية ميكنها ح�ساب امل�سافة اىل‬ ‫‪collected at‬‬ ‫‪mirrors. The latter method is commonly used be‬‬‫االنتقال لليزر ‪ .‬يح�سب هذا الالقط ن�سبة‬ ‫‪-100000‬‬ ‫‪ 10000‬نقطة يف‬ ‫ثانية ‪e of the sub- .‬‬ ‫‪mirrors‬كل‪cause‬‬ ‫‪are much‬‬ ‫‪lighter and can thus be ro‬‬‫‪accuracy.‬زمن‬ ‫‪Typical‬خالل قيا�س‬ ‫امل�سافة اىل ال�سطح من‬ ‫‪tated much faster and with greater‬‬ ‫‪ameras. Like‬‬ ‫تطبيقات ‪3D‬‬ ‫‪laser scanners‬‬ ‫‪can measure‬‬ ‫‪ time-of-flight‬التقاط‬ ‫املا�سح ثالثي البعد يف‬ ‫اجل�سم تكمن‬ ‫‪dis‬من‪the‬امل�صدر �إىل‬‫رحلة كاملة لل�شعاع‬ ‫‪f view, and‬‬ ‫‪tance of 10,000~100,000 points every second.‬‬ ‫إن�شاءات املعقدة‬ ‫إحداثيات‪ of‬ثالثية البعد ل‬ ‫نب�ضة ال‬ ‫‪capturing‬ل‪in‬إ�صدار‬ ‫و رجوعاً‪ .‬ي�ستخدم الليزر‬ ‫‪information‬‬ ‫‪applications‬ل‪The‬‬ ‫‪3D Laser‬‬ ‫‪Scanner‬‬ ‫‪The field of‬‬ ‫‪spatial‬‬ ‫‪shape-complicated‬‬ ‫‪existing‬‬ ‫‪3-D‬الإن�شائية‬ ‫ال�صحة‬ ‫‪coordinate‬مراقبة‬ ‫‪of‬و �إ�سهامها يف‬ ‫القائمة‬ ‫امل�ستغرق قبل �أن يلتقط‬ ‫�إ�شعاع و مقدار الزمن‬ ‫‪ngular extent‬‬ ‫‪structures and their contributions to structural health‬‬ ‫‪ monitoring‬كما هو‬ ‫م�ستخدمة ب�شكل وا�سع‬ ‫الإ�شعاع املنعك�س يتم ح�سابه‪ .‬و حيث �إن �سرعة هي تطبيقات‬ ‫‪t any given‬‬ ‫‪are engaged widely as shown in Figure‬‬ ‫البيانات‪6.‬الفراغية‬ ‫‪� .)spatial‬إن‬ ‫الرحلة الكاملة‬ ‫ال�ضوء ‪ C‬معلومة ف�إن‬ ‫ال�شكل (‪6‬‬ ‫‪ were‬يف‬ ‫‪ converted‬مبني‬ ‫‪information‬‬ ‫‪Captured‬‬ ‫‪data‬‬ ‫زمن‪into‬‬ ‫‪surface‬‬ ‫‪3D scanners‬‬ ‫امللتقطة ‪to‬‬ ‫�ضعف ‪perform‬‬ ‫وهي ‪three‬‬ ‫‪dimensional‬‬ ‫ميكنه حتديد ‪fi-‬‬ ‫‪ data‬ت�شكيل‬ ‫‪and‬و مادة‬ ‫‪�solid‬سطح‬ ‫‪data‬بيانات‬ ‫حتول‬ ‫امل�سافة اىل اجل�سم‬ ‫‪es within its‬‬ ‫‪nite elements for dynamic structural analyses. More‬‬‫‪over,‬من �أجل‬ ‫ثالثية‪by‬البعد‬ ‫‪ with‬املنتهية‬ ‫العنا�صر‬ ‫اجل�سم ‪ .‬ف�إذا كان ‪ t‬هو‬ ‫امل�سافة من املا�سح اىل‬ ‫‪y a 3D scan‬‬‫‪integrating‬‬ ‫‪a post-processing‬‬ ‫‪system‬‬ ‫‪at each point‬‬ ‫‪as. structural‬‬ ‫‪analysis‬‬ ‫‪system,‬‬ ‫امل�سافة‪this‬‬ ‫‪monitoring‬‬ ‫‪ ، such‬ال�شكل‬ ‫فوق ذلك‬ ‫الديناميكي للبنية‬ ‫التحليل‬ ‫م�ساوية لـ‬ ‫زمن الرحلة الكاملة تكون‬ ‫‪ptive picture‬‬ ‫‪technology enable to provide current structural per‬‬‫تخيلي وا�سع‬ ‫‪ . C.t/2‬وب�شكل وا�ضح‪ ،‬ف�إن دقة املا�سح الليزري (‪ )2b‬يبني و�صفا لنظام مراقبة‬ ‫‪distance be‬‬‫‪formance information of existing structures in a long‬‬ ‫مراقبة �شاملة‬ ‫‪� health‬ضم‬ ‫‪monitoring‬من خالل‬ ‫‪scheme.‬التي النطاق‬ ‫مدى الدقة‬ ‫‪ 2b‬على‬ ‫ثالثي البعد تعتمد‬ ‫‪D is the di‬‬‫معلومات ‪term‬‬ ‫‪structural‬‬ ‫‪Figure‬‬ ‫املختلفة ‪n two spots..‬‬ ‫‪shows‬‬ ‫‪imaginative‬‬ ‫‪description of‬‬ ‫‪ubiquitous‬‬ ‫‪an‬و الدعم‬ ‫االت�صال‬ ‫للحقل مع تقنيات‬ ‫الزمن ‪. t‬‬ ‫ميكننا من خاللها ح�ساب‬

‫‪ACTICE‬‬

‫‪monitoring society by integrating full field monitor‬‬‫‪ing information with other telecommunication and‬‬ ‫‪other supporting technology.‬‬

‫البعد‪Figure 2a.‬‬ ‫‪Schematic‬‬ ‫‪description‬‬ ‫‪3D Scanner‬‬ ‫للما�سح ثالثي‬ ‫متثيل‪of‬تخطيطي‬ ‫ال�شكل ‪� - 2‬أ ‪-‬‬

‫‪FFOM‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪Broadband‬‬ ‫‪Mobile‬‬ ‫‪Fuel cell‬‬ ‫‪Smart tag‬‬ ‫‪IC chip‬‬ ‫‪Blue tooth‬‬

‫‪Figure 2b. Ubiquitous‬‬ ‫‪�monitoring‬شامة‬ ‫‪society‬ب ‪ -‬نظام مراقبة‬ ‫ال�شكل ‪- 2‬‬

‫‪defined in‬‬ ‫‪e vector out‬‬ ‫‪nd ș=0, then‬‬ ‫‪th a ij and ș.‬‬ ‫‪nds to the r‬‬ ‫‪es fully de‬‬‫‪f each point‬‬ ‫‪tem relative‬‬ ‫‪gle scan will‬‬ ‫‪bject. Multi‬‬‫‪ferent direc‬‬‫‪information‬‬ ‫‪ns have to be‬‬ ‫‪m, a process‬‬ ‫‪stration, and‬‬

‫‪is an active‬‬ ‫‪e subject. At‬‬ ‫‪me-of-flight‬‬ ‫‪der finds the‬‬ ‫‪d-trip time of‬‬ ‫‪it a pulse of‬‬ ‫‪he reflected‬‬ ‫‪ce the speed‬‬

‫‪32‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكنولوجيا متقدمة‬

‫‪ -2‬فوائد ‪: FFOM‬‬ ‫�إن من فوائد ا�ستخدام ‪ FFOM‬يف �أعمال ال�صيانة املرتكزة على مراقبة ال�صحة الإن�شائية (‪ )SHMBM‬ما يلي ‪:‬‬ ‫ •�آمنة و عن بعد ‪ :‬لي�س هناك حاجة ال�ستخدام الدعامات و الكابالت ‪.‬‬ ‫ •زمن ق�صري و كم هائل من املعلومات ‪ :‬عن طرق القيا�س نقطة نقطة ‪ ،‬توفر الـ ‪ FFOM‬معلومات م�ستوية و فراغية ‪.‬‬ ‫ •دقة عالية يف جمال وا�سع من القيا�سات ‪.‬‬ ‫ •توفري معلومات تخطيطية مفهومة عامليا ‪.‬‬

‫يبني ال�شكل (‪ )3‬العالقة بني الدقة ‪ S‬وامل�سافة‬ ‫‪ .L‬و حالياً ت�سمح هذه التقانة بتحقيق ‪S/L‬‬ ‫�أف�ضل من ‪ 10-6‬و بعبارة �أخرى ف�إن دقة ‪0.1‬‬ ‫مم ميكن مراقبتها من على م�سافة ‪100‬‬ ‫م ‪ .‬يف حالة مراقبة االنفعال ف�إنها حتقق ‪1‬‬

‫امل�سافة (‪)mm‬‬

‫�إن تطبيقات �أجهزة التح�س�س الب�صري يف‬ ‫مراقبة الإن�شاءات يف الهند�سة املدنية لها‬ ‫جمال وا�سع كاجل�سور و القنوات و ال�سدود‬ ‫والإن�شاءات ال�ساحلية و املطارات و الإن�شاءات‬ ‫حتت الأر�ضية و الأبنية املرتفعة ‪ .‬مع تطور‬ ‫التقانة الب�صرية ت�صبح الدقة �أكرب و�أكرب يف‬ ‫هذا املجال ‪.‬‬

‫الدقة (‪)mm‬‬ ‫ال�شكل (‪ )3‬الدقة يف عمليات امراقبة لالن�شاءات املدنية‬

‫ميكرون �أو ‪ 10-6‬مم ‪� .‬إ�ضافة لذلك ‪ ،‬من خالل تخفي�ض �أثر احلرارة و�ضوء ال�شم�س والتغري اجلوي والأمطار والربق و غريها من الت�أثريات‬ ‫اجلوية ف�إن الوثوقية و التحمل و اجلودة يف تقانة مراقبة ال�صحة الإن�شائية تعتمد على املدى البعيد وتزداد يف التقدم ‪ .‬لذلك ‪ ،‬ف�إن تقانة‬ ‫التح�س�س املرتكزة على التقنية الب�صرية �ستكون قادرة على ت�أمني البيانات ال�ضرورية لعمليات التقييم و تطبيقات حتديد كلفة دورة احلياة للبنى‬ ‫التحتية للمن�ش�آت املدنية ‪.‬‬ ‫‪ 3‬و�صف جهاز املراقبة‬ ‫يف هذا التقييم لالختبار امليداين ‪ ،‬جرى ا�ستخدام اجلهاز ‪( ILRIS-3D‬انظر ال�شكل ‪� ، )4‬إن موا�صفاته مبينة يف اجلدول (‪. )1‬‬

‫‪33‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكنولوجيا متقدمة‬

‫‪ 3‬معالجة البيانات‬ ‫ميكن تلخي�ص معاجلة البيانات‬ ‫املح�سوبة من قيا�سات ال�شكل الفراغي‬ ‫اىل النموذج الهند�سي بـ‪:‬‬ ‫منوذج ‪ point-wise‬فراغي ‪.‬‬ ‫النموذج ال�شبكي‪.‬‬ ‫منوذج ال�سطح ‪.‬‬ ‫منوذج م�صمت ‪.‬‬ ‫‪ 3-1‬الإحداثيات الفراغية‬ ‫يخزن �شكل اجل�سم امل�صور كبيانات �إحداثية‬ ‫ثالثية الأبعاد‪ .‬بعدها ف�إن الإحداثيات الثالثة‬ ‫لكامل ال�سطح للعينة حت�سب بدقة و تق�سم اىل‬ ‫املجال نف�سه‪ .‬النتائج هي �شكل ثالثي الأبعاد‬ ‫للمركبة عند منوذج ‪.3D point-wise‬‬ ‫‪ 3-2‬النموذج ال�شبكي‬ ‫�إن النموذج ال�شبكي هو متثيل مرئي للج�سم‬ ‫ثالثي الأبعاد بوا�سطة برجميات حا�سوبية‬ ‫ثالثية الأبعاد‪ .‬حيث يتم تكوينه من خالل‬ ‫حتديد كل حرف للج�سم الفيزيائي حيث‬ ‫يتالقى �سطحان ان�سيابيان م�ستمران‪� ،‬أو‬ ‫من خالل و�صل الذرى امل�ستمرة با�ستخدام‬ ‫خطوط م�ستقيمة �أو منحنيات ‪.‬‬

‫وغريها من برجميات معاجلة الر�سوم‬ ‫لو�صف �سطح العن�صر الثالثي البعد‪� .‬إن‬ ‫املخطط ال�شبكي عند �سطح اجل�سم امل�صدر‬ ‫�سوف يجمع لي�شكل منوذج ال�سطح ‪.‬‬

‫‪were measured as shown in Figure 5(b), compared‬‬ ‫‪the analyzed‬‬ ‫‪Ta‬‬‫‪ to‬منتهية من‬ ‫عنا�صر‬ ‫‪values.‬توليد منوذج‬ ‫النموذج ‪As a result, as shown in‬لقد مت‬ ‫‪3-4‬‬ ‫امل�صمت‪ble 3, it is confirmed that the measurement‬‬ ‫‪was done‬‬ ‫الديناميكي للبنية‬ ‫التحليل‬ ‫و‬ ‫القيا�س‬ ‫بيانات‬ ‫‪at high precision at three places‬‬ ‫‪entirely.‬‬ ‫النموذج امل�صمت هو متثيل للأجزاء‬ ‫منتهية‬ ‫‪model‬أجري‬ ‫ال�صلبة وقد �‬ ‫با�ستخدام‪Finite‬‬ ‫‪element‬‬ ‫‪was generated from the‬‬ ‫‪is stored as‬‬ ‫برنامج عنا�صر ‪3D‬‬ ‫‪structural‬أج�سام‬ ‫‪ ،analy‬مناذج لل‬‫للج�سم ‪� ،‬أي �أنها‬ ‫‪measurement‬‬ ‫‪data,‬‬ ‫ال�صلبة ‪and(the‬‬ ‫‪dynamic‬‬ ‫‪coordinates‬‬ ‫عنا�صر ‪of‬‬ ‫ق�شرية‬ ‫لقد مت ا�ستخدام‬ ‫‪، )FEM‬‬ ‫‪sis was performed by using‬‬ ‫للمعاجلة‪finite‬‬ ‫‪element‬‬ ‫‪re precisely cal‬‬‫‪generic‬يعرف‬ ‫احلا�سوبية ‪ .‬و‬ ‫ب�شكل منا�سب‬ ‫‪.‬‬ ‫‪FEmethod‬‬ ‫ـ‬ ‫ل‬ ‫ا‬ ‫منوذج‬ ‫لت�شكيل‬ ‫العقد‬ ‫ثالثية‬ ‫)‪(FEM‬‬ ‫‪program.‬‬ ‫‪Three‬‬ ‫‪nodal‬‬ ‫‪shell‬‬ ‫‪elements‬‬ ‫‪ge. The results‬‬ ‫�أي�ضا بالنمذجة احلجمية ‪.‬‬ ‫‪were used to perform the FE model.‬‬ ‫‪at the 3D point-‬‬

‫‪b‬‬ ‫‪c‬‬

‫ي�ستخدم منوذج ال�سطح يف برامج الـ‬

‫‪a‬‬

‫ال�شكل (ب) املقا�س‬ ‫‪(b) Measured‬‬ ‫‪CAD‬‬

‫�إن التحقق من دقة القيا�سات لل�صور‬ ‫ثالثية الأبعاد و الدقة التحليلية للتحليل‬ ‫الديناميكي للإن�شاء كانت جترى با�ستخدام‬ ‫�صفيحة منحنية كاملبينة يف ال�شكل (‪� . )5a‬إن‬ ‫خوا�ص املادة مبينة يف اجلدول (‪.)1‬‬

‫عند تعريف �شكل ما يوجد عامل هام وهو‬ ‫اال�ستمرار بني ال�سطوح‪ .‬ف�إنه ي�ؤثر على‬ ‫درجة ان�سيابية ات�صالها ببع�ضها‪ .‬يعرف �إن‬ ‫قيا�س‪ 4‬اجلانب الثالثي الأبعاد‬ ‫‪VERIFICATION‬لقد جرى‬ ‫‪SYSTEM‬‬ ‫اال�ستمرار با�ستخدام امل�صطلحات التالية ‪:‬‬ ‫لل�صفيحة املنحنية كما هو مبني يف ال�شكل‬ ‫‪ - G0‬املو�ضع‬ ‫‪m shape spatial‬‬ ‫‪Verification of measurement precision of 3D pho‬‬‫ومقارنته بالقيم‬ ‫(‪)5b‬‬ ‫بالنتيجة‪ical model‬‬ ‫التحليلية ‪can .‬‬ ‫‪togrammetry‬‬ ‫‪and analytical‬‬ ‫‪precision of dynamic‬‬ ‫‪ - G1‬املما�س‬ ‫‪analysis‬‬ ‫‪was performed‬‬ ‫‪by using a warped‬‬ ‫‪structural‬فقد �أكد �أن‬ ‫باجلدول (‪)3‬‬ ‫وكما مبني‬ ‫‪،‬‬ ‫‪as shown‬‬ ‫‪Figure 5(a). The material proper‬‬‫‪ plate‬ثالثة �أماكن‬ ‫عالية وعند‬ ‫القيا�سات‪in‬متت بدقة‬ ‫‪ - G2‬التقو�س‬ ‫‪ties were shown in Table 1.‬‬ ‫بالداخل‪.‬‬ ‫‪Three dimensional‬‬ ‫‪side length of the warped plate‬‬ ‫‪ - G3‬الت�سارع‬

‫يتم �إ�سقاط اجل�سم على �شا�شة احلا�سوب من‬ ‫خالل ر�سم خطوط حيث يتو�ضع كل حرف ‪.‬‬ ‫‪ 3-3‬منوذج ال�سطح‬

‫‪ 4‬التحقق في النظام‬

‫ال�شكل (أ) الفوتو‬ ‫غرام)‪(a‬‬ ‫‪Photogrammetry‬‬

‫ال�صفيحة‪Figure‬‬ ‫‪5. Warped‬‬ ‫‪plate verification‬‬ ‫با�ستخدام‬ ‫ال�شكل (‪ )5‬التقييم‬

‫‪Furthermore, the analytical natural frequencies‬‬ ‫‪were verified by the modal measurement by holo‬‬‫‪graphy interference method. As the result, they have‬‬ ‫‪good agreements in dynamic mode shape and natu‬‬‫‪ral frequencies for each measured modal.‬‬ ‫‪By considering the appropriateness of this system,‬‬ ‫‪it is confirmed that photogrammetry can be inte‬‬‫‪grated with post-processing system such as struc‬‬‫‪tural analysis system, to provide sufficiently current‬‬ ‫‪structural performance information of existing struc‬‬‫‪tures.‬‬ ‫‪Table 2. Material Properties‬‬

‫‪Density‬‬ ‫‪2.7g/cm2‬‬

‫‪Poisson Ratio‬‬ ‫‪0.33‬‬

‫‪Young Mod.‬‬ ‫‪71GPa‬‬

‫]‪Table 3. Measured vs Analyzed –Length [mm‬‬

‫‪esentation of an‬‬ ‫‪dimensional or‬‬ ‫‪er graphics. It is‬‬ ‫‪the physical ob‬‬‫‪tinuous smooth‬‬ ‫‪n object's con‬‬‫‪or curves.‬‬ ‫‪computer screen‬‬ ‫‪ach edge.‬‬

‫‪and other com‬‬‫‪to describe the‬‬ ‫‪he wire frame at‬‬ ‫‪be combined to‬‬

‫‪ant factor is the‬‬ ‫‪affects how‬‬ ‫‪er. The continu-‬‬

‫)‪of curvature‬‬

3.1 Spatial Coordinate

Measured length at high precision atFigure three 9. places entirely.

Finite element model was generated from the The shape of a captured object is stored as 3D Table and 4. Measured Distance [m] measurement data, the dynamic structural analycoordinates spatial data. Then, 3D coordinates of sis was performed by using generica finite element the entire surface of the specimen are precisely calb c method (FEM) program. Three nodal shell elements culated and divided into same range. The results Theodolite 5.33 7.33 ‫مجلة‬ were used to perform the FE model.6.89 are the 3D shape of the component at the‫الصناعية‬ 3D point-‫التقنيات‬ 3D Scanner 6.80 5.27 7.21 wise model.

e 7. neration and surc

‫تكنولوجيا متقدمة‬

Figure 9. Measured length

3.2 Wire Frame Model

Table 4. Measured Distance [m]

Figure 6. Peace Statue

a b c STereoLithography Theodolite 6.89 5.33 7.33 3D Scanner 6.80 5.27 7.21

A wire frame model is a visual presentation of an C D electronic or B representation of a three dimensional physical object used in 3D computer graphics. It is created by specifying each edge of the physical object where two mathematically continuous smooth surfaces meet, or by connecting an object'sEconA vertices using straight lines or curves. stituent The object is projected onto the computer screen through MARC MENTAT. The .STL is a file exten- by drawing lines at the location of each edge. sion that stands for STereoLithography. Basically, H F it’s a 18 file that uses a mesh of triangles to form the G 3.3 Surface Model shell of a solid object, where each triangle shares 7. Capture directions ‫موا�ضع‬ )7and ( ‫ال�شكل‬ common sides and vertices.5 Surface modelFigure is‫امل�سح‬ used in CAD other comThe material properties of the 18mm thickness puter graphics processing software to describe the bronze is shown in Table 5. The embedment is as- skin of a 3D geometric element. The wire frame at sumed as fixed boundary condition. For convenience the surface of a captured object will be combined to during 17K structure analyses the data is reduced 600K from perform a surface model. approximately 600k elements to about 17k elements.

When defining a form, an important factor is the From the frequency spectrum analysis result as continuity between surfaces. It affects how shown in Table 6, it is confirmed that the reduction smoothly they connect to one another. The continuity is defined using the terms: data effect is negligible.

G0 – position (touching) (b)Wire Frame (a)Spatial (c)Surface )‫(برونز‬ ‫املادة‬ ‫خوا�ص‬5 ‫جدول‬ Table 5. Material Properties (Bronze) G1 – tangent (angle) Model Coordinate Model Young Mod. Poisson Ratio Tensile Strg.

