لودر چرخ لاستیکی (Wheel Loader)

لودر های چرخ لاستیکی دارای سرعت بالاتری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری بوده وبسیار بهتر از آنها در زمین های سفت عمل می کنند. آنها می توانند در راه های ساخته شده حرکت و در فواصل نسبتاً کوتاه بدون نیاز به تریلر انتقال یابند . از جهت اندازه انواع گسترده تری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری دارند و از این رو می توانند سازگارتر با نیازها انتخاب شوند و همچنین هزینه نگهداری آن ها در زمین های مرطوب و خاک های ماسه ای که خاصیت ساینده برای لودرهای چرخ زنجیری دارند، کمتر می باشد. فشار وارد بر زمین توسط لاستیک ها با تغییر میزان باد لاستیک قابل تغییر بوده، ولی به هر حال کارکردن توسط این لودرها در زمین های خیس و گل آلود به علت ایجاد فشار زیاد مشکل و ظرفیت باربرداری آنها در زمین های باتلاقی نسبت به نوع چرخ زنجیری، کمتر خواهد شد. البته زنجیرهای سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیک ها وجود دارد که می توان برای ازدیاد اصطکاک لاستیک ها از آن ها استفاد کرد.

در زمین های سنگلاخی با سنگ های تیزگوشه امکان آسیب پذیری لاستیک ها وجود دارد، البته نوع جدیدی از لاستیک ها با آج های خیلی ضخیم تولید شده اند که امکان کار در مناطق سنگلاخی را فراهم می آورند. لودر های چرخ لاستیکی قدرت کشش کمتری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری هم وزن خود دارا بوده و در نتیجه قدرت مفید آنها در کندن خاک ها و بالا رفتن یا پایین آمدن از شیب ها محدود می باشد. دستگاه های نوع چرخ لاستیکی که بر روی تراکتور کمرشکن نصب می شوند، می توانند مشخصات فرمانپذیری مطلوبی در جای کم داشته باشند. کمرشکن بودن لودر اجازه گرفتن زاویه ای تا ۳۵ درجه در صفحه افقی محور ماشین بین دو قسمت اصلی ماشین را فراهم می کند.

قسمتهای اصلی لودر:

لودرها بطور کلی شامل قسمت های زیر  می باشند:

موتور
    شاسی
    سیستم هیدرولیک
    جام

 موتور

موتور نیروی لازم برای حرکت را به وجود می آورد. امروزه اکثر لودر های چرخ زنجیری به صورتی ساخته می شوند که موتورشان پشت سر راننده قرار گیرد . این امر می تواند به دو علت باشد، اول اینکه وزن موتور بصورت یک عامل تعدیل کننده لنگر حاصل از وزن جام پر شده از مصالح است . ثانیاً اپراتور لودر نزدیکتر به فضای کار خود بوده و کنترل ماشین برایش سهل تر می شود.

موتور در لودرهای چرخ لاستیکی بسته به موارد زیر می تواند در جلو یا عقب ماشین قرار بگیرد:
لودر های کوچک با محورگردان جلو دارای موتور در جلوی ماشین هستند.
لودر هایی که دارای جام در جلو و بیل در عقب (بکهولودرها) می باشند به علت بازتر بودن دید راننده موتورشان در جلو قرار دارد.
به دلیل ایجاد نیروی خنثی کننده لنگر حاصل از وزن جام پر شده و همچنین ایجاد دید بازتر برای راننده لودرهای بزرگ معمولا دارای موتور در عقب ماشین هستند.

شاسی

لودرها دارای شاسی تراکتور می باشند. این شاسی ها برای لودرهای چرخ زنجیری یک پارچه هستند و برای لودرهای چرخ لاستیکی می توانند به صورت کمرشکن باشند.

سیستم هیدرولیک

از سیستم هیدرولیک لودر برای انتقال نیرو از موتور  به جام آن استفاده می شود. امروزه با بهینه سازی روغن های هیدرولیک، محافظت در مقابل فرسایش و خوردگی در سیستم هیدرولیک افزایش یافته است . همچنین با استفاده از شیرهای فشار، خطایابی سیستم های هیدرولیک و اعضای آن ساده تر شده است.

جام

جام لودر ها طوری طراحی شده اند که عمل تخلیه را می توانند در ارتفاع ۵/۲ تا ۵/۴ متری از پای لودر انجام دهند. این قابلیت به لودر ها امکان می دهد تا عمل تخلیه بار را در کامیون ها و ماشین های انتقال به راحتی انجام دهند. عمل بارگیری و تخلیه بار لودر، به ناچار با مانور زیادی همراه است. بنابراین اگر فضای کار محدود باشد، در قدرت مانور لودر ایجاد مشکل خواهد شد . جام ممکن است در حین عملیات در موقعیت های مختلفی از لودر قرار گیرد .

