ماشین آلات خاکبرداری
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
معرفی
برای انجام عملیات حفاری و گود بر داری، ماشین آلات متنوعی وجود دارد که نوع و اندازه آن بر اساس نوع کار و شرایط منطقه ای تعیین می گردد . یکی از انواع این ماشین آلات کلامشل یا بیل منقاری می باشد. بهترین عملکرد این ماشین زمانی است که برای حمل و بلند کردن بار در حالت قائم از آن استفاده می شود. به عنوان مثال حفاری و تخلیه بار در داخل قیف ها و صندوقه ها از این عملیات می باشد . یکی از مهمترین مزایای این ماشین در آن است که می تواند ترازی که بر روی آن قرار گرفته است را به راحتی حفاری کند . از دیگر مزایای این ماشین انجام عملیات حفاری در انواع خاک و سنگ و حفاری در زیر آب می باشد. این ماشین قادر به حفاری در ارتفاع بالاتر و نیز عمق پایین تر از محل استقرارآن میباشد.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
قسمتهای مهم کلامشل(بیل منقاری)
1-جام کلامشل
2-تیرک اصلی
3-کابلهای اتصال دهنده
4- جرثقیل
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
کاربرد
کندن چاه
کندن گودالهای عمودی
پی کنی
انتقال موادازمحل دپو انبارها
تخلیه مواد از واگنهای باری خط آهن
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
مهمترین قسمت در کلامشل، جام می باشد و سایر اجزاء ماشین برحسب نوع جام تعیین می شود . اگر جام دارای دندانه باشد، بیشتر از آن برای کندن مواد سخت استفاده خواهد شد . ولی اگر جام بدون دندانه باشد، از آن بیشتربرای جابه جایی مواد و مصالح استفاده می شود. این دندانه ها را می توان به سهولت از جام جدا کرد . برخی از انواع جام با لبه های برنده نیز وجود دارد که معمولاً برای کار در زمین با سختی زیاد از آن استفاده می شود.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
از نظر سختی کاری که با کلامشل صورت می گیرد، جام به سه دسته زیر تقسیم بندی میشود :
1- جام نوع سبک که از آن برای جابه جا نمودن مواد سبک وزن استفاده می شود.
2- جام نوع متوسط که از آن برای کارهای عمومی استفاده می شود.
3- جام نوع سنگین که از آن برای عملیات حفاری و گودبرداری استفاده می شود.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
از نظر نوع کار و مصالحی که توسط کلامشل حمل می شود، جام به چهار دسته تقسیم میشوند:
1- چنگک لجن
2- چنگک شن
3- چنگک مخصوص حفاری های سنگین
4- جام کاکتوسی که از آن برای حمل قطعات بزرگ سنگ و مواد دیگر استفاده میشود.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
انواع کلامشل بر اساس نوع شاسی
معمولاً کلامشل بر روی دو نوع شاسی چرخ لاستیکی و چرخ زنجیری متصل می شود. نوع چرخ لاستیکی و چرخ زنجیری براساس نوع زمینی که برای ان جام عملیات بر روی آن قرار می گیرد تعیین می شود. اگر جداول مخصوص بار مجاز کلامشل موجود نباشد، باید میزان 80 درصد ظرفیت جام در مورد جرثقیل چرخ لاستیکی و 90 درصد ظرفیت جام برای جرثقیل چرخ زنجیری به عنوان بار مجاز در نظر گرفته شود و این به خاطر بارهای دینامیکی در اثر حرکت جام میباشد.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
عملکرد کلامشل در انواع خاک و سنگ
با توجه به اینکه کلامشل همانند سایرماشین آلات حفاری متحرک نمیباشد و با استقرار در یک جای معین عملیات گودبرداری وحمل مصالح را انجام می دهد، لذا همانند سایر ماشین آلات حفاری نمی توان عملکرد آن را در انواع خاک و سنگ محاسبه نمود. با این حال عوامل مختلفی در میزان بازده کلامشل تاثیرگذار می باشد و تعیین دقیق آن از روی جداول استاندارد به سادگی صورت نمی گیرد.
