مقاله انواع ماشین الات و کاربرد آنها
این مقاله به بررسی انواع ماشین آلات راهسازی و ساختمانی و کاربردهای آنها می پردازد از جمله تراکتورها، بیل های مکانیکی، اسکریپرها، و لودرها. جزئیات فنی هر ماشین و موارد استفاده ی آن ها در پروژه های ساختمانی و راهسازی توضیح داده شده است.
مقدمه
ماشین آلات ساختمانی از ابزارهای حیاتی در اجرای پروژه های عمرانی و ساختمانی به شمار می آیند. هر یک از این ماشین آلات با توجه به ویژگی های فنی و توانایی های خاص خود، در مراحل مختلفی از ساخت و ساز و راهسازی مورد استفاده قرار می گیرند. از تراکتورها که به دلیل قدرت کششی بالا و قابلیت نصب تجهیزات مختلف برای طیف گسترده ای از کارها مناسب هستند، تا بیل های مکانیکی که برای عملیات خاکی و گودبرداری به کار می روند، این ماشین آلات نقش مهمی در بهبود کارایی و کاهش زمان اجرای پروژه ها دارند.
تراکتورها به عنوان یکی از پرکاربردترین ماشین آلات در صنعت ساخت و ساز شناخته می شوند. این ماشین آلات با داشتن انواع مختلف لوازم جانبی، از جمله بیل های مکانیکی و ریپرها، برای طیف وسیعی از کارها از تسطیح زمین گرفته تا جابجایی خاک مورد استفاده قرار می گیرند. تراکتورها در دو نوع چرخ زنجیری و چرخ لاستیکی وجود دارند که هر یک برای شرایط مختلف زمین و کاربری های متفاوت مناسب است.
بیل های مکانیکی نیز از جمله ماشین آلاتی هستند که به دلیل قدرت و انعطاف پذیری بالا در عملیات گودبرداری و جابجایی مواد، در پروژه های مختلف عمرانی به کار می روند. این ماشین ها در انواع مختلفی مانند بیل مکانیکی با جام معکوس و بیل کششی موجود هستند که هر کدام برای شرایط خاصی از زمین و پروژه طراحی شده اند. مقاله به تحلیل کامل هر یک از این ماشین آلات و کاربردهای آن ها در پروژه های مختلف می پردازد.
تراکتورها و بولدوزرها
تراکتور یکی از مهم ترین ماشین آلات راه سازی و ساختمان سازی است که کاربردهای متعددی دارد. هدف اصلی تراکتور، جلو راندن یا کشیدن بارهای مختلف است و می توان انواع لوازم مکانیکی مانند بیل های مکانیکی، ریپرها، تیغه های بولدوزر، دکل های لوله گذار جانبی، کج بیل ها و نهر کن ها را بر روی آن نصب کرد. علاوه بر این، تراکتورها برای کشیدن اسکریپر، واگن و موارد دیگر نیز به کار می روند. این ماشین ها از موتورهای دیزل که معمولاً توربو شارژ هستند، نیرو می گیرند و در انواع استاندارد و دنده اتوماتیک موجود هستند. کنترل تراکتورها به صورت هیدرولیک و دنده اتوماتیک انجام می شود و به دو نوع کلی چرخ زنجیری و چرخ لاستیکی تقسیم می شوند.
