انواع لودرچرخ لاستيكي با عملكرد لودرها

لودر(loader)به انگلیسی به معنای حمل کننده می باشد. تراکتوری که به جامی در جلو مجهز می باشد ،لودر یا تراکتور جامدار نامیده می شود.

شركتهاي فعال در ساخت لودر

شرکت های متعددي از جمله کاترپیلار، کوماتسو ، ولوو ، هیتاچی ، هیوندای ، کاوازاکی ،لول ،فوتون ،چانگلين،ليوگانگ،ايكس سي ام جي،شانتويي،هليكو در ساخت انواع لودر چرخ لاستيكي فعالیت دارند.

لودرچر خ لاستيكي یکی از کاربردی ترین ماشین‌آلات ساختمانی و عمرانی است. این ماشین که در اندازه های مختلف ساخته می‌شود، به دلیل عملکرد و انعطاف پذیری زیادی که دارد و نیز با کمک تغییر جام می تواند بسیاری از کارهای عمرانی و خاکبرداری را انجام دهد.

لودر کاربرد های بسیاری از جمله ایجاد خاکریز، حفاری زیرزمین بناها، پرکردن خندقها، خاکریزی اطراف لوله های کارگذاشته شده در کانالها، بارگیری کامیون، حمل بتن به محل قالبها و بلند کردن و حمل مصالح ساختمانی و … دارد .

به ماشین لودر می‌توان انواع ملحقات نظیر برف روب، کانال کن، لوله بر، لوله گذار و جرثقیل لیفتراک را نصب کرد و کاربردهای دیگری از آن گرفت.

البته از لودر در معادن كوچك تا متوسط ممكن است بعنوان ماشين اصلي بارگيري استفاده شود، ولي در معادن بزرگ معمولا اين ماشين ازكارايي كافي برخوردار نيست و در اين معادن معمولا شاول ماشين اصلي بارگيري است مگرآنكه شرايط خاصي ايجاب كند كه از لودر براي اين منظور استفاده شود.

لودر ماشيني است كه جام آن در قسمت منتهي اليه جلوي تراكتور ماشين Front Loader قرار دارد و عمليات بارگيري نيز از اين قسمت صورت ميگيرد .

لودر بعد از جنگ جهاني دوم طراحي و ساخته گرديد و بيشتر از آن جهت تميز كردن استفاده ميشده است . پس از اين دوران با توجه به توسعه تكنولوژي بالاخص در زمينه هيدروليك در اواسط دهه 1960 در بعضي از معادن به جاي شاول از لودر به عنوان ماشين بارگيري اصلي استفاده گرديد .

در حال حاضر لودرهاي با ظرفيت 15 تا 20 متر مكعب در معادن مورد استفاده قرار مي گيرند و لودرهاي با ظرفيت بيشتر نيز در دست طراحي و ساخت ميباشند . به دليل تحرك خوب و پايين بودن قيمت اوليه آن ، كاربرد چندگانه استفاده از لودر در معادني كه به روش روباز استخراج ميشوند تقريبا” اجتناب ناپذير گرديده است .

عمده موارد استفاده از لودر عبارتند از :

تميز كردن اطراف شاول ها، طراز نمودن پله ، ايجاد ارتفاع مناسب در كنار جاده اصلي معدن به منظور پيشگيري از سقوط كاميونهاي حمل و ريزش جاده ، بارگيري ، حمل باطله در فاصله كوتاه ، پخش باطله در محل دمپ و انباشت ماده معدني ، جاده سازي ، كانال زني ، هل دادن لودر به دليل داشتن دو عيب عمده مانند پايين بودن ظرفيت جام در قياس با شاول و عدم توانايي در بارگيري از پله هاي مرتفع بالاخص پله هاي داراي ارتفاع بيش از ده متر باعث گرديده تا از آن در معادن بزرگ به عنوان ماشين اصلي بارگيري استفاده نشود و نتيجتا” استفاده از آن به عنوان ماشين اصلي بارگيري محدود شود به معادن كم ظرفيت و با طول عمر كم و در معادن متوسط تا بزرگ از لودر به عنوان ماشين آلات كمكي يا ثانويه Auxiliary Equipment يا Secondory equipment و به منظور افزايش ميزان توليد و كارهاي جنبي استفاده ميشود .

