أساسيات الخراطيم الهيدروليكية: الأنواع، وخطوط التمديد، ومستويات الضغط المسموح بها

تعد الخراطيم الهيدروليكية من أهم مكونات النظام الهيدروليكي. ويشيع استخدامها في مجموعة واسعة من الآلات. وتتمثل مهمتها في نقل الزيت الهيدروليكي عالي الضغط داخل النظام الهيدروليكي. ومع ذلك، فإن الكثيرين لا يفهمون أساسيات الخراطيم الهيدروليكية. وإذا لم تكن على دراية بأساسيات الخراطيم الهيدروليكية، فستجد نفسك في حيرة من أمرك. 

 

يُعد اختيار الخرطوم الهيدروليكي أمرًا بالغ الأهمية أثناء عملية الاختيار. ومع ذلك، إذا لم تكن لديك المعلومات الأساسية عنه، فمن المرجح أن تختار الخرطوم غير المناسب. وسيكون هذا الخرطوم غير ملائم لنظامك الهيدروليكي، مما يؤدي إلى إهدار ميزانيتك. في هذا المقال، سأناقش كل ما تحتاج إلى معرفته عن الخراطيم الهيدروليكية. ستتعرف على تركيبه وأنواعه وطرق تركيبه والمزيد. لذا، لنبدأ.

 

تصنيع الخراطيم الهيدروليكية

قبل أن نتطرق إلى موضوع البناء، دعونا نلقي نظرة عامة سريعة على ما الخراطيم الهيدروليكية هي. هذه الخراطيم عبارة عن هياكل صغيرة تشبه الأنابيب تنقل السائل الهيدروليكي. وهي مصنوعة بمقاومة عالية لدرجة أنها تستطيع تحمل الزيت الهيدروليكي عالي الضغط بسهولة. ويُعد استخدام الخراطيم الهيدروليكية شائعًا في جميع الآلات التي تعتمد على الأنظمة الهيدروليكية في عملها.

 

تُعزى متانة الخراطيم الهيدروليكية إلى تصميمها الفعال. تُصنع جميع الخراطيم الهيدروليكية من ثلاث طبقات. وتشمل هذه الطبقات ما يلي:

 

• الأنبوب الداخلي
• طبقة التعزيز
• الغطاء الخارجي أو الطبقة الواقية

 

أولاً، تُعد الطبقة الداخلية أو الأنبوب الداخلي هي الأهم، لأنها تنقل الزيت الهيدروليكي مباشرةً. ومن حيث التركيب، فإن هذه الطبقة مصنوعة من مطاط صناعي متين. وهذا المطاط خامل، أي أنه لا يتفاعل مع الزيت الهيدروليكي. ولو كان تفاعلياً، لكان تفاعل مع الزيت، مما يؤثر على جودته. 

 

بالإضافة إلى ذلك، تم تصميم هذه الطبقة بحيث تكون شديدة المتانة لتتحمل الزيت عالي الضغط. 

 

المادة الأكثر شيوعًا المستخدمة في صناعة الأنبوب الداخلي هي النتريل (NBR) والمواد البلاستيكية الحرارية. والطبقة التالية هي طبقة التعزيز، التي تجعل الخرطوم الهيدروليكي مقاومًا للضغط العالي. وفي هذه الطبقة، يتم تجديل أسلاك فولاذية. وفي بعض الحالات، تتكون هذه الطبقة الوسطى أيضًا من تقوية نسيجية. ويؤدي استخدام هذا النسيج إلى جعل الخرطوم الهيدروليكي أقل مقاومة للضغط العالي، ولكنه يجعل سعره معقولًا أيضًا. 

 

الخراطيم التي تعاني من خلل في طبقة التعزيز غير مناسبة للاستخدام مع الزيت الهيدروليكي عالي الضغط. الطبقة الأخيرة هي الطبقة الخارجية، التي توفر الحماية الخارجية للخرطوم الهيدروليكي. وعادةً ما تكون مصنوعة من المطاط، وتقوم بحماية الطبقات الداخلية من الأشعة فوق البنفسجية. أما بالنسبة للخراطيم المستخدمة في درجات حرارة قصوى، فقد تكون الطبقة الخارجية مصنوعة من مادة EPDM أو PTFE. وتجعل هذه الطبقة الخرطوم مقاومًا للظروف الجوية القاسية أو المتطرفة.

