تعتمد معظم الآلات الزراعية حاليًا على ثلاثة أنواع رئيسية من مضخات الزيت الهيدروليكي: المضخات الترسية، ومضخات المكبس، ومضخات الريشة. تُعد المضخات الترسية شائعة الاستخدام في الجرارات متوسطة الحجم، حيث تُشكل حوالي 62% من الجرارات المُركّبة وفقًا لتقرير عام 2023 حول الهيدروليكا الزراعية. تعمل هذه المضخات بكفاءة نظرًا لبساطتها الميكانيكية. في المقابل، تُستخدم مضخات المكبس عادةً في ظروف الضغط العالي التي نراها في الحصادات. كما تُستخدم المضخات الترسية في مناطق محددة حيث لا تتطلب سوى مستويات ضغط معتدلة، ويكون التشغيل الهادئ هو الأهم، مثل أنظمة التغذية الآلية للحيوانات في المزارع.
تعمل مضخات التروس عادةً بكفاءة تتراوح بين 70 و75 في المئة عند العمل تحت ضغوط تصل إلى 3000 رطل لكل بوصة مربعة. مما يجعل هذه المضخات مناسبة جدًا للعمل الزراعي اليومي مثل حرث الحقول أو تعبئة القش بالبالات. ما يميزها هو تصميمها البسيط المكون من ترسين ولا يحتاج إلى تلك الختم الداخلية المزعجة الموجودة في تصاميم المضخات الأخرى. يمكن للمزارعين أيضًا توفير الكثير في التكاليف الإصلاحية، حيث تنخفض نفقات الصيانة بنسبة تتراوح بين ثلاثين وأربعين في المئة مقارنةً بالمضخات ذات المكابس. معظم الأشخاص الذين يستخدمون محركاتهم حوالي 150 ساعة في السنة سيجدون أن مضخات التروس تدوم من ثماني آلاف إلى عشرة آلاف ساعة تشغيل قبل الحاجة إلى الاستبدال، بافتراض التآكل الطبيعي خلال الأنشطة الزراعية المنتظمة.
| نوع المضخة | مدى الضغط (رطل/بوصة مربعة) | الكفاءة | أفضل حالة استخدام | مؤشر التكلفة |
|---|---|---|---|---|
| تروس | 500–3,000 | 70–75% | الحرث، الرش | 1.0x |
| شفرة | 1,000–2,500 | 80–85% | البازرات، الناقلات | 1.8x |
| البستون | 3,000–6,000+ | 90–95% | الحصادات، المُحمِّلات | 2.5X |
تحتفظ مضخات البستن المحوري بفاعلية 94٪ حتى عند 5000 PSI في المحاصيل الثقيلة ، بينما تتعامل المتغيرات الملتوية مع متطلبات الدوران القصوى في الجرارات الغابية.
تعمل المضخات التروسية بشكل جيد في المهام الخفيفة نسبيًا في المزرعة، خاصة عند التعامل مع أشياء مثل ساقية الحبوب. يمكنها التعامل مع معدلات تدفق تتراوح بين 5 إلى 20 جالونًا في الدقيقة دون أن تكون مكلفة من حيث الصيانة أو قطع الغيار. ولكن عندما ننتقل إلى المعدات الأثقل، تصبح المضخات ذات المكابس أكثر منطقية. فكر في آلات قطف القطن أو الآلات المماثلة التي تحتاج إلى أكثر من 40 جالونًا في الدقيقة وتحت ضغوط تتجاوز 4500 رطل لكل بوصة مربعة. سيشير معظم المصنّعين إلى استخدام مضخات الريشة لأنظمة الزراعة الدقيقة ببساطة لأن هذه المضخات توفر أداءً ثابتًا دون الاهتزازات المزعجة التي تُلاحظ عادةً عند ضغوط أقل من 2500 رطل لكل بوصة مربعة. ولا تنسَ التحقق من مواصفات المصنّع فيما يتعلق بكثافة السوائل بالمقارنة مع درجات الحرارة الفعلية في الموقع الذي تعمل فيه المعدات. يتجاهل الكثير من الناس هذه الخطوة وينتهي بهم الأمر إلى مشاكل لاحقًا.
