كيفية تشخيص وإصلاح المشاكل الشائعة في المحركات الصناعية

الأدوات الأساسية لتشخيص أعطال المحركات الصناعية

أجهزة القياس المتعددة (Multimeters) وأجهزة اختبار العزل

في تشخيص أعطال المحركات الصناعية، تُظهر أجهزة القياس المتعددة تفوقاً حقيقياً لأنها قادرة على فحص الجهد الكهربائي ومستويات التيار والممانعة كلها في وقت واحد. عندما يقوم الفنيين بإجراء هذه القياسات، فإنهم يحصلون على فكرة واضحة عن الحالة الفعلية للمحرك وما قد يكون خاطئاً تحت السطح. تظهر مشاكل مثل الدوائر القصيرة أو الوصلات الكهربائية المعيبة بشكل واضح من خلال هذه الاختبارات. هناك أيضاً أجهزة قياس العزل التي تُعد بنفس القدر من الأهمية لفحص ما إذا كان عزل المحرك لا يزال سليماً. وهذا أمر بالغ الأهمية، لأن العزل التالف يؤدي إلى أعطال كهربائية خطرة على المدى الطويل. كما أصبحت أجهزة القياس المتعددة الحديثة مزودة بخصائص مفيدة أيضاً. تحتوي العديد منها على وظيفة التحديد التلقائي التي تقوم بضبط النطاق تلقائياً، وبعضها حتى تسجل البيانات بمرور الوقت. يجد الفنيون أن هذه الأدوات مفيدة للغاية في اكتشاف مشاكل المحركات المعقدة قبل أن تتحول إلى مشاكل كبيرة على أرضية المصنع.

معدات التصوير الحراري

تعمل معدات التصوير الحراري بشكل ممتاز لاكتشاف المشاكل في المحركات الصناعية قبل أن تتحول إلى مشكلات كبيرة. عندما تلتقط هذه الكاميرات مناطق ساخنة، فإنها تُظهر بشكل أساسي الأماكن التي قد تحتوي على مشكلات كهربائية أو ميكانيكية مخفية والتي كانت ستظل غير مُكتشفة حتى يحدث عطل تام. تساعد الاختلافات في درجات الحرارة المعروضة على الشاشة الفنيين في تحديد الأجزاء التي تعمل بدرجة حرارة مرتفعة للغاية، وهو أمر بالغ الأهمية عند محاولة الحفاظ على أداء المحركات بأفضل حال. تميل المصانع التي تستخدم التصوير الحراري كجزء من الفحوصات الدورية إلى مواجهة توقفات أقل وإتمام أعمال الصيانة بشكل أسرع. تُظهر الخبرة العملية من مديري المصانع أن إدراج عمليات المسح الحراري في الإجراءات القياسية يُحقق عوائد مجزية على المدى الطويل، حيث يمنع إجراء إصلاحات مكلفة للمحركات ويتفادى تلك الانقطاعات المفاجئة غير المرغوب فيها أثناء فترات الإنتاج.

أدوات تحليل الاهتزاز

تلعب أدوات تحليل الاهتزاز دوراً أساسياً في اكتشاف المشاكل المتعلقة بالمحركات، مثل حدوث عدم اتجاه، أو عدم توازن، أو بدء تدهور في حالة المحامل. من خلال دراسة سلوك الاهتزازات والتواتر الناتجة عنها، تساعد هذه الأدوات في إنشاء نقاط مرجعية لحالة التشغيل الطبيعية. يمكن للعاملين الفنيين بعد ذلك مراقبة التغيرات التي تطرأ على هذه المؤشرات مع مرور الوقت وإصلاح المشاكل قبل أن تتفاقم. عندما ندمج تعلم الآلة (Machine Learning) في تحليل الاهتزازات، فإننا نرفع صيانة المعدات التنبؤية إلى مستوى جديد تماماً. إذ يبدأ النظام بإرسال إشعارات مبكرة حول النقاط المحتملة للمشاكل، ويقترح حتى ما قد يحتاج إلى إصلاح. بالنسبة للعمليات الصناعية، يجعل هذا النوع من الترقية التكنولوجية المحركات أكثر موثوقية، لأنها تكتشف الأعطال المحتملة قبل أن تحدث فعلياً. كلما قلّت فترات التوقف غير المتوقعة، قلّت خسائر الإنتاج، وازدادت مدة عمر المحركات عموماً، لأن المشاكل تُكتشف مبكراً بدل الانتظار حتى تحدث أضرار كبرى.

