المعدات الالكتروهيدروديناميكية
يعد التأثير الالكتروهيدروديناميكي نظام صناعي جديد لتحويل الطاقة الكهربائية الى ميكانيكية ذات مردودية عليا، والتي تتم دون تدخل روابط ميكانيكية وسيطة
ومبدأ هذا النظام هو ارسال في كمية سائل موجود في وعاء مفتوح او مغلق نبضات من شحنة كهربائية تم تكوينها خصيصا حول منطقة تكونها تظهر ضغوط هيدروليكية قادرة على تنفيذ عمل ميكانيكي ضروري وتصاحب الظواهر الفيزيائية و الكيميائية المعقدة
توجد في اساس التأثير الالكتروهيدروليكي ظاهرة كانت مجهولة في السابق وهي ارتفاع حاد للمؤثرات الهيدروليكية و الهيدروديناميكية وسعة اثر الصدمة عند تنفيذ الشحنة الكهربائية بالنبضات في سائل، الانحناء الاقصى لجبهة النبض وشكل النبض قريبة من عديمة الدورية
هذا يعني ان العوامل الاساسية التي تحدد ظهور التأثير الالكتروهيدروليكي هي السعات، منحنى الجبهة، شكل وطول النبضة الكهربائية للتيار. وقت النبضة يقاس بالميكروثانية، لذلك فالقوة الحينية لنبضة التيار يمكن ان تصل مئات الاف الكيلوواط. منحنى الجبهة لنبضة التيار التي تحدد نسبة انتشار قناة الشحنة. عند ارسال الجهد الى الكترودات افراغ الشحنة لعدة عشرات من الكيلوواط سعة النبضة للتيار تصل الى عشرات الاف من الامبار. كل هذه الشروط تحدد الارتفاع الحاد والكبير لضغط السائل الذي يقود بدوره الى عامل صدمة ميكانيكية قوية
تنفيذ التأثير الالكتروهيدروليكي مرتبط بتراكم بطيئ نسبيا للطاقة في مصدر طاقة ثم ارساله في لحظة واحدة في سائل
العوامل الاساسية النشطة للتأثير الالكتروهيدروليكي هي الضغط المرتفع والمرتفع الاقصى للنبضات الهيدروليكية التي تقود الى ظهور موجات صدمة بسرعة الصوت وما فوق الصوت. التحرك العام للنبضات لحجم السائل، التي يتم تنفيذها في سرعة تبلغ مئات الامتار في الثانية. عمليات قوية للحصر التي تظهر في شكل نبضات قادرة ان تغطي كميات كبيرة نسبيا من السائل. ارسالات ما فوق الصوتية وما تحت الصوتية. ظواهر ميكانيكية للصدى بـسعة تسمح بعزل متبادل للاجسام الصلبة متعددة المكونات
كل هذه العوامل تمارس تأثيرات مختلفة على السائل والاشياء الموضوعة فيه، تأثيرات فيزيائية وكيميائية متعددة جدا
معدات تكنولوجية
وحدة كهربائية للصدمة الهيدروليكية:
الكتروهيدروليكي :مبدأ الكسر
الى حدود 1 جيغاواط :القوة الحينية للنبضة
الى 10 هرتز i1 :تردد النبضة
واط ˟ 50 هرتز i400 :قوة المولد
الى حدود 10 كيلوواط :استهلاك طاقة
معدات الكتروهيدروديناميكية للبئر:
خصائص:
الطاقة القصوى للنبضة (الشحنة)، 1 ك ج
تردد النبضات، 0،1 – 10 هرتز
الاداة (مفرغ شحنات) غاطس (للبئر):
طول: 2500 مم
قطر، 78 مم
وزن: 20 كلغ
<شروط الكابل: للقدرة العليا بخيط واحد مع عزل التقطع الى حدود 60 كيلوواط
ظروف الاشتغال: ضغط الى حدود 150 جو
مصدر التموين بالطاقة:
قدرة 6 كيلوواط
جهد التموين الثلاثي المراحل 400 فولط/50 هرتز
جهد الخروج 30 كيلوفولط
تيار الشحنة 200 م امبير
التعديل للتيار والجهد.
