حفارة ثقيلة

أنواع الحفارات

حفارات الآلات الثقيلة هي معدات متعددة الاستخدامات لمشاريع البناء ونقل التربة ويمكن تصنيفها إلى أنواع مختلفة.

• حفارة ذات مسارات

  تتمتع حفارة المسارات بمسارات للتنقل حول موقع العمل وغالبًا ما تستخدم في المشاريع التي تكون فيها الاستقرارية أولوية. نظرًا لأنها ذاتية الدفع، يمكن لحفارة المسارات أن تمر عبر تضاريس غير مستوية مثل الأرض الموحلة أو المتعرجة. إن قدرتها على الحفاظ على توازنها بشكل جيد يجعلها خيارًا مناسبًا لحفر الثقوب العميقة والمنحدرات. أحد الأنواع الشائعة هو "حفارة المسارات المطاطية" التي تستخدم مسارات مطاطية لتقليل الضرر على الأسطح الحساسة وتحسين قدرتها على الجر.

• حفارة ذات عجلات

  مثل حفارة المسارات، تتحرك حفارة العجلات بشكل مستقل ولكن على عجلات بدلاً من المسارات. هذه الآلة مثالية لمسافات السفر الطويلة والمشاريع التي تنقلها عبر الطرق المعبدة والأسطح الصلبة. سرعة الحفارة على العجلات تفوق سرعة المسارات على الأرض الصلبة. علاوة على ذلك، يسمح لها ذلك بالوصول إلى سرعات أكبر على الطريق للوصول إلى الأماكن بشكل أسرع.

• حفارة السحب

  حفارة السحب هي آلة حفر يتم فيها سحب المواد بواسطة دلو مدفوع بالحبل. هذه المعدات الثقيلة مثالية لنقل كميات كبيرة من المواد من مسافة بعيدة. تعمل من نقطة ثابتة، ويتم سحب الحطام أو الأوساخ إلى الدلو من خلال سحب كابل أفقي. بعد ذلك، يتم رفع الدلو بواسطة كابل رأسي متصل ببكرة مُدارة. تُستخدم حفارة السحب بشكل شائع في المناجم المفتوحة ومشاريع الحفر على نطاق واسع. هناك نوعان رئيسيان من حفارات السحب: "حفارة السحب العائمة" و "حفارة السحب القائمة على الأرض" العائمة في الماء، بينما الثانية مثبتة على الأرض.

• حفارة التحميل

  تستخدم حفارة التحميل دلوًا أماميًا مثبتًا لعمليات التحميل مثل نقل المواد وإدارة المخزون وتحميل الشاحنات. تُستخدم بشكل شائع في المحاجر والمناجم ومواقع البناء لتحميل الشاحنات وإزالة الأنقاض والحفر. إن قدرة المناورة والرؤية لحفارة التحميل يجعلها خيارًا فعالًا لعمليات التحميل الدقيقة. أدت تعدد استخداماتها وكفاءتها في التعامل مع مواد متنوعة إلى اسم شائع: "شاحنة ذات عجلات" والتي يمكن أن تشير إلى كل من حفارة التحميل بشكل صحيح وإلى نوع منها مزود بعجلات.

المواصفات والصيانة لحفارات الآلات الثقيلة

هذه بعض المواصفات العامة التي تتمتع بها حفارة ثقيلة نموذجية:

• فئة الوزن: عادة ما يتم تصنيف الحفارات إلى فئات وزن بناءً على وزنها التشغيلي، والذي يشمل عادةً الآلة نفسها وأي ملحقات ونظامها الهيدروليكي.
• قوة المحرك: تأتي الحفارات بمجموعة متنوعة من الأحجام والأوزان، بشكل عام من الحفارات الصغيرة التي تزن 0.5 طن إلى حوالي 5 أطنان إلى 11 طنًا، والحفارات متوسطة الحجم، والحفارات العملاقة من 18 طنًا إلى 40 طنًا، والحفارات الفائقة للمهام والتضاريس شديدة الصعوبة التي يبلغ وزنها ما بين 100 طن و 200 طن. عادةً ما تكون قوة المحرك للحفارات الصغيرة حوالي 20 إلى 50 حصانًا، بينما قد يكون لدى الحفارات الأكبر قوة محرك تتراوح من حوالي 200 حصانًا إلى 500 حصانًا أو أكثر.
• نطاق العمل: يشير هذا إلى المسافة التي يمكن لحفارة الآلات الثقيلة الوصول إليها أو العمل فيها. يشمل نطاق العمل أيضًا ارتفاع وعمق عمل حفارة لمهمة معينة. قد يكون لنطاق عمل حفارة صغيرة حوالي 10-15 قدمًا (3-4.5 متر)، بينما يمكن أن يكون لنطاق عمل الحفارات الأكبر 25-40 قدمًا (7.5-12 متر) أو أكثر.
• سعة الدلو: عادة ما يتم قياس دلاء الحفارات بالغالون أو اللتر وتنقسم عادةً إلى ثلاث فئات: دلاء الوحل، دلاء المخروط، ودلاء الخنادق. تتراوح السعة من 5 إلى 30 جالونًا (0.02-0.14 متر مكعب) للحفارات الصغيرة إلى 30 إلى 80 جالونًا (0.14-0.36 متر مكعب) للحفارات القياسية و 150 إلى 300 جالونًا (0.68-1.36 متر مكعب) للحفارات التعدينية العملاقة. بشكل عام، تكون دلاء الحفارات عادةً ما بين 1 و 6 ياردات (0.76-4.58 متر مكعب) في السعة.
• خيارات المرفقات: قد يكون لدى الحفارات الثقيلة ملحقات مثل مشبك لفرز ومعالجة المواد، أو مدك للتعبئة في مكبات النفايات، أو كسارة للهدم وكسر الصخور.
• مسارات وإطارات: يمكن لإطار حفارة المسارات أن يسير على التضاريس الثقيلة وكذلك الطرق الحضرية الملساء. يتم تصميم مادة المسارات والإطارات والحجم لدعم الحفارة على أنواع مختلفة من التضاريس.
• النظام الهيدروليكي: يجب أن يكون النظام الهيدروليكي قادرًا على رفع عدة أطنان من الوزن بدقة في موقع البناء أو في منجم. قد يكون لدى الحفارات الصغيرة ضغط عمل هيدروليكي يبلغ 200-250 رطل لكل بوصة مربعة، بينما قد يكون لدى الحفارات الضخمة ضغط عمل هيدروليكي يبلغ 400-500 رطل لكل بوصة مربعة.
• نظام التحكم: قد يتم إعداد نظام التحكم في حفارة ثقيلة للحفر أو حفر الخنادق أو معالجة المواد أو الهدم أو ميزات معينة أخرى. ستعتمد دقة وسلاسة المهمة على نظام التحكم والراحة وميزات الكابينة المثبتة.
• ميزات السلامة: يجب أن يكون لدى الحفارات الثقيلة ميزات أمان للمساعدة في منع الانقلابات وضمان سلامة المشغل في المواقف الخطرة. قد يشمل ذلك قفل المشغل وأزرار التوقف الطارئ وحدود التحميل/التلاعب.

يجب إجراء الصيانة الروتينية بشكل دوري، ولكن بالإضافة إلى ذلك، من الضروري أيضًا الاحتفاظ بسجل تاريخ المعدات. يخبر سجل تاريخ المعدات طاقم الخدمة بكل الأشياء التي قد تكون قد حدثت خطأ وما تم فعله في الماضي حتى يكونوا مجهزين بشكل أفضل للتعامل مع صيانة هذه القطعة الحرجة من الآلات. يعد تسجيل أي أخطاء تم إظهارها أيضًا جزءًا أساسيًا من صيانة الحفارات وإطالة عمرها.