G2 – curvatureFigure (radius) 8.‫النماذج‬ Geometric)Model 7 ( ‫ال�شكل‬ 1100GPa 0.385 130MPa G3 – acceleration (rate of change of curvature)

‫ هو‬، ‫ وبب�ساطة‬. ‫عن‬ ‫ملف ي�ستخدم �شبكة من املثلثات لت�شكيل �شكل‬ ‫مثلث‬Structural ‫ �إن كل‬Analyses ‫ حيث‬، ‫ق�شري للج�سم امل�صمت‬ 5.2 Finite. ‫ؤو�س‬ Element Model�‫ب‬was easily performed �‫أ�ضالع و ر‬ ‫جماوريه‬ ‫يت�شارك مع‬by transforming 3D surface information into .STL file ‫�إن خوا�ص املادة للربونز ذي ال�سماكة مم‬ ‫ و لتب�سيط التحليل‬.) ( ‫مبينة يف اجلدول‬ ‫الإن�شائي فقد جرى تخفي�ض العنا�صر‬ ‫عن�صراً تقريبا اىل حوايل‬ ‫من‬ ‫ من حتليل طيف الرتدد كما مبني يف‬. ً‫عن�صرا‬

)H[Hz] 2( ‫الرتدد الطبيعي‬- 6 ‫جدول‬ Table 6. Natural Frequencies

‫ النموذج ال�شبكي‬، ‫من البيانات الفراغية‬ . ‫ال�سطح‬ ‫ومنوذج‬ Solid model is the unambiguous representation Field Verification 3.4 Solid Model

5.2 Structural Analyses

34

Finite Element Model was easily performed by transforming 3D surface information into .STL file b through MARC MENTAT. The .STL is a file extension that stands for STereoLithography.c Basically, it’s a file that uses a mesh of triangles to form the shell of a solid object, where each triangle shares common sides and vertices.

The material properties of the 18mm thickness bronze is shown in Table 5.a The embedment is assumed as fixed boundary condition. (a) Photogrammetry (b) MeasuredFor convenience duringFigure structure analyses the data is reduced from 5. Warped plate verification approximately 600k elements to about 17k elements.

Furthermore, the analytical naturalanalysis frequencies From the frequency spectrum result as wereshown verified the 6,modal measurement in by Table it is confirmed thatbytheholoreduction graphy interference method.

As the result, they have data effect is negligible. good agreements in dynamic mode shape and natural frequencies for each measured modal.

(Bronze) Table 5. Material Properties By considering the appropriateness system, Young Mod. Poisson Ratioof this Tensile Strg. it is confirmed that photogrammetry can be inte1100GPa 0.385 130MPa grated with post-processing system such as structural analysis to provide[Hz] sufficiently current Table 6. system, Natural Frequencies structural performance information of existing structures.

Mode 1st 2nd 3rd 4th

‫ ف�إن التحليل للرتددات الطبيعية‬، ‫و فوق ذلك‬ ‫جرى التحقق منه من خالل قيا�س املعامالت‬ . ‫با�ستخدام طريقة التداخل الهولوغرايف‬ ‫بالنتيجة فقد ح�صلنا على توافق جيد يف �شكل‬ ‫النمط الديناميكي و الرتددات الطبيعية لكل‬ ‫ من خالل اعتبار مالئمة هذا‬. ‫معامل مقا�س‬ ‫النظام ف�إنه من املثبت �أن الت�صوير الثالثي‬ ‫يدخل �ضمن نظام املعاجلة الالحقة مثل نظام‬

‫املادة‬ ‫خوا�ص‬2 ‫جدول‬9.36 5.10 9.02 3.47 5.07 8.94 9.34 Poisson Ratio Density 2 0.33 2.7g/cm

600k Propertie3.60 Table 2. Material s 17k Young Mod. 71GPa

mm ‫التحليلية‬vs‫النتيجة‬ ‫مقابل‬ ‫املقا�س‬ ‫الطول‬- 3 ‫جدول‬ Table 3. Measured Analyzed –Length [mm] 600kEXAMPLES 3.60 5.10 9.02 9.365.1 APPLICATION a b c of the solid parts of an object, that is, models of 17k 3.47 5.07 8.94 Measured 43.8 155.5 155.5 solid objects suitable for computer processing. It is 3D Laser Scanner Integrated System has 9.34 For verification a theodolite was utilized Analyzed to 43.7 155.3 155.5 also known aspurpose, volume modeling. d to capture the spatial information of ‫امليداين‬ ‫التقييم‬ 5-1statue as measure distance at three parts of the e at Nagasaki Peace Park, ‫التخفي�ض كان‬ ‫ هذا‬Nagasaki, ‫ وقد ثبت �أن‬Ja)6( ‫اجلدول‬ shown in Figure 9 and the comparison results are atue's right hand points to the threat of ‫لقيا�س‬ ‫الثيوداليت‬ ‫ا�ستخدم‬a‫لأغرا�ض التحقق فقد‬ in Table 4. . ‫النتائج‬ ‫على دقة‬sym‫أثر مهمل‬shown � 5.1 ‫ له‬Field 5 APPLICATION EXAMPLES Verification pons while the extended left hand 5 ‫عن‬ APPLICATION EXAMPLES ‫أمني معلومات كافية‬ �‫حتليل البنية لت‬ The Smart Lasermild Scanner Systemdihas nal peace.3DThe faceIntegrated symbolizes For verification purpose, a theodolite wasThe utilized to Smart 3D Laser Scanner Integrated System has been applied to capture the spatial information of .‫احلالة الإن�شائية الراهنة للإن�شاء القائم‬ and the gentlyNagasaki closed Peace eyes Park, offerNagasaki, a prayerJa- measure distance at three parts b of the statue as Peace Statue .at1955 ‫عام‬ ‫ال�سالم‬ ‫متثال‬ ‫إن�شاء‬ � ‫مت‬ ‫لقد‬ to capture the spatial information of shown in Figure 9 and the comparisonbeen results applied are se thestatue's bomb right victims' The pan.ofThe hand souls. points to thefolded threat of a shown in Table 4.

Peace Statue at Nagasaki Peace Park, Nagasaki, Jad extended leg the signify nuclear weapons extended left meditahand sym‫عام‬leftwhile ‫تدعيمه‬ ‫أعيد‬ � ‫فقد‬both ‫الزالزل‬ ‫جتاه‬ ‫ولتقويته‬ ‫تطبيقية‬ 5 bolizes eternal to peace.

The up mildand face rescue symbolizes pan. The statue's right hand points ‫أمثلة‬ to the threat of e initiative stand thedi‫املقاوم‬ ‫الفوالذ‬ ‫من‬ ‫إ�ضافية‬ � ‫بدعامات‬ vine grace and the gently closed eyes offer a prayer 1978 b e world as shown in Figure 6.

Unlike the nuclear weapons while the extended left hand symfor the repose of the bomb victims' souls. The folded ings,legthe parts of (signify the are‫لل�صد�أ كما‬ . )10a ‫ال�شكل‬statue ‫مبني يف‬ bolizes eternal The‫امل�سح‬ mild symbolizes right andmost extended left leg both medita‫أبعاد‬peace. ‫الثالثي ال‬ ‫نظام‬face ‫تطبيقه‬ ‫ جرى‬diaces in the high intricacy, therefore, it wasthe tion and initiative to stand up and rescue vine grace and the gently closed eyes offer a prayer people of the world shown in 6. Unlike the m 8 directions asasshown inFigure Figure 7. ‫ال�سالم‬ ‫لتمثال‬ ‫الفراغية‬ ‫املعلومات‬ ‫اللتقاط‬ for the repose of the bomb victims' souls. The folded usual buildings, the‫إجراء‬ most� ‫عند‬ parts ‫ديناميكي‬ of the statue are ‫و�أجري‬ ‫حتليل‬ showssurfaces the ‫زلزال‬ triangular element generation curved in high intricacy, therefore, it was ‫ يف‬، Nagasaki Peace Park right leg and‫اليابان‬ extended left leg signify both ‫يف‬meditamscanned spatial data, wire‫ال‬frame model and from 8 directions as shown in Figure ‫مع‬ ‫إن�شاء‬ ‫مقاومة‬ ‫ملقارنة‬ ‫ذلك‬7.sur‫ا�صطناعي و‬ Mode

ce l

1st

2nd

3rd

4th

The Peace Statue was constructed in 1955. To

Figure 8 shows the triangular element generation strengthen its earthquake resistance capability, it process from spatial data, wire framewith model and sur- stainless was retrofitted in 1978 an additional face model. support as shown in Figure 10a.

‫ �أما خوا�ص الدعامات‬.‫دعامات الفوالذ ودونها‬ ‫فهي‬A dynamic )‫الدعامات‬ ‫مادة‬with‫(خوا�ص‬ analysis a presume ‫الفوالذية‬ earthquake wave was performed to compare the structural ‫اخلا�ص‬ FE ‫منوذج‬ ‫إن‬ � . ) 7 ( ‫اجلدول‬ ‫مبينة‬ performance with and without stainless‫يف‬support.

The fixed-end stainless support’s material proper( ‫ال�شكل‬ ‫حتليل‬ ‫ �إن‬.)10b ties are‫نتائج‬ summarized in Table 7. Its‫يف‬FE‫مبني‬ model‫بها‬ is shown in Figure10b. The Frequency spectrum ‫ثبتت‬ ‫لقد‬results .)11(are‫ال�شكل‬ analysis shown‫يف‬ in ‫مبينة‬ Figure ‫الرتدد‬ 11. The ‫طيف‬ effec-

tiveness of stainless support was confirmed through their natural frequencies in the first two modes. )‫خوا�ص املادة (�ستانل�س‬- 7 ‫جدول‬

Table 7. Material Properties (Stainless)

Young Mod. Poisson Ratio Figure 6. Peace Statue 2000GPa 0.3

Figure 6. Peace C Statue B

C

D

D

tion and the‫أجزاء‬ initiative stand ‫أبنية‬ up‫ال‬and rescue � ‫إن معظم‬to�‫املعتادة ف‬ ‫بخالف‬ . the people of the world as shown in Figure 6.

Unlike the The concluding remarks can be summarized as fol، ‫التعقيد‬ ‫بالغة‬ ‫منحنية‬ ‫أ�سطح‬of� ‫هي‬ ‫التمثال‬ lows: usual buildings, the most parts the statue are c 1. The integrated 3D Laser Scanner System with a ‫اجتاهات كما‬ ‫ثمانية‬ ‫م�سحه من‬therefore, ‫ جرى‬، ‫ لذا‬it was curved surfaces in high intricacy, Measured length structural Figure analysisc9.post-processing enables to ‫املقا�س‬ ‫الطول‬ )9performance ( ‫ال�شكل‬program provideFigure current structural information of scanned from 8 directions as shown in 9. Measured length . )7( ‫ال�شكل‬Figure ‫مبني يف‬7. existing structures in a long term structural health Table 4.scheme.

Measured Distance Figure monitoring )m( ‫[املقا�س‬m] ‫الطول‬4 ‫ جدول‬8 shows the triangular element generation Table 4. Measured Distance [m] 2. The deteriorated structural information and condiprocess data, wire frame model and sura bcycle of bcan from cspatial tional information during asa a life ‫املثلثي‬ ‫) عملية توليد العن�صر‬8( ‫يبني ال�شكل‬ face model. constructed structure can6.89 be documented, Theodolite 6.89 5.33 Theodolite 5.33 updated 7.33 and 7.33 CONCLUDING REMARKS

accessed timely.

3D3D Scanner 6.80 5.27 7.21 Scanner 3. Human memory limitation,6.80 job position5.27 transfor- 7.21 mation, imperfection and inability to provide a reliable monitoring system can lead to overly optimistic 5.2 Structural Analyses Tensile Strg.5.2 Structural Analyses reports on structural health. This system can be conElement Model wastool easily performed by of as a presentation to show the reliability 450MPa Finitesidered transforming 3Dperformance. surface information into .STL file Finitestructure Element Model was easily performed by

‫امل�سافة عند ثالثة �أجزاء من التمثال كما يبني‬ . )4( ‫اجلدول‬ ‫مبينة يف‬The‫املقارنة‬ ‫) و‬9exten( ‫ال�شكل‬ through MARC MENTAT. .STL ‫نتائج‬ is a file transforming 3D surface information into .STL file sion that stands for STereoLithography. Basically,

through MARC The .STL is athefile extenREFERENCES it’s a file that uses MENTAT. a mesh of triangles to form sion stands for where STereoLithography.

Basically, shell that of1.a Matsuda, solid object, each triangle shares ‫إن�شائي‬ ‫ل‬ ‫ا‬ ‫التحليل‬ H., Sakiyama, T., Morita, C., Nakamura,5-2 M. and E A common sides anduses vertices. it’s a file that a mesh of triangles to form the ‫الدعامات من الفوالذ املقاوم لل�صد�أ‬ ‫فعالية‬ Kawaguchi, K.: Development of finite element analysis system for membrane of and the shell 18mm structuresthickness using 3DTheof material properties solid object, where each ‫من‬ashown ‫منتهية‬ ‫عنا�صر‬ ‫إن�شاء‬Structural �bytriangle ‫مت‬ ‫ لقد‬shares optic system, TRENDS in‫منوذج‬ Computational ‫ الطبيعية يف النمطني‬E‫ خالل تردداتها‬shell ‫من‬ bronze is in Table 5.

The embedment is as-Mepp.511-518, 2001 common chanics sides(CSM), and vertices. fixed boundary For convenience 2.

Matsuda, H. et.al,‫ال�سطح‬ : condition.

3-D digital photogrammetric measure‫أبعاد‬ ‫ثالثية ال‬ ‫معطيات‬ ‫حتويل‬ ‫خالل‬ . ‫أولني‬sumed ‫ال‬The asstructure material properties 18mm thickness ment of the structure and 3-D finite element freefrom vibration H F during analyses the dataof is the reduced G Journal of Structural Engineering, JSCE, Vol. approximately 600k elements to about 17kembedment elements. bronze isanalysis, shown in Table 5.‫برنامج‬ The MARC MENTAT ‫خالل‬ ‫من‬ ‫ و‬is as‫اىل‬ 53A, pp.1-8, 2007 Figure 7. Capture directions From the frequency spectrum analysis result as 3.

T. and Tyson, J.: condition.

Full-Field dynamic displacement sumed asSchmidt, fixed boundary For convenience Figure 6. Peace Statue ‫ال�سالم‬ ‫) متثال‬6( ‫ال�شكل‬ and strain using advanced 3D correlashown in Table 6, measurement it is‫هو‬confirmed that‫إن‬the ‫يعرب‬ ‫امتداد‬ STL ‫ملف‬ �Techniques, . reduction STL ‫ملف‬ F during structure analyses the data isimage reduced tion photogrammetry, Experimental Part I: from data effect is negligible.

G C May/June600k 2003, Vol. 27 #3, p.47-50, Part II:17k July/Aug approximately elements to about D B elements.

2003, Vol. 27 #4, p.44-47 (Bronze) Table 5.

Material Properties Figure 7. Capture directions From the frequency spectrum analysis result as 4. Sumitro,S., Okamoto,T., Matsui,Y. and Fujii,K.: Long Span Bridge System in Strg.

Japan, Proc.

Young Poisson Ratio Tensile Fig.10b. FE Modelshown inMod. Table 6,Health itNewport isMonitoring confirmed that the reduction Fig.10a. Retrofit SPIE, 4337-67, Beach, California, March 5-8, 1100GPa 0.385 130MPa 2001, pp.517-524 data effect is negligible.

Figure 10. Stainless Support 5. Sumitro, S, Tominaga, M, and Kato, Y.: Monitoring Based

35

tiveness of stainless support was confirmed through their natural frequencies in the first two modes.

Table 7. Material Properties (Stainless)

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تكنولوجيا متقدمة‬

Young Mod. 2000GPa

Poisson Ratio 0.3

Tensile Strg.

450MPa

‫ا�ستنتاجات‬

REFER

: ‫ميكن تلخي�ص النتائج مبا يلي‬ ‫ي�سمح نظام امل�سح الليزري ثالثي البعد مع برنامج حتليل البنية امل�ستخدم‬ ‫باحل�صول على معلومات عن جودة املو�ضع الراهن للإن�شاء املوجود �ضمن‬ ‫اخلدمة و ذلك �ضمن منظومة مراقبة ال�صحة الإن�شائية على املدى طويل‬ .

‫ال�ستانل�س‬ ‫دعامات‬ - 10 ‫�شكل‬ Figure 10.

Stainless Support

Natural period

‫بالنتيجة ي�ستخدم هذا النظام كم�ؤ�شر على مدى موثوقية �أداء الإن�شاء‬ .‫وجودته‬

‫تخطيطي‬Fig.10a. ‫ منوذج‬- ‫�أ‬Retrofit - 10 ‫العنا�صر املنتهية �شكل‬ ‫منوذج‬ ‫ ب‬- 10 ‫�شكل‬ Fig.10b.

FE-Model

‫القدرة الطبيعية‬

‫�إن معلومات تدهور حالة الإن�شاء خالل دورة حياته ميكن �أن توثق و يو�صل‬ .‫�إليها و حتى �أن حتدث يف �أي وقت و حال دون �أي م�ستجدات‬

0.350 0.300 0.250

Without support

0.200

With support

0.150 0.100 0.050 0.000 1

2

3

4

5

6

‫النمط‬ Mode ‫ الرتددات الطبيعية‬- 11 ‫�شكل‬

Figure 11. Natural Frequencies

+963 944 238 338 - +963 11 3316 420 : ‫هاتف‬ E.mail : sakr-sy@syscs-net.org Web : www.sakr-sy.com

construc accessed 3. Huma mation, able mo reports sidered structure

7

8

1. Matsu Kawa system optic chanic 2. Matsu ment analys 53A, 3. Schm and st tion p May/J 2003, 4. Sumit Span SPIE, 2001, 5. Sumit Maint Confe ment, 6. Sumit Monit Health 12:DO Decem 7. Sumit audi, Deter ternat and I vemb 8. Sumit Curre Intern and M July ,

‫‪36‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تعبئة وتغليف‬

‫آالت التعبئة الخطية المستمرة‬

‫)‪(Bottle Filling Robot‬‬

‫املهند�س عبد الكرمي ال�صعيدي‬ ‫ق�سم الت�صميم و التطوير‬ ‫�شركة �سبيعي �إخوان لل�صناعات الهند�سية‬ ‫�شركة ‪ TechMaster-sy‬للحلول ال�صناعية‬ ‫‪a_saidy74@yahoo.com‬‬

‫يف البداية ال بد يل من �إعطاء فكرة �سريعة عن‬ ‫�أنواع �آالت تعبئة ال�سوائل واملتوفرة عامليا وهي ‪:‬‬ ‫‪� - 1‬آالت التعبئة اليدوية (‪:)Manual Filling Machine‬‬ ‫و تتميز بب�ساطتها و باملرونة الكبرية لنوع العبوات و �أ�شكالها ‪,‬ولكنها‬ ‫من ناحية �أخرى ذات انتاجية �صغرية ال تتعدى ‪ 900‬عبوة ‪/‬ال�ساعة‬ ‫للر�أ�س الواحد‪ ،‬كما �أن �سرعة اال�إنتاج لها عالقة مبا�شرة بن�شاط‬ ‫العامل عليها‪.‬‬

‫�آالت التعبئة الدورانية (‪:)Rotary Filling Machine‬‬ ‫و هي �أعقد ميكانيكيا من الطرق ال�سابقة‪ ،‬و لكن �سرعة التعبئة فيها‬ ‫ت�صل حتى ‪ 36000‬عبوة ‪/‬ال�ساعة‪ ،‬ح�سب عدد ر�ؤو�س التعبئة و التي‬ ‫ت�صل اىل ‪ 36‬ر�أ�س تعبئة (�إما حجمي �أوثقلي �أو وزين) ولكن هذا النوع‬ ‫من الآالت هو الأكرث كلفة ملا له من متممات و تكاليف �صيانة على اعتبار‬ ‫�أن عملية تغيري العبوات �أو مقا�سها هو جزء من �أعمال ال�صيانة‪.‬‬

‫‪� - 2‬آالت التعبئة اخلطية (‪:)Linear Filling Machine‬‬ ‫يعدُّ هذا النوع من الآالت �صغرية الإنتاج حيث �إن �سرعة الإنتاج تقارب‬ ‫الآلة اليدوية‪ ،‬و تتميز ب�أن تغذية العبوات يتم بطريقة �آلية مما ي�ضمن‬ ‫عملية تعبئة عقيمة عند الرغبة بذلك‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫تعبئة وتغليف‬

‫تعدُّ �آالت التعبئة اخلطية امل�ستمرة �أو كما ت�سمى عند بع�ض ال�شركات‬ ‫امل�صنعة (‪ :)Bottle Filling Robot‬من �أحدث �آالت التعبئة على الرغم‬ ‫من �أن العمر الو�سطي لهذا النظام يقارب ‪� 12‬سنة �إال �أنه و بالتطور‬ ‫الكبري لأنظمة التحكم والقيادة(‪)Servo Controlling Systems‬‬ ‫�أ�صبح هذا النوع من الآالت �أكرث طلبا لدى ال�شركات ذات الإنتاجية‬ ‫الكبرية ‪ ,‬و ذلك للإنتاجية العالية التي حتققها هذه الآالت مقارنة مع‬ ‫�آالت التعبئة الدورانية مع توفري مب�ساحة العمل الإجمالية مع �سهولة‬ ‫ال�صيانة لهذا النوع من الأنظمة‪.‬‬ ‫بالطبع يطول ال�شرح عن هذا النوع من الآالت ولهذا حاولت التب�سيط‬ ‫و تو�ضيح طريقة التحكم دون الدخول بتفا�صيل �أنظمة التحكم �أو‬ ‫طريقة اختيارها‪ ,‬يبني ال�شكل(‪ )1‬خمططا لآلة تعبئة خطية م�ستمرة‬ ‫لل�سوائل(ع�صري‪,‬حليب ‪,‬مياه‪ )......,‬مع نظام �إغالق للعبوة مهما كان‬ ‫نوعها و هي تتو�ضع على �سري(‪� )conveyer Belt‬ضمن حوا�ضن‬ ‫ومب�سافة ثابتة بينها هي ‪ DB‬ال�سري ي�سري ب�سرعة ثابتة مع �إمكانية‬ ‫التحكم بها من ‪� 0‬إىل ‪ Vmax‬غالبا ما تكون �أنظمة التحكم �سريفو‬ ‫�أو ب�ستونات هواء يتم التحكم بها ب�صمامات تنا�سبية(‪Proportional‬‬ ‫‪ )valves‬و باملنا�سبة فالنظامني ال�سابقني لهما تكلفة متقاربة‪� ,‬إن‬ ‫عملية التعبة و �إغالق العبوة يجب �أن يتم بينما تتحرك العبوة ب�شكل‬ ‫م�ستمر على طول ال�سري الناقل‪.‬‬

