مقدمه:
یک بلدوزر در اصل یک ماشین خزنده قوی است که به یک تیغه مجهز شده است . عبارت بلدوزر معمولاً به هرگونه ماشین مهندسی سنگین که بر روی زمین حرکت می کند اطلاق می گردد ، ولی در اصل برای تراکتوری که تیغه جلوی آن نصب شده ، این اسم را به کار می برند و همچنین به ماشین آلات سنگینی که دارای تیغه هستند.
همانطور که در تصویر می بینید در سمت راست ، تیغه قرار دارد و در سمت چپ ، خراشنده عقبی قرار دارد.
اولین بولدوزرها برای کارهای کشاورزی و برای جابجاکردن خاک و ایجاد کانالها ، انباشته کردن خاکها و برای ایجاد خاکریز و هرگونه پروژه خاکبرداری مربوط به کشاورزی مورد استفاده قرار می گرفتند ، که البته در این حالت تراکتور ها را با صفحات فلزی ضخیمی مجهز می کردند. این صفحات فلزی ضخیم که بعد ها تا حدودی شکل تیزتری هم به خود گرفتند ، را تیغه (blad) می نامند و در جلوی بلدوزرها نصب می شد.
تیغه لایه های خاک را می تراشد و با حرکت رو به جلوی ماشین ، خاک را انباشته می کند ، چندین مدل تیغه برای موارد مختلف طراحی شده است، بعنوان مثال از تیغه های تیز برای قطع کردن درختچه ها و پاکسازی سطح زمین مورد استفاده قرار می گرفتند.
یکی دیگر از تجهیزاتی الحاقی به بلدوزرها که برای جمع آوری خاک استفاده می شود به نام"Scraper خراشنده" شناخته می شود و توسط James porteous درسال 1883 اختراع شد و این اولین طراحی بود که از لحاظ اقتصادی ما را قادر به جابجایی خاک از روی زمین و انباشته کردن آن در جای دیگر یا در زمینهای گود می کرد.
در طول سالها بلدوزرها بزرگتر ، قدرتمندتر و پیشرفته تر شدند و از همه مهمتر بهبود قدرت موتور آنها بود که امکان حرکت راحت تر و بیشتر و همچنین کنترل ساده تر ، بالارفتن کابین و افزوده شدن بازوهای هیدرولیک (به جای مدلهای قدیمی که با کابل کارمی کردند) و سایر موارد مهم دیگر، از جمله پیشرفتهای مشاهده شده در تولید این ماشین آلات بوده ، به طور مثال در صورت نیاز می توانید یک بلدوزر را به خراشنده در عقب ، مجهز کنید که برای خراشیدن، شکستن یا ایجاد شیار در سنگها یا خاکهای سخت استفاده می شود.
اگرچه بلدوزرها ، درابتدا از ماشینهای کشاورزی آغاز شدند ولی امروزه در کلیه پروژه های عظیم شهرسازی و همچنین در ماشین آلات ارتشی دنیا به کار گرفته می شود.
اغلب بلدوزرها دارای موتورهایی هستند که از لحاظ مهندسی بزرگ و قدرتمند به حساب می آیند این موتورها امکان آن را فراهم می کند که این ماشینها برروی زمین به خوبی حرکت کرده و قابلیت حرکت یکنواخت برروی زمینهای نرم را هم داشته باشند ، دارای موتورهای عریض هستند که باعث می شود که وزن آنها به خوبی روی شاسی توزیع شود و دارای تعادل وزنی می باشند که در این صورت از فرو رفتن در زمینهای شنی جلوگیری می شود و موتورهای کاملاً عریض به عنوان (موتورهای باتلاقی) شناخته می شوند.
