تصور کنید: بیل مکانیکی کوچک شما تمام صبح با خوشحالی مشغول کندن گودال بود. ناگهان سطل با مقاومت مواجه میشود و مانند یک قاشق خوابآلود در کره سرد رفتار میکند. صدای موتور عادی است، دستههای کنترل حرکت میکنند، اما به نظر میرسد نیروی حفاری به تعطیلات رفته است.
اگر تا به حال از خود پرسیدهاید که چرا مینی بیل مکانیکیها قدرت حفاری خود را از دست میدهند ، پاسخ معمولاً در جایی درون سیستم هیدرولیک نهفته است، نه در باکت یا رابط. مینی بیل مکانیکیها برای تبدیل انرژی موتور به نیروی حفاری واقعی به فشار هیدرولیک متکی هستند. وقتی فشار افت میکند، قدرت از بین میرود.
این راهنما مشکل را با منطق مهندسی سادهای تجزیه و تحلیل میکند: نیروی حفاری چگونه تولید میشود، کدام اجزا معمولاً ابتدا خراب میشوند و چگونه تکنسینها بدون تعویض نیمی از دستگاه به دلیل ناامیدی، مشکل را تشخیص میدهند.
قبل از اینکه به دنبال عیب بگردیم، بهتر است بفهمیم نیروی حفاری از کجا میآید. جالب اینجاست که این نیرو ارتباط چندانی با دندانههای سطل ندارد و همه چیز به فشار روغن مربوط میشود.
در داخل یک بیل مکانیکی کامپکت، نیروی حفاری از یک زنجیره مستقیم پیروی میکند:
موتور → پمپ هیدرولیک → روغن تحت فشار → شیر کنترل → سیلندرها → نیروی سطل
اگر همه چیز به درستی کار کند، روغن هیدرولیک با نیروی عظیمی به سیلندرهای بوم، بازو و سطل فشار میآورد. حتی یک بیل مکانیکی کوچک نیز میتواند چندین تن نیروی گریز از مرکز ایجاد کند.
سه متغیر مهندسی تعیین میکنند که آن نیرو چقدر قوی میشود:
فشار هیدرولیک
نرخ جریان هیدرولیکی
راندمان آب بندی سیلندر
وقتی هر یک از این سه مورد کاهش یابد، قدرت حفاری نیز همراه با آن کاهش مییابد.

پمپ هیدرولیک مانند قلب دستگاه عمل میکند. این پمپ، روغن تحت فشار را به هر جزء در حال کار، به گردش در میآورد.
پس از هزاران ساعت کار، قطعات داخلی شروع به ساییدگی میکنند. پیستونها، صفحات سوپاپ و یاتاقانها به تدریج تحملهای محکم خود را از دست میدهند. وقتی این اتفاق میافتد، روغن به جای حرکت به سمت سیلندرها، به داخل پمپ نشت میکند.
نتیجه به این شکل به نظر میرسد:
بوم (بوم) زیر بار به آرامی بلند میشود
سطل برای نفوذ به خاک سفت تقلا میکند
چندین عملکرد به طور همزمان کند میشوند
یک تکنسین معمولاً با اتصال یک فشارسنج به دریچه تست هیدرولیک، فرسودگی پمپ را تأیید میکند. اگر فشار نتواند به سطح مشخص شده برسد، ممکن است پمپ مقصر باشد.
به عبارت ساده، پمپ هنوز در حال چرخش است، اما روغن به جای انجام کار مفید، از درون میانبر میزند.
هر سیستم هیدرولیکی شامل یک شیر اطمینان است. وظیفه آن جلوگیری از فشار بیش از حد است که ممکن است به قطعات آسیب برساند.
با این حال، اگر آن شیر خیلی زود باز شود، مانند یک دریچه فرار فشار عمل میکند.
تصور کنید که میخواهید تایری را باد کنید و همزمان کسی بیصدا دریچهی باد را باز میکند. پمپ باد به کار خود ادامه میدهد، اما فشار هرگز افزایش نمییابد.
وقتی این اتفاق در بیل مکانیکی میافتد، اپراتورها معمولاً متوجه موارد زیر میشوند:
نیروی حفاری ضعیف در تمام عملکردها
دستگاه قبل از رسیدن به نفوذ کامل در سطل، از کار میافتد
دمای روغن هیدرولیک در حین کار افزایش مییابد
آزمایش فشارسنج به سرعت مشکل را آشکار میکند. اگر فشار سیستم حتی تحت بار سنگین، پایینتر از مشخصات باقی بماند، شیر اطمینان نیاز به بررسی دارد.

