كيف تعمل الجرافات: دليل كامل لآلياتهم واستخداماتها

تعتبر الجرافات من بين أقوى الآلات المتنوعة المستخدمة في البناء والزراعة والتعدين. لقد أصبحوا أداة أساسية في مجموعة واسعة من الصناعات بسبب قدرتها على أداء المهام الشاقة مثل تحريك كميات كبيرة من الأرض ، وتطهير الحطام ، وأراضي الدرجات. سيشرح هذا الدليل الآليات الأساسية وراء الجرافات وأنواعها المختلفة وكيفية استخدامها في مختلف الصناعات. سواء كنت جديدًا في الآلات الثقيلة أو ببساطة فضولية بشأن الجرافات ، فإن هذه المقالة ستوفر نظرة عامة شاملة وسهلة الفهم على كيفية عمل هذه الآلات.

ما هو الجرافة؟

أ Bolldozer هي مركبة تتبع الشقوق مع شفرة كبيرة واسعة في المقدمة. تم تصميمه في المقام الأول لدفع كميات كبيرة من المواد والكشط وتحريك المواد الكبيرة ، بما في ذلك الأوساخ والرمال والصخور والحطام الأخرى. الميزات الرئيسية التي تميز الجرافات والأنواع الأخرى من معدات البناء هي محركاتها القوية ، والمسارات (بدلاً من العجلات) ، وشفراتها الثقيلة.

عادة ما يتم تجهيز الجرافات بنظام هيدروليكي يسمح برفع الشفرة وخفضها وميلها. تحتوي بعض الجرافات أيضًا على مرفقات متخصصة مثل شفرات Ripper في الخلف ، والتي يمكن استخدامها لتفكيك مواد صعبة مثل الصخور أو التربة المضغوطة.

تشريح الجرافة

لفهم كيفية عمل الجرافات ، من الضروري تحطيم مكوناتها الرئيسية. دعونا نلقي نظرة فاحصة على تشريح الجرافة النموذجية.

1. المسارات

يتم تركيب الجرافات على المسارات ، وليس العجلات. توفر المسارات جرًا فائقًا واستقرارًا وقدرة على توزيع وزن الماكينة بالتساوي عبر مساحة سطح أكبر. هذا أمر بالغ الأهمية للجرافات لأنها غالبًا ما تستخدم في التضاريس الناعمة أو غير المتكافئة حيث قد تتعثر المركبات ذات العجلات. تسمح المسارات أيضًا للجرافات بالمناورة من خلال المناطق الخشنة أو الموحلة أو الجبلية ، مما يجعلها مثالية لمواقع البناء والمناجم والمزارع.

2. شفرة

الميزة الأكثر شهرة في الجرافة هي شفرة كبيرة واسعة تقع في مقدمة الجهاز. يتم استخدام النصل للدفع والمستوى والمواد الصف. تأتي شفرات الجرافات بأشكال وأحجام مختلفة اعتمادًا على الوظيفة في متناول اليد. تشمل أنواع الشفرات الأكثر شيوعًا:

• شفرة مستقيمة (S-blade):  عادةً ما تستخدم الشفرة المستقيمة للمواد الدفعية والحركة العامة. وهو مصمم للمهام التي تتطلب الدقة ، مثل تسوية أو تصنيف الأرض.

• Blade Universal (U-Blade):  هذه الشفرة أكثر منحنية ومصممة لتحريك كميات أكبر من المواد. إنه مثالي لمهام الدفع الثقيلة مثل تطهير الحطام أو أكوام كبيرة من الأوساخ.

• Semi-U Blade:  مزيج من الشفرات المستقيمة والعالمية ، توفر الشفرة شبه U سعة أكبر من الشفرة المستقيمة ولكنها أكثر تنوعًا من الشفرة U. غالبًا ما يتم استخدامه في مجموعة واسعة من المهام ، بما في ذلك الدرجات ودفع المواد على مسافات طويلة.