در حالتی که جام به منظور تخلیه بار بالا رفته، بر روی ابعاد افقی لودر در سطح زمینه تأثیری ندارد . به همین دلیل طول لودر به طور معمول در سطح لاستیک ها در نظر گرفته می شود. به طور معمول برای عمل حفاری، دورزدن و تخلیه بار در ماشین بارگیر، به محلی با طولی دو برابر طول ماشین (طول ماشین برابر فاصله دو چرخ عقب و جلوی ماشین است) احتیاج است.

انواع جام و دندانه

جام یونیورسال Universal Bucket:

این نوع جام مجهز به دندانه هایی می باشد که قابلیت نفوذ به توده خاک را افزایش داده و عمل پرکردن جام و همچنین سیکل بارگیری را سریعتر می نماید. این نوع جام ها در اندازه های مختلفی وجود دارند و در انواع خاک بجز خاک های سنگی قابل استفاده می باشند. تمامی جام ها مجهز به صفحه هایی در زیر و کناره ها می باشند که باعث محافظت و افزایش طول عمر جام می شوند. به منظور دست یافتن به معیارهای مختلف کاربردی، جام های یونیورسال در شکل های مختلفی ساخته شده اند. (مانند لبه گرد، به منظور بهبود حفظ سنگدانه ها) در این نوع جام یک لبه کناری مازاد به انتهای کف جام جوش داده شده تا کف جلویی جام با قسمت انتهایی جام در یک تراز قرار بگیرند و بتواند در صورت لزوم یک سطح صاف و مناسب را ایجاد نمایند.

جام حفاری عمومی General Excavation Bucket:

این نامگذاری از آنجاست که این جام برای اغلب حفاری ها مناسب است. مفصل جام بخشی از سازه بوده و تا زیر جام کشیده شده است، لبه برشی این ساختار به منظور تحمل نیروهای فشاری و پیچشی طراحی گردیده و قسمت های تحتانی و کناری جام با قطعاتی قابل تعویض تقویت و محافظت شده است تا به این ترتیب هم به عمر جام افزوده شود و هم قابلیت حمل کردن سخت ترین خاک ها را ایجاد نماید.

جام صخره کنی Rock Bucket:

این نوع جام برای حفاری در زمین های سخت مورد استفاده قرار می گیرند. لبه جام طوری طراحی شده که نفوذ در خاک های سخت را ساده تر می کند.

انواع دندانه های جام

دندانه های نفوذی: از این دندانه ها در مواد متراکم شده بر اثر وزن خود، مانند رسها استفاده می شود. نفوذ زیاد و خود تیز شوندگی از ویژگی های این دندانه ها است.
دندانه های کوتاه: این نوع دندانه ها بسیار قوی هستند و در مصالح بسیار سخت مانند صخره ها استفاده می شوند.
دندانه های بلند: این دندانه ها در مصالحی استفاده می شوند که امکان شکسته شدن دندانه وجود نداشته باشد.
دندانه های بلند کارهای سنگین: این دندانه ها درحفاری های معمولی استفاده نمی شوند.
دندانه های سایشی کارهای سنگین: این دندانه ها در خاکبرداری ماسه، شن و سنگ های تیز گوشه مورد استفاده قرار گرفته و بسیار با دوام می باشند.
دندانه های کارهای سنگین و با دوام : این دندانه ها برای نفوذ در خاک هایی با تراکم کم و متوسط مناسب بوده و با دوام بسیار زیاد طراحی شده اند.

بزرگترین لودر جهان

تقسیم بندی انواع بیل از لحاظ تولید نیرو

بیل ها از لحاظ سیستم تولید نیرو به دو دسته بیل 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 انجام 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 می باشد. بیل های امروزی تماما هیدرولیکی می باشند و نوع مکانیکی آن دیگر رایج نمی باشد.

قسمت های مختلف بیل

•     تیرک اصلی
•     بازوی جام
•     جام
•     شاسی و بدنه

سه قسمت (تیر اصلی، بازوی جام و جام) به صورت مفصلی به یکدیگر متصل شده اند و قسمت تیرک اصلی نیز به قسمت کنترل ماشین متصل شده است. حرکت های تمام مفصل ها توسط سه عدد سیلندر هیدرولیکی انجام می شود.

    تیرک اصلی

ابتدای قسمت تیرک اصلی دارای یک انحنا یا به اصطلاح گردن غازی می باشد که این انحنا به سمت زمین است. ممکن است بعضی بیل ها دارای دو انحنا باشند. وجود چنین شکلی در قسمت تیرک اصلی یک بیل سه دلیل دارد:

باعث افزایش فضای بین تیرک اصلی و قسمت کنترل به منظور سهولت نزدیک شدن این دو به یکدیگر می گردد.
جلوگیری از حفر بیش از حد توسط جام.
ارائه امکان دید بهتر جلو توسط راننده.

