تلعب الحفارات الهيدروليكية دورًا مهمًا في مختلف أنواع الإنتاج

Thread Content

يتم التحكم في اتجاه حركة الحفارات الهيدروليكية ذات الجنزيرات عن طريق توجيه صمامات التحكم لضبط كمية الزيت المُزودة إلى محرك الحركة، أما الحفارات الهيدروليكية ذات الإطارات فلديها آلية توجيه خاصة بها. المتطلبات الأساسية لآلية التوجيه: المتطلبات الأساسية لآلية التوجيه في الحفارات الهيدروليكية ذات الإطارات هي كالتالي: 1) نظرًا لصعوبة ظروف عمل الحفار، حيث يتحرك في أراضٍ وعرة وغير مستوية، فإن هناك حاجة إلى قوة عالية في مكونات آلية التوجيه بالإضافة إلى عمر خدمة طويل، وذلك لضمان أداء آمن وموثوق لآلية التوجيه. 2) نظرًا لتكرار عمليات توجيه الحفار، يجب أن يكون التحكم فيه سهلاً لتخفيف العبء البدني على operatore، وبالتالي زيادة كفاءة إنتاج الحفار. 3) لتلبية مقاومة الحركة لدى الحفار، وضمان دقة اتجاه حركته ومسارها، وتقليل تآكل الإطارات، يجب أن تدور العجلات بشكل كامل، مع عدم حدوث أي اهتزاز فيها ضمن المستوى الأفقي. 4) يجب أن تكون الكفاءة العكسية لآلية التوجيه منخفضة، لتقليل تأثر عجلة القيادة بصدمات العجلات. 5) يجب أن يكون صيانة آلية التوجيه سهلة، وأن يكون عدد أجزاء الضبط فيها قليلاً وبسيطًا. 6) يضمن قدرة منصة الدوران العلوية للحفار على الدوران 360 درجة بالنسبة للهيكل السفلي. طرق توجيه الحفارات الهيدروليكية ذات الإطارات: تتمثل طرق توجيه الحفارات الهيدروليكية ذات الإطارات فيما يلي: 1) من حيث نوع التوجيه، هناك توجيه عبر دوران العجلات، وتوجيه عن طريق انحناء الجزء الخاص بالتوجيه. 2) من حيث طريقة نقل الحركة في آلية التوجيه، هناك التوجيه الميكانيكي، والتوجيه بمساعدة الهيدروليك، والتوجيه الهيدروليكي، والتوجيه بمساعدة الهواء الضاغط، وغيرها. 3) حسب موقع العجلات الموجهة، هناك توجيه العجلات الأمامية، وتوجيه العجلات الخلفية، والتوجيه الكامل، وغيرها. من حيث مبدأ التوجيه، يستخدم حفارو الحفريات الهيدروليكية ذات العجلات على نطاق واسع طريقة التوجيه الهيدروليكي عبر انحراف العجلات الأمامية، ويستخدمون آلية تغذية راجعة لحل مشكلة الربط بين عجلة القيادة والعجلات الموجهة. التوجيه الهيدروليكي للعجلات الأمامية في الحفارات الهيدروليكية ذات العجلات يتم عن طريق التحكم في الموجه؛ حيث يدخل الزيت الضاغط الذي تضخه مضخة الزيت عبر وصلة الدوران المركزية إلى أسطوانة التوجيه، مما يدفع ذراع التوجيه اليسرى ليدور حول محور التوجيه الرئيسي. يتم تحريك ذراع مفصل القيادة الأيمن عبر قضيب التوجيه الجانبي، مما يؤدي إلى انحراف عجلتي القيادة في نفس الوقت، وبالتالي تتم عملية التوجيه. يتم التحكم في جهاز التوجيه من قبل السائق عبر عجلة القيادة. يمكن دفع ذراعات مفصل التوجيه المذكورة أعلاه بعدة طرق، مثل الدفع الهيدروليكي، والدفع بمساعدة الهيدروليك، والدفع بمساعدة