‫‪37‬‬

‫يتحرك ر�أ�س التعبئة ب�شكل متوافق متاما مع حركة ال�سري من حيث‬ ‫ال�سرعة‪ ،‬التمركز مع العبوة ُيظهر ال�شكل ‪ )1 (Figure 1‬اجتاه حركة‬ ‫الر�أ�س امل�ؤلف من �صمام تعبئة( (‪ , )valve VB‬ور�أ�س الإغالق ( ‪PCA‬‬ ‫‪)PER‬كما يو�ضح وجود م�سافة بني �صمام التعبئة و ر�أ�س الإغالق ‪DT‬‬ ‫و هذه امل�سافة مهمة �أثناء عملية برجمة النظام ‪.‬‬ ‫َت ْبد�أُعملي ُةالتعبئ ُةعندما َت ِ�ص ُل العبوة �إىل منطقة البداية (‪)Start‬‬ ‫حيث يتم حتديد وجود �أو عدم وجود عبوة عن طريق احل�سا�سات‪,‬‬ ‫و خالل عملية التعبئة يجب �أن يتبع الر�أ�س العبوة بتوافقية تامة‬ ‫حتىتتم التعبئة ب�شكل �صحيح دون �سكب للمواد خارج فوهة العبوة‬ ‫ولتعبئة العبوة(مهما كان حجمها) يجب فتح ال�صمام (‪)Valve VB‬‬ ‫فرتة زمنية ‪ FT‬متعلقة بحجم العبوة‪,‬حيث ميكن �أن نفرت�ض ب�أن‬ ‫تدفق ال�سائل من فوهة التعبئة ثابتاً طاملا �أن م�ستوى ال�سائل داخل‬ ‫اخلزان ثابت‪.‬‬ ‫بعد كل عملية تعبئة يتوقف الر�أ�س عن احلركة و يتم و�ضع الغطاء‬ ‫على العبوة عندما ت�صبح العبوة حتت ر�أ�س الإغالق مبا�شرة و يتم‬ ‫ذلك بحركة �شاقولية �سريعة باالجتاهني �أعلى و �أ�سفل‪ ,‬و �أثناء عملية‬ ‫الإغالق يتم طباعة التاريخ و �أي معلومات مطلوبة ل�صالحية املنتج‪.‬‬ ‫و يف النهاية ال بد �أن �أ�شري �إىل حاجة‬ ‫ال�سوق املحلية يف بالدنا وانفتاح �أ�سواقنا‬ ‫املحلية �إىل ال�شركات الأجنبية وبالعك�س‬ ‫هو الذي يحدد النوع املطلوب من الأنواع‬ ‫ال�سابقة حيث لوحظ يف ال�سنتني ‪2009‬‬ ‫‪ - 2010‬تزايد امل�صنعني املحلني للأنواع‬ ‫اليدوية و اخلطية بينما يف ال�سعودية‬ ‫وم�صر ن�شاهد و ب�شكل وا�ضح �أن التعبئة‬ ‫الدورانية واخلطية امل�ستمرة �أكرث‬ ‫انت�شاراً‪.‬‬

‫ﻛاسات ورقية ﻏﺬائية‬

‫‪Best‬‬ ‫‪paper‬‬ ‫‪cup‬‬

‫‪Damascus-syria‬‬ ‫‪E-mail: bestcup100@yahoo.com‬‬

‫‪TEl :00963 11 6350339‬‬

‫‪Mob : 0944 444 229 Belal‬‬

‫‪38‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫املهند�س زهري �سعيد‬

‫املهند�س ماجد بردان‬

‫مدير عام مركز زهري للخدمات‬ ‫التقنية‬

‫ع�ضو هيئة تدري�سية يف كلية‬ ‫الهند�سة امليكانيكية‬

‫‪zuhairsayed@gmail.com‬‬

‫‪majedbardan@gmail.com‬‬

‫مفهوم الهيدروليك التناسبي‪:‬‬ ‫تعتمد النظم الهيدروليكية التنا�سبية على مبد�أ تعديل املتغريات الهيدروليكية املختلفة‬ ‫من �ضغط وتدفق (غزارة)واجتاه حركة وت�سارع وذلك تبعاً للإ�شارات الكهربائية املرجعية‬ ‫الوا�صلة �إليها ‪ ,‬ومتثل هذه النظم �صلة الو�صل بني الأنظمة الهيدروليكية والكهربائية و يكون‬ ‫ا�ستخدامها يف دارات التحكم املغلقة �أو املفتوحة وذلك لتحقيق ال�سرعة واالن�سيابية والدقة يف‬ ‫احلركات املختلفة للآالت احلديثة واملحطات ال�صناعية املختلفة ‪.‬‬

‫املرجعية الوا�صلة �إليه والتي تكون عاد ًة واقعة‬ ‫‪ .‬ميكن‬ ‫�ضمن املجال‬ ‫ت�شغيل ال�صمام التنا�سبي عملياً من خالل كرت‬ ‫قيادة كهربائي يتحكم ب�شدة التيار الكهربائي‬ ‫الوا�صل �إىل امللف الكهربائي اخلا�ص بال�صمام‬ ‫الهيدروليكي‪.‬‬

‫تتميز الأنظمة الهيدروليكية الكهربائية التنا�سبية ب�أنه ميكن برجمتها ب�سهولة وذلك مقارنة‬ ‫مع الأنظمة الكهروميكانيكية‪ .‬كما �أنها تتمتع مبرونة عالية من �أجل العمليات امل�ؤمتتة ‪.‬‬ ‫�إن امللف الكهربائي (البوبني ‪)solenoid‬‬ ‫املت�صل مع ال�صمام يحول التيار الكهربائي‬ ‫�إىل قوة ميكانيكية ت�ؤثر على القلب الداخلي‬ ‫لل�صمام وذلك ب�شكل معاك�س لت�أثري ناب�ض‬ ‫الإرجاع الداخلي يف ال�صمام و امل�ؤثر يف القلب‬ ‫تتميز الأنظمة الكهروهيدروليكية عن الأنظمة الكهروميكانيكية بامليزات التالية ‪:‬‬ ‫الداخلي‪ .‬ت�ؤدي زيادة �شدة التيار الكهربائي‬ ‫�إىل زيادة القوة امل�ؤثرة يف القلب الداخلي‬ ‫• حماية �ضمنية من الأحمال الزائدة‪.‬‬ ‫وبالتايل على ناب�ض الإرجاع " املوجود داخل‬ ‫• التزييت الذاتي للنظام العامل‪.‬‬ ‫ال�صمام " وي�ؤدي ذلك �إىل زيادة انزياح القلب‬ ‫• كثافة طاقية عالية‪.‬‬ ‫الداخلي عن و�ضع الراحة‪.‬‬ ‫• ب�ساطة وقلة اخلطوات الالزمة للتحكم مبتحوالت ال�سرعة والعزم والتدفق‪.‬‬ ‫• �سرعة ا�ستجابة عالية‪.‬‬ ‫• �إمكانية تخزين القدرة‪.‬‬ ‫• ط����ول ف��ت�رة اخل���دم���ة وموثوقيتها‬ ‫العالية‪.‬‬ ‫• �إمكانية ال�ضبط الأوتوماتيكي‬ ‫للقوى‪.‬‬

‫‪ - 2‬ما هو ال�صمام التنا�سبي‪:‬‬ ‫ميثل ال�صمام التنا�سبي نواة نظام التحكم‬ ‫الهيدروليكي الكهربائي وميكن �أن يتحكم‬ ‫بالتدفق(ال�ضغط) وذلك تبعاً لإ�شارة التحكم‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫‪39‬‬

‫من خالل النب�ضة التحكمية املطبقة على‬ ‫ال�صمام التنا�سبي ف�إنه ميكن التحكم بال�ضغط‬ ‫‪ P‬والتدفق ‪ Q‬الناجت خالل العملية‪.‬‬ ‫ويف حالة حدوث انهيار كهربائي ف�إن ناب�ض‬ ‫الإرجاع يقوم بجعل القلب الداخلي لل�صمام‬ ‫واقفا عند الو�ضع االفرتا�ضي و حال غياب‬ ‫النب�ضة التحكمية عن ال�صمام التنا�سبي ف�إن ذلك‬ ‫ال ي�سبب �إلغاء �أو تغري �إعدادات العمل يف ال�صمام‬ ‫بينما يتطلب حتقيق هذه امليزة يف الأنظمة‬ ‫الهيدروليكية التقليدية ا�ستخدام جمموعة من‬ ‫ال�صمامات التحكمية �ضمن الدارة ‪.‬‬

‫‪ - 3‬دارات التحكم‪:‬‬ ‫يتم التحكم يف ال�صمام التنا�سبي من خالل‬ ‫دارة حتكم خا�صة تت�ضمن كرت قيادة‬ ‫تنا�سبي �إ�ضافة ملتحكمات رقمية مربجمة‬ ‫(‪� )PLC‬إ�ضافة ملحوالت القدرة(مثل امل�سطرة‬ ‫الرقمية‪ )...‬ومتممات �أخرى تكون الزمة لبناء‬ ‫دارة التحكم هذه وهنا تربز �إمكانية ا�ستخدام‬ ‫نوعني لدارة التحكم هذه والتي هي �إما مغلقة‬ ‫�أو مفتوحة‪ ,‬فعند العمل بدارة مغلقة تكون‬ ‫الدقة �أكرب و الإمكانات التحكمية �أو�سع من‬ ‫حالة الدارة مفتوحة ‪.‬‬

‫وتتم معاجلة االنحرافات احلادثة عن عمليات‬ ‫املقارنة والناجتة من ال�شروط املحيطة يف‬ ‫العملية التنفيذية عن طريق جهاز التحكم‬ ‫(‪ )PLC‬املو�صول مع كرت القيادة لل�صمام‬ ‫التنا�سبي ‪ ,‬ويتم توليد عملية املقارنة هذه عن‬ ‫طريق عن�صر الـ (‪ )PID‬يف الكرت التحكمي‪.‬‬

‫تتحكم هذه ال�صمامات بالتدفق الذاهب‬ ‫�أو العائد من امل�ؤازر الهيدروليكي‪ ،‬وذلك‬ ‫وفقاً لإ�شارة حتكمية‪ ,‬وميكن ا�ستخدام هذه‬ ‫ال�صمامات يف الدارات املغلقة �أو املفتوحة‬ ‫وذلك لتحديد االجتاه وال�سرعة �أوالت�سارع‬ ‫للم�ؤازر الهيدروليكي ‪.‬‬

‫‪� .3‬صمامات التحكم بالتدفق ‪ :‬تكون بخطني‬ ‫اخلال�صة‪:‬‬ ‫�أو ثالثة خطوط (�أي مع معو�ض لل�ضغط)‬ ‫�إن دقة عمليات التحكم بالدارة املغلقة �أف�ضل حيث تتحكم هذه الأخرية بالتدفق بالدارة‬ ‫• دارات التحكم ذات احللقة‬ ‫بكثري منها يف الدارة املفتوحة و�أقل ت�أثراً الهيدروليكية وذلك مبعزل عن احلمل املطبق ‪.‬‬ ‫املفتوحة‪:‬‬ ‫بال�ضجيج الناجت عن البيئة املحيطة ويتم )‪(SHAPE \* MERGEFORMAT‬‬ ‫عند عمليات التحكم وفق هذا النمط ف�إنه يتم ذلك بف�ضل النب�ضة العائدة‪.‬‬ ‫تزويد ال�صمام التنا�سبي بنب�ضة حتكم مرجعية‬ ‫• �أجهزة القيادة الكهربائية‬ ‫وذلك دون وجود �أي نب�ضة عائدة من امل�ؤازر ‪ - 4‬ال�صمام التنا�سبي وجهاز‬ ‫وتت�ضمن ‪:‬‬ ‫ت�ضمن �إجراء تعديل �أو ت�صحيح للبارومرتات القيادة ‪:‬‬ ‫‪� )1‬أجهزة قيادة لل�صمامات التنا�سبية منف�صلة‬ ‫الهيدروليكية ل�صمام القيادة ‪.‬‬ ‫• ميكن ت�صنيف ال�صمامات التنا�سبية �إىل عن ال�صمام مزودة مبحول �إ�شارة (‪)LVDT‬‬ ‫• دارات التحكم ذات احللقة املغلقة ‪ :‬ثالث عائالت وذلك ح�سب الوظيفة‪:‬‬ ‫‪� )2‬أجهزة قيادة موجودة بكتلة واحدة مع‬ ‫�إن بطاقة التحكم بامل�ؤازر تزود ال�صمام‬ ‫التنا�سبي بنب�ضات حتكمية مرجعية ويتم‬ ‫�أي�ضاً يف الوقت نف�سه توليد نب�ضة عائدة من‬ ‫حموالت القدرة (‪ )Transducer‬املربوطة مع‬ ‫امل�ؤازر الهيدروليكي �إىل جهاز التحكم نف�سه‬ ‫حيث يتم يف جهاز التحكم �إجراء املقارنة بني‬ ‫النب�ضة املرجعية و النب�ضة العائدة نف�سها‬

‫‪� .1‬صمامات التحكم بال�ضغط‪�:‬أو ما ي�سمى‬ ‫�صمام تر�شيح ال�ضغط (‪)Relief valve‬‬ ‫و�صمام تخفي�ض ال�ضغط( ( ‪ePressure r‬‬ ‫‪ )ducer valve‬حيث تتحكم هذه ال�صمامات‬ ‫بال�ضغط تنا�سبياً مع �شدة الإ�شارة املرجعية‬ ‫الوا�صلة �إىل ال�صمام التنا�سبي ‪.‬‬

‫ال�صمام التنا�سبي وغري مزودة مبحول‬ ‫�إ�شارة (‪)LVDT‬‬

‫‪� )3‬أجهزة قيادة موجودة بكتلة واحدة مع‬ ‫ال�صمام التنا�سبي ومزودة مبحول �إ�شارة‬ ‫(‪)LVDT‬‬

‫‪� )4‬أجهزة قيادة ب�شكل منف�صل عن ال�صمام‬ ‫‪� .2‬صمامات التحكم باالجتاه (‪ : )4/4‬التنا�سبي ومزودة مبحول �إ�شارة (‪)LVDT‬‬

‫‪40‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫�إن الإ�شارة التحكمية القادمة �إىل كرت القيادة‬ ‫تكون عادة فولت (‪ )V‬و�أحياناً �إ�شارة �أمبري‬ ‫(‪ )I‬وهذه الأخرية ت�ستخدم عندما تكون‬ ‫التو�صيالت طويلة ويخ�شى حدوث ال�ضجيج‬ ‫�أو �ضياع الإ�شارة ‪.‬‬

‫‪ - 5‬نظام التحكم الإلكرتوين‪:‬‬ ‫يت�ضمن نظام التحكم الإلكرتوين وحدة‬ ‫حتكم مركزية وبطاقات حتكم بال�صمامات‪.‬‬ ‫يعتمد الأداء العام لنظام التحكم يف النظام‬ ‫الكهروهيدروليكي التنا�سبي وب�شكل كبري‬ ‫على االختيار ال�صحيح لل�صمام التنا�سبي‬ ‫وعلى نظام التحكم الكهربائي والذي يتم‬ ‫اختياره اعتماداً على خ�صائ�ص النظام‬ ‫الكهروهيدروليكي ‪.‬‬

‫‪ A/D‬وذلك للح�صول على الأداء الأمثل ودقة ال تقل عن )‪(12 bit‬‬

‫تت�ضمن وحدة التحكم بالآلة وحدة املعاجلة‬ ‫تقارن بطاقة التحكم بامل�ؤازر النب�ضة املرجعية مع الإ�شارات العائدة للح�صول على االنحراف‬ ‫(‪ )PIC/PLC/CNC‬وذلك من �أجل التحكم‬ ‫احلقيقي و�إعطاء اخلرج الأمثل لل�صمام التنا�سبي‪ .‬ومن �أ�شهر املتحكمات امل�ستخدمة يف بطاقات‬ ‫الكامل يف نب�ضات الإدخال �أو الإخراج (ال�صورة‬ ‫التحكم بامل�ؤازرات هي �أنظمة الـ (‪ )PID‬وتعني هذه الكلمة ‪:‬‬ ‫‪� . )3‬إن وحدة معاجلة املعلومات هذه مزودة‬ ‫بلوحات فرعية خم�ص�صة من �أجل عمليات‬ ‫‪P: proportional to the error‬‬ ‫�إدخال املعلومات الربجمية‪ ,‬ومزودة بوحدات‬ ‫‪I: proportional to the steady state error.‬‬ ‫حميطية �أخرى خارجية مثل بطاقات التحكم‬ ‫‪D:proportional to the rate of change of the error.‬‬ ‫املحورية بال�صمامات �أو متحكمات �إلكرتونية‬ ‫�أخرى من �أجل التحكم والتن�سيق بني عنا�صر‬ ‫امل�ؤازرة املختلفة‪.‬‬ ‫ميكن حت�سني �أنظمة التحكم الكهروهيدروليكية‬ ‫باالعتماد على جانب النظام الهيدروليكي‬ ‫واجلانب الكهربائي‬

‫�إن بطاقة التحكم بامل�ؤازر هي �صلة الو�صل ‪ - 6‬حمددات اختيار عنا�صر الأنظمة ذات احللقة املغلقة ‪:‬‬

‫بني وحدة التحكم املركزية والأنظمة‬ ‫تعد ال�صمامات ذات امللف الواحد االختيار الأن�سب لعمل الأنظمة بحلقة حتكم مغلقة لأنها‬ ‫الإلكرتوهيدروليكية‪.‬‬ ‫جتعل عملية التحكم �أ�سهل و�أقل تكلفة‪ ,‬والبد من �أن ن�أخذ االعتبارات التالية عند اختيار‬ ‫ميكن و�صل بطاقات التحكم بامل�ؤازر الرقمية ال�صمام التنا�سبي‪:‬‬ ‫مبا�شر ًة مع �إنكودر خطي �أو دوراين‪ ,‬حموالت • نختار �صماماً بقلب داخلي يكون فيه التداخل �صفري (يف بع�ض التطبيقات) ‪.‬‬ ‫قدرة مغناطي�سية �أو حتري�ضية وذلك عند • نختار �صماماً بخ�صائ�ص ا�ستجابة وتردد ال يقل عن ‪. 30Hz‬‬ ‫ا�ستخدام بطاقات حتكم ثانوية منا�سبة ‪.‬‬ ‫• نختار �صماماً تنا�سبياً تكون فيه احلالة الو�سطى "حالة االنهيار الكهربائي" متوافقة مع‬ ‫وعندما يراد و�صل حمول قدرة متاثلي مع الأمان الكامل يف التطبيق احلاوي على هذه العنا�صر ‪.‬‬ ‫بطاقة حتكم ف�إنه يجب ا�ستخدام حمول من • نختار �صماماً بقلب ذي حركة خطية ‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫• يجب �أن تكون الوثوقية عالية و التخلفية يحدث متدد للأنابيب‪ ,‬و�إ�ضافة �إىل ذلك ف�إنه‬ ‫يجب الإنتباه عند �ضغوط املرتفعة �إىل �ضغط‬ ‫املغناطي�سية �أقل من (‪. )%0.2‬‬ ‫عليه املدخرات الهيدروليكية حيث جتعل هذه‬ ‫يجب اختيار �صمام يكون التدفق الأعظمي املدخرات النظام �أكرث حدية مع الت�أثريات‬ ‫املمكن عن طريقه �أعلى من املطلوب بن�سبة الديناميكية‪.‬‬ ‫(‪. %)10-25‬‬ ‫�إن العملية التحليلية لنظام التحكم ذي احللقة‬ ‫‪� - 7‬أهمية �أنظمة التحكم ذات املغلقة ميكن تب�سيطها باعتبار عنا�صر الكتل‬ ‫الوظيفية (ال�صورة ‪ .)2‬حيث �إن العالقة بني قيم‬ ‫احللقة املغلقة ‪:‬‬ ‫الدخل و اخلرج لكتلة ما هوتابع التحويل (‪.)G‬‬ ‫مت �إعداد هذه الفقرة للتعرف على املبادئ‬ ‫الأ�سا�سية و العملية الالزمة لتقييم الأداء �إن الربح ‪ (Gain) Kv‬الكلي احلا�صل للدارة‬ ‫يف �أنظمة التحكم ذات احللقة املغلقة‪ .‬ميكن ميكن احل�صول عليه (�صورة ‪ )3‬من جراء‬ ‫ت�صنيف تطبيقات الإلكرتوهيدروليك ب�شكلٍ الربح الناجت عن كل كتلة وظيفية يف الدارة‪.‬‬ ‫�أ�سا�سي �ضمن جمموعتني ا�سا�سيتني هما ‪:‬‬ ‫(امل�ضخم ‪ GD‬وال�صمام التنا�سبي ‪Gv‬‬ ‫والأ�سطوانة ‪Gc‬‬

‫ال�صورة (‪)1‬‬

‫ال�شكل (‪)2‬‬

‫والنب�ضة العائدة )‪.‬‬

‫‪ .1‬تطبيقات ديناميكية‪ :‬حيث تتم فيها عملية‬ ‫حتريك احلموالت ب�سرعة و تردد عاليني‪.‬‬ ‫و هنا ميكن القول �أن بزيادة الربح (عامل‬ ‫الت�ضخيم يف الدارة املفتوحة) يح�سن �أداء هذه‬ ‫‪ .2‬تطبيقات القوة ‪ :‬يتم نقل القوى الكبرية‬ ‫الدارة‪.‬‬ ‫ب�سرعة منخف�ضة‪.‬‬ ‫وعلى كل حال تت�سبب زيادة الربح بعدم‬ ‫�إن امل�شاكل الأكرث ظهوراً يف التطبيقات‬ ‫ا�ستقرار النظام (ال�صورة ‪ )4‬حيث يحدث يف‬ ‫الديناميكية هي �صعوبة �إيجاد القوانني‬ ‫هذه احلالة انحراف �أعلى �أو �أقل عن حالة‬ ‫الناظمة للعملية و من ثم التعوي�ض يف‬ ‫اال�ستقرار‪.‬‬ ‫هذه القوانني لتمييز العملية التكنولوجية‬ ‫وتقييمها ‪.‬‬ ‫�إن القيمة العليا للربح والتي ميكن‬