 

أنواع الخراطيم الهيدروليكية (حسب الطبقة المقواة)

 

كما ذكرنا أعلاه، تُعد الطبقة المقواة في الخراطيم الهيدروليكية ذات أهمية بالغة. فهي تجعل الخراطيم الهيدروليكية شديدة المتانة وقادرة على تحمل الضغط العالي. تذكر أن الخراطيم الهيدروليكية تعمل عادةً تحت ضغط عالٍ من الزيت الهيدروليكي في الآلات الكبيرة. لذا، لا بد من وجود طبقة تقوية قوية. في القسم التالي، سأناقش الأنواع المختلفة من الخراطيم الهيدروليكية بناءً على طبقات التقوية.

 

1- الخراطيم الهيدروليكية المضفرة

تُستخدم الخراطيم الهيدروليكية المضفرة على نطاق واسع في مختلف الأنظمة الهيدروليكية. وتأتي هذه الخراطيم مزودة بسلكين أو ثلاثة أسلاك فولاذية ملفوفة حول الأنبوب الداخلي. وتُرتب هذه الأسلاك الفولاذية في نمط مضفر حول الطبقة الداخلية. ويضمن هذا النمط أن تسمح الأسلاك الفولاذية للخراطيم الهيدروليكية بـ تحمل الضغط العالي بسهولة. 

 

هناك أنواع مختلفة من الخراطيم الهيدروليكية المضفرة. وتشمل هذه الأنواع الخراطيم الهيدروليكية ذات الضفيرة المفردة، والخراطيم الهيدروليكية ذات الضفيرة المزدوجة، وما إلى ذلك. وفيما يلي جدول يوضح مقارنة بين مختلف أنواع الخراطيم الهيدروليكية المضفرة:

 

نوع الخرطوم الهيدروليكي المضفر	التعزيز	نطاق الضغط
كابل 1-Wire مضفر	سلك فولاذي واحد	الحد الأدنى حوالي 2500 رطل لكل بوصة مربعة
مضفر ثنائي الأسلاك	سلك فولاذي مزدوج	متوسط حتى 4,000 رطل لكل بوصة مربعة
مضفر بثلاثة أسلاك	سلك فولاذي ثلاثي	أعلى بكثير من 4,000+ رطل لكل بوصة مربعة)

 

2- الخراطيم الهيدروليكية الحلزونية

 

تتفوق هذه الخراطيم الهيدروليكية الحلزونية على خراطيم هيدروليكية مضفرة. لماذا؟ السبب هو أن هذه الخراطيم مزودة بعدد من الأسلاك الفولاذية الملفوفة حول الأنبوب الداخلي بنمط حلزوني. ويمنح هذا النمط الحلزوني الأنبوب الداخلي مزيدًا من القوة. ونتيجة لذلك، يمكن لهذه الخراطيم الهيدروليكية أن تتحمل بسهولة ضغطًا أعلى يبلغ حوالي 6000 رطل لكل بوصة مربعة. إحدى السمات المشتركة بين الخراطيم الهيدروليكية المضفرة واللولبية هي استخدام الأسلاك الفولاذية. ومع ذلك، فإن كمية الأسلاك الفولاذية الملفوفة داخل الخراطيم المضفرة أقل من تلك الموجودة في الخراطيم الهيدروليكية اللولبية.

 

3- الخراطيم الهيدروليكية الحلزونية

كما تعلمون، عادةً ما تنهار الخراطيم عند تعرضها للشفط أو الفراغ. كما أن هذه الخراطيم الهيدروليكية تتجعد، مما يؤثر على متانتها. ومع ذلك، فإن الخراطيم الهيدروليكية الحلزونية مقاومة للشفط وتبقى في حالة جيدة تحت الفراغ. وهي مزودة بنمط لولبي من الأسلاك الفولاذية حول الأنبوب الداخلي. ويجعل هذا النمط هذه الخراطيم قوية جدًا ومقاومة للتواء. تذكر أن الخراطيم الهيدروليكية الحلزونية ليست مثالية عمومًا لتحمل الضغط العالي.

 

4- الخراطيم الهيدروليكية المقواة بالألياف النسيجية

 

تأتي هذه الخراطيم الهيدروليكية مزودة بطبقة تقوية نسيجية في الطبقة الوسطى. بعبارة أخرى، يتم لف مادة البوليستر أو النايلون حول الأنبوب الداخلي. أما الخراطيم الهيدروليكية المضفرة فتحتوي على ضفيرة من الأسلاك الفولاذية. في المقابل، تحتوي الخراطيم المقواة بالنسيج على ضفيرة نسيجية. ما يميز هذه الخراطيم الهيدروليكية المقواة بالنسيج هو مرونتها. هذه المرونة تجعل هذه الخراطيم أكثر متانة، حتى في ظروف الشتاء عندما تصبح الخراطيم صلبة وتتعرض للانكسار. ومع ذلك، فإن هذه الخراطيم غير مصممة لتحمل الزيت الهيدروليكي عالي الضغط للغاية.