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
عملکرد کلامشل در انواع خاک و سنگ
معمولاً با زمان گیری در کارگاه و با توجه به نوع فعالیت ماشین و مصالح موجود در کارگاه بهترین میزان تولید ساعتی برای کلامشل تعیین می گردد. فرض کنید در حین عملیات خاکبرداری، جام کلا مشل با حجم زیادی قطعات سنگی برخورد کند در این حالت میزان راندمان کاری کاهش می یابد و یا فرض کنید که کلامشل برای تخلیه بار در قیف استفاده شود
کلامشل(جرثقیل خاکبردار)
در این حالت زمان تخلیه بیش از زمانی خواهد بود که بخواهد بار را بر روی توده ای ازخاک تخلیه کند . برخی از عوامل که باعث کاهش بازده می شوند عبارتند از:
1-وجود موانع در هنگام بارگیری 2-ابعاد و نوع بار
3 -ارتفاعی که بار می بایست بلند شود. 4-روش تخلیه بار
5- میزان تجربه اپراتور ماشین 6- میزان زاویه نوسان
دراگلاین (بیل کششی)
برای انجام عملیات حفاری و گودبرداری ماشین آلات متنوعی وجود دارد که نوع و اندازه آن بر اساس نوع کار و شرایط منطقه ای تعیین می گردد. یکی از انواع این ماشین آلات دراگلاین می باشد .
این ماشین بدون اینکه وارد گودال حفاری شود، با قرارگرفتن درسطح زمین طبیعی به راحتی می تواند مشغول عملیات گودبرداری در گودال شود . همچنین این ماشین قادر به انجام عملیات حفاری در زیر سطح آب نیز می باشد که مزیت بزرگی برای این ماشین است . این ماشین پس از برداشت مصالح از محل حفاری، مصالح را با یک حرکت به داخل کامیون و یا هر نقطه دیگری تخلیه می کند. در مواقعی که خاک کانال یا گودال حفاری برای حرکت ماشین آلات سنگین مانند کامیون مناسب نباشد، می توان بدون ورود کامیون به گودال، مصالح حاصل از حفاری دراگلاین را بارگیری کرد .دراگلاین ساختاری همانند یک جرثقیل دارد که در انتهای بوم آن یک جام با سیستم های کابل بندی متفاوت با جرثقیل ، متصل شده است . بوم طویل و تنوع در ظرفیت جام آن، کاربرد این ماشین را تا حد زیادی افزایش داده است . اپراتور دراگلاین جام بیل را به محل حفاری پرتاب کرده و در حین کشیدن آن به سمت ماشین آن را از خاک پر می نماید. در هنگام تخلیه، کشش وارد بر کابل را آزاد کرده و جام تخلیه می شود. در این حالت جام توسط کابل بالابرنده نگهداشته می شود. به طور کلی یک بیل مکانیکی پر قدرت تا ظرفیت حدود دو متر مکعب را می توان با تعویض تیرک اصلی و جام بیل آن با تیرک اصلی و جام بیل کششی، به دراگلاین تبدیل نمود. خاطر نشان می سازد راندمان بیل کششی 75 تا 80 درصد بیل مکانیکی می باشد.
دراگلاین از مهمترین ماشین آلات عملیات گودبرداری می باشد. برخی از موارد کاربرد این ماشین عبارتند از:
موارد کاربرد
دراگلاین معمولاً بر اساس نوع شاسی، نوع جام و نوع کاربرد طبقه بندی میشود.
طبقه بندی دراگلاین
دراگلاین معمولاً بر اساس نوع شاسی، نوع جام و نوع کاربرد طبقه بندی میشود.
طبقه بندی دراگلاین
قسمتهای اصلی دراگلاین
عملکرد دراگلاین در انواع خاک و سنگ
با توجه به اینکه دراگلاین همانند سایرماشین آلات حفاری متحرک نمی باشد و با استقرار در یک جای معین عملیات گودبرداری را انجام می دهد، لذا همانند سایر ماشین آلات حفاری نمی توان عملکرد آن را به صورت دقیق در انواع خاک و سنگ محاسبه نمود .
بااین حال کارایی عملیاتی دراگلاین در عمل به ندرت از 80 درصد تجاوز می کند
عملکرد دراگلاین در انواع خاک و سنگ
عملکرد دراگلاین در انواع خاک و سنگ
بازده دراگلاین در مصالح مختلف
بیل مکانیکی
بیل های مکانیکی و هیدرولیکی برای گودبرداری در خاک های نرم و سخت، سنگ های نرم و مواد غیرسنگی استفاده می گردد.
معرفی کلی
برای حفاری کانالهایی جهت جاگذاری لوله ها و کابل های ادارات برق، تلفن و آب و فاضلاب و حوضچه های بزرگ و نوع خاص آن برای معادن مورد استفاده قرار می گیرد.
بیل های مکانیکی می توانند انواع خاکها بجز صخره سنگها را حفر نمایند . صخره سنگها باید ابتدا توسط دستگاه هایی مانند ریپر یا چکش هیدرولیکی تخریب و پس از آن توسط بیل برداشت شوند.
از بیل ها برای حفاری خاک به خصوص در اغلب زمین های خرده سنگی که حفاری آن توسط ماشین آلات دیگر راهسازی جز بولدزر عملی نیست، استفاده میشود.
