اهمیت نیروی بازگشتی واترجت صنعتی و راه‌های کنترل آن

۷ مرداد ۱۳۹۸

نیروها هنگامی ظاهر می‌شوند که اجسام با یکدیگر وارد برهم کنش می‌شوند. این نیروها بصورت جفت جفت پدیدار می‌شوند یعنی هنگامی که یک جسم به جسم دیگر نیرو وارد می‌کند، خود نیز یک نیروی بازگشتی را تجربه خواهد کرد. این پدیده تحت عنوان قانون سوم نیوتن شناخته می‌شود. بنابراین طبق قانون سوم نیوتن که بیان می‌کند نیروی تک در جهان وجود ندارد، هنگام پاشش آب پرفشار توسط یک واترجت صنعتی بر روی یک سطح و وارد شدن نیرو به آن سطح قطعا نیروی دیگری با همان اندازه و در جهت مخالف آن وجود دارد.

 

نیروی بازگشتی واترجت صنعتی

 

همانطور که بیان شدن طبق قانون سوم نیوتن نیروهای موجود در طبیعت بصورت دوتایی هستند. اگر یکی از این دو نیرو را کنش بنامیم نیروی دیگر واکنش نامیده می‌شود. نکته مهم آن است که این دو نیرو با هم برابر هستند. هنگام استفاده از یک واترجت صنعتی هر چه فشار آب بالاتر باشد، نیروی اعمال شده به سطح تحت پاشش بیشتر است و در نتیجه نیروی برهم کنش یا بازگشتی آن نیز بزرگتر خواهد بود. اپراتور با رها کردن ماشه تفنگی و برقراری جریان آب پرفشار، نیروی بازگشتی را بصورت نیرویی که او را به سمت عقب هل می‌دهد، تجربه خواهد کرد.

همانگونه که در شکل مشاهده می‌شود نیروی کنش ناشی از آبی است که از نازل دستگاه کارواش صنعتی خارج می‌شود. نیروی برهمکنش آبی است که نازل را به عقب می‌راند تا در مقابل سطحی که مسیر آب را مسدود کرده است یک نیروی متقابل ایجاد کند. این نیروی بازگشتی هنگام کار با دستگاه‌های واتر جت صنعتی فوق فشار قوی در عملیاتی نظیر تخریب بتن، خزه تراشی در زیر آب و … کاملا ملموس است و مقدار آن به اندازه‌ای است که می‌تواند ایمنی اپراتور را به خطر اندازد.

 

محاسبه نیروی بازگشتی واتر جت صنعتی

 

روش‌های متعددی برای محاسبه نیروی بازگشتی واترجت صنعتی وجود دارد البته باید توجه داشت این روش‌ها بطور کلی مرتبط با نیروی بازگشتی واترجتی هستند که صرفا آب را پاشش می‌کند و تغییرات ایجاد شده در نیرو در عملیات واترسندبلاست را لحاظ نمی‌کنند.

معادله ارائه شده انجمن واترجت ایالات متحده آمریکا برای محاسبه نیروی بازگشتی واترجت صنعتی عبارت است از:

Force (lb)= 0.052×Q×√P

در این معامله Q نشان‌دهنده دبی و بر حسب gpm و P نشان‌دهنده فشار و برحسب psi است و نیرو بر اساس پوند به دست می‌آید.

 

معادله دیگری که برای محاسبه نیروی بازگشتی به کار می‌رود عبارت است از:

Force (lb) = 66×HP/√P

در این معادله HP اسب بخار است و می‌توان آن را بر اساس معادله زیر محاسبه نمود:

HP=Q×P/171

این معادله مشخص می‌کند که نیروی بازگشتی مستقیما به دبی و فشار واترجت صنعتی وابسته است و با افزایش این دو پارامتر نیروی بازگشتی افزایش می‌یاید.

البته امروزه برای محاسبه نیروی بازگشتی نیازی به استفاده از معادلات فوق نیست. بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده دستگاه‌های واترجت صنعتی در بخشی از سایت خود بخشی را به محاسبه آنلاین نیروی بازگشتی بر اساس نازل، دبی و فشار اختصاص داده‌اند. همچنین برخی تولیدکنندگان جدول‌هایی ارائه می‌کنند که در آنها نیروی بازگشتی برای طیف وسیعی از ترکیب‌های متفاوت فشار، دبی و اسب بخار بیان شده است.

 

اهمیت نیروی بازگشتی

نیروی بازگشتی بالا مخاطرات زیر را به همراه دارد:

 

– خطر سرخوردگی، زمین خوردن و یا افتادن از ارتفاع

– وارد شدن فشار بیش از حد به ستون فقرات و آسیب دیدن آن

– از دست دادن تعادل و رها کردن تفنگی و در نتیجه تغییر مسیر جریان آب و آسیب دیدن اپراتور، سایر افراد حاضر در محیط و تجهیزات و دارایی‌ها

 

محاسبه نیروی بازگشتی هنگام انتخاب نازل بر اساس فشار و دبی به انتخاب ترکیبی درست با مقدار منطقی نیروی بازگشتی کمک خواهد کرد تا خستگی کاربر کاهش یافته و تعادل او حفظ شود. در جایی که مقدار نیروی بازگشتی واترجت صنعتی زیاد است استفاده از تجهیزات مکانیزه به تامین ایمنی و روش کنترل موثر کمک خواهد کرد. بطور کلی درک و اعمال اصول ذکر شده به کاهش خطر افتادن در اثر نیروی بازگشتی، از دست دادن کنترل تفنگی و جراحات عضلانی-اسکلتی ناشی از کار کردن طولانی مدت با واترجت صنعتی یا کار کردن در موقعیت نامناسب کمک می‌کند.

 

راهکارهای ایمنی برای کنترل نیروی بازگشتی

طور کلی نیروی بازگشتی نباید بیش از 250 نیوتن (حدود 56 پوند) باشد و اپراتوری که نیروی بازگشتی از یک سوم وزن او بیشتر است، نباید به مدت زمان طولانی با واترجت صنعتی کار کند. همچنین می‌توان اقدامات زیر را برای مهار نیروی بازگشتی و افزایش ایمنی عملیات لحاظ نمود.

 

– نگه داشتن لنس و تفنگی با دو دست در پروژه با نیروی بازگشتی کمتر از 150 نیوتن

– کمک گرفتن از شانه و جلو نگه داشتن یک پا و نگه داشتن لنس و تفنگی با هر دو دست در پروژه با نیروی بازگشتی بین 150 تا 250 نیوتن

– استفاده از ابزارهای کمکی در پروژه با نیروی بازگشتی بیش از 250 نیوتن

– به کار گیری از تجهیزات کمکی هنگام پاشش آب رو به بالا در پروژه با نیرو بازگشتی بیش از 150 نیوتن

دیدگاه کاربران

نام (الزامی):
ایمیل:
ایمیل شما نمایش داده نخواهد شد
وب سایت:
نظر شما: