طاولة اهتزاز تستخدم على نطاق واسع

أنواع طاولات الاهتزاز

على الرغم من كون طاولة الاهتزاز مستخدمة على نطاق واسع، والمعروفة أيضًا باسم محاكي الزلازل أو طاولة الاهتزاز، تم تصميمها وتطويرها في المقام الأول لمجال علم الزلازل، إلا أنها موجودة في أنواع وأنواع مختلفة.

• طاولات الاهتزاز الميكانيكية: باستخدام تقنية مشابهة لطاولات الاهتزاز الموجودة اليوم، والتي تستخدم الطاقة والمحركات لاهتزاز الأشياء، اعتمدت طاولات الاهتزاز التاريخية فقط على النظم الميكانيكية لاهتزاز الأشياء، مثل التروس والأحزمة أو العمود المرفقي. على الرغم من أن الجودة والنتائج قد تكون أقل، إلا أنها لا تزال تلعب دورًا كبيرًا في التجارب العلمية.
• طاولات الاهتزاز الكهروميكانيكية: هذا النوع المحدد من طاولات الاهتزاز يجمع ويستخدم الطاقة الكهربائية والميكانيكية لتشغيل واهتزاز الجسم الموجود على الطاولة. وهو يفعل ذلك باستخدام محرك كهربائي وآلية دفع محددة توفر نطاقًا من الترددات وسعات متفاوتة.
• طاولات الاهتزاز الهيدروليكية: تعمل هذه الطاولات باستخدام مضخات المكبس وأنظمة التحكم لتوليد أنماط الحركة المرغوبة ومستويات القوة. تتمتع هذه الطاولات بقوة ومرونة عاليتين، مما يجعلها مناسبة لمحاكاة أحجام وشدة الزلازل المختلفة. ميزة واحدة جيدة لطاولات الاهتزاز الهيدروليكية هي القدرة على التحكم في السرعة والسكتات الدماغية. هذا يجعل الطاولة مناسبة للغاية لاختبار كيفية استجابة المباني للزلازل بسرعات مختلفة ومع سكتات دماغية مختلفة.
• طاولات الاهتزاز الكهروديناميكية: كما ذكرنا سابقًا، تجمع طاولات الاهتزاز الكهروميكانيكية بين القوة الكهربائية والميكانيكية لتشغيل عملية الاهتزاز، وتشبه الطاولات الهيدروليكية ذلك، ولكن هنا، تعمل الكهرباء على تشغيل العملية. تستخدم هذه الطاولة محركًا ودفعًا لتوفير مجموعة واسعة من حركات وأنماط الاهتزاز. أحد أكثر الأشياء إثارة للاهتمام حول طاولات الاهتزاز الكهروديناميكية هو إمكانية برمجتها لتكرار الزلازل التي حدثت في الحياة الواقعية. يساعد ذلك الباحثين على دراسة كيفية تصرف المباني خلال الزلازل الحقيقية ويساعدهم على تحسين التصاميم لجعلها أفضل.
• طاولات الاهتزاز المركبة: تجمع بعض طاولات الاهتزاز بين آليتين اهتزاز أو أكثر. على سبيل المثال، يمكن أن تكون مزيجًا من الجامعة الميكانيكية والهيدروليكية أو مزيجًا من الهيدروليكية والكهروديناميكية. تتميز طاولات الاهتزاز المركبة هذه بالمرونة. فهي قابلة للتكيف مع متطلبات البحث والاختبار المختلفة.

مواصفات وصيانة طاولات الاهتزاز

المواصفات

• قدرة التحميل:

  الوزن الذي يمكن لطاولة الاهتزاز تحمله دون التأثير على الأداء. بالنسبة لطاولة الاهتزاز، قد يتراوح هذا من 100 كجم إلى 10000 كجم.

• حجم الطاولة:

  أبعاد سطح طاولة الاهتزاز. يحدد الحجم حجم الجسم الذي يمكن وضعه على الطاولة. يمكن أن يكون، على سبيل المثال، 2 مترًا في 2 متر.

• الإطار:

  البنية الأساسية لطاولة الاهتزاز. يدعم الجهاز ويحافظ على التوازن. تحدد مادة وحجم الإطار قوته واستقراره، شبيهة بإطار طاولة الاهتزاز. على سبيل المثال، قد يتكون من الفولاذ مع مقطع عرضي مستطيل.

• نظام الإثارة:

  المكون الذي يتسبب في تحرك الطاولة. بالنسبة لطاولات الاهتزاز، قد يكون منشطًا هيدروليكيًا أو هوائيًا أو محركًا كهربائيًا.

• نطاق التردد:

  نطاق الترددات التي يمكن لطاولة الاهتزاز التذبذب فيها. إنه مقياس لقدرة طاولة الاهتزاز على إعادة إنتاج أنواع الحركة المختلفة. يمكن أن يكون، على سبيل المثال، من 0.1 هرتز إلى 5 هرتز.