کاربرد
بولدوزرها موارد استفاده فراوانی دارند که ازمیان میتوان به موارد زیر اشاره کرد
- تصطیح زمین و پاک سازی آن از بوته ها و کنده های درخت
- ایجاد راههای اولیه در کوهستان های و زمین های سنگ لاخی
- جابجا کردن توده خاک به صورت فشار دادن درحجم های زیاد
- کمک به هل دادن اسکریپرها
- پخش کردن خاک درخاکریزها
- پشته کردن خاک در کنار نهرهای ایجاد شده
- تصطیح و پاک سازی بقایای مانده از عملیات ساختمانی
- نگهداری راههای موقت خاکی
- پاک سازی گودال های کف معادن
انواع تراکتورها
الف – تراکتورهای چرخ زنجیری
تراکتورهای چرخ زنجیری انواع مختلفی دارد این تراکتورها معمولا برحسب اندازه وزن وقدرت طبقه بندی میشوند دربسیاری ازپروژه ها مقدار وزن تراکتور چرخ زنجیری مهم است زیرا مقدار حداکثر نیروی کششی که یک دستگاه تراکتور میتواند به وجود آورد بدون توجه به قدرت تولیدی موتورآن به حاصل ضرب مقدار وزن درضریت کشش سطح جاده ای که روی آن کارمیکنند محدود میباشد وجود زنجیره ها باعث میشود که تراکتوربتواند درزمینهای با مقاومت فشاری کم وقدرت کششی مناسب فعالیت داشته باشد
ب- تراکتور چرخ لاستیکی
تراکتورچرخ لاستیکی ازاین جهت ساخته شده که سرعت بیشتری درکشیدن وهل دادن اسکریپرها وکارهای نظیرآن داشته باشد این نوع ماشین ها درانواع دوچرخ وچهارچرخ وجوددارد نوع دوچرخ آن حتما باید بایک ماشین دیگر نظیراسکریپر کارکند تابتواند تعادل خودرا حفظ کند نوع چهارچرخ آن دردونوع یک دیفرانسیل ودودیفرانسیل موجود است باین همه آسیب پذیری لاستیکهای این ماشینها درموقع کار درزمینهای دارای سنگهای تیزکه باعث بریده شدن لاستیک میشود استفاده ازآن را دراین نوع زمینها محدود میکند البته زنجیرها ی سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیکها وجوددارد که میتوان برازدیاد اصطحکاک لاستیکها باسطح زمین آنها رابکاربرد
2-بیل های مکانیکی
بیل های مکانیکی ازاولین ماشین آلات مدرن ساختمانی است که درعملیات خاکی بکاررفته است بیل های مکانیکی عمدتا” برای گود برداری درخاک وبارکردن آن با کامیون یا تریلی ویا تسمه نقاله ها بکارمیرود انواع پرقدرت آن قادربه گودبرداری درتمام انواع خاکها بجزصخرخ سنگها بدون تخریب اولیه میباشد
بیل های مکانیکی ازسه قسمت اساسی تشکیل شده است :
ارابه – قسمت اتاقک گردان روی ارابه وقسمت الحاقی جلوی ماشین .
ارابه یا شاسی – شاسی به دو نوع تقسیم میشود شاسی چرخ زنجیری شاسی چرخ لاستیکی ( کامیون )
شاسی چرخ زنجیری با ثبات وقابل اطمینان برای اتاقک چرخنده فوقانی ایجاد میکند و قابلیت تحرک بسیارخوبی درمحل خاک برداری ایجاد میکند درضمن به دلیل سطح وسیع چرخها فشارکمی برروی خاک ایجاد میکند که امکان کاربرروی خاکهای سست را فراهم میکند درموارد ی که برحسب نوع خاک اصطحکاک بیشتری مورد نیازبوده ومسئله لغزندگی وجود داشته باشد نقش زنجیر درماشین اهمیت پیدا میکند درعوض اینگونه بیلها سرعت کمی دارند.
شاسی های چرخ لاستیکی دارای سرعت حرکتی بیشتری بوده ولذا برای کارهای کوچکی که تعداد سفرزیاد بوده وسطح راه مورد استفاده محکم باشد مفیدترند این نوع شاسی خودبردونوع است : نوع خود متحرک که ازاتاقک فرمان میگرد ونوع دیگرکه درقسمت عقب کامیون نصب میشود وآن را کامیونی میگویند.
سرعت نوع اول 50 وسرعت نوع دوم 80کیلومتر درساعت میرسد .
انواع بیل های مکانیکی:
الف- بیل مکانیکی با جام معکوس
به این بیل اسامی متعددی داده می شود از قبیل:کج بیل – بیل پشت خم وبیل کششی. این بیلها در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی هستند وبرای حفاری مناسبند.
ب- بیل مکانیکی با سیستم کابلی
این بیل مکانیکی عبارت است از اطاقک گردانی که سوار بر چرخها بوده ودر انتهای جلویی آن بیل متصل شده است. این بیل در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی می باشند.
ج- بیل کششی (دراگلاین)
بیل کششی دراگلاین ازیک اطاقک فرمان – جرثقیل – جام بیل کششی و کابلهای لازم جهت کنترل قسمتهای مختلف تشکیل شده است.بیل کششی قادر است در سطوح خیلی بالاتر وخیلی پایینتر از سطح اتکاء خود است ودر انواع زمینهای مورد استفاده قرار می گیرد. بازوی طویل آن برای حفاری و تخلیه مواد کنده شده مفید بوده وزمان سیکل کار کوتاه از محاسن این ماشین میباشد.