سیلندرهای هیدرولیک نیروی حفاری واقعی را تولید میکنند. درون هر سیلندر یک پیستون با حلقههای آببندی قرار دارد که قسمت پرفشار را از قسمت کمفشار جدا میکند.
با گذشت زمان، این آببندها فرسوده میشوند. وقتی این اتفاق میافتد، روغن به جای اینکه پیستون را به جلو هل دهد، از کنار آن سر میخورد.
از جایگاه اپراتور، این معمولاً به صورت زیر ظاهر میشود:
بوم (یا تیرک) در حالی که باری را نگه داشته است، به آرامی در حال فرو رفتن است
خم شدن سطل هنگام فشار دادن خاک
کاهش قدرت حفاری با وجود سرعت نرمال موتور
تکنسینها یک آزمایش ساده انجام میدهند: اهرم کنترل را ثابت نگه دارید و مشاهده کنید که آیا سیلندر حرکت میکند یا خیر. اگر وقتی که باید ثابت بماند، حرکت کند، احتمالاً نشتی داخلی رخ میدهد.
آن را به عنوان یک میانبر هیدرولیکی در نظر بگیرید: روغن به جای انجام کار، مسیر آسان را انتخاب میکند.
بله. روغن هیدرولیک چیزی بیش از یک سیال است؛ این ماده واسطهای است که انرژی را در کل سیستم حمل میکند.
وقتی آلودگی وارد سیستم میشود، چندین اتفاق میافتد:
شیرآلات چسبنده میشوند
اجزای پمپ سریعتر فرسوده میشوند
نشت داخلی افزایش مییابد
آلودگی معمولاً به سه شکل وارد میشود:
ورود گرد و غبار از طریق آببندهای آسیبدیده
ذرات فلزی ایجاد شده توسط سایش قطعات
آب حاصل از تراکم
به محض اینکه آلودگی در سیستم گردش کند، عملکرد به آرامی کاهش مییابد. بیل مکانیکی ممکن است هنوز کار کند، اما قدرت حفاری به تدریج کاهش مییابد.
آنالیز روتین روغن به تکنسینها کمک میکند تا این مشکلات را مدتها قبل از اینکه دستگاه به طور قابل توجهی ضعیف شود، تشخیص دهند.
سیستمهای هیدرولیک زمانی بهترین عملکرد را دارند که کاملاً با روغن پر شوند. حبابهای هوا رفتار بسیار متفاوتی نسبت به سیال هیدرولیک دارند.
روغن نیرو را مستقیماً منتقل میکند. هوا فشرده میشود.
اگر هوا از طریق شلنگهای مکش شل یا سطح روغن پایین وارد سیستم شود، دستگاه ممکن است علائمی مانند موارد زیر را نشان دهد:
حرکت تند و سریع سطل
پاسخ حفاری ناهماهنگ
قطع موقت برق در حین حفاری سنگین
خارج کردن هوای محبوس شده و تعمیر نشتیهای مکش معمولاً عملکرد طبیعی را بازیابی میکند.

اگرچه سیستم هیدرولیک نیروی حفاری تولید میکند، اما موتور انرژی لازم برای آن را فراهم میکند.
اگر عملکرد موتور کاهش یابد، خروجی هیدرولیک میتواند به دنبال آن افت کند.
علل رایج مرتبط با موتور عبارتند از:
فیلترهای سوخت مسدود شده
محدودیت در ورود هوا
سایش انژکتور
فشرده سازی کاهش یافته
بیلهای مکانیکی کامپکت مدرن اغلب از موتورهای دیزلی از تولیدکنندگانی مانند یانمار یا کوبوتا استفاده میکنند. هنگامی که گشتاور موتور تحت بار کاهش مییابد، پمپ هیدرولیک کند شده و فشار کاهش مییابد.
قبل از باز کردن قطعات هیدرولیک، تکنسینها معمولاً بررسی میکنند که موتور هنوز میتواند دور موتور نامی را تحت بار کاری حفظ کند.
تکنسینهای باتجربه به ندرت حدس میزنند. در عوض، آنها از یک دستور بازرسی منطقی پیروی میکنند که از تعمیرات غیرضروری جلوگیری میکند.
عملکرد موتور و دور موتور نامی را بررسی کنید.
فشار هیدرولیک را با استفاده از گیج فشار هیدرولیک اندازه گیری کنید.
سطح روغن هیدرولیک و آلودگی آن را بررسی کنید.
مشاهده کنید که آیا سیلندرها تحت بار دچار لغزش میشوند یا خیر.
تنظیمات شیر اطمینان و فیلترهای هیدرولیک را بررسی کنید.
دنبال کردن این مراحل به سرعت مشکل را حل میکند. اکثر مشکلات مربوط به برق حفاری را میتوان بدون نیاز به جداسازی قطعات اساسی، به یکی از این نواحی ربط داد.
وقتی یک مینی بیل مکانیکی ناگهان ضعیف میشود، دستگاه به ندرت به معنای واقعی کلمه "خراب" میشود. در بیشتر موارد، یک قطعه هیدرولیک بیسروصدا کارایی خود را از دست میدهد. فرسودگی پمپ، مشکلات شیر اطمینان، نشتی آببندی سیلندر یا روغن هیدرولیک آلوده، در بیشتر مواردی که مینی بیل مکانیکیها قدرت حفاری خود را از دست میدهند، دخیل هستند.
درک چگونگی تعامل فشار هیدرولیک، جریان و آببندی به تکنسینها اجازه میدهد تا به جای تعویض کورکورانه قطعات، مشکل را به طور منطقی تشخیص دهند. پس از شناسایی علت اصلی، بازیابی عملکرد هیدرولیکی مناسب معمولاً بیل مکانیکی را به قدرت حفاری عادی خود بازمیگرداند.
بیشتر بیلهای مکانیکی کامپکت بسته به اندازه دستگاه و طراحی هیدرولیکی، بین تقریباً ۲۰۰ تا ۳۵۰ بار فشار کار میکنند.
خاک سخت به نیروی سیلندر بالاتری نیاز دارد. اگر فشار هیدرولیک کمی کمتر از مقدار مشخص شده باشد، مشکل فقط هنگام حفاری مواد سخت قابل توجه میشود.
بله. فیلترهای مسدود شده جریان روغنی که به پمپ میرسد را کاهش میدهند که این امر خروجی هیدرولیک را کم کرده و حرکت محرک را کند میکند.
بسیاری از برنامههای نگهداری، بازرسی هر ۵۰۰ ساعت کاری را توصیه میکنند، اگرچه تجزیه و تحلیل روغن ممکن است بسته به شرایط، فاصله تعویض را افزایش یا کاهش دهد.