نموذج البئر:
قدرة الشحنة 1 ك ج
جهد شحنة المكثفات 30 كيلوفولط
تيار الشحنة للمكثفات 200 م أمبير
دائرة معدل للشحنة.
سرعة تنظيف البئر 1-3 متر بالدقيقة
قطر النموذج 76 مم
طول النموذج 2500 مم
تنظيف التراكمات الصلبة على مساحات داخلية للانابيب المعدنية في الآبار
قوة الشحنة 500 ج تردد 1 هرتز
بعد 10 ثوان يقع عزل مكثف للتراكمات من جدار الانبوب.
بعد 15-20 ثانية تكون التراكمات قد انفصلت تماما عن جدار الانبوب.
ماهية العامل الاكتروهيدروليكي
تنفيذ التأثير الالكتروهيدروليكي التراكم البطئ نسبيا للطاقة في مصدر طاقة ثم ارسالها في لحظة واحدة في الفضاء السائل.
العوامل الاساسية النشطة للتأثير الالكتروهيدروليكي هي الضغط المرتفع والمرتفع الاقصى للنبضات الهيدروليكية التي تقود الى ظهور موجات صدمة بسرعة الصوت وما فوق الصوت. التحرك العام للنبضات لحجم السائل، التي يتم تنفيذها في سرعة تبلغ مئات الامتار في الثانية. عمليات قوية للحصر التي تظهر في شكل نبضات قادرة ان تغطي كميات كبيرة نسبيا من السائل. ارسالات ما فوق الصوتية وما تحت الصوتية. ظواهر ميكانيكية للصدى بـسعة تسمح بعزل متبادل للاجسام الصلبة متعددة المكونات.
كل هذه العوامل تمارس تأثيرات مختلفة على السائل والاشياء الموضوعة فيه، تأثيرات فيزيائية وكيميائية متعددة جدا.
قطاعات استعمال التكنولوجيا (المعدات) الالكتروهيدروديناميكية
بفضل خصائص متميزة يمكن للتكنولوجيات الالكتروهيدروديناميكية ان تقوم بشكل ناجع بالمهام التي لا تنفذ او هي تنفذ بصعوبة باستعمال التكنولوجيات التقليدية. تساعد هذه التكنولوجيات على حل مشاكل تصنيع واصلاح الآلات، في الزراعة و تطوير، في البناء واستكشاف المناجم، الصناعات المنجمية والفلزات، في الطب. فيما يلي بعض الامثلة.
في تكنولوجيا تصنيع الآلات
كما هول معلوم في اغلب الاحيان، فان تصنيع الآلات والقطع لها يتحصل عليها عن طريق الصب، الختم، اللحام، الضغط. لنتفحص بعض العمليات الالكتروهيدروديناميكية الناجعة المستعملة في التكنولوجيات المذكورة.
يتم السبك عن طريق صب المعدن السائل في اوعية ذات اشكال تصنع خصيصا. وللقطع الكبرى التي لا تتطلب دقة عالية في احجامها فانها تصب في اوعية تحفر في الارض (في اغلب الاحيان من كوارتز الرمل). بعد ان تتصلب وتبرد لا بد من اخراجها من الشكل، ويتم هذا عن طريق عروة ارتجاجية خاصة. الا انه، الخليط للشكل يحترق ويبقى منه على القطع المصبوبة. من الصعب سحب الاعمدة (اجزاء من الشكل) التي توضع للحصول على الثقوب والمساحات الداخلية. وتكمن الصعوبة في ان العمود محاط بالمعدن السائل ويوجد تحت درجات حرارة مرتفعة جدا، فهو لا فقط يحترق اكثر بل هو مصنوع من مادة اكثر صلابة. وعادة ما يكون تنظيف ذوبان الخليط للشكل المحترق من طرف عامل يلبس قناعا واقيا للتنفس ويستعمل المطرقة الناقرة الثقيلة (عمل مضر بالصحة وضعيف المردودية).