• سعة السكتة الدماغية:

  المسافة التي تتحركها طاولة الاهتزاز من موضعها المركزي. تشير إلى شدة اهتزاز طاولة الاهتزاز. يمكن أن تكون في حدود 10 مم إلى 500 مم.

• نظام التحكم:

  النظام الإلكتروني الذي ينظم أنشطة طاولة الاهتزاز. يشمل ذلك سرعة وتوجيه وتردد التذبذب. من المحتمل أن يعمل نظام التحكم من خلال واجهة رقمية أو برنامج كمبيوتر.

• مصدر الطاقة:

  مصدر الطاقة المطلوب لتشغيل طاولة الاهتزاز. في معظم الحالات، تكون الكهرباء، والتي تأتي من الشبكة أو مولد منفصل.

• نظام اكتساب البيانات:

  نظام جمع البيانات والقياس يستخدم لتسجيل وتحليل الإشارات التي تنتجها طاولة الاهتزاز. يشمل معدل أخذ العينات والدقة ووظائف الاتصال.

الصيانة

من الضروري إجراء صيانة منتظمة لطاولة الاهتزاز للحصول على أفضل أداء وعمر أطول وأمان. يشمل ذلك عمليات الفحص الروتينية والصيانة الوقائية.

• الصيانة الوقائية:

  تضمن الصيانة الوقائية عمل طاولة الاهتزاز بشكل جيد. وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة، قم بتزييت أي أجزاء متحركة، بما في ذلك البكرات والمحامل، بشكل منتظم. للتأكد من عدم وجود ارتفاع في درجة الحرارة، تأكد من وجود التزييت المناسب وتدفق الهواء. حافظ على نظافة طاولة الاهتزاز. احرص على الحفاظ على مساحة السطح والفجوات والمداخل خالية من أي حطام أو غبار. عند العمل مع أي مواد كيميائية، تأكد من اتباع الإرشادات المقدمة. يشمل ذلك التعامل والتخلص والتخزين.

• الفحص الدوري

  قم بفحص طاولة الاهتزاز من حين لآخر للتعرف على أي مشكلات محتملة وحلها في أسرع وقت ممكن. تحقق من وجود أي تآكل أو تمزق في الأجزاء الميكانيكية، مثل الأحزمة والوصلات والمحامل. تأكد من ثبات أي أجزاء فضفاضة، وقم بإحكام أي مثبتات فضفاضة. استبدل أي مكونات متدهورة أو مهترئة. تحقق من وجود أي مشكلات كهربائية عند استخدام طاولات الاهتزاز الكهربائية. يشمل ذلك فحص اتصالات الأسلاك ووظائف المحرك ومصدر الطاقة.

سيناريوهات تطبيق طاولات الاهتزاز

تُستخدم طاولات الاهتزاز على نطاق واسع في مجالات الدراسة والتطبيقات الهندسية المختلفة، وخاصة لفهم والتحكم في آثار الاهتزاز أو الزلازل على أنواع مختلفة من الهياكل والتربة.

• الهندسة الجيوتقنية: تُستخدم طاولات الاهتزاز على نطاق واسع في دراسات تفاعل التربة والبنية. يمكن للباحثين التحقيق في كيفية تصرف أنواع مختلفة من الأساسات عند ربطها بمختلف ملفات التربة. هذا مفيد بشكل خاص لفهم فعالية تقنيات تحسين التربة، مثل الخلط العميق أو التعديل الهندسي.
• الهندسة الإنشائية: تُستخدم طاولات الاهتزاز بشكل شائع لمحاكاة الأحمال الزلزالية الواقعية على الهياكل. يمكن للباحثين والمهندسين اختبار أنواع مختلفة من المباني والجسور والبنية التحتية الأخرى في ظروف اهتزاز خاضعة للرقابة لدراسة آليات الفشل، والتحقق من صحة رموز التصميم، وتطوير استراتيجيات تصميم مقاومة للزلازل.
• اختبار المواد: تُستخدم طاولات الاهتزاز أيضًا لاختبار مواد البناء تحت ظروف تحميل زلزالية محاكاة. من خلال تعرض هذه المواد، مثل الخرسانة والصلب والمواد المركبة، للزلازل المحاكاة، يمكن للباحثين التحقيق في سلوكها الميكانيكي وتحديد أوضاع الفشل المحتملة.
• أنظمة التحكم التكيفية: تُستخدم طاولات الاهتزاز على نطاق واسع في تطوير أنظمة التحكم التكيفية لحماية الهياكل من الزلازل. يمكن أن تستند هذه الأنظمة إلى التعليقات من المستشعرات المدمجة في هيكل الاختبار أو على سجلات الحركة الأرضية في الوقت الفعلي.
• الأغراض التعليمية: تُستخدم طاولات الاهتزاز أيضًا على نطاق واسع للأغراض التعليمية في الهندسة الإنشائية وهندسة الزلازل. غالبًا ما تستخدم الجامعات ومؤسسات البحث طاولات الاهتزاز للتدريب العملي وورش العمل للطلاب والمهنيين في مجالات الهندسة المدنية وعلم الزلازل.

