رافعة (جهاز)

تُعرّف معايير الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين ( ASME ) B30 ^{[ 1 ]} الرافعات العلوية بأنها وحدة ميكانيكية تُستخدم لرفع أو خفض حمولة معلقة بحرية (غير موجهة). تُستخدم هذه الوحدات عادةً في البيئات الصناعية وقد تكون جزءًا من رافعة علوية.

يُحدد تصميم الرافعة العلوية عادةً من خلال وسيلة الرفع ، وطريقة التشغيل ، ونظام التعليق . وسيلة الرفع هي نوع المكون المستخدم لنقل الحركة الرأسية، وتشمل الحبال السلكية، والسلاسل، والأحزمة الاصطناعية، والحبال. أما طريقة التشغيل فتحدد نوع الطاقة المستخدمة لتشغيل عملية الرفع، وتشمل الطاقة اليدوية، والطاقة الكهربائية، والطاقة الهيدروليكية، والطاقة الهوائية. ويحدد نظام التعليق نوع طريقة التثبيت المستخدمة لتعليق الرافعة، وتشمل الخطاف، والوصلة، والعروة، والعربة، والسطح، والقاعدة، والجدار، والسقف.

الرافعات العلوية الأكثر شيوعًا هي تلك التي تعمل بالطاقة الكهربائية وتستخدم الحبال السلكية أو السلاسل كوسيلة للرفع. ^{[ 2 ]} وقد شاع استخدام كل من الرافعات السلكية والسلاسل منذ القرن التاسع عشر، حيث استخدمت صومعة كراجند فارم الهيدروليكية في نورثمبرلاند، التي اخترعها اللورد أرمسترونج من كراجسايد عام 1884، السلاسل وكانت تعمل بالطاقة المائية. لم يبدأ الإنتاج الضخم للرافعات الكهربائية إلا في أوائل القرن العشرين، وكانت ألمانيا أول من اعتمدها . يمكن أن تكون الرافعة وحدة إنتاج تسلسلي أو وحدة مصممة حسب الطلب. عادةً ما تكون الرافعات المنتجة تسلسليًا أكثر فعالية من حيث التكلفة ومصممة لعمر افتراضي يصل إلى عشر سنوات في تصنيف خدمة الرفع من خفيف إلى ثقيل. أما الرافعات المصممة حسب الطلب فهي عادةً أغلى ثمنًا ومصممة لتصنيف خدمة الرفع من ثقيل إلى شديد. كان يُنظر إلى الرافعات المنتجة تسلسليًا في السابق على أنها مصممة لتصنيفات خدمة الرفع من خفيف إلى متوسط، ولكن هذا تغير منذ الستينيات. ^{[ 3 ]} على مر السنين، انخفض حجم سوق الرافعات المصممة حسب الطلب مع ظهور الرافعات المنتجة تسلسليًا الأكثر متانة. تستخدم ورش الآلات أو ورش التصنيع عادةً رافعة إنتاجية متسلسلة، بينما قد يستخدم مصنع الصلب أو وكالة ناسا عادةً رافعة مخصصة لتلبية متطلبات المتانة والأداء.

تتطلب الرافعات العلوية تركيبًا وتشغيلًا وفحصًا وصيانةً سليمة. عند اختيار رافعة علوية، يجب على المشغلين مراعاة متوسط ​​وقت التشغيل اليومي، ونطاق الأحمال، وعدد مرات التشغيل في الساعة، وفترة التشغيل، وعمر المعدات. تحدد هذه المعايير تصنيف خدمة الرافعة، مما يساعد مُركّبي الرافعات ومستخدميها على فهم عمرها الافتراضي وتطبيقات خدمتها بشكل أفضل. كما تنشر الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين عددًا من المعايير المتعلقة بالرافعات العلوية، بما في ذلك معيار "ASME B30.16 للرافعات العلوية (المعلقة)"، الذي يوفر إرشادات إضافية للتصميم والتركيب والتشغيل والصيانة السليمة للرافعات.

يُعرف مصعد البناء أيضًا باسم مصعد الأفراد، أو مصعد باكهويست، أو المصعد المؤقت، أو مصعد البناء، أو مصعد الركاب، أو مصعد الإنشاءات، ويُستخدم عادةً في مشاريع البناء واسعة النطاق، مثل المباني الشاهقة أو المستشفيات الكبرى. ^{[ 4 ]} للمصعد استخدامات أخرى عديدة. تستخدم العديد من الصناعات الأخرى مصعد باكهويست في عملياتها الدائمة، وذلك لنقل الأفراد والمواد والمعدات بسرعة بين الطابق الأرضي والطوابق العليا، أو بين الطوابق في منتصف المبنى. يوجد ثلاثة أنواع: مصعد المرافق (لنقل المواد)، ومصعد الأفراد (لنقل الأفراد)، ومصعد مزدوج الاستخدام، والذي يمكنه القيام بالأمرين معًا. ^{[ 5 ]}

تتكون رافعة البناء من عربة واحدة أو عربتين (قفصين) تتحركان عموديًا على طول أقسام برج الصاري المتراصة. تُثبّت أقسام الصاري بالهيكل أو المبنى كل 7.62 متر (25 قدمًا ) لزيادة الثبات. وللتحكم الدقيق في حركة الرافعة على طول أقسام الصاري، تستخدم رافعات البناء الحديثة نظامًا آليًا مسننًا يعمل بالجرار، يصعد أقسام الصاري بسرعات مختلفة. 

بينما يتم إنتاج الرافعات بشكل أساسي في أوروبا والولايات المتحدة، تبرز الصين كشركة مصنعة للرافعات التي سيتم استخدامها في آسيا.

في الولايات المتحدة وخارجها، تقوم شركات المقاولات العامة وغيرها من القطاعات الصناعية باستئجار أو تأجير الرافعات لمشاريع محددة. وتوفر شركات التأجير خدمات التركيب والتفكيك والصيانة للرافعات، مما يمنح المقاولين العامين خدمات متكاملة. كما توفر هذه الشركات قطع الغيار والصيانة للمصاعد المتعاقد عليها.

تُستخدم رافعة التعدين (المعروفة أيضًا باسم الرافعة أو الرافعة الملفوفة) [6] في التعدين تحت الأرض لرفع وخفض وسائل النقل ^{داخل نفق المنجم} . وهي تشبه المصعد، وتُستخدم لرفع الأشخاص والمعدات والأحمال المتنوعة.

استُخدمت الطاقة البشرية والحيوانية والمائية لتشغيل رافعات المناجم الموثقة في كتاب أغريكولا " دي ري ميتاليكا" المنشور عام 1556. وكانت محركات البخار الثابتة شائعة الاستخدام لتشغيل رافعات المناجم خلال القرن التاسع عشر وحتى القرن العشرين، كما هو الحال في منجم كوينسي ، حيث استُخدم محرك كورليس رباعي الأسطوانات ذو تركيب متقاطع . ^{[ 7 ]} أما الرافعات الحديثة فتُشغل بمحركات كهربائية، وكانت تُستخدم فيها تاريخيًا محركات التيار المستمر التي تعتمد على محولات الحالة الصلبة ( الثايرستورات )؛ إلا أن الرافعات الكبيرة الحديثة تستخدم محركات التيار المتردد ذات التردد المتغير . ^{[ 6 ]} وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من الرافعات المستخدمة في تطبيقات التعدين: رافعات الأسطوانة، ورافعات الاحتكاك (أو رافعات كوب)، ورافعات بلير متعددة الحبال. ويمكن تعريف الرافعة بأنها أي أداة تُستخدم لرفع المواد الثقيلة.

بكرة تفاضلية