پایه تیرک اصلی بصورت مفصلی دو یا سه فوت عقب تر از لبه ماشین متصل شده است. در بیل های هیدرولیکی ممکن است یک، دو یا سه سیلندر برای حرکت قسمت تیرک اصلی وجود داشته باشد. اگر یک یا سه سیلندر وجود داشت، لوله های پیستون به زیر سطح تیرک اصلی مفصل می شوند و اگر دو سیلندر وجود داشت معمولاً در دو گوشه متصل می شوند. روی هر تیرک اصلی دو سوراخ برای نصب شدن به قسمت های دیگر وجود دارد. سوراخ بالایی برای بدست آوردن حفاری ماکزیم (Maximum Digging Depth) نقطه پائینی برای بدست آوردن مقدار تخلیه ماکزیمم (Maximum Dump Height) می باشد. قسمت انتهایی تیرک اصلی بوسیله یک پین بزرگ به بازوی جام متصل می شود.

• بازوی جام

در بیل های هیدرولیکی قسمت شاخه یا بازوی جام بصورت مفصلی به تیرک اصلی متصل می شود و در انتهای دیگر بوسیله سیلندرهای هیدرولیکی به جام متصل می گردد. اتصال سیلندر هیدرولیکی بازوی جام به تیرک اصلی بیشتر به قسمت بالا نزدیک است تا به پائین. نسبت این دو قسمت در مدل های مختلف بسیار تفاوت دارد. زیرا این نسبت باعث تفاوت در نیروی وارد بر ماشین خواهد شد. اهرم های متصل به ناخنک های جام وقتی در امتداد بازوی جام قرار می گیرند از ۱ به ۴ تا ۱ به ۸ متفاوت است. این نسبت باعث می شود که سرعت مانور جام  ۴ تا ۸ برابر سریع تر از پیستونی که با نیروی ۱/۴  و  ۱/۸  کار می کنند حرکت خواهد کرد. این نسبت باعث می شود که سیلندرهای کوچکتری برای حرکت دادن مورد استفاده قرار گیرند و فضای کمتری اشغال خواهد شد. بعضی از بیل ها دوجفت سوراخ برای متصل کردن تیرک اصلی به بازوی جام دارند . جفت سوراخ های بالایی قدرت بیشتری برای حفاری و دو جفت دیگر سرعت بیشتر و قابلیت کارکردن راحت تر با بیل را فراهم خواهد کرد.

•     جام

در بیل های هیدرولیکی جام بوسیله دو جفت اهرم به بازوی جام متصل می شود. یکی از این اهرم ها دارای سیلندر هیدرولیکی می باشد. سیلندر هیدرولیکی متصل به جام باعث می شود که جام یک حرکت دورانی زیاد در حدود  ۱۳۶ تا ۱۳۷ درجه انجام دهد. در صورت عدم وجود این سیلندر هیدرولیکی حرکت دورانی جام میسرنمی شد. همچنین این سیلندر باعث می شود که جام به بازوی جام برخورد نکند. وقتی که سیلندر باز می شود، ناخنک های جام جمع می شوند و هنگامی که سیلندر بسته می شود، ناخنک های جام باز خواهند شد. دو جفت سوراخ برای متصل شدن سیلندر هیدرولیکی به جام تعبیه شده است. همانند سوراخ هایی که روی بازوی جام وجود دارد یک جفت از آنها برای حفر کردن سریع تر و حرکت راحت تر و دیگری برای حفر با قدرت بیشتر و عمیق تر می باشد. انتخاب این دو بستگی به نوع عملیات و خود اپراتور دارد. معمولاً آن جفت سوراخ هایی که به دندانه های جام نزدیک تر هستند قدرت بیشتری تولید خواهد کرد.

bucket

جام ها با عرض های متفاوت وجود دارند و متناسب با عرض خود عمقشان تغییر می کند. با درنظر گرفتن عرض یکسان، با کاهش عمق جام ظرفیت آن کاهش می یابد ولی باعث افزایش در مؤثر بودن بارگیری خواهد شد. به منظور کاهش اصطکاک در لبه ها و برای تخلیه سریع تر، جام معمولا در بالا بازتر و پهن تر می باشد. به منظور افزایش میزان برش خاک به جام دو عدد تیغه برش اضافه می کنند که عرض برش را ۲ تا ۸ اینچ افزایش می دهد. تیغه برش ممکن است دارای عرض ثابت یا متفاوت باشند و یا دندانه دار باشند که باعث کاهش سائیده شدن جام و سهولت در کنده شدن خاک چسبنده می شوند.