سهلة النقل وتقوم بالكسر والعجن والطحن
مواطنون يبتكرون آلة زراعية ترفع مستوى الأعلاف الغذائي
الاتحاد
«الحاجة أم الاختراع» أو «قوة التخيل من قوة التأزم» مقولتان تختصران وصف أصحاب الإبداعات والابتكارات الذين أعملوا عقولهم وطاقاتهم الفذة من أجل إيجاد حلول لمشاكل فردية يعانون منها أو مشاكل مجتمعية تعاني منها شريحة أو شرائح عدة من المجتمع.وفي مختلف جامعات وكليات ومعاهد الدولة يجتهد الطلبة في إيجاد حلول لمشاكل تؤرق الدارسين لمجالات الهندسة المختلفة بوصفهم أكثر احتكاكا بالجانب التقني والتكنولوجي والزراعي والصناعي الذي لا يزال بحاجة إلى تطوير ومعالجة لبعض الصعوبات والعقبات التي تعترضه.
من هؤلاء مجموعة من الطلبة الذين تخرجوا حديثا من كلية التقنية العليا في أبوظبي قسم الهندسة الميكانيكية، فقد توصلوا إلى ابتكار آلة طحن وكسر وعجن المواد الغذائية المقدمة للمواشي والخيول والإبل كالتمر والأعلاف والفواكه باستخدام الطاقة الشمسية.
تسعة مهندسين إماراتيين مبدعين تكاتفوا يدا بيد على مدار عام دراسي كامل لئلا يكون مشروع تخرجهم عاديا أو مسبوقا أو مجرد دراسة نظرية على ورق تختتم بمجسم تعبيري بسيط بل أرادوا أن يشار إلى مشروعهم المتميز بالبنان ويقدموا منتجاً محلياً لا مثيل له يحل مشكلة المزارعين وأصحاب العزب.
قائد المجموعة المهندس مطلق بن عمرو يتحدث عن الابتكار الذي وصل وزملاؤه إليه، فيقول ساردا فكرة المشروع وسبب اختيارهم له:«لاحظت وزميلاي سيف المشغوني وعبد الله البريكي وجود مشكلة يعاني منها المزارعون وأصحاب العزب في مجتمعنا الإماراتي تكمن في حاجتهم إلى آلات تطحن الأعلاف والتمور للمواشي والإبل ومن أجل ذلك تجدهم يتحملون عناء حملها إلى أماكن وجود هذه الآلات وتحمل تكاليف باهظة أو اقتناء آلة الطحن تلك وفي كلتا الحالتين سيستخدمون آلات تقليدية لا شك أنها صنعت في مصانع محلية لكنها تنطوي على كثير من العيوب مثل عدم قدرتها على أداء وظائف الطحن والكسر والعجن في آن واحد»
ويتابع بن عمرو: يحتاج المزارع أو صاحب العزبة لتقديم أطعمة مختلفة بحسب نوع المواشي، فهناك من الحيوانات ما تتناول أعلافاً مكسرة وليس مطحونة والإبل تحتاج لتمور معجونة خصوصا تلك التي تشارك في سباقات المزاينة وهذا يتطلب وجود أكثر من آلة كل منها تؤدي وظيفة بمفردها، وبالتالي زيادة الأعباء على أصحابها بالإضافة إلى أن الآلات الموجودة ذات حجم كبير مما يصعب نقلها من مكان لآخر ومعدنها قابل للصدأ والتأكسد وصوتها عال جدا يسبب الإزعاج لمستخدميها وتحتاج لطاقة كهربائية عالية تصل إلى 440 فولت لتشغيلها قابلة للزيادة حسب حجم الموتور المستخدم وليعمل المولد الكهربائي نحتاج إلى الديزل الذي يعتبر مصدراً غير متجدد ويضر بالبيئة وبالحيوانات إذا ما تسرب جزء منه علاوة على رائحته المؤذية للعمال وتكلفته الشرائية الباهظة... من هنا جاءت فكرة ابتكار آلة شبيهه بالآلة المطروحة في الأسواق لكن بمواصفات مختلفة تماما وتقوم بثلاث وظائف في آن واحد ( الكسر والطحن والعجن) أي تجمع ثلاث آلات في آلة واحدة وبتكلفة أقل من تكلفة الآلات التقليدية فنزيح بذلك معاناة من يحتاجون إليها...»