بشكل عام، تتطلب حفارة ثقيلة الصيانة التالية:

• التنظيف: بعد العمل كل يوم في بيئة غبار أو ملحية، يجب غسل الآلة بالماء العذب، بما في ذلك المبردات الهيدروليكية والمبردات، خاصة توصيلات الخراطيم. يعد تنظيف الانسكابات عند حدوثها أمرًا ضروريًا أيضًا لمنع التحلل الكيميائي.
• التشحيم: يجب تشحيم نقاط التشحيم بانتظام، بما في ذلك الأجزاء المنزلقة والمفاصل، لتقليل التآكل وإطالة عمر الخدمة.
• المثبتات: مطلوب فحص المثبتات بشكل منتظم والتحقق منها للتأكد من عدم وجود أي منها فضفاضة أو مفقودة. يجب أن تشمل، على سبيل المثال لا الحصر، مسامير الدلو ومسامير الإطار ومسامير حدوة الحصان.
• السوائل الهيدروليكية والفلاتر: عادةً ما يتم تغيير الزيت وفلاتر الزيت اعتمادًا على الحفارة المستخدمة وتعليمات الشركة المصنعة. ومع ذلك، من الشائع تغيير الزيت الهيدروليكي والفلاتر بعد كل 3000 إلى 4000 ساعة من الاستخدام.
• صيانة البطارية: يشمل ذلك سقي خلايا البطاريات وتنظيفها والتحقق من حالة الإسفين والمشبك.
• المكونات الكهربائية: يجب فحص المكونات الكهربائية مثل الصمامات والمصابيح والأنوار واستبدالها إذا لزم الأمر. يجب فحص أطراف التوصيل وتنظيفها حسب الحاجة.
• الفحوصات التشغيلية: تشمل هذه تشغيل الحفارة من الكابينة والتحقق من جميع الأزرار وأجهزة التحكم والمقاييس للتأكد من عملها بشكل صحيح.

الاستخدامات والسيناريوهات

• البناء والهدم

  تحفر حفارة قياسية مزودة بملحق دلو الخنادق والأسس، وتدمر الهياكل القديمة عن طريق كسر الجدران والأسطح. يضمن مشغل الحفارة هدم المبنى بأمان ويعمل على إزالة أي أجزاء خطرة.

• التعدين

  تحفر حفارة ثقيلة مزودة بدلو كبير بعمق في الأرض لاستخراج المعادن مثل الفحم والذهب والماس. يبحث مشغل الحفارة عن عروق المعادن ويُزيلها مع الانتباه إلى أنفاق المناجم. يدعم المشغل أيضًا الأنفاق الجديدة بهياكل لمنع الانهيارات.

• معالجة المواد

  تتحرك حفارة مزودة بملحق مشبك حول مواد كبيرة مثل خردة المعادن أو الأخشاب الثقيلة. يمكن للمشبك التقاط الأخشاب المكدسة أو سيارات الخردة أو أنقاض الهدم وتحميلها على الشاحنات.

• مواقع دفن النفايات والتسوية

  يمكن لدلو حفارة أو ملحق تسوية متخصص إعادة توزيع التربة والصخور. يقوم مشغل الحفارة بحفر النقاط العالية وملء المنخفضات لإنشاء أساس مستوي للمباني الجديدة.

• الزراعة

  يمكن للحفارات التي لا تحتوي على أجهزة ونظم هيدروليكية كبيرة أن تحرث الأرض في المزارع. يحفر المشغل الخنادق لتحسين التصريف ويحفر البرك أو قنوات الري.

• التجريف

  يمكن لحفارة مزودة بذراع طويل أن تصل إلى نهر أو بحيرة أو ميناء لإزالة الطمي من القاع والحفاظ على القنوات واضحة. تُنقل المواد المُجرّفة إلى عوامة أو شاحنة نقل.