في الختام، يعد الاستثمار في أجهزة قياس متعددة، وأجهزة اختبار العزل، ومعدات التصوير الحراري، وأدوات تحليل الاهتزاز أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على المحركات الصناعية. تُحسّن هذه الأدوات من دقة التشخيص، وتضمن صيانة استباقية، وتؤدي في النهاية إلى تحسين الموثوقية التشغيلية.

حل مشاكل تشغيل المحركات الصناعية

التحقق من مصدر الطاقة والاتصالات

الحصول على مصدر طاقة مناسب للمحرك ليس فقط مهماً، بل هو ضروري للغاية إذا أردنا تجنب تلك الفشلات المحبطة عند التشغيل. عندما يكون هناك عدم تطابق في الجهد الكهربائي، تحدث المشاكل بسرعة كبيرة، إما أن يكون الجهد منخفضاً جداً فيعاني المحرك من أجل التشغيل، أو مرتفعاً جداً مما قد يؤدي إلى حرق المكونات الداخلية بشكل حرفي. وبالإضافة إلى ذلك، لا ننسى تلك الاتصالات الكهربائية التي يجب أن تكون متينة وراسخة. فالاتصالات غير المحكمة تؤدي إلى انخفاض الجهد الكهربائي وأعطال عشوائية تمنع تشغيل المحرك بشكل صحيح. تشير البيانات الصناعية إلى أن المحركات ذات الاتصالات الجيدة تدوم لفترة أطول بكثير من تلك التي تُهمل مع مرور الوقت. ولذلك، يجب أن تكون الفحوصات الدورية وتشديد الطرفيات المترهلة جزءاً من كل جدول صيانة.

تشخيص مشاكل المفتاح الكهربائي وال퓨ز

تعمل المفاتيح الكهربائية والصمامات كحراس عند بوابة الأنظمة الكهربائية، حيث تمنع حدوث مشاكل قد تؤدي إلى تلف المحركات بسبب زيادة الحمل أو الدوائر القصيرة. بدون هذه المكونات، تكون المحركات عرضة للتلف الجسيم عند حدوث أي خلل في النظام. عندما تبدأ هذه المكونات الوقائية في التصرف بشكل غير طبيعي، يحتاج الفنيون إلى التحقق مما إذا كانت قد انفجرت بالفعل أو فشلت ببساطة، ثم إعادة تعيينها يدويًا إذا أمكن ذلك. يعلم معظم الكهربائيين أن الالتزام بتوصيات الكود الكهربائي الوطني يُحدث فرقًا كبيرًا. تساعد الفحوصات الدورية كل بضعة أشهر في الحفاظ على عمل هذه الأجهزة الحامية بشكل صحيح، مما يمنع توقف المحركات بشكل غير متوقع. بل إن بعض المنشآت تضع في جداولها الفحص كل ثلاثة أشهر للاطمئنان على سلامتها مسبقًا.

تشخيص مشكلات التلوث

غالبًا ما تؤدي الغبار والرطوبة والمواد الكيميائية المختلفة إلى تعطيل عمليات المحرك وتقليل عمره الافتراضي. عندما تدخل هذه المواد إلى داخل المحرك، فإنها تتسبب في تآكل القطع بمرور الوقت، مما يؤثر على كفاءة عمل المحرك ومدة استمراره قبل الحاجة إلى استبداله. للحفاظ على سير العمليات بسلاسة، يقوم العديد من المنشآت بتثبيت ختم أفضل حول غلاف المحرك والالتزام بروتينات تنظيف دورية. لاحظ الخبراء في الصناعة أن الحفاظ على المحركات خالية من هذه الملوثات يؤدي إلى تحسين الأداء العام وخفض معدل الأعطال. باختصار، فإن الصيانة البسيطة تحدث فرقًا كبيرًا في موثوقية المحركات في البيئات التصنيعية حيث تؤدي تكاليف توقف العمليات إلى خسائر مالية.