تكوين الفريق
يضيف بن عمرو :« تقدمنا بفكرة المشروع لإدارة الكلية على اعتباره مشروعا لتخرجنا فوافقت عليه لكن اقترحت أن يشترك في هذا المشروع الضخم 9 طلبة يتقاسموا المهام من أجل ألا يزاحمنا الوقت ويحين وقت تسليم المشروع قبل الانتهاء منه، فدعونا 6 طلبة آخرين إضافة لنا نحن الثلاثة للمشاركة وهم سلطان الحارثي ومحمد البريكي وعبد الرحمن المرزوقي وعبدالله الصيعري ومحمد خلفان وزايد خميس »
من أجل أن يسير العمل في المشروع بشكل منظم ومدروس ودقيق وسريع قام بن عمرو على حد تعبيره بتقسيم الفريق إلى 3 مجموعات بمعدل 3 طلاب في كل مجموعة مع ضرورة التشارك في بعض المهام بين مجموعة وأخرى بحيث تقوم المجموعة الأولى بالحسابات والقياسات والمجموعة الثانية بالتصميم والرسومات والمجموعة الثالثة بالتنفيذ والتصنيع.
عملية الحسابات
هذا يعني أن الخطوة أو المرحلة التي تلت تحديد الفكرة والغرض من المشروع والتحسينات المراد إضافتها وتقسيم المهام بين المجموعات كانت عبارة عن القيام بمجموعة من الحسابات والقياسات وعن سر البدء بهذه الخطوة يخبرنا بن عمرو :» لا بد من قياس عزم الدوران المطلوب لعملية الكسر أو الطحن أو العجن وقد استخدمنا لذلك عمليات حسابية رياضية وفيزيائية وميكانيكية معقدة وحددنا من خلال عزم الدوران المطلوب قوة الموتور وسرعة دورانه والنسبة المطلوبة لحركة الجير (علبة السرعة )، ونظرا لعدم وجود الخبرة الكافية لدينا في تحديد قياسات الجير بوكس (علبة السرعة ) والموتور فقد احتجنا فترة زمنية وصلت إلى فترة شهر كامل درسنا خلالها أنواع الموتورات وأنواع الجير بوكس والمبدأ القائم عليه عزم الدوران «
بعد أن انتهى مهندسو المشروع من عملية الحسابات وتحديد المكونات أو القطع الأساسية التي تتكون منها الآلة دون أن يحددوا مقاساتها قاموا بجولة في أسواق أبوظبي ودبي والشارقة يزورون من خلالها محلات بيع القطع الميكانيكية ليتعرفوا على النوعيات المطروحة فيها للقطع التي يحتاجوها وأحجامها وأسعارها وينتقوا من ذلك كله ما يناسبهم دون أن يتجاوزوا الميزانية المحددة لهم، حيث تقدموا إلى الجامعة بدراسة عن القطع التي يحتاجوها مرفقة بأسعارها ورسومات على شكل سكتشات بخط اليد رسموها للشكل النهائي للآلة التي يودون صناعتها ومن ثم جاءتهم الموافقة لشراء القطع والبدء بالتنفيذ.
تجميع القطع
يشرح المهندس مطلق بن عمرو ما انطوت عليه مرحلة التنفيذ أو تصنيع الآلة :» قمنا بتجميع القطع التي تتكون منها الآلة معا دون قاعدة وحسبنا في ضوئها القياسات الفعلية للقاعدة كالطول والارتفاع بمعنى الحجم الكلي للآلة لنقوم بتصنيعها، أما بالنسبة للقطع الخارجية الظاهرة التي تتكون منها الآلة فهي عبارة عن موتور بقوة 0.36 كيلو واط ودوران 1500 دورة في الدقيقة وبطارية بقوة 80 أمبير في الساعة ولوح للطاقة الشمسية وجهاز تحكم لشحن البطارية كلما قلت طاقتها عن 18 فولت وجير وطحانتين على شكل قوالب لولبية...»
الأجزاء الداخلية
أما الأجزاء الداخلية فيستعرضها بن عمرو في أثناء حديثه عن مبدأ عمل الآلة ويقول : « يتم تشغيل الماكينة أو الآلة بإدارة مفتاح تتدرج سرعته من صفر حتى 1500 دورة في الدقيقة ويتم التحكم بسرعة الدوران المطلوبة من خلال جهاز تحكم سرعة دوران الموتور ولتعمل الآلة تحتاج إلى طاقة تحصل عيها من أحد مصدرين إما البطارية التي خزنت فيها الطاقة عبر الطاقة الشمسية التي اللوح الشمسي وتكفي لتشغيل الآلة 30 ساعة أو يتم تشغيل الآلة بالاعتماد على الطاقة الشمسية التي تمتصها الألواح مع فصل البطارية وتأجيل استخدامها وقت اللزوم كما يوجد جهاز التحكم بالطاقة الشمسية والذي مجرد أن يلمس فقدان البطارية لجزء من طاقتها يقوم أوتوماتيكيا بإعادة شحنها عبر الألواح نفسها.