‫ا�ستخدامها ل�ضمان ا�ستقرارية النظام ميكن‬ ‫وحتدث �أغلب حاالت انهيار الأنظمة حتدث‬ ‫حتديدها كما يلي ‪:‬‬ ‫ب�سبب االهتزازات احلادثة يف النظام ‪ ,‬وهناك‬ ‫�أمران �أ�سا�سيان يجب �أخذهما باحل�سبان وهما ‪ .I :‬كتلة احلمل (‪ :)M‬كلما كانت الكتلة كبرية‬ ‫كانت قوى العطالة �أكرب وزادت القابلية‬ ‫‪ .A‬ج�ساءة للنظام الهيدروليكي ‪.‬‬ ‫حلدوث تذبذب يف بارومرتات النظام ‪.‬‬ ‫‪ .B‬عزم العطالة للحموالت ‪.‬‬ ‫‪ .II‬ج�ساءة امل�ؤازر (‪� )CH‬إن اجل�ساءة املنخف�ضة‬ ‫تعترب الزيوت الهيدروليكية يف الكثري من تعني قابلية عالية للتذبذب ولهذا يجب‬ ‫التطبيقات غري قابلة لالن�ضغاط وهذا زيادة اجل�ساءة قدر الإمكان‪.‬‬ ‫اليعترب تام ال�صحة‪ ،‬فعند تعر�ض الزيت‬ ‫‪ .III‬معامل التخميد يف النظام (‪ : )ξ‬و الذي‬ ‫لقوى خارجية ف�إنه ين�ضغط كما هو احلال يف‬ ‫ي�ؤخذ عادة بقيمة ترتاوح بني (‪)0.3 – 05. 0‬‬ ‫الناب�ض ذي اجل�ساءة العالية(ال�صورة ‪.)1‬‬ ‫وهذا العامل يت�أثر ب�شكل �أ�سا�سي بخ�صائ�ص‬ ‫يحدث متدد للأنابيب يف �أنظمة ال�سريفو ذات ال�صمام (مثل اخلا�صة غري اخلطية لل�صمام‪).‬‬ ‫الأداء ال�سريع ب�سبب احلموالت الديناميكية واالحتكاك امل�ؤثر يف عنا�صر النظام ‪.‬‬

‫ال�صورة (‪)3‬‬

‫ال�صورة (‪)4‬‬

‫‪41‬‬

‫‪42‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫حتى يكون النظام م�ستقراً يجب �أن تكون ‪:‬‬ ‫‪Kv ≤ 2ξWs‬‬ ‫حيث ‪:‬‬ ‫‪ :Ws‬الرتدد الطبيعي لكامل النظام ذي الدارة‬ ‫املغلقة بقيمته الدنيا‪.‬‬

‫لوحظ جتريبياً �أن الفرتة الزمنية‬ ‫ل�ضمان ا�ستقرار النظام يجب �أن تزيد عن‬ ‫‪ 0.1 Sec‬و �إذا مل يتم ذلك ف�إنه يجب �إعادة‬ ‫فح�ص النظام ‪:‬‬ ‫‪Tmin‬‬

‫‪Vmax = Stot / Ttot - Tmin‬‬

‫وبنا ًء على ذلك ف�إن الت�سارع الأعظمي ميكن‬ ‫‪ :W‬الرتدد الطبيعي لل�صمام و ي�ؤخذ من ح�سابه من العالقة ‪:‬‬ ‫‪v‬‬ ‫جداول ال�شركة امل�صنعة‪.‬‬ ‫‪amax = Vmax / Tmin‬‬

‫ال�صورة (‪)5‬‬

‫حتدد ال�ضغط املطلوب مع الأخذ باحل�سبان‬ ‫‪ :W0‬الرتدد الطبيعي للنظام امليكانيكي وي�ؤخذ‬ ‫‪ )9‬حتليل النظام ذي احللقة للأحمال الديناميكية ‪.‬‬ ‫عادة بقيمه ما بني ‪HZ (20- 10):‬‬ ‫‪W0= (CH/M) ^0.5‬‬

‫املغلقة (مثال) ‪:‬‬

‫يظهر املثال التايل الت�أثري الكبري للخ�صائ�ص ‪ - 11‬املخططات الناظمة لأداء‬ ‫الديناميكية يف الأنظمة ذات احللقة املغلقة ‪� .‬أجهزة التحكم التنا�سبية ‪:‬‬

‫‪ :Wat‬ميثل الرتدد الطبيعي للم�ضخم‬ ‫وباعتبار الر�سم التمثيلي املب�سط والظاهر‬ ‫والنب�ضة العائدة من حمول القدرة( ( ‪stran‬‬ ‫يف ال�صورة (‪ )5‬ف�إن الأ�سطوانة مرتبطة مع‬ ‫‪( )ducer‬وعادة تهمل حيث تكون �أكرب مبا ال‬ ‫ال�صمام التنا�سبي‪ .‬تتطلب دورة الآلة من‬ ‫يقل عن ‪ 10‬مرات من الرتددات ‪.)W0, Wv‬‬ ‫الأ�سطوانة �إمتام كامل �شوطها "التقدم"‬ ‫يف التطبيقات الإلكرتوهيدروليكية ال�صناعية يف زمن قدره ‪ 2‬ثانية وبا�ستخدام العالقات‬ ‫يكون الرتدد احلدي عادة ( ‪ )W‬و يف امل�ؤازرات الواردة يف الفقرة (‪ )8‬جند ‪:‬‬ ‫‪0‬‬ ‫اخلطية يكون ‪W0‬‬ ‫‪WO = 69.12 rad.‬‬ ‫ويح�سب من ال�صيغة الآتية ‪:‬‬

‫‪Tmin = 0.15 sec.‬‬ ‫‪Vmax = 0.67 m/sec.‬‬ ‫= ‪Qmax = VmaxXA1‬‬ ‫‪0.67X19.6X60/10 = 78.9 L/min.‬‬

‫‪E=1.4 X10^7 Kg/cm^2.‬‬ ‫‪ : C‬طول ال�شوط و يقدر بـ ‪mm.‬‬ ‫‪ : M‬الكتلة و تقدر بـ ‪Kg .‬‬

‫‪ :A1‬م�ساحة الب�ستون و تقدر بـ ‪.mm^2‬‬ ‫‪α =A2/A1‬‬

‫‪Finertia = M.a = 2620 N.‬‬ ‫)‪Pmin = (Finertia + Fload)/A = (2620 + 19620‬‬ ‫‪/ 19.6 = 1.135 N/Cm2 = 113.5 bar.‬‬

‫�إن ال�ضغط الذي تتم عليه عملية ال�ضبط لل�صمام‬ ‫التنا�سبي يختلف تبع ًا للتدفق املار عرب ال�صمام التنا�سبي‪.‬‬

‫‪Prequird = pmin + ΔPnom.valve + ΔP (ci‬‬‫)‪cuit – drops‬‬ ‫‪= 113.5 + 70 + 16 = 199.5 bar.‬‬

‫‪ :Prequird‬تعرب عن قيمة ال�ضغط الالزم‬ ‫�إن الرتدد الطبيعي ‪ Wo‬من �أجل النظام احلاوي‬ ‫تزويده عرب وحدة القدرة الهيدروليكية‪.‬‬ ‫على كتلة و �أ�سطوانة ف�إنه يكون مرتبطاً مبا�شر ًة‬ ‫مع زمن الت�سارع �أو التباط�ؤ الأدنى امل�سموح به ‪ :ΔPnom.valve‬تعرب عن فرق ال�ضغط قبل‬ ‫للحفاظ على ا�ستقرار النظام ‪:‬‬ ‫ال�صمام وبعده من �أجل التدفق ‪.100 L/min‬‬ ‫‪Tmin = 35/Wo‬‬

‫�صمامات التحكم بال�ضغط‬

‫مالحظة ‪� :‬إن العملية احل�سابية ال�سابقة‬

‫�إن ال�ضغط الذي تتم عليه عملية ال�ضبط لل�صمام‬ ‫التنا�سبي يختلف تبع ًا للإ�شارة املرجعية‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫‪43‬‬

‫�صمامات التحكم باالجتاه والتدفق التنا�سبيني‬

‫يختلف ال�ضغط الناجت عن ا�ستخدام املخارج املغلقة تبعاً‬ ‫ل�شوط القلب الداخلي لل�صمام وذلك من �أجل ال�صمامات‬ ‫ذات التدخل ال�صغري يف و�ضعية الراحة‪.‬‬

‫التدفق امل�ضبوط عرب ال�صمام التنا�سبي وعالقته مع تغري‬ ‫ال�ضغط ‪ ΔP‬وذلك عند تطبيق �إ�شارة كهربائية مرجعية‬ ‫بقيمتها العظمى‪.‬‬

‫يعرب املحور الأفقي عن انزياح القلب الداخلي لل�صمام‬ ‫وذلك كن�سبة مئوية من ال�شوط الكلي‪.‬‬

‫يختلف التدفق امل�ضبوط عرب ال�صمام النتا�سبي تبعاً لهبوط‬ ‫ال�ضغط عرب ال�صمام‪.‬‬

‫�إن التدفق الذي تتم عليه عملية ال�ضبط ل�صمام التحكم‬ ‫بال�ضغط التنا�سبي تختلف تبعاً للإ�شارة املرجعية‪.‬‬

‫�أما املحور ال�شاقويل ف�إنه يعرب عن تغري ال�ضغط بني املنافذ‬ ‫‪ A‬و ‪ B‬والذي يعرب عنه كن�سبة مئوية من �ضغط الدخل‪.‬‬ ‫�إن ربحية ال�ضغط هي قيمة انزياح القلب الداخلي لل�صمام‬ ‫كن�سبة مئوية حيث يكون ‪ ΔP‬بني ‪ A‬و ‪ B‬ي�ساوي ‪% 80‬‬ ‫من �ضغط الدخل‪.‬‬

‫هي الفرق الأعظمي بني قيمتان هيدروليكيتان م�ضبوطتان‬ ‫حيث يتم احل�صول عليهما بنف�س الإعدادات وذلك عند‬ ‫زيادتها عن ال�صفر على القيمة العظمى ثم ب�شكل معاك�س‬ ‫�أي من القيمة العظمى �إىل ال�صفر‪.‬‬ ‫تقا�س التخلفية املغناطي�سية كن�سبة مئوية من القيمة‬ ‫العظمى للبارومرت الهيدروليكي امل�ضبوط‪.‬‬

‫وهو زمن الت�أخري الالزم لنح�صل عرب ال�صمام الهيدروليكي‬ ‫على البارومرت الهيدروليكي امل�ضبوط وذلك عند حدوث تغري‬ ‫يف قيمة الإ�شارة املرجعية امل�ؤثرة على ال�صمام‪.‬‬ ‫يقا�س زمن اال�ستجابة بامليلي ثانية ويقدر بحوايل ‪(10-‬‬ ‫)‪ % 20‬من احلركة الداخلية للقلب الداخلي لل�صمام حيث �إنه‬

‫يع َّد بارومرتاً ب�سيطاً يعرب عن ديناميكية ال�صمام‪.‬‬

‫يظهر املنحنى املجال ال�سائد للقيم امل�ضبوطة (‪90‬‬ ‫‪+- %‬‬ ‫‪:)+- 5%‬‬ ‫‪ - 1‬تختلف قيمة ال�سعة( بني قيمة الإ�شارة املرجعية‬ ‫والقيمة الفعلية لتحرك ال�صمام) تختلف تبعاً لرتدد‬ ‫الإ�شارة املرجعية‪.‬‬ ‫‪� - 2‬إن فرق ال�صفحة (بني النب�ضة املرجعية والقيمة‬ ‫الفعلية لتحرك القلب الداخلي يف ال�صمام) تختلف تبعاً‬ ‫لرتدد الإ�شارة املرجيعة‬

‫‪44‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫هيدروليك‬

‫‪ - 2‬و�سائل الإت�صال لل�صمام التنا�سبي ‪:‬‬ ‫تعد و�سائل االت�صال لل�صمام التنا�سبي القناة التي يتلقى ال�صمام الأوامر وبارومرتات ال�ضبط‬ ‫من خاللها ويعيد املعلومات �إىل عن�صر التحكم‪� .‬إن ال�صمامات التنا�سبية الرقمية تكون عادة‬ ‫مزودة ب�إحدى و�سائل ات�صال البيانات الثالثة وهي ‪:‬‬ ‫• عملية الو�صل الأ�سا�سية (‪ )basic-ps‬عرب و�صلة (‪ )RS232‬حيث تتم العملية بالو�صل مع‬ ‫ب�سيط مع وجود برنامج خا�ص يكون مزوداً بواجهة تخاطب‬ ‫احلا�سب ال�شخ�صي ب�شكلٍ مبا�شرٍ و ٍ‬ ‫ر�سومية خم�ص�صة ل�ضبط البارومرتات الوظيفية لل�صمام‪� .‬إن امليزة الأ�سا�سية لهذا النوع من‬ ‫ال�صمامات هي الإمكانية التبادلية الكاملة مع ال�صمامات التي يعتمد مبد�أ عملها كلياً يف العملية‬ ‫التنفيذية على الإ�شارات التماثلية‪ ,‬ويف حقيقة الأمر ف�إن الإ�شارات املرجعية و �إ�شارات املراقبة‬ ‫يف ال�صمامات التنا�سبية تكون �إ�شارات متاثلية ‪ ,‬بينما املنافذ التماثلية بالتحكم بعمليات املراقبة‬ ‫والتزود بالإعدادات املثلى لل�صمام التنا�سبي مبا يتوافق مع احتياجات التطبيق‪.‬‬ ‫• اخليار‬

‫‪CANBus (CanOpen DS408 v1.5 protocol‬‬

‫)‪)BC :(option-BC‬‬

‫‪ .1‬االنحياز "‪ "Bias‬و التقيي�س "‪"Scale‬‬ ‫كما ظاهر يف ال�صورة (‪.)6‬‬ ‫‪ .2‬مقدار التزايد �أو التباط�ؤ تبعاً لزمن‬ ‫االنتقال يف قلب ال�صمام التنا�سبي وي�شكل‬ ‫املجال ‪ %100 -%0‬من البارومرت امل�ستخدم‬ ‫من �أجله ال�صمام (ت�سارع ‪ ,‬تباط�ؤ‪ ,‬تغري‬ ‫بال�ضغط‪ , )...‬ال�صورة (‪.)7‬‬ ‫‪ .3‬خطية منحني الأداء يف ال�صمام‬ ‫التنا�سبي حيث ميكن حتديد اخل�صائ�ص‬ ‫الهيدروليكية لل�صمام التنا�سبي فهي �إما ان‬ ‫تكون خطية �أو منحنياً من الدرجة الثانية‬ ‫كما هو ظاهر يف ال�صورة (‪.)8‬‬

‫• اخليار ‪BP :(option –BP) (Profibus-DP (Fluid Power Technology protocol‬‬ ‫وهناك �إعدادات �أخرى لل�صمام التنا�سبي ميكن‬ ‫�ضبطها مثل ‪ :‬حتديد جهد النب�ضة املرجعية‬ ‫�إن ال�صمامات املزودة بخيار التو�صل ‪ BC,BP‬ميكن و�صلها مع �شبكة ‪ fieldbus‬ولذلك ف�إنه‬ ‫لل�صمام التنا�سبي و التي عادة ما تكون (‪±10‬‬ ‫ميكن قيادتها رقمياً عن طريق وحدة التحكم املركزية يف الآلة‪.‬‬ ‫‪ , )V‬بارومرتات الـ ‪ PID‬من �أجل التغريات‬ ‫الديناميكية ‪ ,‬الإعدادات اخلا�صة بالتحذير‬ ‫من احلدود العليا �أو الدنيا لدرجات احلرارة‪.‬‬

‫�إن املعلومات املميزة و املبينة لو�ضع ال�صمام ميكن‬ ‫فح�صها عن طريق الو�صل مع احلا�سب فهي‬ ‫متكن من التحليل الكامل لو�ضع ال�صمام و �سبب‬ ‫االنهيار يف حال حدوثه ونذكر كمثال ‪:‬‬ ‫‪ .1‬املراقبة اللحظية لنب�ضات الأوامر املرجعية‬ ‫والنب�ضات العائدة وولدرجات احلرارة‬ ‫للعنا�صر الإلكرتونية‪.‬‬ ‫‪ - 3‬الإعدادات الرقمية و املميزة لل�صمام التنا�سبي ‪:‬‬

‫‪ .2‬التحذير فيما لو �أن �أحد البارومرتات التي‬ ‫�ضبط عليها ال�صمام جتاوز احلد‪.‬‬

‫�إن عدداً كبرياً من معطيات ت�شغيل لل�صمام التنا�سبي ميكن �إعدادها رقمياً من خالل و�سيلة ‪ .3‬التحذير فيما لو �أن الكبل اخلا�ص بالنب�ضة‬ ‫العائدة انقطع �أو حدث له �أي تلف‪.‬‬ ‫االت�صال ال�سلكية عرب احلا�سب ونذكر منها ‪:‬‬

‫ال�صورة (‪)8‬‬

‫ال�صورة (‪)7‬‬

‫ال�صورة (‪)6‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�آالت‬

‫‪45‬‬

‫وسائط اإلدارة باالحتكاك‬ ‫والبكرات‬

‫‪Friction and pulley drives‬‬ ‫املهند�س معتز حممد زهري مراد‬ ‫مدير عام �شركة التكامل للهند�سة التقنية‬ ‫‪altakamol_te@yahoo.com‬‬

‫هناك تداخل بني هذين النوعني من الإدارة‪،‬‬ ‫حيث �إن الإدارة بوا�سطة البكرات �أو املكيانزات‬ ‫امل�ستخدمة لها تعتمد غالبا على االحتكاك‬ ‫بني البكرة واحلبل �أو ال�سري �أو‪.....‬‬ ‫ ويعد دوالب اجلر الآيل يف �أي مركبة ت�سري‬‫على ق�ضبان و�سيلة �إدارة باالحتكاك‪ ،‬ف�ضغط‬ ‫التالم�س النا�شئ عن وزن املركبة مي ِّكن‬ ‫الدوالب من توليد االحتكاك الذي يجعل‬ ‫املركبة مت�سك ب�سطح الطريق‪� ،‬أو �سطح‬ ‫ق�ضبان �سكة احلديد بالن�سبة للقطار‪.‬‬

‫باللون الأ�سود) يدور العمود العلوي ب�سرعة‬ ‫�أكرب من �سرعة العمود ال�سفلي (القائد)؛ لأن‬ ‫ن�صف القطر املقابل على العمود القائد ‪ 2‬يف‬ ‫هذه احلالة �أكرب من ن�صف القطر املقابل على‬ ‫العمود املقود ‪ ، 1‬وب�صيغة �أخرى‪ :‬ف�إن كل دورة‬ ‫للعمود القائد تقابلها �أكرث من دورة للعمود‬ ‫املقود‪ ،‬وعندما ننقل احللقة �إىل الو�ضع الأي�سر‬ ‫(املبني باللون الأحمر) ي�صبح ن�صف قطر‬ ‫باالحتكاك فنقطة التالم�س يف العجلة املقودة العمود القائد ‪� 2‬أ�صغر من ن�صف قطر العمود‬ ‫متتلك �سرعة حميطة �أقل بقليل من ال�سرعة املقود ‪ ، 1‬مما يعني �أن العمود العلوي يدور‬ ‫املحيطة للنقطة املقابلة على العجلة القائدة‪ ،‬ب�سرعة �أقل من ال�سفلي‪.‬‬ ‫�أي �أن هذه الطريقة يف الإدارة حتوي بع�ض‬ ‫ال�ضياع يف نقل القدرة‪� ،‬إال �أنها متتلك �إمكانية‬ ‫تغيري ن�صف القطر بب�ساطة عن طريق نقل‬ ‫نقطة التالم�س بني دواليب االحتكاك باجتاه‬ ‫حمور الدوران �أو بعيدا عنه‪ ،‬وهي ميزة مهمة‬ ‫حيث حتقق التحكم يف ن�سبة النقل مبقادير‬ ‫ميكن �أن تكون ال متناهية يف التغري‪.‬‬

‫ تتنا�سب ن�سبة النقل كما يف الرتو�س‬‫ تكون عنا�صر االحتكاك يف �آليات الإدارة هذه امل�سننة طردا مع الن�سبة بني �أن�صاف �أقطار‬‫عادة دواليب �أ�سطوانية‪� ،‬أو خمروطية‪� ،‬أو �شبه الدواليب‪.‬‬ ‫كروية‪ ،‬بحيث ي�ضغط بع�ضها على البع�ض‬ ‫الآخر م�سببا نقل القدرة بفعل قوى االحتكاك بينما تتنا�سب �سرعة دوران الدوالبني (دورة‪/‬‬ ‫املتولدة عند نقاط خطوط �سطوح التالم�س‪ ،‬دقيقة) عك�سيا مع ن�صفي قطريهما‪� ،‬أي �أن‬ ‫وتعتمد القدرة املنقولة بهذه الطريقة على الدوالب ذو ن�صف القطر الأكرب يدور بعدد‬ ‫مقدار �ضغط التالم�س‪ ،‬والقوة امل�ؤثرة على دورات �أقل يف الدقيقة‪ ،‬والعك�س �صحيح‪.‬‬ ‫كلٍ من ال�سطح ومعامل االحتكاك لل�سطوح‬ ‫ يبني ال�شكل (‪� )1‬آلية ميكانزم ميكن من‬‫املتالم�سة‪.‬‬ ‫خاللها تغري ال�سرعة ب�شكل كبري من خالل‬ ‫ يحدث قدر ب�سيط من االنزالق بني خمروطني (عن�صري احتكاك) و حلقة و�سيطة‪،‬‬‫العنا�صر التي تنقل احلركة يف كل و�سيلة �إدارة فعندما تكون احللقة يف املو�ضع الأمين (املبني‬

‫ال�شكل (‪� )1‬إدارة احتكاكية مع �ضبط ال�سرعة‬ ‫(النوع املخروطي)‬ ‫ يبني ال�شكل (‪ )2‬و�سيلة �إدارة باالحتكاك‬‫مكون ٍة من دوالب كبري م�سطح ودوالب احتكاك‬ ‫�صغري ميكنه االنزالق �إىل موا�ضع خمتلفة على‬ ‫عمود الإدارة املركب عليه‪ .‬وبهذا ال�شكل ميكن‬ ‫تالم�س الدوالب ال�صغري مع الدوالب الكبري‬ ‫عند �أي ن�صف قطر مطلوب‪ ،‬وبذلك نح�صل‬ ‫على تغيري كبري يف �سرعة العمود املقود‪.‬‬

‫‪46‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�آالت‬

‫ال�شكل (‪� )2‬إدارة احتكاكية مع �ضبط ال�سرعة (النوع القر�صي)‬ ‫ت�ستخدم يف �أنظمة الإدارة بالبكرات عنا�صر‬ ‫تتحمل قوى ال�شد مثل احلبال وال�سيور‬ ‫والأ�سالك وال�سال�سل (امل�صنوعة من املطاط‬ ‫�أو اجللد �أو الأقم�شة املن�سوجة �أو املعادن‪.)...‬‬ ‫ تعد البكرة الثابتة �أب�سط �أنواع الإدارة بالبكرات‬‫�شكل(‪ )3‬وفيها تكون القوة (ق) املبذولة لرفع‬‫احلمل (ل) ت�ساوي وزن احلمل‪.‬‬