معالجة مشاكل ارتفاع درجة حرارة المحركات الصناعية

ظروف الحمل الزائد والحلول

من المعروف أن المحركات الصناعية تميل إلى الارتفاع الشديد في درجة الحرارة بشكل رئيسي بسبب ظروف الحمل الزائد، والتي تحدث عندما يعمل المحرك بما يتجاوز ما تم تصميمه له. ويساعد اكتشاف هذه المشكلات مبكرًا وإجراء تعديلات مثل ضبط الأحمال أو تعديل العمليات في منع التلف الجسيم قبل حدوثه. تلعب أنظمة الحماية الحرارية دورًا مهمًا للغاية في هذا السياق حيث تقوم بفصل التيار الكهربائي عندما تصل درجات الحرارة إلى مستويات مرتفعة جدًا، مما يحمي المحرك من الاحتراق. ومع ذلك، يجب أن يتم اختيار هذه الأجهزة الأمنية بمقاس مناسب ولها تركيب صحيح، وإلا فإنها لن تعمل بالشكل المطلوب. تشير تحليلات بيانات الأعطال إلى أن العديد من حالات تعطل المحركات تنتج في الواقع عن أحمال زائدة طويلة الأمد، لذا فإن معالجة المشكلات بشكل سريع تحدث فرقًا كبيرًا في الحفاظ على سير العمليات التشغيلية بسلاسة.

فحوصات نظام التهوية والتبريد

تلعب أنظمة التبريد دوراً كبيراً في منع محركات المصانع من التسخين المفرط. من المهم جداً توفير تدفق هواء كافٍ عبر تلك القنوات التهوية لتجنب حدوث أعطال حرارية. يحتاج الفنيون خلال الصيانة الدورية إلى التأكد من أن المراوح تعمل فعلاً وليس مغلقة بالغبار أو الرواسب الأخرى المتراكمة مع مرور الوقت. تحدد معظم كتيبات المصانع بدقة كمية تدفق الهواء المطلوبة لكل محرك وفقاً لحجمه وقدرته على التحمل. على سبيل المثال، قد يحتاج محرك قياسي بقوة 5 أحصنة إلى حوالي 400 قدم مكعب في الدقيقة من تهوية هوائية. الالتزام بهذه المواصفات لا يعني فقط الالتزام بالقواعد، بل يعني أيضاً الحفاظ على تشغيل المعدات بسلاسة وتجنب الأعطال المكلفة لاحقاً.

تحليل فشل المكونات

عندما تبدأ المحركات الصناعية في إظهار علامات ارتفاع درجة الحرارة، يصبح من المهم جداً تشغيل تحليل فشل صحيح لمعرفة ما الذي يحدث بشكل خاطئ مع أجزاء مثل اللفات أو المحامل. غالباً ما يستخدم الفنيون طرقاً مثل تحليل الجذور لحفر أعمق في أسباب حدوث المشاكل في المقام الأول. يسمح هذا الأسلوب لهم بإصلاح ما هو معطل حالياً، كما يضع أيضاً إجراءات صيانة أفضل في المستقبل. يعرف مديرو المصانع من خبرتهم أن قضاء الوقت في التحقيقات المفصلة في حالات الفشل يعود بالنفع على المدى الطويل. تدوم المحركات لفترة أطول وتعمل بسلاسة أكبر لأن الفرق تتعلم بدقة أي المكونات تحتاج إلى مراقبة أوثق أثناء الفحوصات الدورية، مما يجعل النظام بأكمله أكثر موثوقية على مر الزمن.

إصلاح عدم اتساق الحركة في المحركات الصناعية

استكشاف أعطال المُشفِّر (Encoder) وحلقات التغذية الراجعة

تعد المحولات (Encoders) مهمة للغاية لتحقيق تحكم دقيق في الحركة في المحركات الصناعية الكبيرة لأنها توفر معلومات دقيقة حول موقع المحرك وسرعة دورانه. إذا حدث خلل في هذا النظام التغذوي، فقد يبدأ المحرك في التصرف بشكل غير منتظم، مما يسبب اضطراباً في باقي العمليات. عادةً، أبدأ في التعامل مع مشاكل المحولات بالتحقق من الأمور بشكل منهجي خطوة بخطوة. أولاً أتحقق من الاتصالات، ثم اختبر الإشارات، وهكذا حتى نجد السبب الرئيسي للمشكلة.

1. التأكد من أن جهاز التشفير متصل بشكل صحيح ومثبت دون وجود أي تلف فيزيائي.
2. استخدام أدوات التشخيص للتحقق من استمرارية إخراج الإشارة.
3. إعادة معايرة إعدادات جهاز التشفير لتتناسب مع متطلبات النظام.

كما ذكر في الدراسات المتعلقة بالأداء الصناعي، فإن معالجة هذه المشكلات يمكن أن تعزز الكفاءة التشغيلية بشكل كبير من خلال تقليل الحركة الضائعة والأخطاء.

