بیل های مکانیکی، اولین ماشین آلات مدرن در صنعت ساخت و ساز هستند و در عملیات خاکی به کار می‌روند. این ماشین آلات عمدتاً برای حفر گودها در خاک و بارگیری آن روی کامیون یا تریلر یا حمل مواد با استفاده از تسمه نقاله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این بیل‌ها قادر به حفر در انواع مختلف خاک‌ها هستند، به جز صخره‌ها، بدون نیاز به تخریب اولیه.
بیل‌های مکانیکی از سه قسمت اصلی تشکیل شده‌اند: ارابه، قسمت اتاقک چرخنده روی ارابه، و قسمت‌های الحاقی جلوی ماشین.
ارابه یا شاسی: شاسی به دو نوع تقسیم می‌شود: شاسی چرخ زنجیری و شاسی چرخ لاستیکی (کامیون). شاسی چرخ زنجیری ثبات و قابلیت تحرک بسیار خوبی در محل خاک‌برداری ایجاد می‌کند و در ضمن، فشار کمتری روی خاک ایجاد می‌کند که امکان کار با خاک‌های نرم را فراهم می‌کند. در مواردی که نیاز به اصطکاک بیشتری با خاک وجود داشته باشد، نقش زنجیر در ماشین اهمیت دارد. این نوع بیل‌ها اغلب سرعت کمتری دارند، حدود ۵.۵ کیلومتر در ساعت.
شاسی های چرخ لاستیکی: این شاسی‌ها دارای سرعت حرکت بالاتری هستند و برای کارهایی که نیاز به تعداد بیشتری سفر دارند و سطح راه محکم باشد، مناسب‌تر هستند. آنها دو نوع خودبر همچون نوع متحرک (که از اتاقک فرمان می‌گیرد) و نوع دیگر (که در قسمت عقب کامیون نصب می‌شود و به آن کامیون خودبر می‌گویند) دارند. سرعت نوع اول حدود ۵۰ کیلومتر و نوع دوم حدود ۸۰ کیلومتر در ساعت است.
انواع بیل های مکانیکی
بیل مکانیکی با جام معکوس و معمولی
بیل‌های مکانیکی با جام معکوس و نسخه معمولی خود دارای عناوین متعددی هستند، از جمله: کج بیل، بیل پشت خم، و بیل کششی (که نوع معمولی آن در مواردی که حجم کاوش خاک در سطح دستگاه یا در ارتفاع بالاتری قرار دارد، به کار می‌رود). بیل‌های مکانیکی با جام معکوس به طور عمده در عملیات عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این بیل‌ها در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی تولید می‌شوند و برای کاوش‌های مختلف مناسب هستند.
بیل مکانیکی با سیستم کابلی
بیل مکانیکی با سیستم کابلی به یک اتاقک گردان متصل شده و بر روی چرخ‌ها نصب شده است. در انتهای جلویی آن بیل قرار دارد. این نوع بیل‌ها نیز دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی دارند.
بیل کششی (دراگلاین)
بیل کششی، یا همان دراگلاین، از یک اتاقک فرمان، جرثقیل، جام بیل کششی و کابل‌های مورد نیاز برای کنترل بخش‌های مختلف تشکیل شده است. بیل کششی قادر به کاوش در ارتفاعات بسیار بالا و پایین‌تر از سطح خود است و در انواع مختلف زمین‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بازوی بلند آن برای کاوش و تخلیه مواد سنگین بسیار مفید است و زمان چرخه کاری کوتاه، یکی از مزایای این ماشین محسوب می‌شود. از دیگر قابلیت‌های این دستگاه می‌توان به نصب چکش اشاره کرد، که بسیار پرکاربرد است. نصب چکش برقی یا پنوماتیک به جای باکت این دستگاه، این امکان را فراهم می‌کند که سطوح و اندازه‌های سنگی یا بتنی را که به دلایلی نمی‌توان با مواد منفجره تخریب کرد، با استفاده از این دو وسیله (بیل و چکش) تخریب نمود.
نکاتی در مورد بیل های مکانیکی
بیل‌های مکانیکی دارای وزن متنوعی از حدود ۹۳۰ کیلوگرم تا ۹۵ تن هستند. عمق بهینه حفر یک معرفت عمودی از جبهه حفری است که امکان پر شدن آن را با بالا بردن جام به بدون نیاز به اعمال فشار زیاد فراهم می‌کند. در عمق بهینه حفری، کارایی بیشترین مقدار خود را دارد. میزان عمق بهینه حفری به وابستگی به نوع مواد حفاری شده تغییر می‌کند.
به رغم این که بیل‌های مکانیکی قادر به حفاری در ارتفاعات پایین‌تر از اتکاء ماشین هستند، عمق کاری نمی‌تواند از طول میله جام تجاوز کند.
اجزای بیل های مکانیکی
بیل‌های مکانیکی از اجزای مهمی تشکیل شده‌اند که در عملکرد و کارایی آنها تأثیرگذار هستند. اجزای اصلی بیل‌های مکانیکی شامل جام (Boom)، دسته (Stick)، گلی (Bucket)، شاسی (Chassis)، موتور (Engine)، زمینه (Track) یا چرخ‌ها، سیستم کنترل (Control System)، و سیستم هیدرولیکی (Hydraulic System) می‌شوند. جام به عنوان بخش اصلی برای کاوش و حفر خدمت می‌کند، دسته کنترل عمق کاوش را فراهم می‌کند و گلی برای جمع‌آوری و انتقال مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاسی بیل مکانیکی پایه‌ای است و موتور برای ایجاد توان و انرژی مورد نیاز و سیستم هیدرولیکی برای کنترل حرکات بیل استفاده می‌شود. این اجزا با هم تعامل کرده و عملکرد کارآمد بیل مکانیکی را فراهم می‌کنند.
کاربردهای بیل های مکانیکی
بیل‌های مکانیکی در صنعت و ساخت و ساز کاربردهای گسترده‌ای دارند. این ماشین‌آلات قادر به انجام وظایف متنوعی می‌باشند، از جمله:
حفاری و کاوش خاک
بیل‌های مکانیکی برای حفاری گودال‌ها، چاه‌ها، و کاوش خاک در ساخت و سازهای عمرانی به کار می‌روند.
حفاری تونل
در پروژه‌های تونل‌سازی، بیل‌های مکانیکی برای حفاری تونل‌ها و ایجاد راهروهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تخریب ساختمان ها
برای تخریب ساختمان‌ها یا بناهای قدیمی، بیل‌های مکانیکی از چکش‌ها و گلی‌های مختلف استفاده می‌کنند.
بارگیری مواد
این ماشین‌آلات برای بارگیری مواد سنگین مانند شن، ماسه، و سنگ به کامیون‌ها یا تریلرها استفاده می‌شوند.
کارهای جاده سازی
در ساخت جاده‌ها و بزرگراه‌ها، بیل‌های مکانیکی برای حفر و تخریب اراضی و انجام کارهای خاکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حفاری معادن
در صنایع استخراج معادن، بیل‌ها جهت حفاری معادن و استخراج مواد معدنی به کار می‌روند.
بیل‌های مکانیکی به عنوان یکی از مهم‌ترین ماشین‌آلات ساخت و ساز و صنایع مختلف برای انجام کارهای سنگین و خاص استفاده می‌شوند و در متنوع‌ترین برنامه‌های کاربردی مورد تقاضا قرار می‌گیرند.