محمل

تعريفًا بالموضوع، المحمل ، هو عنصر ميكانيكي يُستعمل في الآلات لتقييد الحركة النسبية بين الأجزاء، بحيث يسمح فقط بالحركة المطلوبة، ويقلل من الاحتكاك بين الأجزاء المتحركة. تتفاوت تصاميم المحامل بحسب الوظيفة، فقد تسمح بالحركة الخطية الحرة، أو بالدوران حول محور ثابت، أو قد تُقيّد الحركة تمامًا من خلال التحكم في اتجاه القوى العمودية المؤثرة على الأجزاء المتحركة. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
كذلك، تلعب المحامل دورًا أساسيًا في تسهيل الحركة المطلوبة في الآلات من خلال تقليل الاحتكاك إلى الحد الأدنى. وتُصنّف المحامل عادةً حسب نوع التشغيل، أو طبيعة الحركة المسموح بها، أو اتجاه الأحمال (القوى) المؤثرة على الأجزاء المتصلة بها. مصطلح "bearing" مشتق من الفعل الإنجليزي "to bear"، والذي يعني "يحمل" أو "يدعم"، إذ إن وظيفة المحمل هي تمكين أحد الأجزاء من دعم جزء آخر.
إضافةً إلى ذلك، أبسط أنواع المحامل هي الأسطح الحاملة، وهي أجزاء مقطوعة أو مشكّلة داخل قطعة ميكانيكية، وتتحكم بدرجات متفاوتة في الشكل والحجم والخشونة والموقع. أما المحامل الأكثر تعقيدًا فهي أجهزة مستقلة تُركّب داخل الآلة أو في أجزائها. وتُستعمل محامل دقيقة عالية الجودة في التطبيقات التي تتطلب أداءً فائقًا، ويستلزم تصنيعها معايير تقنية متقدمة جدًا، ما يجعلها من أكثر مكونات الآلة تطورًا.
الاحتكاك
وفي هذا السياق، المواد، يستغل طبيعة المادة المستعملة في المحمل. مثلا تستعمل اللدائن في المحامل لتقليل الاحتكاك في السطوح.
من جهة ثانية، الشكل، حيث يعطي الشكل الكروي أو الأسطواني ميزة تقليل الاحتكاك، أو بتشكيل المحامل الانثنائية.
وفي هذا السياق، إن تقليل الاحتكاك في المحامل هو مهم من أجل الكفاءة، من أجل تقليل الاهتراء وليتيح الاستخدام المطول عند سرعات عالية لتجنب التسخين الزائد وانهيار المحامل السابق لأوانه. يمكن للمحمل أن يقلل من الاحتكاك بفضل شكله، ومواده، وبوجود مائع بين السطوح أو بفصل السطوح بحقل مغناطيسي.
وفي هذا السياق، الحقل، يستغل الحقول الكهرومغناطيسية مثل الحقول المغناطيسية لإبقاء السطحين الصلبين دون تلامس.
- انظر كذلك
- ميكانيكا التلامس
- محمل رئيسي
- محمل انزلاقي
- دحرجة ميكانيكية
إضافةً إلى ذلك، جمع لهذه الوسائل يمكن استخدامها في المحمل ذاته. مثال عن ذلك هو استخدام القفص من اللدائن، ويفصل بين المدحرجات، مما يقلل من الاحتكاك بفضل شكلها درجة إنهائها.
من جهة ثانية، المائع، يستغل اللزوجة المنخفضة لطبقة من المائع مثل المزلق أو كوسط مضغوط لإبقاء السطحين الصلبين دون تلامس، أو بإنقاص القوى الناظمية بينها.
المواد
كذلك، كانت أولى المحامل البسيطة ومحامل عناصر التدحرج مصنوعة من الخشب، تلاها بسرعة استخدام البرونز. صُنعت المحامل على مر التاريخ من الكثير من المواد، منها السيراميك، الياقوت، الزجاج، الصلب، البرونز، والمعادن الأخرى. كما تُستعمل اليوم محامل بلاستيكية مصنوعة من النايلون، بولي أوكسيميثيلين، بولي تترافلوروإيثيلين (تيفلون)، و جداً إلى جانب مواد أخرى.
مبادئ العمل
- المحامل ذات العناصر الدحروجية مثل محمل ذو كريات والمحامل الدحروجية.
- .
- يقوم فيه الغاز أو السائل بحمل الأحمال.
- يقوم حقل مغناطيسي بحمل الأحمال.
- .
إضافةً إلى ذلك، المحمل البسيط ويعرف كذلك بمزيد من التخصيص: جلبة (bushings)، محمل انزلاقي، محمل بجلبة.
يوجد 6 مبادئ عامة لعمل المحامل على الأقل:
المواد الشائعة في صناعة المحامل
من جهة ثانية، يصنع صانعو الساعات ساعات مزينة بـ"أحجار كريمة" باستخدام محامل مصنوعة من الياقوت لتقليل الاحتكاك، مما يُساهم في تحسين دقة ضبط الوقت. حتى المواد الأساسية يمكن أن تتمتع بمتانة رائعة. فالمحامل الخشبية، مثلًا، لا تزال تُستعمل في الساعات القديمة أو في الطواحين المائية حيث يوفر الماء التبريد والتشحيم.
الأنواع
التصميم
علاوةً على ذلك، توجد أنواع وتصاميم متعددة جدًا من المحامل، وذلك لتلبية متطلبات التطبيقات المختلفة بشكل دقيق، وتحقيق أعلى كفاءة واعتمادية ومتانة وأداء ممكن.
إضافةً إلى ذلك، ولتقليل الاحتكاك، يُستعمل التشحيم، حيث تتوفر المواد المُزَلِّقة بأشكال مختلفة تشمل السوائل، والمواد الصلبة، والغازات. ويتم اختيار نوع المادة المُزَلِّقة اعتمادًا على طبيعة التطبيق وظروف التشغيل مثل درجة الحرارة، الحمل، وسرعة الدوران.
وفي هذا الصدد، تُستعمل المحامل الدوّارة (Rotary Bearings) لتثبيت الأجزاء الدوّارة مثل الأعمدة (shafts) أو المحاور (axles) داخل الأنظمة الميكانيكية، وتعمل على نقل الأحمال المحورية (axial) والأحمال الشعاعية (radial) من مصدر الحمل إلى البنية التي تدعمه. أبسط أنواع المحامل هو المحمل الانزلاقي، ويتكوَّن من عمود يدور داخل فتحة.
وعلى صعيد آخر، أما في و ، فيُستعمل عناصر دحرجة مثل الكرات أو الأسطوانات ذات المقطع العرضي الدائري لتقليل الاحتكاك الانزلاقي، حيث توضع هذه العناصر بين الحلقات أو محاور الدوران ضمن تجميع المحمل.
الحركات
- الحركات الشائعة التي تسمح بها المحامل تشمل:
- الدوران الشعاعي، مثل دوران العمود.
- الحركة الخطية، مثل حركة درج.
- الدوران الكروي، مثل مفصل الكرة والتجويف (ball and socket joint).
- حركة المفصل، مثل حركة الباب أو المرفق أو الركبة.
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