هاتف:
بريد إلكتروني:
هيكل السيارة السفلي مزود بجهاز دواريُعدّ هذا التصميم أحد التصاميم الأساسية للحفارات لتحقيق عمليات تشغيل فعّالة ومرنة. فهو يجمع بسلاسة بين جهاز العمل العلوي (الذراع، والرافعة، والجرافة، إلخ) وآلية الحركة السفلية (الجنازير أو الإطارات)، ويتيح دورانًا بزاوية 360 درجة بفضل محمل الدوران ونظام الدفع، مما يُوسّع نطاق العمل بشكل ملحوظ. فيما يلي تحليل مُفصّل لتطبيقاته ومزاياه:
أولاً: التركيب الهيكلي للهيكل السفلي الدوار
1. محمل دوار
- محامل كروية أو أسطوانية كبيرة تربط الإطار العلوي (الجزء الدوار) بالإطار السفلي (الهيكل)، وتتحمل القوى المحورية والشعاعية وعزوم الانقلاب.
- الأنواع الشائعة: محامل كروية أحادية الصف ذات أربع نقاط اتصال (خفيفة الوزن)، محامل أسطوانية متقاطعة (شديدة التحمل).
2. نظام المحرك الدوار
- المحرك الهيدروليكي: يقوم بتشغيل ترس المحمل الدوار من خلال مخفض السرعة لتحقيق دوران سلس (الحل السائد).
- المحرك الكهربائي: يُستخدم في الحفارات الكهربائية، مما يقلل من الخسائر الهيدروليكية ويوفر استجابة أسرع.
3. تصميم الهيكل السفلي المعزز
- هيكل فولاذي مقوى للهيكل السفلي لضمان الصلابة الالتوائية والاستقرار أثناء الدوران.
- تتطلب الهياكل السفلية من نوع الجنزير عادةً عرضًا أوسع للمسار، بينما تحتاج الهياكل من نوع الإطارات إلى أن تكون مجهزة بدعامات هيدروليكية لتحقيق توازن عزم الدوران.
ثانيًا: التحسينات الرئيسية على أداء الحفارة
1. المرونة التشغيلية
- تشغيل بدون عوائق بزاوية 360 درجة: لا حاجة لتحريك الهيكل لتغطية جميع المناطق المحيطة، وهو مناسب للمساحات الضيقة (مثل البناء الحضري، وحفر خطوط الأنابيب).
- تحديد المواقع بدقة: يتيح التحكم النسبي في سرعة الدوران بواسطة الصمام تحديد موقع الجرافة بدقة تصل إلى مستوى المليمتر (مثل تشطيب حفرة الأساس).
2. تحسين كفاءة العمل
- تقليل وتيرة الحركة: تحتاج الحفارات التقليدية ذات الذراع الثابتة إلى تعديل المواضع بشكل متكرر، بينما يمكن لهيكل الهيكل السفلي الدوار تغيير وجوه العمل عن طريق الدوران، مما يوفر الوقت.
- الإجراءات المركبة المنسقة: تعمل عمليات الدوران والتحكم في وصلة الذراع/العصا (مثل عمليات "التأرجح") على تحسين كفاءة تشغيل الدورة.
3. الاستقرار والسلامة
- إدارة مركز الثقل: يتم توزيع الأحمال الديناميكية أثناء الدوران من خلال الهيكل السفلي، ويمنع تصميم الثقل الموازن الانقلاب (مثل الأوزان الموازنة المثبتة في الجزء الخلفي من حفارات التعدين).
- تصميم مضاد للاهتزاز: يتم امتصاص القصور الذاتي أثناء الكبح الدوراني بواسطة الهيكل السفلي، مما يقلل من التأثير الهيكلي.
4. التوسع متعدد الوظائف
- واجهات التغيير السريع: يسمح الهيكل الدوار بالاستبدال السريع للملحقات المختلفة (مثل المطارق الهيدروليكية، والملقط، وما إلى ذلك)، مما يسمح بالتكيف مع سيناريوهات متنوعة.
- دمج الأجهزة المساعدة: مثل خطوط الهيدروليك الدوارة، وملحقات الدعم التي تتطلب دورانًا مستمرًا (مثل المثاقب).
ثالثًا: سيناريوهات التطبيق النموذجية
1. مواقع البناء
- إنجاز مهام متعددة مثل الحفر والتحميل والتسوية ضمن مساحة محدودة، مع تجنب الحركة المتكررة للهيكل والاصطدامات بالعوائق.
2. التعدين
- حفارات ذات حمولة كبيرة مزودة بهيكل دوار عالي القوة لتحمل أعمال الحفر الثقيلة والدوران المستمر على المدى الطويل.
3. الإنقاذ في حالات الطوارئ
- دوران سريع لضبط اتجاه العمل، بالإضافة إلى استخدام الكماشات أو المقصات لإزالة الحطام.
4. الزراعة والغابات
- يسهل الهيكل السفلي الدوار عملية الإمساك بالخشب وتكديسه أو الحفر العميق لحفر الأشجار.
رابعاً: اتجاهات التطور التكنولوجي
1. التحكم الدوراني الذكي
- مراقبة زاوية الدوران والسرعة من خلال وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU)، مما يؤدي إلى تقييد الإجراءات الخطرة تلقائيًا (مثل الدوران على المنحدرات).
2. نظام الطاقة الدوار الهجين
- تعمل المحركات الدوارة الكهربائية على استعادة طاقة الكبح، مما يقلل من استهلاك الوقود (مثل الحفارة الهجينة Komatsu HB365).
3. التوازن بين خفة الوزن والمتانة
- استخدام الفولاذ عالي القوة أو المواد المركبة لتقليل وزن الهيكل السفلي مع تحسين إحكام غلق المحامل الدوارة (مقاومة للغبار، مقاومة للماء).
خامساً: نقاط الصيانة
- التشحيم المنتظم للمحمل الدوار: يمنع تآكل مجرى الكرات مما يسبب ضوضاء أو اهتزاز الهيكل السفلي.
- فحص التحميل المسبق للمسامير: قد يؤدي ارتخاء المسامير التي تربط محمل الدوران بالهيكل إلى مخاطر هيكلية.
- مراقبة نظافة الزيت الهيدروليكي: يمكن أن يؤدي التلوث إلى تلف المحرك الدوار ويؤثر على أداء محرك الهيكل السفلي.
ملخص
يُعدّ الهيكل السفلي ذو الآلية الدوارة تصميمًا فريدًا يميز الحفارات عن غيرها من آلات البناء. فمن خلال آلية "الهيكل السفلي الثابت والجزء العلوي الدوار"، يُحقق هذا التصميم نمط تشغيل فعال ومرن وآمن. وفي المستقبل، ومع انتشار التقنيات الكهربائية والذكية، سيشهد الهيكل السفلي الدوار مزيدًا من التطور نحو ترشيد استهلاك الطاقة، والدقة، والمتانة، ليصبح بذلك عنصرًا أساسيًا في التحديث التكنولوجي للحفارات.