الهواء، والدفع الهيدروستاتيكي، لكن الدفع الهيدروليكي هو الأكثر شيوعًا. تلعب الحفارات الهيدروليكية دورًا مهمًا في مختلف عمليات الإنتاج، لذا فإن القدرة على تشغيلها واستخدامها بشكل صحيح أمر بالغ الأهمية. فيما يلي شرح مفصل لنظام التشغيل للحفار الهيدروليكي. نظام التحكم في الحفار الهيدروليكي يُستخدم للتحكم في مختلف الحركات أثناء عمليات الحفر، وهو النظام الرئيسي للتحكم في الحفار. تتضمن عملية الحفر بالحفارات الهيدروليكية أربع حركات رئيسية، وهي دوران المجرفة، وتمديد وسحب قضيب المجرفة، ورفع وخفض الذراع الحركية، ودوران الطاولة الدوارة. في أنظمة تشغيل الآلات، يتم التحكم في حركة أسطوانات الزيت واتجاه دوران المحركات الهيدروليكية، في الغالب، باستخدام صمامات منزلقة ثلاثية الأبعاد للتحكم في اتجاه تدفق الزيت. أما سرعة الآلة، فهي تُتحكم فيها من قبل المشغل بناءً على نوع النظام الهيدروليكي (سواء كان نظامًا ثابتًا أو متغيرًا)، بالإضافة إلى درجة فتح الصمامات، أو عبر أجهزة مساعدة. تشمل المتطلبات الأساسية لنظام التحكم في الحفارات الهيدروليكية ما يلي: (1) يجب أن يكون نظام التحكم في العمليات موجودًا في كابينة القيادة، وأن يتوافق مع متطلبات علم وظائف الأعضاء البشرية. على سبيل المثال، يتم تصميم وترتيب أجهزة التحكم وقمرة القيادة بناءً على طول الرجال الذي يتراوح بين 160-180 سم، والنساء بين 150-170 سم. (2) يجب أن يكون بدء وإيقاف تشغيل الآلة أثناء العمل بشكل سلس، مع التحكم في سرعتها وقوتها. يمكن التحكم في الحركات المركبة في نفس الوقت. (3) سهل التشغيل، خفيف وسهل الاستخدام. عادةً، لا يتجاوز قوة التشغيل على المقبض 40-60 نيوتن، ولا يتجاوز مدى حركة المقبض في اتجاه واحد 17 سم، كما لا يتجاوز زاوية دوران المقبض 35-40 درجة. يجب ألا يتجاوز زاوية دوران دواسة القدم 60-70 درجة. يتراوح مدى حركة الدواسة بين 6 و20 سم، ولا يتجاوز قوة الضغط على الدواسة 80-100 نيوتن. (4) يجب أن يكون تشوه رافعات آلية التحكم ضئيلاً، كما يجب أن تكون الفجوات والحركة الخالية في تكوين الآلية صغيرة. (5) يجب أن يكون عدد مقابض التحكم ودواسات الضغط قليلاً، ومن الأفضل أن يكون هناك تعاون بين اليدين والقدمين لتسهيل قيام المشغل بعمليات مركبة. (6) يجب ضمان أداء طبيعي في نطاق درجات الحرارة من -40 إلى 50 درجة. هذه النقاط الستة هي أساس نظام التحكم في عمل الحفارات الهيدروليكية. أولاً، يمكن تقسيم أنواع أنظمة التحكم في عمليات الحفر، وفقًا لمصدر الطاقة المستخدم لتشغيل الصمام الرئيسي للتوزيع، إلى أنواع أساسية مثل النوع الميكانيكي بالرافعات، والنوع الهيدروليكي، والنوع الهوائي، والنوع الكهربائي. نظرًا لأن الحفارات الهيدروليكية تستخدم تدفقًا كبيرًا للزيت وضغطًا عاليًا، فإن قوة دفع قضيب صمام التوزيع الرئيسي تكون كبيرة، ولذلك يمكن للتحكم الهيدروليكي أو الهوائي أو