لودر از جمله ماشین آلاتی می باشد که تقریباً در تمامی پروژه های عمرانی  مانند راه سازی  و پروژه های ساختمان سازی به طور وسیع و پر کاربرد از آن استفاده می شود.

همین امر اهمیت آشنایی با این ماشین را برای تمامی مهندسان ضروری می کند.

در این مقاله به مواد استفاده از لودر،انواع آن،جام  يا باكت و نوع تیغه ها و...ميپردازيم.

موارد استفاده از لودر:

۱-بارگیری ماشین آلات حمل مواد خاکی:

معمولاً با لودر مصالحی همچون شن،ماسه،خاک معمولی و سنگ شکسته ها داخل انواع کامیون و یا سایر وسایل باربر ریخته می شود و آنها را می توان با لودر پر نمود.

۲-بلند کردن و جابه جای بار:

به وسیله لودر می توان مصالحی چون آجر،بلوک های سیمانی و سفالی را بلند و در محوطه کارگاه جابه جا نمود.

۳-خاکبرداری:

در عملیات های ساختمانی از لودر برای گودبرداری خاک های سست تا متوسط بسیار استفاده می شود.لازم به ذکر است که لودر در کندن،جابه جایی خاک ،انباشتن و بارگیری کردن آن نسبت به سایر ماشین آلات سریع تر عمل می کند.

۴-تمیز کردن قشر سطحی زمین کارگاه:

در زمین هایی که خاک آن زیاد سخت نیست و تا حدودی نرم می باشد،از لودر می توان برای کندن و تمیز نمودن محل کار استفاده نمود.

انواع لودر:

لودر چرخ لاستیکی:

این لودرها در اقسام کوچک و خیلی بزرگ ساخته می شود. چرخهای بزرگ لاستیکی به این نوع لودرها قدرت تحرک و سرعت فراوانی می بخشد.فشار وارده برزمین توسط این لاستیکها کم بوده و میتوان این فشار را با تغییر میزان باد لاستیکها تغییرداد.

با این همه درزمنیهای دارای سنگهای تیز، امکان آسیب این لاستیکها وجود دارد. در ضمن، در زمینهای خیس و گل آلود نیز کار کردن با لودر چرخ لاستیکی مشکل است؛ البته زنجیرهای سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیکها وجود دارد که میتوان برای ازدیاد اصطکاک لاستیکها با سطح زمین آنها را به کاربرد. نوعی از لاستیکهای جدید ساخته شده اند که دارای عاجهای خیلی ضخیمی هستند و میتوانند درمناطق سنگی کار کنند؛ این لودرها بر دو نوع معمولی وکمرشکن هستند.

نوع کمرشکن که بیشتر در لودرهای بزرگ به کار برده میشوند و دارای نوعی شاسی هستند که قسمت عقب لودر را به قسمت جلو توسط یک مفصل متصل میکنند.

این حالت مفصلی قدرت مانور و شعاع گردش ماشین را نسبت به شاسی های ثابت ( غیرمفصلی ) زیاد میکند. در انواع مدرن این ماشین آلات از سیستمهای فرمان و کنترل هیدرولیکی و الکتریکی جهت راحتی و عملکرد بهتر راننده استفاده شده است. سیستم فرمان این ماشین ها به دو نوع است؛

در لودرهای معمولی سیستم فرمان به وسیله فرمان و حرکت چرخها عمل میکند ،

اما در نوع کمرشکن سیستم فرمان به وسیله دو جک هیدرولیکی عمل می نماید.

این لودرها نسبت به لودرهای چرخ زنجیری دارای سرعت بیشتری می باشند.

یکی از دیگر مزایای این لودرها آن است که برای جابه جای نیاز به بارگیری آنها توسط تریلر نمی باشد.