د- جرثقیل
جرثقیل تشکیل شده از اطاق فرمان ویک تیر بلند مشبک وقلب جرثقیل و معمولا برای باند کردن اجسام سنگین وحرکت دادن آنها بکار میرود. با اتصال دستگاههای مختلف به انتهای تیر مشبک بلند جرثقیل می توان از استفاده های دیگری نمود.جرثقیل ها هم بر دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی می باشند که امروزه بیشتر هیدرولیکی می باشند.
3- اسکریپر
اسکریپرماشینی است که عمل بارگیری وحمل وتخلیه مواد خاکی در مسافتهای متوسط وزیادرا به تنهایی انجام می دهد.
اسکریپرازسه قسمت اصلی تشکیل شده است : قسمت بارگیر (جام ) دیوار جلویی قسمت بارگیرودیواره عقب جام یا دیواره تخلیه قسمت جام که معمولا سربازاست دارای یک تیغه برنده قابل تعویض درقسمت پایین میباشد این تیغه درحین بارگیری به داخل خاک نفوذمیکند وبا برش خاک آنرا به داخل جام هدایت میکند . این قسمت قابل حرکت بوده ومیتواند پایین وبالابرود دراسکریپرها ی دارای بالابر قسمت بالابرجانشین دیواره جلویی جام میشود دیواره عقب جام یا دیواره تخلیه قابلیت حرکت به عقب وجلورا دارد که با هل دادن خاک به تخلیه بارکمک میکند
انواع اسکریپرها
اسکریپرها به دودسته موتوردار وبدون موتور تقسیم میشوند امروزه نوع بدون موتورکمترمورد استفاده قرارد میگیرد اغلب اسکریپرها تک محور بوده وتعادل آن ووزن بارآن توسط تراکتورمتصل به آن حمل میشود تراکتورهایی که این اسکریپرها را میکشند ممکن است چرخ لاستیکی وچرخ زنجیری باشند بعضی دیگر قسمتی ازیک تراکتوراسکریپرها هستند بدین معنی که یک تراکتورتک محوره یک اسکریپر تک مجوره رامیکشد اسکریپرها یی که دومحوردارند به وسیله تراکتورهای زنجیردار کشیده میشوند زیرا اینگونه تراتورها نمی توانند بارقائم را تحمل کنند بنابراین نمی توانند اسکریپرها یک محوره را بشکند امروزه بندرت ازاسکریپرها چرخ زنجیری استفاده میشود اسکریپرها یی که توسط تراکتورچرخ لاستیکی کشیده میشوند به انواع زیرتقسیم بندی میشوند
1-تک موتوره دومحوره
2-سه محوری
3-دودیفرانسیل
4-اسکریپرهای دوموتوره ( TANDEM-POWERED)
5-اسکریپرهای دارای بالابر
6-فشاری – کششی (PUSH – PULL)
اسکریپرهای تک موتوری دومحوری ازیک تراکتورتک محوره استفاده میکنند وبه دلیل مسئله تعادل این تراکتوربدون اسکریپرمربوطه قادربه حرکت نیست اسکریپرهای سه محوری توسط یک تراکتورکشیده میشوند ماشنیهای چند دیفرانسیلی دارای چرخهای گردنده دراسکریپرودرتراکتورهستند اسکریپرهای دوموتوره دارای موتورهایی چداگانه برای حرکت اسکریپروچرخهای گردان آن میباشد اسکریپرهای دارای بالابردارای یک بالابرنردبانی درجلوی جام بوده ودرعمل کندن وانتقال مواد کنده شده به داخل جام کمک میکند دراین نوع اسکریپرها به دلیل قدرتی که بالابربه اسکریپرمیدهد به تراکتورکمکی جهت بارگیری احتیاجی نیست
4-لودرها
بدون اغراق لودرکاربردی ترین ماشین درانجام کارهای ساختمانی وعمرانی است این ماشین که درانداره های مختلف ساخته میشود به دلیل عملکرد وانعطاف پذیری زیادی که دارد ونیزبا تغییر جام می تواند بسیاری ازکارها رانجام دهد. لودر موارد استفاده بسیاری دارد که برخی ازآنها عبارتند ازایجاد خاکریزها حفاری زیرزمین بناها پرکردن خندقها وخاکریزی اطراف لوله های کارگذاشته شده درکانالها بارکردن کامیونها حمل بتن به محل قالبها وبلند کردن وحمل مصالح ساختمانی به ماشین لودرمیتوان انواع ملحقات را نصب کرد وکاربردهای دیگری ازآن گرفت نظیربرف روب کانال کن لوله برلوله گذار جرثقیل لیفت تراک