بلدوزرها به خوبی برروی زمین حرکت می کنند ، تقسیم کننده گشتاور در موتور آنها به گونه ای طراحی شده که قدرت موتور به آسانی تبدیل به محرک چرخها شده و به بلدوزر امکان آن را می دهد تا از وزن خود برای حرکت دادن اجسام سنگین استفاده کند . مدل D9 از کاترپیلار، به عنوان مثال می تواند 2 تانک را با وزنی بیشتر از 70000 کیلو جابه جا کند. به علت این توانایی ها ، بلدوزرها را می توان برای پاک کردن مناطق جنگی یا کنار زدن ماشین آلات سوخته و نابود شده دشمن و یا جابه جایی موانع سنگین استفاده کرد.
بلدوزرهای D9 با صرف کمی وقت امکان تبدیل شدن به ماشین آلاتی را دارند که توانایی انجام کارهایی را داشته باشندکه سایر بلدوزرها در حالت عادی ندارند ، مثلاً با کمی تغییر در تیغه و بلندتر کردن بازوهای هیدرولیک می توان از بلدوزر به عنوان یک لودر ایجاد کننده ی خاکریز استفاده کرد. راه دیگر کوچکتر کردن طول بلدوزر و ایجاد توانایی حرکتی در محیط های کوچکتر است که امکان جابجایی ، در سطح کمتری امکان پذیر است.
همچنین بلدوزهای کوچکی (چرخدار ، زنجیردار) هم جود دارند . که در اصل به آنها Skid-steer می گویند ، که معمولاً برای انجام پروژه های حفاری در محیطهای کوچک و نواحی محدود مناسب هستند .
به جز این موارد بلدوزرهای اصلی که مربوط به جابجایی و تسطیح سطح زمین هستند ، دارای شرح وظایف و عملیات های مشخصی هستند که شامل ، یخ شکنی ، خاکبرداری ، تسطیح زمین و کاربرد روی جاده ها ، (حکاکی یا خاکبرداری در جاده ها) و می شود.
بلدوزرهای سنگین معمولاً برای تسطیح زمین برای اجرای پروژه های ساختمانی استفاده می شوند . کارهای دیگر ساختمانی معمولاً توسط بلدوزرهای کوچکتر و لودرها انجام می گیرد.
بلدوزر ها را می توان در مقیاسهای کوچک و بزرگ در سایتها (سایت میگو و …) معادن ، جاده ها ، پایگاه های ارتشی ، کارخانه های صنایع سنگین و پروژه های بزرگ دولتی مشاهده کرد.
از بلدوزر ها در موارد نظامی هم استفاده می شوند که به شکل مشخصی مسلح شده اند تا راننده از آتش مهاجمان در امان باشد و در نتیجه بتواند در نواحی جنگلی فعالیت کند . یکی از معروفترین بلدوزرهای مسلح شده مدل D9 شرکت کاترپیلار است ، در بعضی موارد بلدوزرهای مسلح شده برای کاربرد در شورشهای شهری توسط پلیس استفاده می شود.
بلدوزر ها به راحتی با عوض کردن تیغه و نوع بازوهای هیدرولیکی قابلیت تبدیل شدن به لودر را دارند که البته همه بلدوزرها اینطور نیستند ولی در اغلب آنها این امکان وجود دارد.
در زیر نمونه ای از عکس های بلدوزر را که به لودر تبدیل شده است مشاهده می کنید.
بلدوزرها به علت وزن زیاد و سرعت کمی که دارند برای انتقال آنها به مکانی دیگر از تریلر استفاده می کنند.
تیغه:
تیغه ها ممکن است حالت خمیده یا حالت صاف داشته باشند . تیغه ی مستقیم ، که به عنوان چاقو و برای زخم کردن و تیغه خمیده برای ایجاد شکاف و ضربه سریع استفاده می شود .