‫ال�شكل (‪� )7‬إدارة بالبكرات ت�سمح بتحريك‬ ‫العمود املدار‬

‫ ميكن نقل احلركة الدورانية بني الأعمدة‬‫التي تف�صل بينها م�سافات بوا�سطة ال�سيور‪،‬‬ ‫حيث ي�ضبط �ضغط التالم�س املطلوب بني‬ ‫ال�سري والبكرات عن طريق ال�شد املنا�سب‬ ‫لل�سري �أو بوا�سطة بكرة �شد (�شدادة مير‬ ‫عليها ال�سري)‪ ،‬وميكن زيادة �ضغط التالم�س‬ ‫با�ستخدام �سري ذي مقطع له �شكل ( )‪ ،‬حيث ال�شكل (‪� )8‬إدارة بالبكرات للحركة املتماثلة‬ ‫تزداد كفاءة نقل القدرة‪.‬‬

‫ �أما الرتكيب املبني يف ال�شكل (‪ )4‬والذي ‪ -‬يف ال�شكل (‪ )5‬ميكن و�ضع ال�سري �ضمن‬‫تكون فيه البكرة متحركة ف�إن القوة املطلوبة البكرة (عن طريق ن�صفي البكرة املتحركة‪.‬‬ ‫لرفع البكرة واحلمل املعلق فيها ت�ساوي ن�صف لذا ن�ستطيع تغيري ن�صف القطر الفعال‬ ‫وزن احلمل والبكرة‪.‬‬ ‫للبكرة‪ ،‬وبالتايل ن�سبة نقل ال�سرعة ح�سب‬ ‫الطلب‪ ،‬ولت�أمني �إدارة بكفاءة عالية �أي دون‬ ‫انزالق ُت�صنع �سطوح البكرات ب�شكل تتع�شق‬ ‫فيه نتوءات موجودة على �سري خا�ص كما هو‬ ‫مو�ضح يف ال�شكل (‪. )6‬‬ ‫ يبني ال�شكل (‪ )7‬حال ب�سيطا �إذا لزم �أن يكون‬‫موقع �أحد العمودين (املقود غالبا) متغريا‬ ‫�أثناء عملية الدوران‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪ )3‬بكرة �إدارة ب�سيطة (البكرة ثابتة)‬

‫ال�شكل (‪ )4‬البكرة ال�سائبة‬

‫ال�شكل (‪ )6‬نظام �إدارة �إيجابي النهائي‬ ‫ال�شكل (‪� )5‬إدارة البكرات للتحكم امل�ستمر يف التغيري (م ل ت)‬ ‫�سرعة الدوارن‬

‫ يبني ال�شكل (‪ )8‬نظام �إدارة بالبكرات لإنتاج‬‫حركة متماثلة جلز�أين �أحدهما بالن�سبة‬ ‫للآخر‪( .‬مثال‪ :‬فتح و�إغالق الأبواب �أو‬ ‫ال�ستائر) ف�إذا الحظنا ال�شكل جيدا جند �أنه‬ ‫عندما نحرك اجلزء الأي�سر من الباب �إىل‬ ‫الي�سار ف�إن احلبل املت�صل به والذي مير‬ ‫حول البكرة اليمنى يقوم بتحريك اجلزء‬ ‫الأمين م�سافة م�ساوية لليمني والعك�س‬ ‫يحدث متاما‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�آالت‬

‫‪47‬‬

‫ عند دوران عمود الإدارة باجتاه عقارب‬‫ال�ساعة تقوم البكرة الكبرية بلف احلبل‬ ‫وبالتايل تق�صريه‪ ،‬حيث ترتفع املن�صات‬ ‫املتحركة‪ ،‬و�إذا �أردنا خف�ض املن�صات فيتم‬ ‫تدوير العمود باالجتاه املعاك�س‪.‬‬

‫ ال�شكلني (‪9‬و‪ )10‬يو�ضحان من�صة متحركة‬‫ت�ستخدم لعمليات الرفع العايل كال�سلم‬ ‫امل�ستخدم يف عمليات الإطفاء‪.‬‬

‫نالحظ �أن كل من�صة (�سلم) يجب �أن تنزلق‬ ‫على املن�صة التي حتتها عن طريق جما ٍر‬ ‫و�سكك منا�سبة ‪.‬‬ ‫ٍ‬

‫ال�شكل (‪ )9‬نظام �إدارة بالبكرات ملن�صة رفع عالٍ‬ ‫ال�شكل (‪� )10‬سلم �إطفاء احلرائق‬

‫تعمل املجموعة يف املجالت التالية‪:‬‬

‫• هند�شة التربيد (اآلت ثلج حتى ‪ ‬طن ‪� 2/‬شاعة ‪ ‬مربدات �شناعية ‪ ‬غرف تربيد)‪.‬‬ ‫• اآلت موؤمتتة (تعبئة وتغليف ) (بقوليات ‪ -‬رز ‪� -‬شكر ‪� -‬شوائل ‪ -‬معاجني ‪.)...‬‬ ‫• خطوط اإنتاج دوائية ‪ -‬كيمائية ‪ -‬غذائية‪.‬‬ ‫• م�شاعد منزلية ‪� -‬شناعية ‪ -‬حلول بديلة عن امل�شاعد تنا�شب العجزة واملعاقني‪.‬‬ ‫• تدفئة ‪ -‬تكييف ‪ -‬تهوية ‪ -‬اأ�شقف م�شتعارة‪.‬‬ ‫اآلة تعبئة عمودية (وزنية)‬

‫ريف دم�شق ‪ -‬داريا ‪-‬كورني�س البا�شل‬

‫اآلة مكعبات ثلج ‪ ‬طن‪�2/‬شاعة‬

‫هاتف‪+963 11 6239244:‬‬ ‫موبايل‪+963 966 348542:‬‬

‫كر�شي متحرك على الدرج‬

‫ملزيد من املعلومات يرجى زيارة موقنا الإلكرتوين‬ ‫‪www.altakamol-te.com‬‬ ‫‪E-mail:altakamol_te@yahoo.com‬‬

‫‪48‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫�آالت‬

‫لمحة مختصرة وسريعة عن تصميم عناصر اآلالت‬ ‫أساسيات حول التسامحات و االزواجات الميكانيكية‬ ‫من املعروف وامل�سلم به �أنه من غري املمكن‬ ‫ت�صنيع قطعة ما �أو جزء من �آلة ما وفق بعد‬ ‫حمدد �أو ا�سمي دون �أي تفاوت �أو تباين لهذا‬ ‫البعد‪.‬‬ ‫و بالتايل فانه ول�ضمان امكانية جتميع �أي‬ ‫�آلة ميكانيكية م�ؤلفة من عدة قطع و ل�ضمان‬ ‫العمل ال�صحيح للآلة املجمعة‪ ,‬كان البد من‬ ‫ت�صنيع هذه القطع �ضمن جمال من الت�سامح‬ ‫او اخلط�أ املتعارف عليه م�سبقا‪.‬‬ ‫ان مقدار ات�ساع هذا املجال من اخلط�أ يعتمد‬ ‫على دقة اجلهاز �أو امليكانيزم املراد ت�صنيعه و‬ ‫بالتايل مكان ا�ستخدامه‪ .‬فعلى �سبيل املثال‬ ‫يكون جمال تفاوت الأبعاد اال�سمية للقطع‬ ‫امل�ستخدمة يف ت�صنيع �أدوات القيا�س �أ�صغر‬ ‫منه لتلك امل�ستخدمة يف ت�صنيع الآالت‬ ‫الزراعية‪.‬‬ ‫وبالتايل فان لكل بعد ا�سمي ت�سامح يتم‬ ‫حتديده يف الر�سومات الهند�سية بجوار البعد‬ ‫اال�سمي كما هو مو�ضح بال�شكل (‪.)1‬‬

‫انطالقا من مفهوم البعد اال�سمي فانه‬ ‫ميكننا و�ضع التعاريف الأ�سا�سية التالية يف‬ ‫علم القيا�سات امليكانيكية ‪:‬‬ ‫احلد الأعلى ‪ :‬وهو اكرب قيمة م�سموح بها‬ ‫للبعد‪ .‬يف مثالنا ‪ 20.2‬مم‪.‬‬ ‫احلد االدنى ‪ :‬وهو �أ�صغر قيمة م�سموح بها‬ ‫للبعد‪ .‬يف مثالنا ‪ 19.8‬مم‪.‬‬

‫مدير عام املركز التكنولوجي‬ ‫لل�صناعة والتجارة‬

‫‪awad62009@hotmail.com‬‬

‫الت�سامح ‪ :‬وهو الفرق بني البعد الأعظمي‬ ‫(احلد الأعلى) والبعد الأ�صغري (احلد‬ ‫الأدنى)‪.‬‬ ‫وقد يكون الت�سامح ثنائيا كما يف مثالنا وذلك‬ ‫لوجود احلد الأعلى و احلد الأدنى وبغ�ض‬ ‫النظر عن اال�شارات‪ ,‬وقد يكون الت�سامح‬ ‫�أحاديا علويا يف حال كون احلد الأدنى م�ساويا‬ ‫لل�صفر‪ ,‬او �أحاديا �سفليا يف حال كون احلد‬ ‫الأعلى م�ساويا لل�صفر‪ .‬ال�شكل (‪.)2‬‬

‫ال�شكل ‪ .2‬التعاريف الأ�سا�سية‬ ‫االزواج‪ :‬وهو امل�صطلح الذي يعرب عن طبيعة‬ ‫التداخل �أو العمل بني حمور و ثقب خم�ص�ص له‪.‬‬ ‫وي�صنف االزواج وفق ثالثة �أنواع‪ ,‬ال�شكل (‪:)4‬‬ ‫الإزواج اخللو�صي‪ :‬وفيه يكون املحور دائما‬ ‫�أ�صغر من الثقب وبحيث ي�سمح باحلركة الن�سبية‬ ‫بينهما �ضمن ت�سامح حمدد من قبل امل�صمم‪.‬‬

‫ال�شكل ‪ .2‬الت�ساحمات الثنائية والت�ساحمات‬ ‫الأحادية‬

‫ال�شكل ‪ .1‬طريقتني للتعبري عن البعد‬ ‫اال�سمي مع الت�سامح املحدد له‬

‫املهند�س حممد عواد‬

‫االنحراف ‪ :‬ويعرف على �أنه الفرق بالقيمة‬ ‫املطلقة بني �أحد احلدين العلوي �أو ال�سفلي‬ ‫عن البعد اال�سمي‪ .‬يف مثالنا يت�ساوى كل من‬ ‫االنحرافني العلوي وال�سفلي وي�ساويان ل ‪0.2‬‬ ‫مم‪ .‬ال�شكل (‪.)3‬‬

‫الإزواج التداخلي ‪ :‬وفيه يكون املحور دائما‬ ‫�أكرب من الثقب بحيث يحقق التثبيت بني‬ ‫الثقب و املحور‪.‬‬ ‫الإزواج االنتقايل‪ :‬وهو االزواج الذي يحتمل‬ ‫الوجهني‪ ,‬فاما �أن يكون املحور اكرب من الثقب‬ ‫�أو �أن يكون املحور �أ�صغر من الثقب‪.‬‬ ‫مالحظة ‪ :‬تتواجد مثل هذه االزواجات يف‬ ‫حالة االنتاج الكمي الكبري على �آالت الت�شغيل‬ ‫الأوتوماتيكية‪.‬‬

‫ﻟﻮﺟﻲ‬ ‫ﺍﳌﺮﻛﺰ‬ ‫ﺍﳌﺮﻛﺰ ﺍﻟﺘﻜﻨﻮﻮﻟﻮﺟﻲ‬ ‫ﻟﻠﺼﻨﺎﻋﺔ ﻭﺍﻟﺘﺠﺎﺭﺓ‬ ‫ﻟﻠﺼﻨﺎﻋﺔ‬ ‫ﻟﺘﺠﺎﺭﺓ‬

‫اك�ش�شوارت اآلت‬

‫اك�ش�شوارت اآلت‬

‫اأدوات قيا�س‬

‫اأدوات قيا�س‬ ‫ال�شكل ‪� .4‬أنواع االزواجات‬

‫الت�صنيف العاملي للت�ساحمات ‪:‬‬ ‫قاعدة املحور الثابت ‪ :‬وهو عبارة عن نظام‬ ‫االزواجات الذي يعتمد البعد اال�سمي للمحور ذو‬ ‫الت�سامح العلوي قاعة للقيا�س و يرمز له بـ ‪.h‬‬

‫وهو عبارة عن �أرقام مرتبطة بالرمز ‪ IT‬تهدف‬ ‫اىل ت�صنيف جميع االزواجات �ضمن جماالت‬ ‫حمددة للدقة‪ .‬و لأجل كل رقم �أو مرتبة فان‬ ‫جميع جماالت الت�سامح املعرفة تعطى بناء‬ ‫على البعد اال�سمي للمحور �أو الثقب‪.‬‬

‫ال�شكل ‪ .5‬نظام االزواجات‬

‫ومنيز يف هذا النظام قاعدتني‬ ‫�أ�سا�سيتني للعمل ‪:‬‬

‫فعلى �سبيل املثال يحتوي النظام الربيطاين‬ ‫لالزواجات (‪ )BS 4500‬على ‪18‬مرتبة‬ ‫تفاوت مرتبة من ‪ IT1‬و حتى الـ ‪.IT18‬‬

‫قاعدة الثقب الثابت ‪ :‬وهو عبارة عن نظام‬ ‫االزواجات الذي يعتمد البعد اال�سمي للثقب ذو‬ ‫الت�سامح العلوي قاعة للقيا�س و يرمز له بـ ‪.H‬‬

‫ليزر‬

‫ليزر‬

‫راوتر‬

‫راوتر‬

‫و تعد املراتب من ‪ IT6‬وحتى ‪ IT11‬الأكرث‬ ‫ا�ستخداما يف ال�صناعات امليكانيكية‪.‬‬

‫املدير العام‪ :‬م‪.‬حممد عواد‬ ‫املدير الفني ‪:‬اأحمد رومية‬

‫عواد‬ ‫العام‪:‬‬ ‫املدير‬ ‫م‪.‬حممدثقيلة‬ ‫بال�س الكتلة ‪27‬‬ ‫حو�س‬ ‫دم�شق ‪-‬‬ ‫هاتف‪6350871:‬‬ ‫‪963‬رومية‬ ‫‪11‬أحمد‬ ‫الفني ‪:‬ا‬ ‫املدير‬

‫فاك�س‪963 11 6352130:‬‬ ‫موبايل‪963 944 575337:‬‬ ‫دم�شق ‪ -‬حو�س بال�س الكتلة ‪ 27‬ثقيلة‬ ‫امييل‪awad62009@hotmail.com:‬‬ ‫هاتف‪963 11 6350871:‬‬ ‫‪www.titcenter.info‬‬

‫فاك�س‪963 11 6352130:‬‬ ‫موبايل‪963 944 575337:‬‬ ‫امييل‪awad62009@hotmail.com:‬‬ ‫‪www.titcenter.info‬‬

‫‪50‬‬

‫الغلو يف الدين‬ ‫الدكتور حممد راتب النابل�سي‬

‫" الغلو " م�صطلح ورد يف القر�آن الكرمي يف مو�ضعني ‪:‬‬ ‫الَقَّ‬ ‫يَا �أَهْ لَ ا ْل ِكتَابِ اَل َت ْغلُوا فيِ دِي ِنكُمْ و اَ​َل َتقُولُوا عَ لَى اللهَّ ِ �إ اَِّل حْ‬ ‫قُ لْ يَا �أَهْ لَ ا ْل ِكتَابِ اَل َت ْغلُوا فيِ دِي ِنكُمْ غَ يرْ َ حْالَقِّ و اَ​َل َت َّت ِبعُوا �أَهْ وَاءَ َق ْو ٍم قَدْ َ�ضلُّوا مِنْ‬ ‫َقبْلُ َو�أ َ​َ�ضلُّوا َكثِري ًا و َ​َ�ضلُّوا عَ نْ �سَ وَاءِ ال�سَّ بِيلِ‬ ‫وورد يف ال�سنة املطهرة يف حديث عن ابن عبا�س ر�ضي اهلل عنهما �أن النبي ﷺ قال‪:‬‬ ‫�إياكم والغل َّو يف الدين ! ف�إنه �أهلك من كان قبلكم ‪ ،‬الغل ُّو يف الدين‬ ‫الن�ص ال�شرعي ‪ ،‬كالم اهلل ع َّز وج َّل ‪ ،‬وما‬ ‫ومعنى الغلو‪ :‬جماوزة احلد‪ ،‬واحلد هو ُّ‬ ‫�صح من كالم ر�سول اهلل �ص ّلى اهلل عليه و�س ّلم‪ ،‬و�أن ُيفهم هذا الن�ص وفق قواعد علم‬ ‫الأ�صول‪ ،‬وقد قال تعاىل يف كتابه العزيز‪:‬‬ ‫َومَا كَانَ لمِ ُ�ؤْمِنٍ و اَ​َل ُم�ؤْ ِمنَةٍ �إِذَا قَ َ�ضى اللهَّ ُ َورَ�سُ ولُهُ �أَمْر ًا �أَنْ َيكُونَ َلهُمُ الخْ ِيرَ َ ُة مِنْ‬ ‫لاَال ُمبِين ًا‬ ‫ْ�ص اللهَّ َ َورَ�سُ ولَهُ َفقَدْ َ�ضلَّ َ�ض ً‬ ‫�أَمْرِ هِ مْ َومَنْ َيع ِ‬ ‫يَا �أَ ُّيهَا الَّذِ ينَ �آ َمنُو ْا �أَطِ يعُو ْا اللهّ َ َو�أَطِ يعُو ْا الرَّ�سُ ولَ َو�أُوْليِ الأَمْرِ مِنكُمْ َف�إِن‬ ‫َتنَازَعْ تُمْ فيِ �شَ يْ ءٍ فرُ دُّو ُه �إِلىَ اللهّ ِ وَالرَّ�سُ ولِ �إِن كُ نتُمْ ُت�ؤْ ِمنُونَ بِاللهّ ِ وَا ْل َي ْو ِم‬ ‫الآخِ رِ َذل َِك خَ يرْ ٌ َو�أ َْح�سَ نُ َت ْ�أوِي ًال ‪.‬‬ ‫و�إذا بحث الفقيه يف م�س�ألة من م�سائل الدين ‪ ،‬فهو يجمع الن�صو�ص القر�آنية والنبو ّية فيها‪،‬‬ ‫وي�ؤلف بينها على وجه ال يغلب بع�ضها على بع�ض ‪ ،‬وال ي�أخذ ن�صاً ويهمل غريه ‪ ،‬وال ي�أخذ فقرة‬ ‫ن�ص و ُيهمل بقية الفقرات ‪.‬‬ ‫من ٍّ‬ ‫�أما الغالة املتهورون في�ضربون بع�ض الن�صو�ص ببع�ض‪� ،‬أو ي�أخذون ن�صاً ُيالئم غل َّوهم ُي�س ِّلطون‬

‫ن�ص �آحر‪ ،‬ينق�ض‬ ‫عليه الأ�ضواء‪ ،‬و ُي َع ِّتمون على ٍّ‬ ‫غلوهم‪ ،‬فالآيات التي ميكن �أن تغطي غل َّوهم‪،‬‬ ‫ي�شدُّ ونها عن طريق الت�أويل املتكلف �إىل ما‬ ‫يوافق �أهواءهم‪ ،‬والآيات التي تناق�ض غلوهم‬ ‫يغفلون ذكرها‪ ،‬و�إذا ُذ َّكروا بها �صرفوها �إىل‬ ‫غري املعنى الذي �أراده اهلل ‪.‬‬ ‫�أ ّما فيما يتعلق بالأحاديث ال�شريفة‪ ،‬فهم‬ ‫يقبلون ال�ضعيف‪ ،‬بل املو�ضوع‪� ،‬إذا ّ‬ ‫غطى‬ ‫غلوهم و ُيعر�ضون عن احل�سن ‪ ،‬بل ال�صحيح‬ ‫�إذا ف�ضح انحرافهم ‪.‬‬ ‫ثم �إنهم ـ فيما �سوى القر�آن وال�سنة ـ يقبلون‬ ‫كل قولٍ يدعم غلوهم متجاوزين القاعدة‬ ‫املنهجية ‪� " :‬إن كنت ناق ً‬ ‫ال فال�صحة‪ ،‬و�إذا كنت‬ ‫مدَّعياً فالدليل " ويرف�ضون كل قول لي�س يف‬ ‫جانبهم ولو دعمه �أقوى دليل‪.‬‬ ‫�إنهم يتخيرَّ ون من الن�صو�ص ّما يعجبهم‪،‬‬ ‫فهم ـ وهذا حالهم ـ من �أهل الر�أي‪ ،‬الذين‬ ‫َ‬ ‫بالن�ص ومل يح َتكِموا �إليه‪ ،‬واعتقدوا‬ ‫حت َّكموا‬ ‫ّ‬ ‫ثم ا�ستدلوا‪ ،‬وهذا انحراف خطري‪ ،‬وال�صواب‬ ‫�أن ي�ستدلوا ثم يعتقدوا‪.‬‬

‫�أنواع الغلو‬ ‫والغل ُّو نوعان‪ :‬اعتقادي‪ ..‬وهو �أن الغالة‬ ‫يعتقدون في ّما هو جزء من الدين �أنه الدين‬ ‫ك ّله‬ ‫وغالة ك ّل فرع من فروع الدين‪ُ ،‬يح ُّلون هذا‬

‫‪51‬‬ ‫الفرع حم َّل الأ�صل ‪ ،‬وينظرون �إىل من عُني‬ ‫ببقية فروع الدين نظرة ازدرا ٍء و�إ�شفاق‪ ،‬وقد‬ ‫�أ�شار �إىل هذين النوعني من الغ ّلو الإمام‬ ‫ال�شاطبي يف " موافقاته "‪.‬‬ ‫وال يخفى �أن من كليات الدين اجلانب‬ ‫االعتقادي‪ ،‬واجلانب ال�سلوكي‪ ،‬واجلانب‬ ‫النف�سي ‪ ،‬وحينما ُّ‬ ‫حتل كلية من هذه الكليات‬ ‫حم َّل الدين ك ّله ‪ ،‬فهذا غلو و�أي غلو ‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‪ ...‬هذا‬ ‫من جهة‪ .‬ومن جهة �أخرى‪ ،‬ف�إن ت�ضخيم‬ ‫الفرع يف الدين ليح َّل حم َّل الأ�صل غل ٌّو يف‬ ‫الدين �أي�ضاً‍‪ ..‬و�أي غلو ‪.‬‬ ‫والنوع الثاين من الغلو‪ :‬الغلو العملي ‪..‬‬ ‫فحينما يقع الإن�سان فري�سة و�ساو�سه‬ ‫املت�سلطة‪ ،‬فيظن �أنه مبفرده ي�ستطيع �أن‬ ‫يرفع املعاناة عن الأمة كلها بعمل غري م�شروع‬ ‫يف منهج اهلل‪.‬‬ ‫وحينما يتجاوز يف عبادته احلد الذي �ش َّرعه‬ ‫اهلل فيهمل عمله ويهمل �أ�سرته‪ ،‬وبهذا يختل‬ ‫توازنه‪ ،‬وال يحقق الهدف الأمثل من تدينه‪...‬‬ ‫وال �شك �أن الغلو االعتقادي هو الأخطر‪ ،‬لأن‬ ‫�صاحبه اليرجع عنه‪� ،‬إذ يعتقد �أنه على �صواب‪.‬‬