التحقق من إعدادات البرنامج

تعد تهيئة البرمجيات أمرًا بالغ الأهمية لأداء أنظمة التحكم في المحركات بشكل مثالي. يمكن أن تؤثر إعدادات المعلمات غير الدقيقة أو البرمجيات القديمة تأثيرًا كبيرًا على وظيفة المحرك. للحد من هذه المشكلات، أقوم بضمان تكوين البرامج بدقة من خلال:

1. مراجعة إعدادات المعلمات وتعديلها حسب الحاجة.
2. تحديث البرمجيات بانتظام لتتماشى مع أحدث بروتوكولات التحكم.
3. إجراء فحوصات توافق مع مكونات الأجهزة الأخرى لمنع حدوث تعارضات.

تشير رؤى الصناعة إلى أن الحفاظ على تحديث البرمجيات يرتبط بتحسين موثوقية النظام وزيادة كفاءة المحرك.

تقنيات توزيع الحمولة

يُعد توزيع الحمل أمرًا ضروريًا عند استخدام عدة محركات صناعية. فهو يضمن عدم تعرض أي محرك لحمل زائد، مما يمنع التآكل المبكر ويحسن الكفاءة. أستخدم استراتيجيات مختلفة لتحقيق توازن الحمل، مثل:

1. تطبيق خلايا قياس الوزن لمراقبة توزيع الأحمال بشكل متوازن.
2. تعديل سرعات المحركات بناءً على البيانات الفعلية لضمان الحفاظ على التوازن.

أظهرت الدراسات أن تحقيق توازن الحمل بشكل فعّال يؤدي إلى تقليل استهلاك الطاقة وزيادة عمر المحرك. لا يساعد هذا الأسلوب في الحفاظ على الموارد فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة وأوقات التوقف.

تشخيص اهتراء المحمل واستبداده

عادةً ما تعني الأصوات الغريبة التي تأتي من المحركات الصناعية أن هناك مشكلة في المحامل. عند التحقق مما إذا كانت المحامل تالفة، يستمع الفنيون بعناية لتلك الأصوات المميزة مثل صوت الطحن أو الهمس الذي يشير عادةً إلى وجود مكونات تالفة. هناك عدة طرق لتحديد مدى سوء التآكل، مثل تحليل أنماط الاهتزازات أو استخدام أجهزة استشعار الحرارة لكشف مناطق السخونة. يؤدي تركيب محامل جديدة على الفور إلى فرق كبير في الحفاظ على تشغيل المحركات بشكل صحيح. قد يؤدي التأخير لفترة طويلة إلى كارثة للمعدات، وأحيانًا إلى تعطل كامل يكلف آلاف الدولارات لإصلاحه. لقد شهد معظم مديري المصانع حدوث ذلك مرارًا وتكرارًا، حيث أظهرت سجلات الصيانة أن الماكينات أصبحت أكثر هدوءًا وعمليات التشغيل أصبحت أكثر سلاسة بمجرد استبدال المحامل التالفة، مما يثبت لماذا تؤدي الفحوصات الدورية إلى نتائج مربحة على المدى الطويل.

إجراءات تصحيح المحاذاة

يُعد تحقيق التحالف الصحيح أمرًا مهمًا للغاية عندما يتعلق الأمر بتشغيل المحركات الصناعية بسلاسة وحماية جميع الأجزاء المتصلة من التلف غير الضروري. عندما لا تكون الأجزاء محاذاة بشكل صحيح، يرتفع الاحتكاك مع زيادة استهلاك الطاقة، مما يقلل بشكل طبيعي من عمر هذه المحركات قبل الحاجة إلى استبدالها. تُصلح معظم الورش مشاكل المحاذاة باستخدام معدات دقيقة مثل أجهزة الليزر الخاصة بالمحاذاة لأنها توفر دقة جيدة بما يتناسب مع متطلبات العمل. يقوم الفنيون عادةً بفحص المحاذاة أثناء الزيارات الدورية للصيانة، وضبط أي شيء يبدو خارج المسار بحيث لا يضع المحرك ضغطًا إضافيًا على نفسه أو مكوناته. وبحسب ما ذكره العديد من مديري المصانع استنادًا إلى الخبرة الفعلية في خطوط الإنتاج، فإن المحركات التي تظل محاذاة بشكل صحيح تميل إلى أن تكون أقل تكلفة في التشغيل بشكل عام لأنها تستهلك طاقة أقل وتعاني من أعطال أقل بكثير مقارنة بتلك التي لا تكون محاذاة بشكل صحيح.