تؤثر لزوجة السوائل الهيدروليكية تأثيرًا كبيرًا على كفاءة عمل المضخات ومدة عمر المكونات. عندما تنخفض اللزوجة إلى أقل من 10 سنتيستوك عند درجات الحرارة التشغيلية العادية، فإنها لا توفر تزييتًا كافيًا، مما قد يسرّع من التآكل في المضخات ذات التروس، أحيانًا بنسبة تصل إلى 40 بالمئة وفقًا لما ذكره مجلة Fluid Power Journal العام الماضي. وعلى الجانب الآخر، عندما تتجاوز اللزوجة 100 سنتيستوك، فإن ذلك يؤدي فعليًا إلى زيادة استهلاك الطاقة في المضخات الغاطسة لأن المحركات يجب أن تعمل بجهد أكبر، عادةً ما بين 15 إلى 20 بالمئة إضافية من الطاقة. خذ على سبيل المثال هذه الدراسة الحقيقية: قام مزارع باستخدام زيت ISO VG 32 بدلًا من النوع الموصى به ISO VG 46 خلال موسم الحصاد عندما بلغت درجات الحرارة حوالي 95 درجة فهرنهايت. ما النتيجة؟ تعطلت المحامل قبل الأوان بشكل كبير، حيث انخفض عمرها الافتراضي بنحو الثلثين مقارنة بما كان سيحدث مع استخدام مواصفات السوائل الصحيحة.
يحدد مؤشر لزجة السائل (VI) استقراره الحراري ، مع زيوت هيدروليكية عالية الجودة تقدم مؤشرات VI فوق 140. الاختبارات الميدانية تظهر:
| مدى درجة الحرارة | VI 100 السائل | VI 150 السائل |
|---|---|---|
| 32 درجة فهرنهايت إلى 122 درجة فهرنهايت | تغير في اللزوجة بنسبة 68٪ | 22٪ تغير في اللزوجة |
| من 122°F إلى 158°F | 81% تغير في اللزوجة | 33٪ تغير في اللزوجة |
تحتفظ السوائل عالية VI باللزوجة المثلى (15 25 cSt) عبر التحولات الموسمية ، مما يمنع التجويف أثناء البدء البارد وانخفاض الضغط تحت ذروة الأحمال الصيفية.
تحدد شركات تصنيع معدات الزراعة الرائدة ما يلي:
إن الانحراف عن هذه النطاقات يؤدي إلى إبطال 78% من مطالبات الضمان المتعلقة بالأعطال الهيدروليكية، وفقًا لبيانات الخدمة الصادرة عن الوكلاء في عام 2022.
واجه مزرعة ذرة في وسط الغرب الأمريكي ثلاث حالات استبدال للمضخة خلال موسم واحد بعد استخدام زيت AW-32 عام في مضخات مكبس محورية جديدة مصممة للعمل بسائل HV-46. وكشف تحليل السائل عن:
أدى التحول إلى زيت صناعي HV-46 إلى تقليل وقت التوقف بنسبة 83% وزيادة متوسط الوقت بين الأعطال (MTBF) من 1,200 إلى 2,800 ساعة.
يُعد اختيار معدل التدفق الصحيح (لتر/دقيقة) وضغط التشغيل (بوحدة البار) أمراً ضرورياً لضمان قدرة المضخات الهيدروليكية على تلبية متطلبات التطبيقات الزراعية المختلفة.
س: ما هي أكثر المضخات الزيتية الهيدروليكية شيوعاً المستخدمة في الآلات الزراعية؟
ج: الأنواع الأكثر شيوعاً هي مضخات التروس، ومضخات البستون، ومضخات الريشة.
س: أي نوع من المضخات الهيدروليكية مناسب للمهام العاملة بضغط عالٍ؟
ج: تعد مضخات البستون مناسبة للمهام العاملة بضغط عالٍ، مثل تلك المستخدمة في حصادات الدمج.
س: كيف يؤثر لزوجة السائل على أداء المضخة؟
أ: تؤثر لزوجة السوائل على التزييت، والتآكل، واستهلاك الطاقة في المضخات.
جميع الحقوق محفوظة © 2025 شركة الفائزون بالتجارة المحدودة، باودينغ. - سياسة الخصوصية