يمكن ضبط النصل في اتجاهات متعددة: لأعلى ، لأسفل ، وزاوية إلى اليسار أو اليمين. تتيح هذه المرونة الجرافات أداء مجموعة واسعة من المهام.

3. النظام الهيدروليكي

النظام الهيدروليكي مسؤول عن تشغيل شفرة الجرافة والمرفقات الأخرى. باستخدام السائل الهيدروليكي المضغوط ، يمكن لمشغلي الجرافات رفع الشفرة وخفضها وإمالة بسهولة. تُستخدم الأنظمة الهيدروليكية أيضًا لتشغيل المرفقات المثبتة على الخلفية مثل Ripper.

4. ريبر

الصار هو مرفق يمكن تركيبه في الجزء الخلفي من الجرافة. إنه يتميز بأشكال كبيرة وثقيلة (على غرار الأسنان الكبيرة) التي تستخدم لتكسير الأسطح الصعبة مثل التربة الصخرية أو الخرسانة أو التربة المضغوطة. يكون Ripper مفيدًا عندما تحتاج الجرافات إلى اختراق التضاريس الصلبة أو الصخرية قبل أن يتمكنوا من دفع أو تحريك المادة.

5. المحرك وتوتر الطاقة

محرك الجرافة هو قلب الماكينة. عادة ما يتم تجهيز الجرافات بمحركات ديزل كبيرة توفر القوة الهائلة اللازمة لدفع الأحمال الثقيلة. يتم توصيل المحرك بالمسارات عبر نظام توليد الطاقة ، الذي ينقل الطاقة من المحرك إلى المسارات ، مما يسمح للجرافة بالتحرك للأمام والخلف. يقوم المحرك أيضًا بتشغيل النظام الهيدروليكي الذي يدير النصل والمصار.

6. مقصورة المشغل

مقصورة المشغل ، أو الكابينة ، هي المكان الذي يجلس فيه الشخص الذي يسيطر على الجرافة. تم تجهيز الكابينة بمجموعة من الضوابط ، بما في ذلك آلية التوجيه ، والراسع ، وعمليات التحكم ، والتي تسمح للمشغل بالتحكم في حركات وعمليات الجرافات. غالبًا ما تأتي الجرافات الحديثة بميزات مثل تكييف الهواء ، والجلوس المريح ، والعروض المتقدمة التي تجعل تشغيل الماكينة أكثر كفاءة وراحة.

كيف تعمل الجرافات

الآن بعد أن أصبح لدينا فهم أساسي لمكونات الجرافات ، دعونا نستكشف كيفية عملهم معًا لتنفيذ المهام في مواقع البناء والمزارع والمناجم.

1. الحركة والتوجيه

على عكس معظم المركبات التي تستخدم العجلات ، تستخدم الجرافات مسارات للتحرك. تساعد المسارات في توزيع وزن الماكينة على مساحة سطح أكبر ، مما يمنع الجرافة من الغرق في أرض ناعمة. يتحكم المشغل في حركة الجرافة عن طريق ضبط سرعة واتجاه المسارات.

يتم توجيه الجرافات عن طريق تغيير سرعة كل مسار. لتحويل الجرافة ، يمكن للمشغل إبطاء مسار واحد أثناء تسريع الآخر ، مما يتسبب في محور الجهاز في الاتجاه المطلوب. يسمى هذا النوع من التوجيه 'Skid Steering ' وهو فريد من نوعه للمركبات التي يتم تتبعها مثل الجرافات.

2. باستخدام النصل

شفرة الجرافة هي الأداة الأساسية لنقل المواد. يتحكم المشغل في النصل باستخدام الأنظمة الهيدروليكية لضبط موضعه. على سبيل المثال ، إذا كان المشغل يريد دفع الأوساخ أمام الجرافة ، يتم خفض النصل إلى الأرض. لتطهير منطقة أو مستوى التضاريس ، يمكن رفع الشفرة أو إمالة.

