جهاز العمل في الحفارات الهيدروليكية ذات الدلو الواحد وطرق استبداله
الحفارة الهيدروليكية هي نوع شائع من معدات الهندسة الميكانيكية، تُستخدم على نطاق واسع في أعمال الحفر الترابية، واستخراج المعادن في المناجم، وغيرها من المجالات. وبحسب اختلاف جهاز العمل المثبّت عليها، يمكن للحفارة الهيدروليكية أن تنفذ مهام تشغيلية متنوعة.
تشمل أجهزة العمل الشائعة: الجرافة العكسية، الجرافة الأمامية، القادوس (الجرافة القابضة/Grab) وأجهزة الرفع. إن فهم البنية الأساسية وآلية عمل هذه الأجهزة يُعد أساسًا لتشغيل الحفارة بشكل صحيح. ستتناول هذه المقالة شرحًا تفصيليًا لثلاثة من أكثر وحدات العمل استخدامًا في الحفارة الهيدروليكية ذات الدلو الواحد، بالإضافة إلى طرق تبديلها، وذلك لتمكين السائق من إتقان استخدامها عمليًا.
1. جهاز الجرافة العكسية (Backhoe)
البنية وآلية العمل:
يُعد جهاز الجرافة العكسية هو جهاز العمل الرئيسي في الحفارات الهيدروليكية المتوسطة والصغيرة، ويتكون بشكل رئيسي من: الذراع الرئيسي (الذراع الكبير)، ذراع الدلو (Boom & Stick)، الدلو (Bucket)، الأسطوانات الهيدروليكية وآلية الوصلات. ترتبط الأجزاء ببعضها عبر مفاصل، ويُتحكم فيها بواسطة الأسطوانات الهيدروليكية.
- الذراع الرئيسي: يتحكم به أسطوانة هيدروليكية للرفع والخفض.
- ذراع الدلو: يتحكم به أسطوانة خاصة لتغيير الطول والتوجيه.
- الدلو: تُحركه أسطوانة مركبة على ذراع الدلو، مما يسمح بحركته أفقياً وعمودياً.
يعمل هذا النظام بتنسيق متكامل يسمح بعمليات حفر معقدة، وهو الأكثر ملاءمةً لأعمال الحفر الترابية. وعند الحفر باستخدام الجرافة العكسية، يكون اتجاه الدلو عادةً نحو سطح العمل أمام السائق.
2. جهاز الجرافة الأمامية (Front Shovel)
البنية وآلية العمل:
الجرافة الأمامية مكوّن مهم آخر خصوصًا في الحفارات المتوسطة والصغيرة، وتُستخدم بشكل رئيسي في الحفر فوق سطح الأرض أو لاستخراج الصخور بعد تفجيرها.
- يتكون الجهاز من: ذراع رئيسي، ذراع دلو، دلو، وأسطوانات هيدروليكية.
- الذراع الرئيسي أقصر وغالبًا يكون مستقيمًا أو قليل الانحناء، على عكس الذراع الطويلة والمنحنية في الجرافة العكسية.
- تُثبت الأسطوانات أسفل الذراع والدلو لدفع الدلو إلى الأعلى أثناء الحفر.
رغم تشابه المبدأ مع الجرافة العكسية، إلا أن اتجاه الحفر يكون للأعلى، مما يجعلها مناسبة للأعمال فوق مستوى سطح التوقف.
3. جهاز القادوس (الجرافة القابضة Grab)
البنية وطريقة التبديل:
يُعد جهاز القادوس تطويرًا مبنيًا على أساس الجرافة العكسية. يتم استبدال دلو الجرافة العكسية وأسطواناته بدلو القادوس مع أسطواناته المخصصة. عادةً ما تكون سعة القادوس قريبة من سعة الدلو الأمامي أو العكسي، أو أصغر قليلًا.
- يتكون من: أسطوانات هيدروليكية مزدوجة، محرك هيدروليكي دوّار، العمود المركزي، شفرات الدلو (القادش/الفكين)، وآلية التعليق.
- آلية العمل: بفضل تموضع الأسطوانتين بشكل رأسي، يتمتع القادوس بقوة إغلاق عالية، تمكنه من الإمساك بالتربة والحصى أو المواد السائبة الأخرى. تُصنع أجزاء القادوس من فولاذ عالي المتانة، وتُثبت مسامير قوية لسهولة استبدال الأجزاء التالفة.
يُستخدم بشكل واسع خصوصًا في المشاريع التي تتطلب الإمساك ونقل المواد السائبة.
الخلاصة
لكل جهاز من أجهزة العمل في الحفارة الهيدروليكية ذات الدلو الواحد مجالات استخدام وخصائص خاصة. أكثرها شيوعًا هي: الجرافة العكسية، الجرافة الأمامية، والجرافة القابضة (القادوس). ورغم أن طرق تبديلها ليست معقدة، إلا أنها تتطلب مهارة وخبرة عملية.
إن فهم بنية هذه الأجهزة وآلية عملها لا يساعد فقط السائق على إتمام أعماله اليومية بكفاءة، بل يسهم أيضًا في الصيانة وحل الأعطال. بالنسبة لمشغلي الحفارات، فإن إتقان هذه الأساسيات يعزز الكفاءة التشغيلية ويضمن السلامة في مواقع العمل.