‫�أ�سباب الغلو‬ ‫و�أ�سباب الغلو كثرية‪ ،‬ومن �أبرزها اجلهل‪ ،‬وهو‪:‬‬ ‫عدم معرفة حكم اهلل ج ّل وعال‪ ،‬و�س ّنة ر�سوله‬ ‫�ص ّلى اهلل عليه و�س ّلم‪ ،‬فقد يكون املغايل معظماً‬ ‫للحرمات‪ ،‬غيوراً على دين اهلل‪ ،‬ف�إذا ر�أى �إن�ساناً‬ ‫متلب�ساً مبع�صية‪ ،‬مل يطق‪� ،‬أو مل يت�صور �أن‬ ‫هذا ال�شخ�ص م�سلم‪� ،‬أو �أن ذنبه ميكن �أن يُغفر‪،‬‬ ‫لذلك يتهمه بالكفر واخلروج من الدين ‪ .‬وقد‬ ‫تكون له حمبة لرجل �صالح‪ ،‬و�أ�صل هذه املحبة‬ ‫م�شروع يف الدين‪ ،‬لكن هذه املحبة زادت وطغت‬ ‫ب�سبب اجلهل حتى و�صلت �إىل درجة الغلو‬ ‫الذي رفع هذا الإن�سان فوق منزلته؛ واتهم كل‬ ‫من مل يقره على هذا الغلو بالكفر والف�سق‪.‬‬ ‫وقد يكون اجلهل جه ً‬ ‫ال بالدليل لعدم معرفته‬ ‫�أو لعدم االطالع عليه‪ ،‬وقد يكون جه ً‬ ‫ال‬ ‫باال�ستنباط‪� ،‬أو جه ً‬ ‫ال بقواعد اللغة العربية ‪.‬‬ ‫واجلهل �أ�سه ُل �أ�سبابِ الغلو معاجل ًة ‪ ،‬وال �سيما‬ ‫�إذا كان املغايل بريئاً من الهوى‪ ،‬والنزعات‬ ‫ال�شريرة‪ ،‬فاجلهل يزول بالعلم‪ ..‬ففي عهد‬ ‫عمر بن عبد العزيز اخلليفة الرا�شد ناظر‬ ‫اخلوارج وحاورهم‪ ،‬فرجع منهم ما يزيد عن‬ ‫�ألفي �إن�سان يف جمل�س واحد‪.‬‬

‫فهو ال يدري وال يدري �أنه ال يدري ‪ ،‬و�إن‬ ‫اعتماد القوة وحدها‪ ،‬واحللول الأمنية‬ ‫وحدها‪ ،‬يف معاجلة هذا النوع من الغلو ال‬ ‫يحقق الهدف‪ ،‬ما مل يكن م�صحوباً بدرجة‬ ‫عالية من اال�ستماع اجليد �إىل املغايل ‪ ،‬وتفهم‬ ‫دقيق لر�أيه‪ ،‬ومراعاة لدوافعه وجراحاته‪،‬‬ ‫و�إقناع‪v‬ه بدل قمعه‪ ،‬فالقوة الت�صنع احلق‪،‬‬ ‫ولكن احلق ي�صنع القوة‪ ،‬والقوة من دون‬ ‫حكمة تدمر �صاحبها‪.‬‬

‫ومن �أ�سباب الغلو‪ :‬الهوى‪ ..‬الذي يجر‬ ‫�صاحبه �إىل التع�سف يف الت�أويل‪ ،‬ور ّد الن�صو�ص‬ ‫ال�صحيحة‪ ،‬وقد يكون الهوى لغر�ض دنيوي‬ ‫من طلب الرئا�سة �أو ال�شهرة �أو نحوهما‪،‬‬ ‫وقد يكون املغايل بعيداً عن هذه املطالب‪،‬‬ ‫ولكن االنحراف �سبق �إىل عقله وقلبه وا�ستقر‬ ‫فيهما‪ ،‬وتع َّمق جذوره‪ ،‬وتر�سخ�أ�صوله‪ ،‬وكما‬ ‫قيل‪� :‬أتاين هواها قبل �أن � َ‬ ‫أعرف الهوى‪...‬‬ ‫ف�صادف قلباً فارغاً فتم َّكنا‪.‬‬

‫ولأن هذا النوع من الغلو افرتقت منه‬ ‫الفِرق‪ ،‬وبزغت عنده الأهواء ‪ ،‬واختلفت‬ ‫فيه العقول‪ ،‬وتباعدت من �أجله القلوب‪،‬‬ ‫و�سالت من تداعياته الدماء‪ ،‬قال تعاىل ‪:‬‬

‫وحينئذ َي ِع ُّز على املغايل �أن يتخلى من غلوه‪،‬‬ ‫و�أن يق َّر على نف�سه �أنه كان متحم�ساً للباطل‪،‬‬ ‫مناوئاً للحق‪ ،‬فيت�شبث بباطله ويلتم�س له‬ ‫الأدلة ال�ضعيفة الواهية من هنا وهناك‪.‬‬ ‫لذلك قيل‪ :‬تع َّلموا قبل �أن تر�أ�سوا‪ ،‬ف�إن‬ ‫تر�أ�ستم فلن تعلموا‪.‬‬

‫ال َتنَازَعُ و ْا‬ ‫َو�أَطِ يعُو ْا اللهّ َ َورَ�سُ ولَهُ َو َ‬ ‫َف َتفْ�شَ لُو ْا َوتَذْ هَ بَ رِيحُ كُمْ وَا�صْبرِ ُو ْا‬ ‫ال�صابِرِ ينَ ‪.‬‬ ‫�إِنَّ اللهّ َ َم َع َّ‬

‫وقد يكون الهوى ب�سبب نف�سية مري�ضة معت َّلة‬ ‫منحرفة ‪ ،‬متيل �إىل احلدة والعنف‪ ،‬والع�سف‬

‫يف �آرائها ومواقفها‪ ،‬وتنظر دائماً �إىل اجلانب‬ ‫ال�سلبي واملظلم للآخرين‪ ..‬وقد يت�صف‬ ‫�صاحبها بالعلو والفوقية‪ ،‬من دون �أن ي�شعر‬ ‫بذلك ‪ ،‬ف�ض ً‬ ‫ال عن �أن يعرتف به ‪ .‬ف�إذا التقى‬ ‫الأ�شخا�ص �أو قر�أ كتبهم‪ ،‬فليبحث عن نقاط‬ ‫�ضعفهم ‪ ،‬مغف ً‬ ‫ال النواحي الإيجابية التي‬ ‫يتمتعون بها‪ ،‬وعندها َّ‬ ‫تتبخر ثقته بالعلماء‬ ‫العاملني‪ ،‬والدعاة املخل�صني‪ ،‬و يبتعد عنهم‬ ‫وي�ستقل بنف�سه ور�أيه‪ ،‬فينتج عن هذا ال�شذوذ‬ ‫يف الآراء واملواقف والت�صورات ‪ ،‬ثم يف ال�سلوك‬ ‫‪.‬‬ ‫ومن �أ�سباب الغلو يف الدين‪ :‬غلو الطرف‬ ‫الآخر‪ ..‬فالذين يج ُّرون املجتمعات الإ�سالمية‬ ‫�إىل الف�ساد‪ ،‬والإباحية‪ ،‬و �إىل االنحالل‬ ‫اخللقي‪ ،‬وينتهكون احلرمات‪ ،‬وي�ستخفون‬ ‫بالثوابت‪ ،‬ويدن�سون املقد�سات هم يف احلقيقة‬ ‫من املت�سببني يف حدوث الغلو‪ ،‬و�إن �أعلنوا‬ ‫احلرب عليه‪ ..‬فمظاهر االباحية واالنحالل‬ ‫يف املدر�سة واجلامعة وال�شارع وال�شاطئ‬ ‫واملتجر واحلديقة ويف و�سائل الإعالم؛ �إذا‬ ‫�أق َّرها املجتمع و�سكت عنها‪� ،‬أو �شجعها ودعمها‬ ‫وحماها‪ ،‬ف�إن هذا املجتمع عليه �أن ي�ستعد‬ ‫للتعامل مع �أمناط كثرية من الغلو‪.‬‬ ‫وقبل �أن نبحث عن احللول الف َّعالة للق�ضاء‬ ‫على الغلو‪ ..‬يجب �أن نف ِّرق بني غلو حقيقي‬ ‫وهو جماوزة للح ِّد ال�شرعي‪ ،‬وانحراف عن‬ ‫�سواء ال�سبيل‪ ،‬وبني غلو موهوم يف ر�أ�س‬ ‫�أعداء الدي‪ ..‬فهم ي�صفون امل�ؤمنني امللتزمني‬ ‫بالأ�صولية والتقوقع تارة‪ ،‬وبالتطرف‬ ‫والتزمت تارة �أخرى‪ ..‬وهم يف احلقيقة يدعون‬ ‫ب�إخال�ص �إىل اهلل تعاىل ‪ ،‬و�إىل دينه‪ ،‬و�إىل‬ ‫حتكيم �شريعته‪ ،‬والعمل بكتابه و�سنة نبيه‪.‬‬

‫معاجلة الغلو‬ ‫وال �سبيل �إىل الق�ضاء على الغلو احلقيقي يف‬ ‫الدين‪� ..‬إال بتمكني العلماء الربانيني العاملني‬ ‫املخل�صني من القيام بواجبهم يف الدعوة‬ ‫�إىل اهلل‪َ ،‬وف َق �أُ�س�س �صحيحة متوازنة‪ ،‬ومن‬ ‫خالل ر�ؤية �صافية حلقيقة الدين احلنيف‪،‬‬ ‫وبا�ساليب نابعة من الكتاب وال�س ّنة ‪.‬‬

‫جملة التقنيات ال�صناعية‬

‫ق�سم التحكم والأمتتة ال�صناعية‬

‫‪45‬‬ ‫‪58‬‬

‫التحكم ال�صناعي املربمج‬ ‫نظم التحكم باحلركة‬

‫‪MiCRoN ROBOT 60‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫حتكم‬

‫التحكم الصناعي المبرمج‬ ‫نشأته وتطوره‬

‫‪53‬‬

‫باهظة الثمن �أي�ضاً‪ ،‬ويف عام ‪ 1968‬قدمت‬ ‫�شركة جرنال موتورز طلباً لنظام يحل حمل‬ ‫نظام احلاكمات امل�ستخدم �سابقاً وامل�سمى بـ‬ ‫‪. Hard-Wired Relay System‬‬ ‫�إذن‪ ،‬لقد اخرتع الـ ‪ PLC‬ليحل حمل ذلك‬ ‫النظام املعقد املكون من �آالف احلاكمات‬ ‫وامل�ؤقتات‪ ،‬ويف حينها‪� ،‬أمكن جلهاز واحد من‬ ‫الـ ‪ PLC‬املربمج �أخذ مكان ذلك العتاد ال�ضخم‬ ‫من احلاكمات وامل�ؤقتات‪ ،‬وقد تبنت هذا اجلهاز‬ ‫جمموعات كبرية من معامل ت�صنيع ال�سيارات‬ ‫حيث مت ا�ستبدال عملية �إعادة ت�أهيل احلاكمات‬ ‫بربنامج يح َمل دورياً لوحدات التحكم ‪PLC‬‬ ‫يف حال تطوير املنتج امل�ص َّنع‪.‬‬

‫ما هي تقنية التحكم ال�صناعي‬ ‫املربمج؟‬ ‫تعتمد تقنية التحكم ال�صناعي على بطاقة‬ ‫�أو جهاز مبني على املعاجلات ال�صغرية‬ ‫‪ Micro processor‬ودارت منطقية‬ ‫و�إلكرتونية �أخرى‪ ،‬هي ي�ستخدم يف عمليات‬ ‫الأمتتة �ضمن الأنظمة ال�صناعية كالتحكم‬ ‫ب�آلية عمل خطوط الإنتاج يف م�صنع ما‪،‬‬ ‫وت�صميم مثل هذه التجهيزات لتتالءم مع‬ ‫ظروف الت�شغيل ال�صعبة كاالجهاد الكهربائي‬

‫الدكتور املهند�س حممد منذر القادري‬ ‫جامعة دم�شق– كلية الهند�سة امليكانيكية‬ ‫والكهربائية ق�سم احلوا�سيب والأمتتة‬ ‫‪alqaderi@mail.sy‬‬

‫العايل والت�شوي�ش الكهرطي�سي ‪ EMI‬الكبري‪ ،‬وتقاوم الظروف البيئية القا�سية من حيث حتمل‬ ‫درجات احلرارة والرطوبة والغبار والأتربة وغريها من ظروف االن�ضغاط واالهتزاز امليكانيكي‪,‬‬ ‫و ال تتحقق مثل هذه املميزات يف �أنظمة الكمبيوتر التقليدية‪.‬‬ ‫تقوم هذه املتحكمات ب�أعمالها وفقا لربامج مكتوبة م�سبقا وخمزنة يف ذواكرها‪ .‬والأمثلة على هذه‬ ‫التجهيزات كثرية‪ ,‬نذكر منها ‪ ,RTU, DCS, DDC, SBC‬ومن �أهمها و�أكرثها انت�شارا هو الـ ‪. PLC‬‬

‫ن�ش�أة ‪ PLC‬وتطورها‬ ‫اخرتعت ‪ PLC‬لتغطي متطلبات م�صانع ال�سيارات الأمريكية التي احتاجت �إىل وحدات حتكم‬ ‫فريدة من نوعها‪ ،‬حيث كانت هذه امل�صانع قبل اخرتاع ‪ PLC‬ت�ستخدم �أعداداً هائلة من امل�ؤقتات‬ ‫واحلواكم والعدادات واملتحكمات ذات احللقة املغلقة واملتحكمات التتابعية لإجناز مهام التحكم ‪،‬‬ ‫لكن التطور امل�ستمر الذي واكب الأنواع والنماذج املختلفة املنتجة �سنوياً جعل من عملية تطوير‬ ‫نظام التحكم ال�صناعي �أمراً باهظ التكاليف وم�ضيعة للوقت‪ ،‬كما كانت تتطلب عملية �إعادة‬ ‫ت�أهيل �أنظمة التحكم خلربات عالية ودقيقة لكي تعيدها �إىل و�ضعيتها املثلى يف العمل تكاليف‬

‫اتخذ تطوير هذا اجلهاز عدة مناحي على‬ ‫مر ال�سنني‪ ،‬حيث �أ�صبح يلبي حاجات �أكرث‬ ‫لعمليات التحكم املتتايل للحاكمات واحلركات‬ ‫واملعاجلات و�أنظمة توزيع املهام وال�شبكات‪،‬‬ ‫كما �أن القدرات الفريدة لهذا اجلهاز يف‬ ‫تخزين البيانات واملعطيات وعمليات الأر�شفة‬ ‫ومعاجلة الأوامر والعمليات وبالتوا�صل مع‬ ‫�أكرث من وحدة وتناقل املعطيات معها جعلت‬ ‫منه مناف�ساً حقيقياً للكمبيوتر‪ ،‬لكن املناف�سة‬ ‫�أخذت فيما بعد �شكل �صداقة وعالقة ودية‬ ‫بعدما متكن امل�صنعون من جعلها وحدة‬ ‫متكاملة لرتا�سل املعطيات والتحكم املتبادل‬ ‫لتحقيق نظام حتكم �أمثل باملن�ش�أة ال�صناعية‪.‬‬

‫�أنواع‬

‫‪PLC‬‬

‫يوجد الكثري من �أنواع الـ ‪ PLC‬املتوفرة يف‬ ‫الأ�سواق حاليا‪ ,‬وقد �أ�صدرت �شركات كثرية‬ ‫عدة �إ�صدارات من برامج ‪ software‬للتحكم‬ ‫باملن�شئات وقد �أ�صبحت الأداة الرئي�سية‬ ‫امل�ستخدمة يف كافة الآالت والتجهيزات‬ ‫ال�صناعية وخطوط الإنتاج الكبرية منها‬ ‫وال�صغرية‪ ,‬ومن �أ�شهر ال�شركات امل�صنعة‬ ‫‪�(Siemens‬أملانيا)‪�(Rockwell ,‬أمريكا)‪,‬‬ ‫‪( Omron‬اليابان) ‪( Schneider ,‬فرن�سا)‪,‬‬ ‫‪( Fatek‬تايوان)‪ ,‬وهذا على �سبيل الذكر‬ ‫ولي�س احل�صر‪ .‬طبعا ت�صنف ال�شركة الأف�ضل‬ ‫انطالقا من عدة معطيات نذكر منها‪:‬‬

‫‪54‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫حتكم‬

‫تتفاوت كذلك الوحدات فيما بينها من حيث‬ ‫عدد املداخل واملخارج والتيارات امل�صاحبة‬ ‫لها و�أنواعها (م�ستمر �أو متناوب)‪.‬‬

‫قوة براجمها مبا حتتويه من توابع ريا�ضية‬ ‫ومنطقية وجداول وم�صفوفات و�أنواع‬ ‫خمتلفة من الرتميز و�سرعة تنفيذ التعليمة‬ ‫واحتوائها على عدادات �سريعة وقدرتها على‬ ‫‪ - 4‬الوظائف املراد ا�سنادها �إىل ‪ PLC‬حيث‬ ‫توليد نب�ضات �سريعة وتوافقها مع الأجهزة‬ ‫توفر ال�شركات امل�صنعة مزايا �إ�ضافية لكل‬ ‫املحيطية كاحل�سا�سات وامل�شغالت ونوع الو�صلة‬ ‫منوذج تبعاً للوظائف التي �ستوكل �إليه‬ ‫امل�ستخدمة بني الكمبيوتر واجلهاز وعدد املنافذ‬ ‫مثل العدادات ال�سريعة �أو م�ؤقتات الزمن‬ ‫الت�سل�سلية املتاحة والربوتوكول امل�ستخدم يف‬ ‫احلقيقي‪ .‬و�إن درا�سة هذا املو�ضوع �ضروري‬ ‫نقل البيانات بني الربنامج واجلهاز �إمكانية‬ ‫جداً حيث �ستكت�شف �أن امل�صنع قد يوفر لك‬ ‫ت�شخي�ص �أعطالها الداخلية‪ .‬الخ‪....‬‬ ‫منوذجاً يغنيك عن كيانٍ كامل ال تتوقع‬ ‫�أنك قد ُتوفر ثمنه ب�شرائك ملتحكم مبيزة‬ ‫وظيفية �إ�ضافية ‪.‬‬

‫ال�س�ؤال الآن كيف �س�أختار ‪PLC‬‬

‫املنا�سبة ملن�ش�أتي؟‬ ‫‪ - 5‬احلاجة لوحدات �إ�ضافة من املداخل‬ ‫واملخارج (توفر �إمكانية التو�سعة) يف‬ ‫يتم اختيار ال�شركة املنا�سبة ا�ستنادا لعدة �أمور امل�ستقبل‪.‬‬ ‫ومنها‪:‬‬ ‫‪ - 6‬طريقة حفظ الربنامج داخل ‪PLC‬‬ ‫‪ - 1‬توافقيته مع الأجهزة التي تعمل يف املن�ش�أة‪( ،‬نوع الذواكر)‪.‬‬ ‫حيث تكون بع�ض الأجهزة غري قابلة للتحكم‬ ‫بها عن طريق هذا اجلهاز‪ ،‬بينما يكون الآخر ‪ - 7‬حزم ‪ SCADA‬التي تتعرف على هذه‬ ‫قادراً ولكن بحاجة لنوعية معينة من ‪. PLC PLC‬‬ ‫فتبقى عليك حينها مهمة البحث عن اجلهاز‬ ‫‪ - 8‬احلاجة لربط ‪ PLC‬مع جهاز �آخر مثل‬ ‫الأف�ضل والأكرث توافقي‪.‬‬ ‫‪� PLC‬أخرى‪� ,‬أو �شا�شة �إظهار ‪ HMI‬وقيادة‬ ‫‪ - 2‬ظروف وبيئة العمل التي �سيو�ضع حمرك �سريفو‪ servo ,‬وقارئ بطاقات‬ ‫فيها ‪ PLC‬مثل درجة احلرارة‪ ،‬الت�شوي�ش مرمزة ‪ ,Barcod‬وغريها من �أجهزة �أخرى‬ ‫الكهرطي�سي‪ ،‬الغبار والأتربة‪ ،‬االهتزاز لتبادل املعلومات فيما بينهما‪.‬‬ ‫امليكانيكي‪ ...‬الخ)‪ ,‬وتغريات التغذية‬

‫الكهربائية املطبقة عليها‪ .‬حيث تتفاوت جتهيزات ونظم متممة للـ‬ ‫�شا�شات الإظهار ‪HMI‬‬

‫‪PLC‬‬

‫‪ PLC‬يف قدراتها على مقامة هذه الظروف‬ ‫تبعاً لأمناطها وتطبيقاته‪.‬‬ ‫من �أهم املتطلبات يف نظام التحكم ال�صناعي‬ ‫هو القدرة الدائمة على التحكم بهذا النظام‬ ‫‪ - 3‬عدد احل�سا�سات �أو الأوامر املطبقة على‬ ‫و�إعطائه بيانات ومعلومات عن حالة النظام‬ ‫املداخل وعدد الأجهزة �أو امل�شغالت املراد الذي يتحكم به عند احلاجة لذلك‪ ،‬فمث ً‬ ‫ال‬ ‫التحكم بها عن طريق وحدة ‪ ، PLC‬حيث‬