• استعادة الكوارث

  بعد وقوع كارثة طبيعية مثل زلزال أو فيضان، يمكن للحفارات تثبيت الهياكل المتضررة وإزالة الحطام. يعمل المشغل بعناية مع طاقم الطوارئ لإزالة المواد الخطرة وإزالة طرق الوصول.

كيفية اختيار حفارات الآلات الثقيلة

عند شراء حفارات للبيع، ركز على المعلمات التي تؤثر على الأداء والكفاءة واحتياجات مشروع البناء الأخرى. فيما يلي بعض العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار حفارة:

• نوع العمل

  سيؤثر نوع العمل الذي يخطط العملاء للقيام به على حجم ونوع الحفارة التي يحتاجون إليها. ستناسب حفارة صغيرة مدمجة أو صغيرة حفر أعمال الأساس. بالنسبة لإصلاح الطرق، ستكون حفارة قياسية أو ذات عجلات أكثر ملاءمة. بالنسبة لمهام التعدين أو نقل التربة الكبيرة، ستكون حفارة كبيرة مزودة بمحرك قوي وزراع طويل هي الخيار الأمثل.

• حجم المهمة

  يؤثر حجم المهمة على وزن الحفارة التي سيتم اختيارها. تتمتع الحفارات الأخف وزنًا، من 0 إلى 6 أطنان، بقدرة عالية على الحركة وتسهل استخدامها في الأماكن الضيقة. تتمتع الحفارات التي يبلغ وزنها ما بين 6 و 15 طنًا بقدرة أكبر على التكيف مع أنواع مختلفة من العمل. تأتي الطرازات الأثقل، من 15 طنًا فما فوق، مزودة بمحركات أكثر قوة للمهام الصعبة الكبيرة.

• خيارات المرفقات

  انظر إلى مجموعة المرفقات التي تمتلكها الحفارة أو التي ستحتاج إليها. تحتوي بعض الطرازات على أنظمة توصيل سريعة لتغيير المرفقات بشكل أسرع. قد تحتاج حفارات أخرى إلى محول لاستخدام نوع معين من المرفقات.

• حالة الآلة

  سيُظهر عدد ساعات التشغيل والإضاءة وعدد ساعات الاستخدام على شاشة العداد حالة الحفارة. ستُظهر الحفارة التي يتم صيانتها بشكل جيد تآكلًا وتلفًا ضئيلًا. يجب أن يكون النظام الهيدروليكي والهيكل السفلي والمرفقات في حالة جيدة. ستُظهر تجربة قيادة الحفارة مدى جودة عمل الآلة.

الأسئلة الشائعة

س1: ما الفرق بين الحفارة والحفار؟

ج1: يتم استخدام الحفارة والحفار بشكل متبادل، لكنهما يشيران إلى أشياء مختلفة. تشير الحفارة إلى معدات الآلات الثقيلة بأكملها التي تقوم بعملية الحفر. من ناحية أخرى، يشير الحفار إلى دلو الحفارة الذي يحمل المواد المحفورة.

س2: ما هي الأجزاء الرئيسية الثلاثة لحفارة الآلات الثقيلة؟

ج2: تتكون الحفارات من أجزاء عديدة، ولكن الكابينة والذراع والمسارات هي الأجزاء الرئيسية. يجلس المشغل في كابينة الحفارة ويتحكم في حركتها. يُعرف الذراع الطويل للحفارة باسم الذراع، والذي يحرك الدلو لحفر أو رفع المواد. المسارات تشبه مسارات كاتربيلار التي تسمح للحفارة بالتحرك حول موقع البناء.

س3: ما نوع الوقود الذي تستخدمه الحفارة؟

ج3: تستخدم الحفارة وقود الديزل. ومع ذلك، تستخدم بعض الحفارات وقودًا بديلًا، مثل الهيدروجين أو الغاز الحيوي أو الديزل الحيوي، لتقليل انبعاثات الكربون.