تحليل المبادئ التقنية للحفارات: لجعل عملياتك أكثر سلاسة واحترافية
توجد طريقتان شائعتان لعمل الحفارات: المعول الأمامي (Front shovel) والمعول الخلفي (Backhoe)، ويُعدّ المعول الخلفي الأكثر استخدامًا في مواقع البناء الفعلية. ولتوضيح مبدأ عمل الحفارة بشكل أفضل للمبتدئين، سنقدّم فيما يلي شرحًا تفصيليًا لآلية عمل الحفر بالمعول الخلفي ونظامه الهيدروليكي.
1. مبدأ تشغيل النظام الهيدروليكي
جميع حركات الحفارة تعمل عبر النظام الهيدروليكي. آلية عمله هي أن محرك الديزل يقوم بتشغيل مضختين تزودان النظام بالزيت المضغوط، ثم يُوجَّه الزيت إلى صمامات التوزيع. يقوم المشغّل بالتحكم في هذه الصمامات لتوجيه الزيت المضغوط إلى العناصر الهيدروليكية المنفذة (مثل الأسطوانات أو المحركات الهيدروليكية)، وهذه بدورها تدفع الأجزاء الميكانيكية المختلفة للعمل بفعل ضغط الزيت.
2. مبدأ الذراع وآلية الوصلات
تم تزويد حفارات النظام الهيدروليكي بآلية وصلات (Linkage Mechanism)، حيث يُنفَّذ العمل من خلال حركة تمدد أو انكماش الأسطوانات.
- ذراع الرفع (Boom): ذراع الرفع متصل بالهيكل العلوي عبر مفصل، ويتم التحكم بحركته من خلال أسطوانة مخصصة. تغير شوط الأسطوانة يسمح للذراع بالحركة لأعلى أو لأسفل.
- الذراع الثانوي (Arm/Stick): يتصل بالجزء العلوي للذراع، ويتم التحكم به عن طريق أسطوانة تمدد وانكماش تسهل حركته حول نقطة مفصل الذراع الرئيسي، لتمكين الحفر.
- الدلو (Bucket): يتصل بمقدمة الذراع الثانوي، ويُتحكم في حركته بواسطة أسطوانة خاصة به. ولزيادة زاوية حركة الدلو، يُستخدم غالبًا نظام وصلات ميكانيكي.
3. عملية الحفر بالمعول الخلفي
خلال عملية الحفر، يجب على الحفارة تنفيذ عدة خطوات متتابعة ومنسّقة:
- يُشغَّل محرك الدوران ليلف الهيكل العلوي ويوجه الذراع إلى موقع الحفر.
- تُحرَّك أسطوانة الذراع لتخفيضه حتى يلامس الدلو سطح الأرض، وتبدأ عملية الحفر.
- يتم التحكم في أسطوانة الذراع الثانوي والدلو بحيث يدخل الزيت إلى الحجرة الكبيرة للأسطوانة، مما يؤدي إلى بسط الذراع والدلو لبدء الحفر.
- عند امتلاء الدلو بالتربة، يُوقف المشغّل حركة الأسطوانات، ثم يرفع الذراع باستخدام أسطوانته مع إدارة الهيكل العلوي بواسطة محرك الدوران لنقل التربة إلى موقع التفريغ.
- بعدها تُستخدم أسطوانتا الذراع الثانوي والدلو لعملية إفراغ التربة.
- بمجرد الانتهاء، يعود الذراع إلى موقع الحفر للاستعداد للجولة التالية.
4. التنسيق بين مكوّنات النظام الهيدروليكي
عملية الحفر بالمعول الخلفي تتطلّب تنسيقًا كاملاً بين عدة أسطوانات. يختلف أداء التنسيق باختلاف طبيعة التربة وسطح موقع العمل وكذلك خصائص النظام الهيدروليكي. ومع ذلك، فإن التصميم الجيد للأسطوانات والضبط الدقيق للنظام يسمحان للدلو بالتحرك بكفاءة ضمن مساحة عمل محدودة، مما يضمن سلاسة وكفاءة عالية في العمليات.
5. وظائف الدوران والحركة المكانية
يتم تشغيل جهاز الدوران في الحفارة بواسطة محرك هيدروليكي، ما يتيح حركة دورانية للدلو لتنفيذ نطاق أوسع من العمليات الأفقية. كما أن محركات السير الهيدروليكية تمكّن الحفارة من التحرك على أرض الموقع، الأمر الذي يزيد من مدى العمليات لتلبية احتياجات الحفر بأعماق ومساحات مختلفة.
خلاصة
بفضل التكامل بين النظام الهيدروليكي وآلية الوصلات، تستطيع الحفارة تنفيذ أعمال معقدة بكفاءة عالية. إن فهم هذه المبادئ يساعد المشغّل على التحكم بشكل أفضل في عمله، ويزيد من أمان التشغيل وكفاءته. ولذلك، فإن استيعاب هذه الأساسيات يُعدّ أمرًا ضروريًا لكل مشغّل حفارة.