این لودر ها معمولاً برای فواصل بیش از ۱۷۰ متر مورد استفاده قرار می گیرند.

این لودر ها همچنین از لحاظ ابعاد گستره بیشتری نسبت به نوع جرخ زنجیری داشته.

لودرهای چرخ زنجیری:

انواع لودرهای چرخ زنجیری مانند لودرهای چرخ لاستیکی عمل می کنند با این تفاوت که فشار کمی که بر زمین وارد می کنند باعث میشود که لودرهای با چرخ زنجیردار بتوانند در زمینهایی کار کنند که قابل استفاده برای لودرهای لاستیکی نیستند.

اصطکاک زیاد آنها با زمین باعث میشود که بتوانند نهایت استفاده را از قدرت موتور در کندن زمین بنمایند و چون زنجیر دارند هنگام کار در مناطق دارای سنگهای تیز خطرپاره شدن لاستیک وجود ندارد. لودرهای زنجیردار قادر به حرکت برروی سطحهای باشیب جانبی ۳۵% میباشند در صورتی که این رقم برای لودر چرخ لاستیکی ۱۵% است.

همچنین لودر زنجیردار میتواند از شیب ۶۰% بالا برود در حالیکه این رقم برای لودر لاستیک دار به حدود ۳۰% محدود میشود. سرعت لودر زنجیردار خیلی کمتر از لودر لاستیک دار بوده به همین علت در مواردی که فاصله حمل مواد و بازگشت به محل بارگیری زیاد باشد، راندمان این ماشین نسبت به نوع لاستیک دار پایین است.

به صورت کلی ماشین آلات چرخ زنجیری برای عملیات هایی که نیاز به قدرت کشش زیاد نیاز دارد مورد استفاده قرار گرفته.

از جمله عملیات های که قدرت کشش بالایی نیاز دارند می تواند به موارد ذیل اشاره نمود:

کندن ریشه درختان

برداشتن کنده درخت ها از مسیر حرکت

برداشتن سطوح سیمانی شکسته شده

عموماً ماشین آلات چرخ زنجیری برای فواصل کوتاه مورد استفاده می شوند.

عملکرد آنها تا فواصل ۵۰۰ فوت(حدود ۱۷ متر) می تواند بسیار خوب باشد.

چرخ لودرها:

جنس چرخ زنجیری می تواند از پلاستیک و یا فلز باشد.

چرخ های زنجیری ساخته شده از فلز معمولاً برای ماشین آلات سنگین خاک برداری مورد استفاده قرار گرفته.

چرخ زنجیری های ساخته شده از پلاستیک برای ماشین آلات کوچک خاکبرداری(همچون بابکت ها) مورد استفاده قرار می گیرد.

چرخ زنجیری های پلاستیکی عموماً کمترین اختلال را در سطح ایجاد می نمایند.

به صورت کلی لودر های چرخ زنجیری برای کار در زمین های ناهموار بسیار مناسب هستند.لازم به ذکر است چرخ های لودر های چرخ لاستیکی در زمین های سخت و ناهموار ممکن است به شدت آسیب ببیند لذا استفاده از لودرهای چرخ زنجیری در این زمین ها مناسب تر می باشد.ماشین آلات چرخ زنجیری بر انواع آسفالت(به جزء آسفالت محافت شده)آسیب می رساند.به همین امر معمولاً از آنها بر روی آسفالت استفاده نمی شود.

یکی از ایرادات اصلی ماشین آلات چرخ زنجیری سرعت پایین آنها می باشد.سرعت پایین ماشین آلات چرخ زنجیری باعث می شود که در فواصل طولانی راندمان کارشان پایین بیاید.لازم به ذکر است بدانید که ماشین آلات چرخ زنجیری معمولاً توسط تریلر در بین پروزه های مختلف جابه جا شده که علت آن مطالب فوق الذکر می باشد.

بکهولودرها:

انواع بکهولودر در واقع یک ماشین ترکیبی می باشد که دارای یک لودر در جلو و یک بیل کانال کن در عقب ميباشد.