بیل قادر است علاوه بر حفاری، مواد حاصله را در داخل وسائل حمل مواد خاکی بار نماید. از این ماشین برای بارکردن همه نوع مواد اعم از سنگی، شنی و رسی و غیره می توان استفاده کرد . همچنین برای حفر و زاویه دادن به کانالها از آ ن استفاده می شود. به علاوه با بیل، کانالهای متوسط و کوچک را هم که به اندازه جام بیل باشند می توان حفر نمود .
انواع بیل های رایج
بیل ها را می توان از چند لحاظ تقسیم بندی کرد:
انواع بیل های رایج
بیل ها را می توان از چند لحاظ تقسیم بندی کرد:
1- به سبب زیاد بودن سطح اتکای زنجیر با زمین به راحتی می تواند در زمین های سست استقرار یافته و کار انجام دهد. به همین جهت برای کار در زمین های نرم که ظرفیت بارگذاری آنها از0.43 تا 0.82 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است ساخته میشود
نوع چرخ زنجیری
2- دنده هایی که روی زنجیر آنها پی ش بینی شده سطح زمین های سنگی را شیار داده و استقرار و ثبات ما شین را برای انجام عملیات سخت سنگبرداری ممکن می سازد.
3- در را ههای موقت با شیب زیاد (حدوداً 40 درصد) نیز قادر به حرکت میباشند.
4- در مقایسه با انواع دیگر عملیات های خاکی با ثبات ترین و صلب ترین آنها است.
5- سرعت حرکت آنها کم و در حدود5/1 تا 5/3 کیلومتر در ساعت می باشد.
6- برای انتقال آنها به کارگاه باید از تریلر استفاده نمود.
7- در غالب عملیات خاکی به صرفه تر از انواع دیگر است.
1- از نوع کامیونی ارزانتر بوده و از نوع زنجیری گرانتر میباشد
نوع چرخ لاستیکی
2- سرعت حرکت آن با توجه به قدرت موتور شان محدود بوده و در حدود10 تا 12/5 کیلومتر در ساعت است. در انواع جدید آنها نیز سرعت به 40 کیلومتر در ساعت نیز می رسد.
اتاق راننده از اتاق متصدی بیل جدا میباشد.
نوع کامیونی
1- کامیون آن دارای قدرت زیادی است که قادر است با سرعت 60 کیلومتر در ساعت حرکت کند.
2- در اغلب موارد که عملیات مورد نظر، ترکیبی از دو عمل بلند کردن و انتقال میباشد به کار میرود.
3- مخارج بهر ه برداری از آن به علت احتیاج به راننده و همچنین متصدی بیل زیادتر از انواع دیگر است.
البته امروزه نوع کامیونی این ماشین زیاد استفاده نمی شود.
بیل جام جلو برای حفاری بالای سطح زمین و بارگیری کامیون ها مورد استفاده قرار می گیرد. بیل جام معکوس معمولا برای حفاری در سطح پایین زمین طراحی شده است . بیل های جام جلو برای حفاری سخت در بالای سطح ماشین می باشند که قادرهستند فشار قابل توجهی به جام خود وارد اعمال کنند، اما مصالحی که حفاری می شوند باید در حالت قرضه عمودی باشند. به عبارت دیگر به صورت عمودی به سطح زمین قرار بگیرند. بازو و جام حدود یک سوم وزن کل ماشین را دارند. بنابراین با در نظر گرفتن وزن مصالح در جام، این ماشین ها به نحوی طراحی می شوند که تعادل خود را حفظ کنند . معمولاً این ماشین ها دارای چرخ زنجیری می باشند و سرعت آنها بسیار کم است.
بیل جام جلو
بیل جام معکوس برای حفاری در زیر زمین استفاده می شود. این ماشین برای حفاری ترانشه،زیر زمین، پی و در مواردی که فضای کار محدود است، مناسب می باشد. در بعضی از انواع، تا عمق 8 متری زیر م اشین قابل حفاری است . عمل حفاری با کشیده شدن بازوی جام به طرف ماشین انجام میشود.
بیل جام معکوس
بیل ها از لحاظ سیستم تولید نیرو به دو دسته مکانیکی و هیدرولیکی تقسیم می شوند. در نوع مکانیکی (کابلی)، جام توسط یک کابل کششی به طرف ماشین کشیده می شود. یک کابل بالا برنده برای باز کردن زاویه تیر و امتداد دسته جام و بالا بردن و پایین آوردن تیر اصلی به کار می رود. در نوع هیدرولیکی این حرکات با سیلندرهای هیدرولیکی تامین می شود. علاوه بر این، جام در انتهای بازو مفصل شده و توسط یک سیلندر هیدرولیکی در این نقطه قادر به حرکاتی مشابه مچ دست میباشد. امروزه تولید بیل های هیدرولیکی به شدت فزونی یافته و بیل های مکانیکی به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.