 

ما المقصود بـ«خطوط التوصيل» في الخراطيم الهيدروليكية؟

 

الخطوط المرسومة على الخراطيم الهيدروليكية هي علامات موجودة على الطبقة الخارجية أو الغلاف الخارجي للخراطيم. تساعد هذه الخطوط الصغيرة المتصلة في تحديد العلامة التجارية للخرطوم الهيدروليكي وحجمه وما إلى ذلك. وبدون هذه الخطوط، سيكون من الصعب جدًّا التعرف على الخراطيم الهيدروليكية. وسيتعين عليك قراءة دليل المستخدم للتعرف على الخراطيم.

 

تسهل خطوط التوصيف الحياة لكل من العملاء والبائعين. كيف؟ توفر هذه الخطوط المرسومة على غلاف الخراطيم مجموعة واسعة من المعلومات. ومن خلال فهمها، يمكنك بسهولة تحديد جودة الخرطوم وحجمه. تحتوي معظم الخراطيم الهيدروليكية على خط توصيف يوفر المعلومات التالية:

 

• اسم العلامة التجارية والشركة المصنعة
• حجم الخرطوم (القطر الداخلي)
• مستوى الضغط (عادةً بالبايس كل بوصة)
• نطاق درجة حرارة التشغيل
• المعايير المتبعة في تصنيعها (مثل SAE أو ISO)

 

هذه المعلومات مفيدة جدًّا في تحليل وتقييم جودة الخراطيم الهيدروليكية. وكما تعلمون، تتوفر في السوق خراطيم هيدروليكية بأحجام متنوعة. بمجرد النظر إلى خطوط التحديد، يمكنك معرفة الحجم بسرعة. ما يعجبني في خطوط التحديد هو طباعتها الدائمة. فهي لا توجد على ملصقات يمكن نزعها. بل إنها محفورة على سطح الخراطيم بحيث تبقى هناك لفترة طويلة دون أن تتلاشى.

 

ما هو معدل الضغط المحدد للخراطيم الهيدروليكية؟

 

يشير تصنيف الخراطيم الهيدروليكية إلى ضغط التشغيل الخاص بها. وهو أقصى ضغط يمكن للخرطوم الهيدروليكي تحمله أثناء الاستخدام. تتمتع الخراطيم المصنوعة من عدد أكبر من الأسلاك المضفرة بتصنيفات ضغط أعلى، والعكس صحيح. ويمكن استخدام الخراطيم الهيدروليكية ذات تصنيفات الضغط الأعلى في التطبيقات الشاقة، والعكس صحيح.

 

تجدر الإشارة إلى أن الخراطيم الهيدروليكية قد تتعرض للانهيار إذا تعرضت لضغط يتجاوز الحد الأقصى المسموح به. ونتيجة لذلك، يتوقف النظام الهيدروليكي بأكمله عن العمل، مما يعوق تشغيل الآلات. لذلك، يجب استخدام الخراطيم الهيدروليكية وفقًا لمستوى الضغط المحدد لها. فإذا كان النظام الهيدروليكي يستخدم زيتًا هيدروليكيًا عالي الضغط، فيجب اختيار خرطوم مصمم لتحمل ضغطًا عاليًا. 

 

من حيث تصنيف الضغط، توجد أنواع مختلفة من الخراطيم الهيدروليكية:

 

• خراطيم هيدروليكية للضغط المنخفض
• خراطيم هيدروليكية متوسطة الضغط
• خراطيم هيدروليكية عالية الضغط

 

الخراطيم الهيدروليكية ذات الضغط المنخفض مناسبة فقط للاستخدامات التي تتطلب ضغطًا منخفضًا. وإذا تم استخدام هذه الخراطيم في ظروف الضغط العالي، فمن المرجح أن تتسرب أو، في أسوأ الأحوال، تنفجر. وفيما يلي جدول يوضح أنواع الخراطيم من حيث مستويات الضغط المسموح بها وحالات استخدامها:

 

مستوى الضغط	نطاق الضغط	حالات الاستخدام
منخفض	ما يصل إلى 300 PSI	خطوط الإرجاع، أنظمة التشحيم
متوسط	300–3000 رطل لكل بوصة مربعة	الهيدروليكا الصناعية
مرتفع	3000–6000+ رطل لكل بوصة مربعة	الآلات الثقيلة

 

كيف تختار الخرطوم الهيدروليكي المناسب؟

 

كما ذكرت أعلاه، تتوفر في السوق مجموعة واسعة من الخراطيم الهيدروليكية. بعض هذه الخراطيم متوفرة بأسعار معقولة، لكن جودتها متدنية. في المقابل، هناك خراطيم هيدروليكية أخرى باهظة الثمن. لذا، قد يكون من الصعب اختيار الخرطوم الهيدروليكي المناسب الذي يجمع بين الجودة العالية والسعر المعقول.   