انواع لودر
الف – لودرچرخ لاستیکی
این لودرها دراقسام کوچک خیلی بزرگ ساخته میشود چرخهای بزرگ لاستیکی به این نوع لودرها قدرت تحرک وسرعت فراوانی میبخشد فشاروارده برزمین توسط این لاستیکها کم بوده ومیتوان این فشار را با تغییرمیزان باد لاستیکها تغییرداد باین همه درزمنیهای دارای سنگهای تیزامکان آسیب این لاستیکهاوجوددارد درضمن درزمینهای خیس وگل آلود نیزکارکردن بالودرچرخ لاستیکی مشکل است البته زنجیرهای سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیکها وجود دارد که میتوان برای ازدیاد اصطکاک لاستیکها باسطح زمین آنها رابه کاربرد نوعی ازلاستیکهای جدید ساخته شده اند که دارای عاجهای خیلی ضخیمی هستند ومیتوانند درمناطق سنگی کارکنند این لودرها بردونوع معمولی وکمرشکن هستند
نوع کمرشکن که بیشتر درلودرهای بزرگ بکاربرده میشوند ودارای نوعی شاسی هستند که قسمت عقب لودررابه قسمت جلو توسط یک مفصل متصل میکنند این حالت مفصلی قدرت مانوروشعاع گردش ماشین را نسبت به شاسی های ثابت ( غیرمفصلی ) زیاد میکند درانواع مدرن این ماشین آلات ازسیستمهای فرمان وکنترل هیدرولیکی والکتریکی جهت راحتی وعملکرد بهترراننده استفاده شده است سیستم فرمان این ماشین ها به دونوع است درلودرهای معمولی سیستم فرمان بوسیله فرمان وحرکت چرخها عمل میکند امادرنوع کمرشکن سیستم فرمان به وسیله دوجک هیدرولیکی عمل می نماید
ب – لودرهای چرخ زنجیری
لودرهای چرخ زنچیری مانند لودرهای چرخ لاستیکی عمل کی کنند بااین تفاوت که فشارکمی که برزمین وارد می کنند باعث میشود که لودرهای با چرخ زنجیردار بتوانند درزمینهایی کارکنند که قابل استفاده برای لودرهای لاستیک درنیستند اصطکاک زیاد آنها بازمین باعث میشودکه بتوانند نهایت استفاده راازقدرت موتوردرکند زمین بنمایند وچون زنیرداراند هنگام کاردرمناطق دارای سنگهای تیزخطرپاره شدن لاستیک وجود ندارد لودرهای زنجیردار قادربه حرکت برروی سطحهای باشیب جانبی 35%میباشند درصورتی که این رقم برای لودرچرخ لاستیکی 15% است همچنین لودرزنجیردار میتواند ازشیب 60% بالابرود درحالیکه این رقم برای لودرلاستیک دار به حدود 30% محدود میشود سرعت لودرزنجیردار خیلی کمترازلودرلاستیک داربوده به همین علت درمواردی که فاصله حمل مواد وبازگشت به محل بارگیری زیاد باشد راندمان این ماشین نسبت به نوع لاستیک دار پایین است.
ج- بکهولودر
این ماشین آلات درواقع لودرهای کوچکی هستند که درپشت خود یک بیل مکانیکی دارند وبرای کارهای سبک استفاده میشوند کلیه مشخصات عمومی آنها مانند لودرها وبیل های مکانیکی است به دلیل دوکاره بودن این ماشین دربسیاری ازپروژه ها ی کوچک ازاین وسیله استفاده میشود بخصوص اگرپروژه مربوط به کندن خندق باشد
همانطورکه گفته شد درقسمت این ماشین یک بیل مکانیکی وجود دارد قدرت این بیل نیزبراساس زاویه آن بازمنین وشعاع عملکردبازوها فرق میکند شرکتهای سازنده براساس نوع ماشین آلات نمودارهایی مبنی برقدرت بیل درحالات مختلف ارائه میدهند .