تقسیم بندی بیل ها از لحاظ سیستم تولید نیرو
مزایای سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) به شرح زیر می باشد:
تقسیم بندی بیل ها از لحاظ سیستم تولید نیرو
مزایای سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) به شرح زیر می باشد:
1- سرعت عملکرد بیشتر و در نتیجه زمان سیکل کاری کوتاه تر
2- راندمان کاری بالاتر
3- سادگی و عملکرد آسان
4- دقت بیشتر در کنترل عملکرد
قسمت های اصلی بیل مکانیکی و هیدرولیکی به شرح زیر است
مزایای سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) به شرح زیر می باشد:
1. قسمت تیر اصلی
2. قسمت بازوی جام
3. قسمت جام
4. شاسی یا بدنه
عملکرد ماشین آلات در انواع خاک و سنگ
مزایای سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) به شرح زیر می باشد:
بیل ها قادر به گود برداری در تمام انواع خاک ها به جز سنگ های صخره ای می باشند. در صورت وجود سنگهای صخره ای در محل پروژه ابتدا باید این سنگها را منفجر کرده و سپس عملیات خاک برداری توسط بیل را آغاز کرد. برای حمل سنگ های منفجر شده باید از بیلی با ظرفیت جام بزرگ استفاده شود . بهتر است از بیل های چرخ لاستیکی برای حفاری در خاک های مرطوب و شل و نرم و در سایر خاک ها از بیل چرخ زنجیری استفاده شود .
عمق بهینه حفاری در انواع خاک وسنگ مطابق جدول زیرمیباشد.
عمق بهینه عمقی است که ماشین به ازای انجام عملیات در آن عمق حداکثر بازده را داشته باشد.
عملکرد ماشین آلات در انواع خاک و سنگ
مزایای سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) به شرح زیر می باشد:
بیل ها قادر به گود برداری در تمام انواع خاک ها به جز سنگ های صخره ای می باشند. در صورت وجود سنگهای صخره ای در محل پروژه ابتدا باید این سنگها را منفجر کرده و سپس عملیات خاک برداری توسط بیل را آغاز کرد. برای حمل سنگ های منفجر شده باید از بیلی با ظرفیت جام بزرگ استفاده شود . بهتر است از بیل های چرخ لاستیکی برای حفاری در خاک های مرطوب و شل و نرم و در سایر خاک ها از بیل چرخ زنجیری استفاده شود .
عمق بهینه حفاری در انواع خاک وسنگ مطابق جدول زیرمیباشد.
عمق بهینه عمقی است که ماشین به ازای انجام عملیات در آن عمق حداکثر بازده را داشته باشد.
نمونه عملکرد بیل مکانیکی در بارگیری معادن
سوالات طرح شده از متن درس
1- ازنظرسیستم تولید نیرو بیل ها به چندگروه تقسیم بندی میشوند؟
جواب: به دو گروه بیل های مکانیکی یا کابلی و بیل های هیدرولیکی
2- مزایای استفاده از بیل های با سیستم هیدرولیکی نسبت به سیستم کابلی (مکانیکی) را بیان کنید؟
جواب:
1- سرعت عملکرد بیشتر و در نتیجه زمان سیکل کاری کوتاه تر
2- راندمان کاری بالاتر
3- سادگی و عملکرد آسان
4- دقت بیشتر در کنترل عملکرد
3- از نظر نوع کار و مصالحی که توسط کلامشل حمل می شود، جام به چند دسته تقسیم میشوند،نام ببرید؟
جواب:
1- چنگک لجن 2- چنگک شن 3- چنگک مخصوص حفاری های سنگین
4- جام کاکتوسی که از آن برای حمل قطعات بزرگ سنگ و مواد دیگر استفاده میشود.
سوالات طرح شده از متن درس
4- اگرجدول بارمجازکلامشل دردسترس نباشد حداکثربار مجاز کلامشل چنددرصد بارمجاز جرثقیل چرخ لاستیک دار وچرخ زنجیری مشابه است؟
جواب:
میزان بار به 80% ظرفیت جرثقیل مشابه درمورد ماشین باچرخ لاستیک دار و90% ظرفیت مشابه باچرخ زنجیری محدود میشود.
5- عمق بهینه(اپتیمم حفر) بیل مکانیکی راتعریف کنید؟
جواب:
عمق بهینه عمقی است که ماشین به ازای انجام عملیات در آن عمق حداکثر بازده را داشته باشد
یابه عبارت دیگرعمق عمودی یک جبهه حفاری که به جام امکان میدهد بدون اعمال فشارزیادبابالابردن پرشود.
باتشکر از توجه شما