اختيار طاولة الاهتزاز المناسبة

عند شراء طاولة اهتزاز زلزالية للبيع، من الضروري النظر في العديد من المعلمات التي يمكن أن تؤثر على جودة وأداء طاولة الاهتزاز. عامل أساسي هو النظر في سعة حمولة الطاولة والوزن. إذا تم استخدام طاولة اهتزاز بسعة حمولة متوسطة مع نموذج تجريبي ذو وزن مرتفع، فقد تنكسر أو تسبب ضررًا لطاولة الاهتزاز. الغرض الأساسي من طاولة الاهتزاز هو تكرار سيناريوهات الزلازل على نماذج مختلفة. وبالتالي، فإن توافق الأبعاد ضروري. يجب أن تتناسب طاولة الاهتزاز أو المنصة مع عينة الاختبار بشكل مثالي. يجب أن يشمل نطاق تردد طاولة الاهتزاز الترددات الطبيعية لعينة الاختبار لضمان الاقتران والاستجابة الفعالين.

شيء أساسي آخر هو الحركة الموحدة لتجنب الإجهاد أو التلف أو الفشل. الحركة الموحدة تعني أن جميع أجزاء النموذج تخضع لنفس مستوى القوة أو الإجهاد. هناك أنظمة قيادة مختلفة لطاولات الاهتزاز، مثل الهيدروليكية والكهرومغناطيسية، التي تعمل لأغراض مختلفة. يساعد نظام التخميد لطاولة الاهتزاز على التحكم في تذبذب عينة الاختبار أثناء المحاكاة، مما يضمن أن تكون الاستجابة واقعية وتمثل الأحداث الزلزالية الفعلية. يساعد نظام التخميد على امتصاص وطرد الطاقة، مما يمنع التذبذب المفرط وتشويه النموذج.

يجب على المشترين أيضًا النظر في نظام اكتساب البيانات لطاولة الاهتزاز. يشتمل هذا النظام عادةً على مستشعرات وعجلات قياس التسارع ومكونات إلكترونية تسجل وتراقب المعلمات ذات الصلة مثل القوة والإزاحة والتسارع والوقت. يجب أن تتطابق محاكاة طاولة الاهتزاز مع السيناريو الذي يختبره المشتري. تم تصميم بعض الطاولات لتكرار أنواع معينة من الزلازل فقط، مثل الزلازل الناتجة عن التصدع أو الزلازل بين الصفائح.

أخيرًا، يجب على المشترين النظر في الحد الأقصى والحد الأدنى للتردد الذي يمكن لطاولة الاهتزاز العمل به. سُتُدرج بعض الشركات المصنعة نطاقات تردد مختلفة لكل طاولة. كلما زاد نطاق تردد طاولة الاهتزاز، كان ذلك أفضل.

أسئلة وأجوبة حول طاولة الاهتزاز

س1: ما هي الصناعات التي تستفيد من طاولة اهتزاز الذهب؟

ج1: تستخدم صناعة معالجة الأغذية طاولات الاهتزاز لمراقبة الجودة. بينما تستخدم صناعة البناء للاختبار المواد محاكاة الزلازل. تشمل الصناعات الأخرى التي تستخدم طاولات الاهتزاز صناعات الفضاء والإلكترونيات والسيارات.

س2: ما هي حدود طاولة الاهتزاز؟

ج2: الحد الأساسي لطاولة الاهتزاز هو الحجم والمقياس، مما يؤثر على مستويات المحاكاة وشدة التمارين. أيضًا، يمكن أن تحد التمويل والموارد من قدرات طاولة الاهتزاز. تشمل القيود الأخرى خبرة الفنيين ومعايرة المعدات.

س3: ما هي ميزات طاولة الاهتزاز التي يجب مراعاتها عند الشراء؟

ج3: نظام القيادة ومادة سطح السرير والأبعاد هي ميزات أساسية يجب مراعاتها. تؤثر كل ميزة على الأداء وملاءمة المهام المحددة ومراقبة الجودة في وظائف طاولة الاهتزاز.

س4: كيف تختبر طاولة الاهتزاز أنواعًا مختلفة من المواد؟

ج4: تؤثر مساحة سطح طاولة الاهتزاز وأبعادها على ما إذا كانت يمكنها اختبار المواد. تُوضع المواد على السطح وتُهتز بترددات مختلفة لملاحظة كيفية تفاعلها عند الاهتزاز. يمكن للطاولة تغيير السعة لتحليل سلوك مواد مختلفة.