تیغه ای که در اصل در بلدوزر استفاده می شود به شکل خمیده است که از فلزات و آلیاژهایی نظیر مس یا برنز و در بعضی موارد از آهن و فولاد استفاده می شود. امروزه فولاد استیل در ساخت تیغه کاربرد بیشتری دارد ، تکنیک های مختلفی برای محکم تر کردن تیغه وجود دارد . مخصوصاً حالت سخت کننده یا (Case hardening) که با نام "سخت کردن دیفرانسیلی" هم معروف است ، در این روش تیغه را گرم کرده و ناگهان به درون آب می برند . لایه ی خارجی فلز در این حالت خیلی محکم می گردد ولی شکنندگی آن هم بیشتر می شود ، اما لایه داخلی تا حدودی نرمتر باقی می ماند . با توجه به تکنیک ها و آزمایش ها و مطالعاتی که باید انجام گیرد ، سبب شده این تیغه ها تقریباً خیلی گران تمام می شوند .
تنظیمات تیغه :
تیغه نیز قابل تنظیم است و می توان جهت و عمق آن را بر روی زمین تعیین کرد.
به عنوان مثال : ما اگر در یک پروژه بخواهیم 2 سانتیمتر از ارتفاع سطح زمین کم کنیم به راحتی می توان با تنظیم تیغه و حرکت بلدوزر 2 سانتیمتر از سطح زمین را کنده و این کار را بلدوزر به راحتی انجام می دهد. البته این کار را گریدر بهتر انجام می دهد اما در شرایط سخت و دشوار و شیبدار فقط بلدوزر است که این کار را انجام می دهد.
نفوذ پذیری تیغه :
هرچه تیغه باریکتر باشد به طبع میزان نفوذپذیری آن بیشتر است میزان این نیرو "Penetration" نفوذپذیری از حاصل تقسیم قدرت موتور (Hp/Kw ) بر اندازه لبه تیغه برش (Edge Cutting) بدست می آید و نیز حاصل تقسیم قدرت موتور (Hp/Kw) برظرفیت مجاز تیغه (LCM) بیانگر توانایی بولدوزر برای انتقال بار به مقصدی معلوم است ، بطوریکه تیغه آن کاملاً پر شده باشد . همچنین میزان توانایی برای حمل بار متاثر از میزان خمیدگی تیغه و نوع آن است.
در بلدوزر های با سایز متوسط یا کوچک از قبیل D5N و D6N ، تیغه VPAT معمولترین انتخاب محسوب می شود .
نحوه حرکت بلدوزر:
در بلدوزر ها بر حسب استفاده از چرخ های زنجیردار یا از چرخ لاستیکی استفاده می شود .
از مزیت های چرخ زنجیردار بر چرخ لاستیکی این است که:
* فشار کمتری بر سطح وارد می کند.
* بلدوزر های چرخ زنجیری ایستایی و ثبات بیشتری دارند چون سطح بیشتری را در تماس با زمین دارد.
* قادر است به راحتی در زمین های باتلاقی و… به راحتی حرکت کنند .
* و …
فرمان بلدوزر:
معمولاً در بلدوزر ها دو نوع فرمان وجود دارد یکی فرمان کلاچ و ترمزی و یا فرمان دیفرانسیلی (با قابلیت دور درجا و دور زدن قوسی شکل) را دارا است.
در زیر قسمت های از اتاقک فرمان در بلدوزر را مشاهده می کنید .
انتخاب صحیح ، بازدهی بالا:
در انتخاب بلدوزر ، مسائل مختلفی می بایست در نظر گرفته شود که هر یک از آنها تاثیر غیر قابل انکاری در عملکرد ماشین داشته و هرگز نباید آنها را کم اهمیت دانست . از آن جمله می توان به عرض کفشک ، تقسیم مناسب وزن نوع تیغه و … اشاره کرد.
استدلال "هرچه نیروی رانش و قدرت موتور ماشینی بیشتر باشد ، عملکرد آن بهتر خواهد بود" تفکر اشتباهی است که متاسفانه برخی از خریداران ماشین آلات سنگین از جمله بلدوزر در هنگام خرید به آن توجه می کنند.
باید به این نکته توجه داشت که اگر ماشینی دارای وزن مناسب نباشد ، قدرتی که توسط موتور آن تولید می شود ، نمی تواند به نیروی قابل استفاده برای ماشین تبدیل شود.