 

في القسم التالي، سأناقش العوامل المختلفة التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار الخراطيم الهيدروليكية. وسيساعدك أخذ هذه العوامل في الاعتبار على شراء الخراطيم الهيدروليكية المناسبة التي تدوم لسنوات.

 

• مستوى الضغط المسموح به

 

أولاً، يجب عليك دائمًا مراعاة تصنيف الضغط الهيدروليكي قبل اختيار خرطوم هيدروليكي. بالنسبة للآلات الثقيلة، يُفضل اختيار الخراطيم الهيدروليكية عالية الضغط. في المقابل، ينبغي اختيار الخراطيم الهيدروليكية متوسطة الضغط للتطبيقات الخفيفة. تذكر أن اختيار الخرطوم غير المناسب للتطبيقات عالية الضغط قد يؤدي إلى حدوث تسرب أو انفجار الخرطوم الهيدروليكي.

 

• الحجم الصحيح للخرطوم

 

يُعد الحجم الصحيح للخرطوم الهيدروليكي عاملاً مهمًا آخر يجب أخذه في الاعتبار. فاختيار الخراطيم ذات الأقطار الأضيق ليس خيارًا جيدًا أبدًا. فهذه الخراطيم تحد من تدفق السائل الهيدروليكي. ونتيجة لذلك، قد لا يعمل النظام الهيدروليكي بكفاءة. وأوصي باختيار أقطار الخراطيم الهيدروليكية بناءً على احتياجات أنظمتكم الهيدروليكية.

 

• نطاق درجات الحرارة

 

بعض الخراطيم الهيدروليكية مناسبة للاستخدام فقط ضمن نطاق درجات حرارة عادية. فإذا كانت درجة الحرارة منخفضة جدًّا أو مرتفعة جدًّا، فإن هذه الخراطيم لا تعمل بكفاءة. يجب عليك دائمًا تجنب استخدام مثل هذه الخراطيم الهيدروليكية. قبل الاختيار، يجب عليك التحقق من أداء الخرطوم في درجات الحرارة العالية والمنخفضة. يجب ألا يصبح الخرطوم متصلبًا إذا انخفضت درجة الحرارة بشكل كبير (في فصل الشتاء).

 

• المرونة والمتانة

 

تعد المرونة والمتانة عاملين رئيسيين آخرين يجب أخذهما في الاعتبار عند شراء الخراطيم الهيدروليكية. خراطيم هيدروليكية مرنة وهي عمومًا مقاومة للتصلب عند درجات الحرارة المنخفضة. توفر الخراطيم الهيدروليكية المتينة أداءً موثوقًا لفترات أطول. في الواقع، لا بأس بدفع مبلغ أكبر مقابل الخراطيم الهيدروليكية المتينة.

 

• الظروف البيئية

 

يمكن استخدام الخراطيم الهيدروليكية في مجموعة واسعة من الظروف البيئية. وتشمل هذه الظروف الرطوبة والجفاف والمطر والأشعة فوق البنفسجية، وما إلى ذلك. لذلك، يجب أن تكون الخراطيم الهيدروليكية التي تختارها مقاومة لجميع هذه العوامل. فالخراطيم التي لا تتحمل الظروف البيئية تكون عادةً هشة للغاية. ويجب أن يكون الغلاف الخارجي للخراطيم الهيدروليكية مقاومًا لكل من الرطوبة والأشعة فوق البنفسجية.

 

الخلاصة

 

في الختام، تُعد الخراطيم الهيدروليكية مكونات مهمة في الأنظمة الهيدروليكية. فبدونها، تصبح حتى الآلات الكبيرة التي تتكون من أنظمة هيدروليكية عديمة الفائدة. وتقوم الخراطيم الهيدروليكية بنقل الزيت الهيدروليكي (الوقود) داخل النظام الهيدروليكي. وقد ناقشتُ في هذه المقالة كل ما تحتاج إلى معرفته عن الخراطيم الهيدروليكية.

 

ستتعرف على أنواع الخراطيم الهيدروليكية وخطوط الترتيب ومستوى الضغط المسموح به. وتستند هذه الأنواع إلى نوع طبقة التعزيز. ومن الجدير بالذكر أن خطوط الترتيب هي علامات مهمة موجودة على الغلاف الخارجي للخراطيم الهيدروليكية. وبدون خطوط الترتيب، سيكون من الصعب فهم مواصفات الخرطوم الهيدروليكي. ستتعرف أيضًا على معدل الضغط المسموح به لهذه الخراطيم.