يمكن للمشغل أيضًا زاوية النصل لتحريك المواد في اتجاه معين. هذا مفيد للمهام مثل تطهير الحطام من جانب واحد من الجرافة أو دفع المواد إلى كومة. تتميز بعض الجرافات أيضًا بشفرات يمكن إمالة أو زاوية من جانب إلى جانب ، مما يتيح تحكمًا أكثر دقة في المواد التي يتم نقلها.

3. كسر والتمزيق

عندما يحتاج الجرافة إلى تفكيك المواد الصعبة ، يتم استخدام Ripper المثبتة الخلفية. يقوم المشغل بتخفيض الصار على سطح المادة ، ويحفر tines في الأرض. يمكن أن يكسر Ripper التربة الصلبة أو الصخور أو المواد المضغوطة ، مما يجعل من السهل على الجرافة دفع المادة لاحقًا.

4. المقاصة والتصنيف

عادة ما تستخدم الجرافات لتطهير الأراضي والتقدير. لتطهير الأراضي ، يستخدم الجرافة شفرة لدفع الأشجار والصخور والحطام الأخرى. بمجرد تطهير المنطقة ، يمكن للجرافات أن يتصرف على السطح ، والذي يتضمن تجانس الأرض وتسويتها لإعدادها للبناء أو أغراض أخرى.

الدرجات هي عملية دقيقة تتطلب مهارة. يجب على المشغل التأكد من وضع النصل بشكل صحيح لإنشاء سطح ناعم. غالبًا ما تستخدم الجرافات مع معدات أخرى ، مثل طلاب الصف ، لتحقيق النهاية المثالية.

تطبيقات الجرافات

يتم استخدام الجرافات في مجموعة واسعة من الصناعات والتطبيقات. فيما يلي بعض الأمثلة على مكان استخدام الجرافات بشكل شائع:

1. بناء

الجرافات ضرورية في صناعة البناء. يتم استخدامها لتطهير الأراضي ، وإعداد الموقع ، والتصنيف ، ونقل كميات كبيرة من الأوساخ والحطام. تساعد الجرافات في إنشاء سطح مستوى للمؤسسات والطرق ومشاريع البنية التحتية الأخرى.

2. التعدين

في صناعة التعدين ، تُستخدم الجرافات لنقل المواد والأراضي الواضحة لعمليات التعدين. إنها تساعد في إعداد الموقع ، ودفع مثلي (التربة والصخور التي تقع فوق المعادن القيمة) ، والمساعدة في حفر المواد.

3. زراعة

تستخدم الجرافات أيضًا في الزراعة لمهام مثل تطهير الأراضي وبناء الطرق وإنشاء السدود. قدرتهم على نقل كميات كبيرة من التربة تجعلها مثالية لإعادة تشكيل الأراضي الزراعية والري.

4. الغابات

يتم استخدام الجرافات في الغابات لتطهير الأشجار ، ودفع السجلات ، وإدارة حرائق الغابات. يمكن استخدامها أيضًا لإنشاء عمليات حريق ، وهي فجوات في الغطاء النباتي تساعد على منع انتشار حرائق الغابات.

خاتمة

تعتبر الجرافات آلات قوية ومتعددة الاستخدامات التي أحدثت ثورة في الطريقة التي نتعامل بها مع المهام الشاقة في البناء والتعدين والزراعة. من خلال فهم الآليات الأساسية للجرافة ، بما في ذلك مساراتها ، والنصل ، والنظام الهيدروليكي ، و Ripper ، يمكننا أن نقدر التعقيد والكفاءة وراء هذه الآلات الأساسية. سواء تم استخدامها لتطهير الأرض ، أو طرق الدرجات ، أو اختراق التضاريس القاسية ، فإن الجرافات لا غنى عنها في تشكيل العالم من حولنا. إن قوتهم المطلقة وقدرتهم على التكيف تجعلهم حجر الزاوية في الآلات الثقيلة الحديثة ، ولا يزالون يلعبون دورًا مهمًا في الصناعات في جميع أنحاء العالم.