تحديد مصدر الاهتزاز

معرفة مصدر الاهتزازات عندما تُصدر المحركات أصواتاً غريبة مهمة جداً للحفاظ على صيانة جيدة. عادةً ما تحدث هذه الاهتزازات بسبب عدم الاتزان في التصنيف أو بسبب ترهل القطع مع مرور الوقت أو بسبب التآكل الطبيعي. لكن اكتشاف هذه المشكلات يتطلب اتباع منهجية في الفحص بدل الاعتماد على التخمين. تساعد الأدوات مثل أجهزة تحليل المحركات الديناميكية المتطورة كثيراً في هذا المجال لأنها تكتشف مشكلات لا يمكننا رؤيتها بالعين المجردة. أظهرت الدراسات أن الشركات التي تأخذ على عاتقها تتبع مصادر هذه الاهتزازات بشكل جدي تنجح في تقليل التكاليف المتعلقة بالإصلاحات ويطول عمر معداتها. عندما تواجه الشركات هذه المشكلات الجوهرية قبل أن تتفاقم، يصبح العمل في مصانعها أكثر سلاسة، مما يعني تقليل الأعطال غير المتوقعة وزيادة رضا المشغلين في مختلف الصناعات.

استخدام التشخيصات المدمجة لحل الأعطال

تفسير أكواد الخطأ

تُعد أكواد أخطاء المحركات الصناعية مهمة للغاية عند محاولة معرفة ما الذي يعاني منه الجهاز، لأنها توفر أدلة دقيقة إلى حد كبير حول المشكلة الحقيقية. تشير أكواد الأخطاء الأكثر شيوعاً عادةً إلى أمور مثل ارتفاع درجة حرارة المحركات بشكل مفرط، أو مستويات جهد غريبة، أو اتصالات سيئة في مكان ما داخل النظام، وكلها قد تؤثر بشكل كبير على أداء المحرك. يحتاج أي شخص يعمل على هذه الأنظمة إلى معرفة كيفية قراءة هذه الأكواد وفهمها بشكل صحيح من أجل إصلاح المشاكل بسرعة. إن اكتساب الخبرة في هذا المجال يتطلب الوصول إلى مصادر موثوقة، وخاصة تلك القواعد البيانات القياسية الخاصة بالأكواد التي كانت موجودة لسنوات عديدة. تعمل هذه المواد المرجعية كخريطة طريق لتحديد الأعطال، حيث تساعد الفنيين على تتبع المشكلات خطوة بخطوة وإصلاحها قبل أن تسبب مشاكل أكبر في المستقبل.

أنظمة المراقبة في الوقت الحقيقي

تجعل إعدادات المراقبة في الوقت الفعلي كل الاختلاف عندما يتعلق الأمر باكتشاف المشاكل في المحركات الصناعية قبل أن تتحول إلى مشاكل كبيرة. عندما تتصل الشركات بهذه الأنظمة عبر تقنيات إنترنت الأشياء (IoT)، فإنها تصبح أكثر كفاءة في جمع البيانات وتحليلها، مما يعني أن الصيانة تتم جدولتها بدقة، ويتم إجراء الإصلاحات قبل حدوث الأعطال. لقد شهدت المصانع في مختلف القطاعات الصناعية تحسنًا في نتائج أعمالها بعد تركيب حلول المراقبة هذه، مع تقارير من بعض الشركات عن تقليل وقت التعطل بنسبة تصل إلى 30%. ما يجعل هذه الأنظمة فعالة هو دفعها صانعي القرار للاعتماد على الأرقام الفعلية بدلًا من التخمين. يمكن لفرق الصيانة اكتشاف المشكلات الناشئة مبكرًا والرد بشكل مناسب، مما يؤدي إلى تشغيل المحركات بشكل أكثر سلاسة واستمرارية لفترة أطول.

تنبيهات الصيانة الوقائية

تلعب ميزة التشخيص المُدمجة دوراً أساسياً في إرسال تحذيرات حول الصيانة المطلوبة قبل فشل المحركات بشكل كامل. عندما تُصغي الشركات فعلياً إلى هذه التنبيهات وتُجدول صيانتها وفقاً لذلك، فإنها تُوفّر المال على المدى الطويل. يجد معظم المصانع أن الفحوصات الدورية تُقلل من الإغلاقات المفاجئة وتحافظ على تشغيل المحركات باهظة الثمن لفترة أطول من المتوقع. خذ على سبيل المثال مصانع التصنيع، فعديد منها يُبلّغ عن تقليص فواتير الإصلاح بنسبة تصل إلى النصف بعد تنفيذ أنظمة تنبيه مناسبة. بل ويتمكّن بعضها من تمديد عمر المحركات عدة سنوات فقط من خلال اتباع تلك الإشارات التحذيرية الصادرة عن نظام التشخيص.