این ماشین برای عملیات های گوناگون استفاده قرار گرفته که مهمترین آنها به شرح زیر می باشد:

برای انجام کارها با حجم عملیات کم

پی کنی های سبک

کانالهای کوچک و متوسط جهت لوله گذاری

حمل لوله ها

لایروبی

برداشتن موانع

خاکبرداری های سبک و بارگیری کامیونهای حمل خاک

معمولاً به این ماشین همه کاره کارگاه گفته می شود چون گستره زیادی از عملیات ها را انجام می دهد.

همان طور که گفته شد این ماشین یک ماشین ترکیبی می باشد و قادر به انجام کارهایی که لودر و یا بیل مکانیکی می باشد هست.

همچنین این ماشین توانایی انجام کار بیل مکانیکی و لودر در خاکهای نرم و خاکهای کشاورزی را نیز داراست.

سایر مشخصات لودر:

ظرفیت جام لودر به طریقی غیر از جام جرثقیل و دراگلاین تعیین می شود. ظرفیت اسمی جام در مورد لودر عملاً مساوی با حجم مواد حفاری کود شده (heaped volume) است.

در جام لودر استانداردهای مؤسسه Engineers (SAE) Society of Automotive در نظر گرفته می شود.

بار مجاز لودر در حین عملیات تحت استاندارد SAE

بار مجاز لودر چرخ لاستیکی در حین عملیات نباید هیچگاه از ۵۰% بار استاتیک واژگونی در حالتی که در حال گردش کامل است تجاوز کند. این مقدار برای لودر با چرخ زنجیری ۳۵% بار استاتیک واژگونی می باشد.

البته بار واژگونی را می توان با استفاده از سربار یا افزودن ملحقات به انتهای ماشین بالا برد و لذا مشاهده می شود که وزن ماشین هم علاوه بر قدرت بالا بردن بار ، در تعیین حجم جام مؤثر است.

مشخصات قابل مقايسه در لودر چرخ زنجيري با لودر چرخ لاستيكي به شرح زير ميباشد:

امكان فشار بيشتر به جبهه كار به علت وجود اصطكاك بيشتر بين زنجير و زمين.

امكان استفاده در شيبهاي سربالايي زيادتر.

فشار كمتر به سطح زمين به علت زيادتر بودن سطح تماس با زمين. البته لازم به ذكر است كه معمولاًيك لودر چرخ زنجيري از لودر چرخ لاستيكي هم ظرفيت خود وزن بيشتر دارد.

استفاده در بارگيري سنگهاي سخت و ساينده. البته براي حفاظت از لاستيك لودرهاي چرخ لاستيکياز زنجيرهاي محافظ ويژهاي استفاده ميشود كه در شكل بعد نشان داده شده است.

شرايط استفاده از لودر براي دو کاربرد ذکر شده در بالا به اين شرح ميباشد:

به عنوان ماشين بارگيري:

بارگيري از جبهه كارهاي سست و كم ارتفاع.

تخليه در ارتفاع كم.

حمل در فاصله كم. معمولا از لودر براي جابجايي خاك در فواصل بيش از 200 متر استفاده نميشود.

استخراج انتخابي و كار در ديوارههاي غير يكنواخت.

به عنوان ماشين تداركاتي:

احداث جاده، خاكريز (دپو) و امثال آن.

حمل تجهيزات.

ماشين كمكي بارگيري مخصوصاً درجبهه كارهاي غير يكنواخت.

تسطيح اطراف شاول.

شكل اصولي بكارگيري لودر

مسير رفت و برگشت لودر به سينه كار به منظور بارگيري و تخليه مواد به داخل كاميون.

در هنگام بارگیری سنگ های خورد شده معمولاً به لاستیک لودرهاي چرخ لاستیکی آسیب می رسد.به همین امر هنگام بارگیری این نوع مصالح بهتر است از لاستیک نوع L5 استفاده شود زیرا این نوع لاستیک ها مقاومت بیشتری دارند و با این عمل عمر لاستیک افزایش می یابد.