‫عند قيادة �سيارة �أو مركبة معينة ي�ستخدم‬ ‫ال�سائق املقود للتحكم بجهة العجالت‪ ،‬وبالتايل‬ ‫جهة املركبة‪ ،‬واملكابح ومبدل ال�سرعة للتحكم‬ ‫ب�سرعتها‪ ،‬ويقوم بعملية التحكم هذه من خالل‬ ‫النظر �إىل اخلارج من خالل الواجهة الزجاجية‬ ‫لل�سيارة وم�ؤ�شر ال�سرعة‪� .‬إذن‪ ،‬الواجهة وم�ؤ�شر‬ ‫ال�سرعة هي �أدوات ال�سائق لتحقيق حتكم �أف�ضل‬ ‫مبهام املركبة‪.‬‬ ‫ت�سمى واجهة التحكم بالنظام ال�صناعي‬ ‫بال ـ ‪� HMI‬أو ‪rHuman Machine Inte‬‬ ‫‪ ،face‬وتوفر ال�شركات امل�صنعة جمموعات‬ ‫�ضخمة من هذه الأجهزة لتعطي �أكرب قدر‬ ‫من التحكم املبا�شر بني الفني املراقب لعمل‬ ‫امل�صنع ونظام التحكم‪ .‬ولهذه ال�شا�شات �أنواع‬ ‫خمتلفة وقيا�سات خمتلفة والأكرث ا�ستخداما‬ ‫�شا�شات اللم�س ‪ touch screen‬و�شا�شات‬ ‫‪ LCD‬مع لوحة مفاتيح‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫‪55‬‬

‫�أنظمة �سكادا ‪:SCADA Systems‬‬ ‫تتطلب واجهات التفاعل املبا�شر ما بني نظام التحكم والعن�صر الب�شري برجميات فائقة القدرة لتحقيق هذا الغر�ض والتال�ؤم مع املزايا التي‬ ‫توفرها الواجهة‪ ,‬وبالتايل ف�إن نظام ‪ SCADA‬نظاماً برجمي رائع لتحقيق الهدف‪،‬‬ ‫وذلك با�ستخدام جهاز كمبيوتر يو�ضع يف‬ ‫�صالة املراقبة والإ�شراف ويت�صل مع ‪PLC‬‬ ‫حيث ي�ؤمن املراقبة والتحكم بجميع الوحدات‬ ‫املو�صولة معها‪ ،‬وقد جاء م�صطلح ‪SCADA‬‬ ‫اخت�صاراً لـ ‪Supervisory Control and‬‬ ‫‪� Data Acquisition‬أي نظام حت�صيل‬ ‫املعطيات والتحكم الإ�شرايف‪.‬‬ ‫يو�ضح ال�شكل جانبا واجهة ‪SCADA‬‬ ‫ملعمل �صناعات كيميائية‪ ،‬يبنى من خالله‬ ‫املخطط التكنولوجي للمعمل كام ً‬ ‫ال‬ ‫والعمليات اجلارية فيه مع قراءة كافة القيم‬ ‫بطريقة �سهلة ووا�ضحة‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫حتكم‬

‫‪Current‬‬

‫‪Power‬‬

‫‪Transformers‬‬

‫‪Transistors‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪N‬‬

‫‪Motor‬‬

‫املدير العام ل�شركة‬

‫نظم التحكم باحلركة‬

‫‪SHAMCAM SYSTEMS‬‬ ‫‪mb-diab@scs-net.org‬‬

‫(مفاهيم �أ�سا�سية يف بنية دارات قيادة‬ ‫املحركات ‪)Drivers‬‬

‫‪PWM‬‬

‫املهند�س ب�شار دياب‬

‫‪Analog‬‬ ‫‪Voltage‬‬

‫‪Current Loop‬‬ ‫‪Gain‬‬

‫‪xKi‬‬ ‫‪ASIC‬‬

‫ــــ‬

‫‪CPU‬‬

‫‪PWM‬‬ ‫‪PWM‬‬

‫ترانزي�ستورات القيادة ‪ :‬وعددها (‪ )6‬مع‬ ‫احتمال ا�ستقاللية كل ترارنزي�ستور �أو كل‬ ‫اثنني �ضمن الكتلة الواحدة وغالباً ما تكون‬ ‫الرتانزي�ستورات ال�ستة �ضمن كتلة واحدة‬ ‫‪. Power Module‬‬

‫ا�ستعر�ضنا يف الأعداد ال�سابقة حمركات ال�سريفو غري الفحمية ودارات القيادة اخلا�صة‬ ‫بها (‪ ,)Brushless Servo Driver‬وتناولنا �أي�ضا حمركات التيار املتناوب ثالثي الطور وتعتمد ا�ستطاعة الرتارنزي�ستورات وقدرتها‬ ‫ودارات قيادتها بوا�سطة (‪ . )Inverters‬نتناول يف هذا العدد بع�ض املفاهيم الأ�سا�سية يف على مترير تيار معني على ا�ستطاعة دارة‬ ‫بنية هذه الدارات ‪.‬‬ ‫القيادةامل�صممة من �أجلها ‪ ،‬مبعنى �آخر ف�إن‬ ‫‪ - 1‬حلقة التيار ‪ :Current Loop‬هي الق�سم امل�س�ؤول عن مراقبة التيار بني دارة‬ ‫القيادة واملحرك والتحكم به و�ضبطه �ضمن دارة القيادة يف دارة التحكم‪.‬‬ ‫‪Current‬‬

‫‪Power‬‬

‫‪Central‬‬

‫‪Transformers‬‬

‫‪Transistors‬‬

‫‪Processing‬‬

‫‪U‬‬

‫‪Unit‬‬ ‫‪CT1‬‬

‫‪V‬‬ ‫‪W‬‬

‫‪ASIC‬‬

‫‪CPU‬‬

‫‪CT2‬‬

‫‪Motor‬‬

‫‪Application‬‬

‫‪PWM‬‬

‫‪Analog‬‬ ‫‪Voltage‬‬

‫‪Pulse Width Modulation Units‬‬

‫‪Specific‬‬ ‫‪integrated‬‬ ‫‪Circuit‬‬

‫‪PWM‬‬

‫تت�ألف دارة قيادة املحرك كما هو مالحظ من‬ ‫ال�شكل ال�سابق من‪:‬‬ ‫• وحدة املعاجلة املركزية‬ ‫• وحدة معاجلة خا�صة‬

‫‪CPU‬‬

‫‪ASIC‬‬

‫• ترانزي�ستورات قيادة ‪Power Transistors‬‬ ‫• وحدة تعديل عر�ض النب�ضة ‪Pulse Width‬‬ ‫‪Modulation Units‬‬

‫• حموالت تيار‬

‫‪Current Transformers‬‬

‫حموالت التيار ‪:CT1,CT2‬‬ ‫تقوم هذه املحوالت بوظيفتني‪:‬‬ ‫الأوىل قراءة قيمة التيار املار �إىل املحرك‪,‬‬ ‫والثانية حتويل قيمة التيار �إىل �إ�شارة متثيلية‬ ‫مترر �إىل وحدة ‪ PWM‬ومن ثم �إىل وحدة‬ ‫‪. ASIC‬ويكفي هنا حموال تيار لأن وحدة‬ ‫‪ ASIC‬قادرة على ح�ساب تيار امللف الثالث‬ ‫وفق العالقة ‪� . Iu + Iv + Iw = 0:‬إن قراءة‬ ‫قيمة التيار �ضرورية و�أ�سا�سية يف عمل دارة‬ ‫القيادة املراقبة �أداء املحرك وتغريات العزم‬ ‫نتيجة تغري احلمل‪.‬‬

‫أ�سا�سي على‬ ‫تغيري ا�ستطاعة دارة يعتمد ب�شكلٍ � ٍ‬ ‫ا�ستطاعة الرتانزي�ستورات (‪. )... 1Kw, 2Kw‬‬ ‫وحدة املعاجلة ‪: ASIC‬هي اجلزء من‬ ‫حلقة التيار التي تقارن �أمر اجلهد املرجعي‬ ‫ال�صادر من املعالج ‪( CPU‬يحدد هذا الأمر‬ ‫القيمة النظرية للتيار املطلوب متريره عرب‬ ‫الرتانزي�ستورات) مع الإ�شارة الراجعة من‬ ‫حموالت التيار ‪ , CT‬وتعالج النتيجة تعالج‬ ‫من خالل م�ضخم ثم من خالل وحدة ‪PWM‬‬ ‫ثم تر�سل �إىل ترانزي�ستورات اال�ستطاعة‪.‬‬ ‫تعديل عر�ض النب�ضة ‪ : PWM‬هي طريقة‬ ‫لتحويل الإ�شارة التمثيلية �إىل �إ�شارة رقمية‬ ‫(من �أجل قيادة ترانزي�ستورات اال�ستطاعة‬ ‫ب�شكل رقمي) ‪ .‬وهي تعمل كالتايل ‪ :‬يتم �إر�سال‬ ‫�أمر التحكم وهو �إ�شارة متثيلية (‪)Analog‬‬ ‫مع �إ�شارة تردد حامل (‪)Carrier Frequency‬‬ ‫(تعتمد قيمة هذا الرتدد على خا�صية زمن‬ ‫الفتح للرتانزي�ستورات املوجودة يف الدارة)‪,‬‬ ‫تتم طبعاً عملية تقاطع بني الإ�شارة التمثيلية‬ ‫والرتدد احلامل مما ُينتج �إ�شارة ‪PWM‬‬ ‫رقمية (كما يف ال�شكل املجاور) والتي متثل‬ ‫متو�سط عينات الإ�شارة التمثيلية ‪.‬‬

‫‪57‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫حتكم‬

‫‪Power Transistor Module‬‬

‫‪Motor‬‬

‫الدارة على خطوط املحرك‪ ,‬وال�سهم الأحمر‬ ‫هو م�سار التيار املتبقي عند حلظة �إغالق‬ ‫املفاتيح وف�صل مرحلة الرتانزي�ستورات ‪.‬‬

‫‪Mechanical Relay‬‬ ‫‪Dynamic‬‬ ‫‪Brake‬‬ ‫‪Resistor‬‬

‫اال�ستطاعات الكبرية‪( .‬كما يف ال�شكل املجاور) ‪ - 3‬وحدة الفرام (الكبح)‬ ‫ويكون تو�ضع هذه الريليات ‪� Relay‬ضمن ‪: )Unit (Regeneration‬‬

‫‪Relay‬‬

‫‪Motor‬‬ ‫‪Power Transistor Module‬‬ ‫‪Motor‬‬

‫‪Dynamic‬‬ ‫‪Brake‬‬ ‫‪Dynamic‬‬ ‫‪Brake Resistor‬‬ ‫‪Triac‬‬

‫التوقف (الكبح) ال�سريع ‪: Dynamic Break‬‬ ‫الفرام الديناميكي هو طريقة �شائعة لإيقاف‬ ‫املحرك ب�شكل فجائي (ولي�س ب�شكل حر �أو‬ ‫تدريجي)‪ ,‬هذه الطريقة تعتمد على وجود عنا�صر‬ ‫�ضمن دارة قيادة حمرك ال�سريفو‪ ,‬ويتم ذلك بـ‪:‬‬ ‫ق�صر خطوط املحرك ‪ U.V.W‬مع بع�ضها‪.‬‬ ‫‪Small voltage‬‬

‫‪Large voltage‬‬

‫‪Analog voltage‬‬ ‫‪Carrier ferquency‬‬ ‫‪PWM output‬‬ ‫‪Transitions‬‬

‫�أو ا�ستهالك وت�صريف طاقة املحرك الدورانية‬ ‫بوا�سطة مقاومة الفرام‪ .‬وطريقة ق�صر‬ ‫خطوط املحرك مع بع�ضها من خالل مفاتيح‬ ‫ميكانيكية ‪ Relay‬تفيد يف حاالت التوقف‬ ‫الفجائي ‪ ,‬وت�ستخدم يف دارات ال�سريفو ذات‬ ‫اال�ستطاعات ال�صغرية ‪ ,‬وهي غري �آمنة يف‬

‫طريقة ا�ستخدام مقاومة الفرام مو�ضحة يف‬‫ال�شكل املجاور‪ ،‬حيث يتم و�صل كتلة املقاومة‬ ‫وف�صلها بوا�سطة مفتاح ميكانيكي ريلي ه ‪eR‬‬ ‫‪( lay‬ل�ستخدم يف اال�ستطاعات املتو�سطة) �أو‬ ‫مفتاح �إلكرتوين ترياك ‪( Triac‬ي�ستخدم يف‬ ‫اال�ستطاعات الكبرية)‪ .‬ت�ؤمن هذه املقاومة‬ ‫عملية التوقف ال�سريع للمحرك بت�صريف‬ ‫وا�ستهالك طاقته الدورانية وميكن �أن‬ ‫نالحظ ارتفاع حرارتها عند تكرار عمليات‬ ‫التوقف احلاد‪ .‬ت�ؤمن طبعاًَ هذه الطريقة‬ ‫زمن توقف حمرك �أطول ن�سبياً عن �سابقتها‬ ‫لكن بو�ضع توقف �أ�سلم ‪.‬‬ ‫يتم طبعاً تفعيل الريليه �أو الرتياك من قبل‬‫ق�سم التحكم �ضمن دارة ال�سريفو يف حاالت‬ ‫التوقف الطبيعية‪ ,‬ويف حاالت ح�صول خط�أ‬ ‫ما ي�ستوجب توقف املحرك ب�شكل فجائي‪� ,‬أو‬ ‫يف حاالت ف�صل التغذية الكهربائية عن دارة‬ ‫ال�سريفو‪.‬‬ ‫يكون َت ُّ‬‫و�ض َع مقاومة الفرام عاد ًة �ضمن دارة‬ ‫القيادة �سوا ًء �أكان ت ‪�Servo Driver‬أو ‪tInver‬‬ ‫‪ er‬ومثبتة على املربد اخلارجي‪ ,‬ويف حال عدم‬ ‫وجودها (بالن�سبة لبع�ض ال�شركات امل�صنعة)‬ ‫ف�إنه يتم �إ�ضافتها وتثبيتها على مربد معدين‬ ‫وتو�صيلها �إىل نقطتي الو�صل اخلا�ص بها‬ ‫�ضمن الدارة ح�سب الكتلوك املرفق‪ ,‬مع االنتباه‬ ‫�إىل �أن حتديد قيمة هذه املقاومة يكون ح�سب‬ ‫عوامل كثرية‪ ،‬منها‪ :‬ا�ستطاعة دارة القيادة‬ ‫واملحرك و�سرعة الدوران وعطالة املحرك‬ ‫وزمن التوقف وعوامل �أخرى‪ ....‬و نحدد‬ ‫هذه القيمة ب�شكل �سهل و�سريع من كتلوك‬ ‫الدارة‪ .‬تكون قيمة هذه املقاومة منخف�ضة �أومياً‬ ‫(�أي من رتبة الأوم ولي�س الكيلو �أوم) ‪ ,‬كما �أن‬ ‫ا�ستطاعتها عالية لذلك يكون حجمها كبرياً‪.‬‬

‫‪Break‬‬

‫عملية �إعادة التوليد ‪ Regeneration‬هي‬ ‫احلالة التي حتدث خالل تباط�ؤ املحرك والتي‬ ‫يت�صرف املحرك خاللها كمولد كهربائي‪ ,‬فهو‬ ‫يحول الطاقة احلركية الناجتة من دوران‬ ‫احلمل (خالل مرحلة التخامد) �إىل طاقة‬ ‫كهربائية ويعيدها �إىل دارة القيادة ‪.‬‬ ‫والغاية من وحدة الكبح هو تبديد الطاقة الناجتة‬ ‫عن حركة احلمل خالل التوقف والتي تتعلق بعطالة‬ ‫هذا احلمل ‪ ,‬بالإ�ضافة �إىل تفريغ املكثف ‪( C1‬وهو‬ ‫مكثف التنعيم املوجود �ضمن دارة القيادة) ب�أ�سرع‬ ‫وقت‪.‬‬ ‫وب�شكل عام ف�إنه ت�شغيل املحرك والدارة عند‬ ‫ال�سرعات املحددة وعطالة احلمل املنا�سبة‬ ‫(واملحددة �ضمن الكتلوك اخلا�ص)‪ ,‬مي ِّكن‬ ‫دارة القيادة ت�صريف كل الطاقة الناجتة عن‬ ‫عملية التوقف دون �أن ي�ؤدي ذلك ل�ضرر يف‬ ‫دارة القيادة‪ .‬بينما نحتاج �إىل عنا�صر خارجية‬ ‫لتفريغ الطاقة الإ�ضافية‪ .‬عند الت�شغيل يف‬ ‫�سرعات �أعلى من املحدد‪� ,‬أو عطالة �أحمال‬ ‫�أكرب من احلدود امل�سموح بها‪.‬‬ ‫فمث ً‬ ‫ال عند ت�شغيل دارة القيادة عند‬ ‫(‪ )220VAc‬ف�إن قيمة (‪DC Bus= 300‬‬ ‫‪ )VDc‬وخالل تباط�ؤ املحرك ف�إن الطاقة‬ ‫الراجعة من املحرك �إىل الدارة تزيد من‬ ‫فولت فولتية النقطتني ‪ P/N‬وبالتايل ‪,C1‬‬ ‫وعند الزيادة �إىل حد معني (‪)380Vdc‬‬ ‫مث ً‬ ‫ال ف�إن �صمام الأمان الرتانزي�ستور ‪TR1‬‬ ‫يفتح ويتم ت�صريف الطاقة الإ�ضافية خالل‬ ‫املقاومة ‪ R1‬ومن ثم يغلق ‪ ,TR1‬مع مالحظة‬ ‫�أنه يف حال كان الت�صريف غري كاف ف�إن دارة‬ ‫ال�سريفو تعطي حتذير بهذا اخل�صو�ص‪ .‬من‬ ‫�أجل زيادة ت�صريف التيار نقوم بت�صغري قيمة‬ ‫املقاومة �أومياً مع االنتباه �إىل �أننا رمبا نحتاج‬ ‫�إىل زيادة ا�ستطاعة املقاومة من �أجل حتمل‬ ‫تيار �أكربالبد من �أن نعود �إىل كتلوك القيادة‬ ‫نف�سها‪.‬‬ ‫‪P‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫‪B‬‬

‫‪C1‬‬

‫‪TR1‬‬ ‫‪N‬‬

‫‪58‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫حتكم‬

‫‪MiCRoN ROBOT‬‬ ‫ثالثاً‪:‬نظام التحكم‪.‬‬

‫املهند�س عامر دقاق‬ ‫‪amerdak@excite.com‬‬

‫�ضمن جمال‬ ‫‪1‬ميكرومرت‪.‬‬

‫‪250×250 mm2‬‬

‫وبخطوة‬

‫يحوي هذا الروبوت قواب�ض ميلليمرتية‬ ‫لتجميع �أج�سام ثالثية الأبعاد من مقايي�س‬ ‫متو�سطة وكذلك ي�ستخدم ك�آلة حقن متحركة‬ ‫على ربوت حلقن مواد �ضمن اخلاليا ‪.‬و‬ ‫ا�ستخدامه ك�أداة للت�صوير املغناطي�سي‪.‬‬ ‫ميكن تلخي�ص عنا�صر النظام كالتايل‪:‬‬ ‫يهدف م�شروع ميكرون �إىل تطوير نظام‬ ‫ميكرو روبوت جديد يعتمد على احلركة‬ ‫املرنة‪ ،‬روبوتات بحجم ‪�1‬سم مكعب تعمل‬ ‫با�ستقاللية‪� .‬إن اكت�شاف م�شاريع ميكرون‬ ‫تعد �إ�سهاماً كبرياً يف جمال عنا�صر امليكرو‬ ‫ميكاترونيك‪� .‬إن ت�صميم ‪�1‬سم مكعب روبوت‬ ‫قد مت با�ستخدام حمركات بيزو منخف�ضة‬ ‫التوتر والهايربد على كروت �إلكرتونية ‪.‬وقد‬ ‫مت تطوير عدة �أدوات ميكروية ‪ .‬وحمركات‬ ‫الروبوتات با�ستخدام عملية النماذج الأولية‬ ‫ال�سريعة ل�سرياميك البيزو املتعدد الطبقات‪.‬‬ ‫تت�ألف عنا�صر الروبوت من ا�سم مكعب مركب‬ ‫على وحدة لوحة �إلكرتونية ‪.‬‬ ‫وقد مت تطوير الأ�شعة حتت احلمراء للتحكم‬ ‫مبجموعة �صغرية من الروبوتات و�إيجاد‬ ‫نظام حتكم متقدم يعتمد على نظرية كاملان‬ ‫املتطورة‪ .‬يت�ضمن هذا الربنامج جميع‬ ‫الربامج الالزمة للتحكم يف الروبوتات‪.‬كما‬ ‫ميكن تركيب �آلة ت�صوير على امليكروروبوت‬ ‫املتحرك و توليد معلومات ثالثية الأبعاد‬ ‫ميكروية ‪.‬ميكن لهذا الروبوت �أن يتحرك‬

‫�أوالً‪ :‬الروبوتات امليكروية املتحركة‪:‬‬ ‫طاقة ال�سلكية‪.‬‬ ‫قواب�ض ميكروية ‪.‬‬ ‫حاقن ميكروبي حلقن اخلاليا‪.‬‬ ‫�أدوات املجاهر الذرية‪.‬‬ ‫حمركات بيزو�سرياميك ال�صغرية‪.‬‬ ‫حمركات البيزو املت�آلفة‪.‬‬ ‫حمركات البيزو للروبوتات امليكروية‪.‬‬ ‫دارات تكاملية ‪.‬‬ ‫وحدات �إلكرتونية‪.‬‬ ‫ثانياً‪:‬ح�سا�سات الر�ؤية والو�ضع‪.‬‬ ‫نظام احل�سا�سات ومو�ضع الروبوت‪.‬‬ ‫ح�سا�سات الر�ؤية لتزويد ال�صورة املحلية‪.‬‬ ‫نظام الر�ؤية املرن ملعرفة الروبوتات‪.‬‬ ‫نظام التمييز الثالثي املعتمد على ال�صور‬ ‫املحلية‪.‬‬