ایستایی و تقسیم مناسب وزن:
تعیین این دو فاکتور در ارتباط با یک ماشین ، بدون استفاده از آن سایت امری مشکل است . حال آنکه هر دو مورد ، تاثیر به سزایی در عملکرد ماشین دارند.
تقسیم وزن مناسب :
تاثیر آن در عملیاتهایی مانند تسطیح نهایی قابل ملاحظه است ، بطوریکه اگر بولدوزر در عقب و یا جلوی خود سنگینی بیش از حدی داشته باشد ، اپراتور در کنترل مناسب تیغه دچار مشکل می شود.
ثبات و ایستایی :
فاکتور فوق در عملیاتهایی که در مناطق شیبدار انجام می شود ، اهمیت می یابد. با توجه به این فاکتور ملحقات بولدوزر انتخاب شوند.
عوامل موثر بر ایستایی و نحوه تقسیم وزن :
×نوع زیر بندی (Under Carriage)
×نوع ملحقات (Type of Attachments)
×نوع مواد (Material Type)
×شرایط و محیط کار دستگاه (Terrain Type)
به عنوان مثال تاثیر شرایط محیطی و نوع عملیات در انتخاب نوع زیربندی در زیر بیان شده است :
مدل Longer U/C , (XL) مناسب برای عملیاتهایی مانند تسطیح اولیه و نهایی است و مدل Winder U/C (Under Carriage) بهترین انتخاب به منظور عملیات در شیبهای جانبی محسوب می شود .
نیروی کشش (Traction):
فاکتور دیگری که می بایست مد نظر قرار گیرد ، نیروی کشش است ، نیروی مذکور سبب راندن و حرکت دادن ماشین بر روی زمین می شود . از عوامل موثر بر آن می توان به موارد فوق اشاره کرد :
× وزن ماشین (Mashine Weight)
× تعادل و توازن مناسب (Balance of the Mashine)
× ساختار محیط کار (Ground Condition)
نوع کفشک :
فاکتور مهم دیگر ، کفشکهای مورد استفاده در زیر بندی است . کفشکها می بایست تا حد امکان کمترین عرض را داشته باشند و در مقابل شناوری لازم برای ماشین را تامین کنند.
شناوری و یا اصطلاحاً (Floatation) در بولدوزر ، به توانایی ایستایی آن در سطح زمین اطلاق می شود و میزان اهمیت آن زمانی محسوس خواهد بود که بولدوزر در شرایط باتلاقی و یا زیر ساختهای نرم در حال انجام عملیات است .
ضریب کشش (Coefficient of Traction):
میزان نیروی رانش یا کشش قابل استفاده برای بولدوزر از حاصل ضرب وزن عملیاتی آن در ضریب کشش قابل محاسبه است .
لازم به ذکر است ، بولدوزری که در حال حمل یک بار مشخص بوده و تیغه آن کاملاً پر است ، دارای یک وزن دینامیکی است "وزن دینامیکی تقریباً 4/1 برابر وزن استاتیک ماشین است".
خراشنده ها :
از دیگر ملحقات بلدوزر خراشنده ها هستند که از آنها برای کارهای کشاورزی ، تسطیح زمین و اجرای راه ها و راه آهن و در صنایع ساختمانی و برای حفر کانال و… استفاده می شود .
و همچنین از خراشنده های کوچک برای کاربردهای خانگی یا معادن محلی و خراشیدن سطح زمین استفاده می شود.
تنظیم خراشنده یا دستی است یا اتوماتیک که می توان زاویه و عمق آن را در خاک معیین کرد.
بعنوان مثال در مزارع و باغ ها برای حفر کانال برای انتقال آب از بلدوزر با خراشنده مناسب استفاده می شود.
منابع:
وب سایت ویکی پدیا – متن انگلیسی
وب سایت فیات آلیس – متن انگلیسی
وب سایت کاترپیلار- متن انگلیسی
مجله داخلی همکار ماشین