اگر از لودرهای چرخ لاستیکی بر روی زمین های سنگلاخی استفاده می شود باید حتماً توجه نمود که زمین به خوبی زهکشی شده است.چرا که آب باعث می شود سنگ ها راحت تر به لاستیک نفوذ کنند و باعث پنچری لاستیک شوند.در هنگام کار با لودر های چرخ لاستیکی بهتر است مواد سخت قبل از بارگیری خرد شوند.این امر میزان تولید لودر را افزایش خواهد داد.

محاسن لودر :

1- قدرت تحرك زياد دارد2- از توانايي خوبي جهت مخلوط كردنBlending capality عيارهاي مختلف ماده معدني دارد3- قدرت و توانايي تميز كردن اطراف خود را دارد .

4- چند كار ميتواند انجام دهد از قبيل بارگيري ، حمل ، تميز كردن، تعمير جاده ها ، باطله برداري و غيره5- قيمت اوليه آن كم است

6- دستگاه از پيچيدگي كمي برخوردار است لذا آموزش اپراتور آسانتر ، تعمير و سرويس آن نسبتا” ساده و كم هزينه است .

معايب لودر :

1- راندمان لودر در قياس با ماشيني همچون شاول كم است . 2- هزينه لاستيك دارد . بالاخص در سنگهاي سخت هزينه تامين ، تعمير و سرويس آن بالاست .3- طول عمر لودر كم است براي شرايط نرمال بين سه تا پنج سال است .

بنابراين در معادن متوسط تا برزگ كه توليد نيز بالاست ، استفاده از لودر بعنوان ماشين اصلي بارگيري اقتصادي نيست .4- ظرفيت جام لودر علي رغم توسعه اي كه يافته اند كم ميباشند به ندرت معادني را ميتوان يافت كه از لودر با ظرفيت بيش از 20 متر مكعبي استفاده كنند اما در قياس شاولهاي با ظرفيت بيش از 20 متر مكعبي زيادند در نتيجه در معادني كه نياز به توليد بالاست از لودر بعنوان ماشين اصلي بارگيري استفاده نمي شود .

5- علي رغم توسعه تكنولوژي در لودرها هنوز اين ماشين در پلههاي با ارتفاع بيش از ده متر از كارايي بسيار كمي برخوردارند به اين جهت ترجيحا” از لودر در پله هاي با ارتفاع كم استفاده ميشود . اين در حالي است كه بسياري از طراحان معدن به دليل پايين نگهداشتن هزينه حفاري و انفجار مايلند پله ها را مرتفع طراحي كنند . لذا اين امر استفاده از لودر را در معادن محدود مي كند . 6- در شرايطي كه كف پله ها از نظر طراز و سختي نامناسب است ، راندمان لودر كاهش پيدا خواهد كرد .

بطور كلي عواملي كه در انتخاب لودر موثرند ، ميتوان موارد ذيل را اشاره نمود .

1- توليد2- نوع سنگ3- وسعت عمليات يا اندازه4- ظرفيت سيستم حمل5- ارتفاع پله6- ارتفاع كاميون 

انواع جام يا باكت  لودر

۱-جام یونیورسال(universal bucked):

این جام ها دارای دندانه هایی می باشد که توانای آنها برای نفوذ در خاک را بیشتر می کند.

همچنین این دندانه ها عمل پر کردن و سیکل بارگیری را سریعتر می نمایند.

این جام برای انواع خاک ها بجز خاک های سنگی قابل استفاده می باشد.

۲-جامهای حفاری عمومی(general Excavation Bucket):

از این رو به این جام ها،جام های عمومی می گویند که در اغلب حفاری ها مورد استفاده قرار می کیرند.

۳-جام صخره کنی(rock bucket)

این جام ها معمولاً در خاک های سخت مورد استفاده قرار می گیرند .

لبه این جام ها به گونه ای طراحی شده است که نفوذ آن ها در خاک های سخت را تسهیل می نماید.