أما صندوق التحكم فيضم مفتاح التشغيل ومفتاح للطوارئ الذي يغلق الآلة في الحالات الطارئة بشكل سريع مثل دخول جسم غريب إليها أو دخول يد العامل بالخطأ، يشمل كذلك جهاز تحكم سرعة دوران الموتور وجهاز تحكم لتبريد صندوق التحكم باستخدام مراوح وحساس ثيرموستات لقياس الحرارة الداخلية وتحديدها ما بين 27 – 30 مئوية.
كما يوجد قالب مخروطي الشكل مثبت على قاعدة فوق الطحانات يوضع في داخله التمر أو الأعلاف التي تنساب باتجاه الطحانات وتنصب في وسطها وبما أن الآلة تقوم بالطحن والكسر والعجن كما أسلفنا فيتم ذلك عبر التحكم يدويا بالمسافة بين الطحانتين والتي تتراوح بين 1 ملم و3 ملم .
اختبار نجاح العمل
أثناء عملية اختبار نجاح عمل الآلة واجه فريق العمل صعوبات عدة يبينها بن عمرو :«واجهنا صعوبة في إيجاد عزم الدوران المطلوب لكسر أو طحن أي من المنتجات الغذائية فلم تتوفر دراسة أو جدول مسبق في أي من الكتب والمراجع في المكاتب أو الانترنت يذكر فيها القوة المطلوبة لعزم الدوران لكسر أي منتج غذائي، فكانت هذه المشكلة تقف عائقا أمامنا في تحديد مواصفات الآلة و مقدرتها الإنتاجية مما جعلنا نجرب بطرق عدة لإيجاد القوة المطلوبة لذلك بعد ذلك واجهتنا مشكلة عدم توفر المحركات و علبة التروس في السوق وبالأخص المحركات التي تعمل بالبطارية و علبة التروس المغلقة ذات التشحيم الذاتي والتي تعتبر الأفضل من حيث الكفاءة و الجودة و الأمان و أيضا تعتبر من الجيل الحديث في عالم التروس، ولحسن حظنا تمكنا من الحصول عليها بشرائها من إحدى الشركات في أبوظبي، كما لم نجد أي نوع من أنواع بطاريات الليثيوم والتي تعتبر الأفضل للاستخدام فاستبدلناها ببطاريات الخلايا الجافة والتي يمكن الاعتماد عليها بشك كبير جدا، وبخصوص هيكل الآلة فقد اعتمدنا على الحديد الصلب الذي تمت معالجته بمواد خاصة حتى لا يصدأ وتتم عملية تنظيفه بسهولة لكن في مرحلة صناعة الأسطوانات كان المعدن المطلوب هو الستانليس ستيل ونتيجة لعدم توفره بالحجم والشكل المطلوبين قمنا باستبداله بمعدن الألمنيوم، حيث يعرف معدن الستانليس ستيل بأنه ضد الصدأ و يتحمل قوة عزم دوران عالية و يتحمل الخدوش كذلك، ويعد معدن الألمنيوم بديل جيد لذلك يؤدي وظائف شبيهه بذلك.»
المفاجأة
فاجأت الآلة التي صنعها المهندسون بأيديهم بكفاءتها حيث إنها كانت أقوى مما توقعوا وذلك بسبب قدرتهم على التحكم بسرعة موتورها والتي تنعكس بدورها على قوة عزم الدوران ذو علاقة عكسية مع سرعة دوران الموتور... ويلخص مطلق بن عمرو مميزات الآلة أو الماكينة التي صنعوها بأنها :» سهله النقل ويمكن تخزينها بسهولة في أي مكان في حالة عدم استخدامها، وسهلة التنظيف ولا يوجد أي صوت مزعج لأحد مكوناتها الحركية مثل المحرك و علبة التروس، ولها نظام يضمن سلامة المستخدم والآلة معا، مع إمكانية استخدامها في أي حالة جوية ماطرة أو حارة جدا، بالإضافة لتصميمها السهل وغير المعقد مما يضيف سهولة في صيانتها و تحديد العطل إن وجد»