الكهربائي أن يقلل من مجهود المشغل، كما يسهل التخطيط السليم لنظام التحكم. ثانيًا، أنظمة التحكم الميكانيكية: حاليًا، لا تزال العديد من الحفارات الهيدروليكية تستخدم أنظمة تحكم ميكانيكية، ومزاياها هي بساطة التركيب والموثوقية في الأداء. في نظام التحكم الميكانيكي، يتم توصيل مجرفة الحفار وذراعه الحركية وقضيب المجرفة والدوران بواسطة مقابض التحكم الخاصة بها عبر رافعات وصمام توزيع رئيسي. الجزء من “بدء التزويد بالوقود مسبقًا” إلى “بدء التزويد بالوقود لاحقًا” هو المسار الفارغ للمقبض. يعتمد حجم الحركة الفارغة عمومًا على فجوة التجميع في المحور والصلابة الخاصة بالرافعة؛ أي أنه كلما كانت الفجوة أصغر والصلابة أكبر، كان حجم الحركة الفارغة أصغر، والعكس صحيح. يجب ألا يكون المسافة الفارغة كبيرة جدًا، حتى يتسنى لأدوات الحفر أن تعمل بسرعة، وعادةً لا تتجاوز هذه المسافة 60 مم. المرحلة من “بدء التزويد بالوقود من الأمام والخلف” حتى “السرعة المحددة” هي مرحلة التسارع، وعادةً ما تكون بين 20 و40 مم. يجب ألا يتجاوز المسافة الإجمالية لحركة مقبض التحكم بين نقطتي النهاية الأمامية والخلفية 340 مم. لتقليل وقت تحويل تشغيل المشغل وزيادة فرص تنفيذ الحركات المركبة، فإن جميع الحفارات الهيدروليكية الحديثة قد طورت نظام التشغيل التقليدي ذو الأربع مقابض إلى نظام تشغيل ذو مقبضين، أي أن الحركات التشغيلية الأربع للحفار يتم التحكم فيها بواسطة مقبضين. يعتبر نظام التحكم الميكانيكي مهمًا للغاية في أنظمة تحكم الحفارات الهيدروليكية. ثالثًا، نظام التحكم الهيدروليكي: يعتمد التحكم الهيدروليكي في الحفارات الهيدروليكية على ضغط الزيت لدفع قضيب الصمام الرئيسي، ويمكن أن يكون مسار الزيت مسارًا منفصلاً، أو يمكن أن يأتي الزيت من النظام الهيدروليكي الرئيسي. في الوقت الحالي، يتم استخدام نظام التحكم الهيدروليكي في عدد متزايد من الحفارات الهيدروليكية، وتشمل أنواع هذا النظام النوع المعتمد على التغذية الراجعة الميكانيكية، والنوع الذي يجمع بين صمام التحكم وصمام التوزيع الرئيسي، بالإضافة إلى النوع المعتمد على صمام التوجيه. ومن بينها، يُستخدم الأخير بشكل أكبر. وهو ينقسم أيضًا إلى نوعين: النوع الذي يولد الضغط، والنوع الذي يقلل من الضغط. (1) التحكم بصمام التوجيه بالضغط. هو صمام تحكم عن بُعد، حيث يستخدم السائق زيت الضغط من الصمام التوجيهي للتحكم في صمام التوزيع الرئيسي. (2) التحكم بواسطة صمام التوجيه من نوع صمام تخفيف الضغط. وكما هو الحال في تشغيل صمام التحكم الأولي بالضغط المذكور أعلاه، فإن حركة صمام التوزيع الرئيسي في هذا الجهاز التشغيلي تتم أيضًا عن طريق التوجيه الهيدروليكي للتحكم غير المباشر. الاختلاف هو استخدام صمام توجيهي ذو تخفيف ضغط. إن فهم نظام تشغيل الحفارات الهيدروليكية بشكل جيد له دور مهم جدًا في أداء مهام الحفر، خاصة في الحفارات المستعملة