السحق لحالات كسر (ميكانيكي) للماس والمواد الصلبة مثل الالماس، صناعة المسحوق الكيميائي الصرف والتي تتعطل بسبب مقاومة الادوات. من ميزات السحق الالكتروهيدروديناميكي انه يحل كل المشاكل. في غرفة السحق (الرسم 3) توضع كمية من المادة وتقع معالجتها بالماء. بفضل عمل موجات الصدمات يتم تدمير المادة وسحقها. للحصول على جزئيا بالحجم المطلوب يتم وضع غربال في قاع الساحقة. تضمن العملية الالكتروهيدروديناميكية : – تكسير جزئيات من مادة صلبة (الماس، كربون، نتريد، سيراميك، بورون) الى حدود 1-10 ميكرومتر. – الحصول على فقرات حادة لا متغيرة ضرورية لصناعة آلات الكشط (على سبيل المثال ثاقب الماس) – نقاوة كيميائية عالية للمادة المسحوقة (مادة العمل هو الماء).
الزراعة والتطوير
احيانا يكون من المستحيل اخراج صخور خارج المكان التي هي فيه لذلك يتحتم تدميرها على عين المكان. يقود استعمال المتفجرات الى تلوث الحقل بشظايا الانفجار. تضمن التكنولوجيا الالكتروهيدروديناميكية تدمير لصخور ذات احجام من عدة امتار مكعبة دون شظايا. يتم حفر ثقب في الصخر بقطر من 25 مم و طول 500 مم. تملأ الثقوب بالماء ويدخل فتيل التفجير (ممكن من خيطين معزولين بأطراف عارية التي تثبت على فواصل معينة). يدفع بشحنة تكون موجة الصدمة قادرة على خلق انشقاق والتدفق المائي بحركة الشق مع ضمان تدمير وانفجار الصخرة.
المصفيات للآبار لسحب الماء، اثناء العمل تملأ للتهدئة، والنتيجة هو ان التدفق (المردودية) تسقط، عموما الآبار من هذا النوع يقع غلقها لاحقا. تقوم المعالجة الالكتروهيدروديناميكية لمنطقة المصفاة بجهاز خاص لتفريغ الشحنة، الذي يقع انزاله الى البئر، يقوم باعادة الحركة (4). من ناحية اخرى يرتفع عندها التدفق بـ 2،5 – 3 مرات.
البناء
عادة ما تصاحب عملية اعادة اعمار منطقة بمشكل تدمير الاسس من الاسمنت المسلح والهياكل القديمة. يمثل استعمال المتفجرات بدون ايقاف الاشغال وخصوصا داخل البنايات خطرا، لذلك يقع عادة استعمال مطرقة النقر التقليدية. تساعد التكنولوجيا الالكتروهيدروديناميكية على حل هذه المشكلة بدون شظايا واخطار: يتم حفر ثقوب وبالصدمات الالكتروهيدروديناميكية يتم تدمير مجمل البناية الذي يقع من بعد تفكيكه بسهولة وبسرعة (عدة مرات) باستعمال المطارق الناقرة.
مصنوعات معطبة ومستعملة من الاسمنت المسلح
مشلكة المدن الكبرى والمصانع من الاسمنت المسلح هي قبول نسبة 2-5% من الاخطاء فيها. يكون التدمير عبر المنشآت الالكتروهيدروديناميكية هو نفسه الذي يستعمل للقطع المصبوبة في الاشكال التي يقع تنظيفها، ويسمح بعزل واستخراج الحجارة من الاسمنت المسلح والهياكل.
تنظيف التجويف اختبار الكتروهيدروديناميكي لسبك الدقة
المصنوع قبل التنظيف
المصنوع بعد التنظيف
وقت التنظيف من 3 الى 7 دقائق