‫التحكم باحلركة‪.‬‬ ‫التكامل مابني و�ضع الروبوت ومتييز‬ ‫الأج�سام‪.‬‬ ‫تخطيط امل�سار الآيل وجتنب اال�صطدام‪.‬‬ ‫�سلوك جمع املعلومات والتعاون بني‬ ‫الروبوتات‪.‬‬ ‫الإ�شراف على التحكم الكومبيوتري وتناول‬ ‫الأخطاء‪.‬‬ ‫نتيجة للطبيعة الوا�سعة لتطبيقات امل�شروع‬ ‫فقد تطلب جما ًال وا�سعاً من اخلرباء يف جماالت‬ ‫مثل ت�صميم الروبوتات‪ ،‬مبادىءالتحريك‪،‬‬ ‫الطاقة‪ ،‬االت�صاالت الال�سلكية‪ ،‬احل�سا�سات‪،‬‬ ‫الر�ؤية لآلية‪ ،‬التحكم والتن�سيق للروبوت‬ ‫ولذلك من ال�ضروري وجود كون�سورتيوم‬ ‫كبري‪.‬هذا املجال الكبري من اخلرباء الميكن‬ ‫�أن يوجد على امل�ستوى الوطني‪ ,‬هذا االبتكار‬ ‫يف امل�شروع مت بالتعاون فيما بني الباحثني‬ ‫الأوربيني الذين هم من بني القياديني يف‬ ‫مناطقهم يف هذه الطريقة و جميع البلدان‬ ‫امل�شاركة �ست�ستفيد من ذلك امل�شروع‪.‬‬ ‫�إن الأنظمة امليكروية وتكنولوجيا النانو هي‬ ‫الأكرث تطوراً وتنت�شر بازدياد يف التقنيات‬ ‫الأخرى وخا�صة يف الأبحاث البيولوجية‪.‬‬ ‫و�أ�سواق �أخرى متنوعة لأنواع خمتلفة من‬ ‫الأنظمة امليكروية مثل‪�:‬صناعة ال�سيارات‬ ‫والطب واحلماية البيئية والتكنولوجيا‬ ‫احليوية و�إلكرتونيات الطريان والإلكرتونيات‬ ‫امل�ستهلكة واالت�صاالت وهند�سة الإنتاج‬ ‫والعمليات وتقدم جماالت �أبحاث كثرية‬ ‫والنتائج عن امليكرون �ست�ساعد جمتمع‬ ‫الأبحاث الأوربي للو�صول �إىل �أهداف �أكرث يف‬ ‫املجاالت املذكورة‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫ت�سويق‬

‫دراسة السوق‬

‫مركز الأعمال ال�سوري الأوروبي‬

‫‪59‬‬

‫على التنب�ؤ باحتياجاته امل�ستقبلية �أي�ضاً‪,‬‬ ‫كما ت�سمح بقيا�س درجة ر�ضا الزبائن عن‬ ‫منتج معني �أو خدمة مقدمة‪ ,‬وبالتايل‬ ‫ميكن ا�ستخدام درا�سة ال�سوق كقاعدة‬ ‫�أ�سا�سية ل�صنع القرارات الإ�سرتاتيجية‪.‬‬ ‫متى ت�ستخدم درا�سة ال�سوق؟‬

‫ن�ضع بني �أيديكم �سل�سلة ي�صدرها مركز الأعمال ال�سوري الأوروبي والتي ت�سعى‬ ‫�إىل تزويد ال�شركات ورجال الأعمال ال�سوريني باملعلومات املنا�سبة املتعلقة‬ ‫بعملية الت�سويق يف الأ�سواق املحلية واخلارجية‪ .‬ميكن تلخي�ص الن�شاطات‬ ‫التي يقوم بها مركز الأعمال ال�سوري الأوروبي مبا يلي ‪:‬‬ ‫تطوير الأعمال ‬

‫ترويج ال�صادرات تطوير امل�ؤ�س�سات‬

‫خدمات مركز املعلومات الأوروبي ‬

‫التدريب الإداري‬

‫‪ – 1‬املقدمة‬ ‫يعد الفهم ال�سليم لل�سوق الذي يرغب املرء يف دخوله مفتاح الت�سويق الناجح لذا تعد درا�سة‬ ‫ال�سوق �أمراً �ضرورياً لل�شركات كي تتجنب الوقوع يف �أخطاء مكلفة كان من املمكن تفاديها‪.‬‬ ‫�إذا ينبغي �أن تبنى القرارات الإ�سرتاتيجية لل�شركة على احلقائق ولي�س على التوقع ‪.‬‬ ‫وجلمع تلك احلقائق بدقة ومو�ضوعية‪ ,‬البد من القيام بدرا�سة لل�سوق ‪.‬‬ ‫لقد مت و�ضع هذه ال�سل�سلة كدليل لأولئك املهتمني بالقيام بهذه الدرا�سة‪ .‬وهي تعر�ض‬ ‫املبادئ الأ�سا�سية لعملية درا�سة ال�سوق وامل�صادر املعلومات والدعم الذي ميكن التعويل عليه‬ ‫يف هذا ال�صدد‪ .‬كما ت�سعى �إىل م�ساعدة ال�شركات على للقيام بدرا�سة الأ�سواق من خالل‬ ‫تقدميها لبع�ض الن�صائح والإر�شادات العملية‪.‬‬

‫‪ – 2‬درا�سة ال�سوق‬

‫ت�ستخدم درا�سة ال�سوق عندما ترى ال�شركة‬ ‫�أن هناك فر�صة �أمامها يف ال�سوق املحلية‬ ‫�أو اخلارجية مما يجعلها يف حاجة لبناء‬ ‫قاعدة معرفية �صلبة تبني عليها قراراتها‬ ‫اال�سرتاتيجية امل�ستقبلية‪ .‬فدرا�سة ال�سوق‬ ‫ت�ساعد عملياً على اتخاذ القرارات بعناية‪,‬‬ ‫وميكن ا�ستخدامها لأغرا�ض �أخرى مبا فيها‪:‬‬ ‫ •التعرف على االحتياجات احلالية‬ ‫لل�سوق‪.‬‬ ‫ •تقييم مدى احلاجة ملنتجات جديدة‪.‬‬ ‫ •حتديد �سيا�سات الت�سويق و الت�سعري‪.‬‬ ‫ •اختيار مواقع املعامل وامل�ستودعات‪.‬‬ ‫ •التنب�ؤ مبدى توافر الطاقة واملواد‬ ‫اخلام يف امل�ستقبل و�أ�سعارها‪.‬‬ ‫ •القيام بعمليات التو�سع‪.‬‬ ‫ •حتديد مردود عملية التوزيع‪.‬‬ ‫ •�إجراء املقارنات مع املناف�سني‪.‬‬ ‫ •الو�صول �إىل حلول فيما يتعلق‬ ‫با�سرتاتيجية العمل يف ال�شركة‪.‬‬

‫ماذا يق�صد بدرا�سة ال�سوق‪:‬‬

‫ •اال�ستفادة من خطة ت�سويقية ناجحة‪.‬‬

‫درا�سة ال�سوق هي عملية جمع وفرز وتف�سري وحتليل للمعلومات املتعلقة باملنتجات والأ�سواق‬ ‫والزبائن وال�شركات املناف�سة والعمليات التجارية املختلفة‪ ,‬ليتم ا�ستخدامها من �أجل‬ ‫تخطيط ن�شاطات ال�شركة املعنية وحتديد التوقعات املتعلقة مب�ستقبلها‪.‬‬

‫ •التغلب على م�شكلة تقل�ص ح�صة‬ ‫ال�شركة من ال�سوق‪.‬‬

‫وال ت�سمح درا�سة ال�سوق بالتعرف على االحتياجات احلالية لل�سوق وح�سب بل �إنها ت�ساعدنا‬

‫ •تقدمي الدعم والت�أييد للأفكار‬ ‫اجلديدة‪.‬‬

‫‪60‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫ت�سويق‬

‫‪ – 3‬التخطيط لدرا�سة ال�سوق‬ ‫ي�ؤدي التح�ضري اجليد والت�أين يف درا�سة‬ ‫الأمور �إىل القيام بدرا�سة فعالة وناجحة‬ ‫لل�سوق ميكن من خاللها جمع كمية‬ ‫كافية من املعلومات والبد لل�شركة �أن‬ ‫تقوم بدرا�سة وفهم العوامل املختلفة‬ ‫التي ت�ؤثر على ن�شاطها لكي تتمكن من‬ ‫و�ضع املخطط الأف�ضل للدرا�سة‪ .‬ومن‬ ‫ال�ضروري املرور باملرحلتني التاليتني‬ ‫قبل البدء بتنفيذ الدرا�سة ‪:‬‬ ‫�أو ًال‪ ,‬فح�ص وتفهم الق�ضايا املختلفة‬ ‫املتعلقة بال�شركة (الفح�ص الأويل)‬ ‫ثاني ًا‪ ,‬و�ضع اخلطة املنا�سبة للقيام‬ ‫بالدرا�سة‬

‫�أو ًال‪ ,‬الفح�ص الأويل‪:‬‬ ‫يتوجب قبل البدء يف الدرا�سة القيام بفح�ص‬ ‫وحتديد العوامل املختلفة املتعلقة مب�شروع‬ ‫الدرا�سة على �أن ت�ؤخذ الأمور التالية بعني‬ ‫باحل�سبان‪:‬‬ ‫‪ – 1‬ما هي املعلومات املطلوبة؟‬ ‫البد �أن تكون هناك فكرة وا�ضحة عن‬ ‫الأمور املطلوب معرفتها يف الدرا�سة وعن‬ ‫الغاية الكامنة وراء ذلك‪ ,‬على �أن هناك‬ ‫بع�ض العوامل امل�شرتكة التي ت�ؤثر يف‬ ‫ال�شركات‪ ,‬وي�ساعد تفح�ص تلك العوامل‬ ‫على اعتبار بع�ض الأمور الهامة التي قد‬ ‫ي�ؤدي جتاهلها �إىل الف�شل والإخفاق يف‬ ‫�سوق معينة‪.‬‬ ‫عوامل اقت�صادية‬ ‫ال��ت�����ض��خ��م وال��ب��ط��ال��ة وم����دى ت��وف��ر الطاقة‬ ‫(ك��ه��رب��ائ��ي��ة‪ ,‬ن���ف���ط���ي���ة‪ )...‬وم�����دى ا�ستقرار‬ ‫والأ�سعار‪ ،‬توفر املواد الالزمة‪.‬‬ ‫عوامل �سيا�سية وقانونية‪:‬‬ ‫ال�����ش��روط ال��ت��ي حت��ك��م ن��وع��ي��ة الت�صريحات‬

‫ال��ت��ي ميكن القيام بها ع��ن ط��ري��ق املل�صقات‬ ‫املو�ضوعة على املنتج‪ .‬والقواعد التي حتكم‬ ‫نوعية املنتج و�أ���س��ال��ي��ب التعبئة واملمار�سات‬ ‫التجارية املختلفة‪.‬‬ ‫عوامل اجتماعية وثقافية ‪:‬‬ ‫الرتبية والتعليم والبيئة والأمناط احلياتية‬ ‫للزبائن وتوزع ال�سكان وال�شروط التي حتكم‬ ‫ح��رك��ت��ه��م و �أن�����ش��ط��ت��ه��م (م��ث��ل ت����وزع الأعمار‬ ‫والتوزع الإقليمي)‪.‬‬ ‫عوامل تقنية‪:‬‬ ‫ال�شروط املتعلقة بتقانات الإنتاج التي ميكن‬ ‫�أن ت�ؤثر يف الن�شاط االقت�صادي وال�صناعي‬ ‫لل�شركة‪ ,‬مثل مدى توافر التقانات احلديثة‪,‬‬ ‫واملواد اجلديدة والبدائل املنا�سبة‪.‬‬ ‫بنية ال�سوق ‪:‬‬ ‫تطورات ال�سوق ونزعاته وحجم ال�سوق و�أق�سام‬ ‫ال�سوق واملناف�سون الرئي�سيون‪.‬‬ ‫املنتجات‪ :‬املنتجات الأ�سا�سية التي يتم �شرائها‬ ‫واال�ستخدام النهائي واخلوا�ص العامة‬ ‫للمنتجات (مثل الوزن و احلجم والتعبئة)‪,‬‬ ‫واملنتجات امللحقة‪.‬‬ ‫الأ�سعار‪� :‬سوية الأ�سعار و�شروط البيع‬ ‫واملمار�سات التجارية والأنظمة والتعليمات‬ ‫الر�سمية والهوام�ش املتاحة يف حتديد‬ ‫الأ�سعار‪.‬‬ ‫�أقنية التوزيع‪ :‬طرق التوزيع وال�سلوكيات‬ ‫املتعلقة بالعمل التجاري‪.‬‬ ‫االت�صاالت‪ :‬الإعالن والرتويج والعالقات‬ ‫العامة واملعار�ض ‪.‬‬ ‫الزبون‪ :‬القدرة ال�شرائية والأمناط ال�شرائية‬ ‫وال�سلوكيات والأعمار والدخل والأمناط‬ ‫احلياتية واملوقع‪.‬‬

‫ال�صناعة‪:‬‬ ‫ال��ع�لاق��ات‪ :‬االحت����ادات التجارية وامل�ؤ�س�سات‬ ‫احل��ك��وم��ي��ة وامل��م��ار���س��ات ال��ت��اري��خ��ي��ة (حيال‬ ‫عملية الت�صنيع)‪.‬‬ ‫الهيكلية‪ :‬املكونات وطاقة الإنتاج الفائ�ضة‬ ‫ومدى التنوع وعوامل النجاح ‪.‬‬ ‫الربحية‪ :‬العوائق املالية وغري املالية لدخول‬ ‫ال�سوق‪ ,‬الكلف‪ ,‬حجم اال�ستثمار‪ ,‬الأداء الن�سبي‬ ‫لل�سوق‪ ,‬تكاليف اال�ستثمار‪ .‬م�صادر الأرباح‬ ‫ال�صناعية ‪.‬‬ ‫التناف�س‪:‬‬ ‫�سهولة الدخول �إىل ال�سوق والقدرة التفاو�ضية‬ ‫للبائعني واملوردين والتناف�س واالحتكار‪.‬‬ ‫‪� - 2‬أين توجد املعلومات؟‬ ‫ميكن ت�صنيف م�صادر املعلومات املتعلقة‬ ‫مبنتج �أو خدمة معينة �ضمن خم�سة عناوين‪:‬‬ ‫امل�ستخدمني‪ :‬امل�ستخدمون النهائيون‬ ‫وامل�ستخدمون البينيون والهيئات واجلمعيات‬ ‫الهادفة �إىل حماية امل�ستهلك ‪.‬‬ ‫املوردين‪ :‬املوردون البينيون‬ ‫والعمالء‪.‬‬

‫وامل�صنعون‬

‫اخلدمات‪� :‬شركات النقل واملكتبات و�شركات‬ ‫الت�أمني وامل�صارف و وكاالت الإعالن‬ ‫والوكاالت اال�ست�شارية املخت�صة بالت�سويق‪.‬‬ ‫املنظمني‪ :‬الوكاالت واملديرات احلكومية‬ ‫وال�سفارات ومكاتب ت�سجيل ال�شركات‬ ‫وال�سلطات اجلمركية ومعاهد الأبحاث‬ ‫ومراقبة املوا�صفات‪ ,‬امل�ؤ�س�سات املهنية وغرف‬ ‫التجارة واحتادات ونقابات العمال‪.‬‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫ت�سويق‬

‫ال�شركة‪ :‬م�صادر ال�شركة الذاتية‪.‬‬ ‫‪� - 3‬سهولة الو�صول �إىل املعلومات‪:‬‬ ‫البد من الإجابة على جمموعة من الأ�سئلة‪:‬‬ ‫هل مبقدورنا الو�صول �إىل اجلهات التي متلك‬ ‫املعلومات الالزمة؟ وهل �ستكون تلك اجلهات‬ ‫على ا�ستعداد للتعاون؟ هل نرغب يف التكتم‬ ‫عن هويتنا؟‬ ‫‪ - 4‬جمع وحتليل املعلومات‪:‬‬ ‫هل الزيارات والأ�سواق الأجنبية �أمر‬ ‫�ضروري؟ ما مدى التحليل الذي ينبغي‬ ‫القيام به؟ هل يتطلب الأمر ا�ستخدام‬ ‫البيانات الإح�صائيات و�أجهزة احلا�سب؟‬ ‫‪ - 5‬التقرير‪:‬‬ ‫ما هو النموذج الأف�ضل لتقدمي التقرير؟‬ ‫لأي غر�ض �سي�ستخدم التقرير؟ من‬ ‫�سيقر�أ التقرير؟‬

‫ثاني ًا‪ ,‬و�ضع املخطط‪:‬‬ ‫اخلطوة الثانية بعد �أن مت حتديد احتياجات‬ ‫و�أهداف ال�شركة فيما يتعلق مب�شروع درا�سة‬ ‫ال�سوق هي القيام ب�إعداد خمطط الدرا�سة‪,‬‬ ‫ويعد ذلك �ضرورياً �سواء كنا ننوي القيام‬ ‫بهذه الدرا�سة ب�أنف�سنا �أو من خالل اال�ستعانة‬ ‫بهيئة خمت�صة بدرا�سات ال�سوق‪ ,‬وال بد �أن‬ ‫ت�شمل عملية �إعداد املخطط‪:‬‬

‫خلفية الدرا�سة‪ :‬البد من الأخذ بعني‬ ‫االعتبار بع�ض الأمور املتعلقة بخلفية‬ ‫الدرا�سة مثل التطورات احلا�صلة يف �سيا�سات‬ ‫ال�شركة‪ ,‬اخلربة الت�سويقية ال�سابقة‪ ,‬ميزات‬ ‫املنتج اجلديد‪.‬‬ ‫نوعية الن�شاط املرتتب على نتائج الدرا�سة‪:‬‬ ‫البد من تو�ضيح النتائج املحتملة للدرا�سة‬ ‫(مث ً‬ ‫ال‪ :‬هل �ستغري الدرا�سة يف عملية‬ ‫تطبيق خطة عمل ال�شركة �أو يتطلب الأمر‬ ‫بع�ض التعديالت)‪.‬‬ ‫املعلومات املتوافرة م�سبقاً‪ :‬البد من الأخذ‬ ‫باحل�سبان املعلومات املفيدة املتوافرة م�سبقاً‬ ‫كالتقارير املتعلقة بعمليات البيع ونتائجها‬ ‫والدرا�سات ال�سابقة املتعلقة بال�سوق‪.‬‬ ‫املعلومات املطلوبة‪ :‬علينا �أن نحدد نوعية‬ ‫املعلومات التي ينبغي على الدرا�سة تو�ضيحها‪.‬‬ ‫‪ - 2‬تو�ضيح االفرتا�ضات املختلفة‪:‬‬ ‫يحتوي كل خمطط عمل بطبيعته على‬ ‫بع�ض االفرتا�ضات‪ ,‬والبد من حتديد‬ ‫ماهية تلك االفرتا�ضات قبل البدء‬ ‫بالدرا�سة لكي يكون الباحث على بينة من‬ ‫�أمره ويحبذ يف هذا ال�صدد اال�ستفادة من‬ ‫الئحة الأ�سئلة التالية‪:‬‬ ‫ •ما هو اال�ستعمال املرتقب للمنتج؟‬ ‫ •من �سي�ستعمله؟‬

‫ •حتديد الأهداف واخللفيات‪.‬‬

‫ •كيفية اال�ستعمال؟‬

‫ •تو�ضيح االفرتا�ضات املختلفة‪.‬‬ ‫ •الت�أكد من املوازنة والكلف واجلدول الزمني‪.‬‬

‫ •ماذا ي�ستخدم الزبائن الآن للتو�صل‬ ‫�إىل النتيجة ذاتها؟‬

‫‪ - 1‬حتديد الأهداف‪:‬‬

‫ •كيف يختار الزبائن بني املنتجات‬ ‫املختلفة؟‬

‫قبل البدء بعملية جمع املعلومات‪ ,‬ينبغي‬ ‫التحقق من الأمور التالية‪:‬‬ ‫هدف الدرا�سة‪ :‬البد �أن يكون هدف الدرا�سة‬ ‫وا�ضحاً (مث ً‬ ‫ال‪ :‬حتديد كمية الطلب املتعلقة‬ ‫مبنتج جديد)‪.‬‬

‫ •ماذا �ستكون تكلفة املنتج؟‬ ‫ •يف �أي مرتبة يقع املنتج باملقارنة مع‬ ‫املنتجات امل�شابهة؟‬ ‫ •كيف �سيتم تو�صيل املنتج �إىل الزبون؟‬ ‫ •كيف �سيتم تعليب وترويج املنتج؟‬

‫‪61‬‬

‫‪ - 3‬الت�أكد من املوازنة والكلف واجلدول‬ ‫الزمني‪:‬‬ ‫ت�ست�أثر عملية جمع وحتليل املعلومات بالق�سم‬ ‫الأكرب من تكلفة الدرا�سة لأنها ت�ستغرق‬ ‫زمناً طوي ً‬ ‫ال‪ ,‬وبالفعل تقدر �أغلب ال�شركات‬ ‫املخت�صة بالدرا�سات ر�سومها ح�سب طول املدة‬ ‫املقدرة للدرا�سة‪ ,‬لكن تلك الكلف ال تختفي‬ ‫كلياً ملجرد ا�ستعداد ال�شركة لإجراء جمع‬ ‫وحتليل للمعلومات اعتماداً على كوادرها‬ ‫الذاتية‪ ,‬وذلك لأن التقارير التي قد يحتاجها‬ ‫البحث ميكن �أن تكون مكلفة �أي�ضاً‪.‬‬ ‫ال ينبغي القيام بالدرا�سة �إذا ما كانت الفائدة‬ ‫املبتغاة ال تربر التكاليف املتوقعة‪ ,‬و�إذا كانت‬ ‫الدرا�سة تقوم بالإجابة عن �أ�سئلة قليلة‬ ‫الأهمية‪ ,‬وهنا يكمن ما مت �شرحه م�سبقاً من‬ ‫احلاجة �إىل التح�ضري الأويل‪.‬‬ ‫وال بد عند �إجراء الدرا�سة من التقيد مبوعد‬ ‫نهائي حمدد‪� ,‬إذ البد من اتخاذ القرار امل�ستند‬ ‫على الدرا�سة �ضمن فرتة زمنية حمددة �أي�ضاً‪,‬‬ ‫لذا‪ ,‬يحبذ و�ضع موعد نهائي وواقعي لتقدمي‬ ‫الدرا�سة والتقيد به‪ ,‬و�إذا مل ينته جزء معني‬ ‫من الدرا�سة يف الوقت املحدد‪ ,‬فرمبا يكون‬ ‫من الأف�ضل التخلي عن ذلك اجلزء‪.‬‬ ‫‪ - 4‬القيام بدرا�سة ال�سوق‬ ‫الآن بعد حتديد الأمور التي �سوف‬ ‫تغطيها الدرا�سة‪ ,‬تتوافر ثالثة خيارات‬ ‫لتنفيذ الدرا�سة‪:‬‬ ‫ •�أن نقوم بالدرا�سة ب�أنف�سنا‪.‬‬ ‫ •�أن ن�ستعني ب�شخ�ص �أخر �أو �شركة‬ ‫للقيام بها‪.‬‬ ‫ •�أن نتخلى عن الفكرة برمتها ونقدم‬ ‫على م�شروعنا اال�ستثماري دون درا�سة‬ ‫لل�سوق‬

‫مجلة التقنيات الصناعية‬

‫‪63‬‬