انواع ماشین آلات معدنی و معرفی ۱۰ نوع ماشین آلات سنگین پر کاربرد در معدن
ماشین آلات معدنی انواع و کاربرد های مختلفی در ایران دارند که در این مقاله قصد داریم به معرفی آن ها بپردازیم.
فهرست مطالب
انواع ماشین آلات معدنی :
1. تراکتورها و بولدوزرها:
تراکتور از مهم ترین ماشین آلات معدنی ( راهسازی وساختمان سازی ) است که دارای کاربرد های متعددی است. هدف اولیه تراکتور به جلو راندن و یا کشیدن اقسام بار ها می باشد . بر روی تراکتور انواع لوازم مکانیکی را می توان نصب کرد .لوازمی از قبیل : بیل های مکانیکی ، ریپر ها ، تیغه های بولدوزر ، دکل های لوله گذار جانبی ، کج بیل ها ، نهر کن ها و غیره . به علاوه از تراکتور استفاده های دیگری هم می کنند. نظیر کشیدن اسکریپر واگن و غیره .
تراکتور ها از موتور های دیزل که معمولا توربوشارژ هستند ، نیرو می گیرند و در انواع استاندارد و دنده اتوماتیک موجود هستند. هم چنین کنترل آن ها به صورت کنترل هیدورلیک و دنده اتوماتیک است. تراکتور ها بر دو نوع کلی چرخ زنجیری وچرخ لاستیکی می باشند .
کاربردها:
بولدوزر ها نیز از ماشین آلات معدنی است که موارد استفاده فراوانی دارند و می توان به موارد زیر اشاره کرد:
– تصطیح زمین و پاک سازی آن از بوته ها و کنده های درخت
– ایجاد راه های اولیه در کوهستان ها و زمین های سنگ لاخی
– جا به جا کردن توده خاک به صورت فشار دادن درحجم های زیاد
– کمک به هل دادن اسکریپر ها
– پخش کردن خاک در خاکریز ها
– پشته کردن خاک درکنار نهر های ایجاد شده
– تصطیح و پاک سازی بقایای مانده از عملیات ساختمانی
– نگهداری راه های موقت خاکی
– پاک سازی گودال های کف معادن
انواع تراکتور ها :
الف – تراکتور های چرخ زنجیری
تراکتور های چرخ زنجیری انواع مختلفی دارند ؛ این تراکتور ها معمولا برحسب اندازه وزن و قدرت طبقه بندی می شوند. در بسیاری از پروژه ها مقدار وزن تراکتور چرخ زنجیری مهم است ؛ زیرا مقدار حداکثر نیروی کششی که یک دستگاه تراکتور می تواند به وجود آورد ، بدون توجه به قدرت تولیدی موتور آن به حاصل ضرب مقدار وزن در ضریت کشش سطح جاده ای که روی آن کار می کنند محدود می باشد. وجود زنجیره ها باعث می شود که تراکتور بتواند در زمین های با مقاومت فشاری کم و قدرت کششی مناسب فعالیت داشته باشد.
ب- تراکتور چرخ لاستیکی
تراکتور چرخ لاستیکی از این جهت ساخته شده که سرعت بیشتری در کشیدن و هل دادن اسکریپر ها وکار های نظیر آن داشته باشد. این نوع ماشین ها در انواع دو چرخ و چهار چرخ وجود دارد. نوع دو چرخ آن حتما باید با یک ماشین دیگر نظیر اسکریپر کار کند تا بتواند تعادل خود را حفظ کند. نوع چهار چرخ آن در دو نوع یک دیفرانسیل و دو دیفرانسیل موجود است.
با این همه آسیب پذیری لاستیک های این ماشین ها در موقع کار در زمین های دارای سنگ های تیز که باعث بریده شدن لاستیک می شود، استفاده از آن را در این نوع زمین ها محدود می کند ؛ البته زنجیر های سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیک ها وجود دارد که می توان برازدیاد اصطحکاک لاستیک ها باسطح زمین آن ها را به کار برد.
2. بیل های مکانیکی
بیل های مکانیکی از اولین ماشین آلات معدنی مدرن ساختمانی است که در عملیات خاکی به کار رفته است بیل های مکانیکی عمدتا برای گود برداری در خاک و بار کردن آن با کامیون یا تریلی و یا تسمه نقاله ها به کار می رود. انواع پر قدرت آن قادر به گود برداری در تمام انواع خاک ها به جز صخرخ سنگ ها بدون تخریب اولیه می باشد.
بیل های مکانیکی از سه قسمت اساسی تشکیل شده است : ارابه ، قسمت اتاقک گردان روی ارابه و قسمت الحاقی جلوی ماشین .
ارابه یا شاسی :
شاسی به دو نوع تقسیم می شود : شاسی چرخ زنجیری وشاسی چرخ لاستیکی ( کامیون)
1.شاسی چرخ زنجیری با ثبات و قابل اطمینان برای اتاقک چرخنده فوقانی ایجاد می کند و قابلیت تحرک بسیار خوبی در محل خاک برداری ایجاد می کند. درضمن به دلیل سطح وسیع چرخ ها فشار کمی بر روی خاک ایجاد می کند که امکان کار بر روی خاک های سست را فراهم می کند. در مواردی که برحسب نوع خاک اصطحکاک بیشتری مورد نیاز بوده و مسئله لغزندگی وجود داشته باشد ، نقش زنجیر درماشین اهمیت پیدا می کند. در عوض این گونه بیل ها سرعت کمی دارند.
2.شاسی های چرخ لاستیکی دارای سرعت حرکتی بیشتری بوده و لذا برای کار های کوچکی که تعداد سفر زیاد بوده و سطح راه مورد استفاده محکم باشد مفید ترند. این نوع شاسی خود بر دو نوع است : نوع خود متحرک که از اتاقک فرمان می گیرد و نوع دیگر که در قسمت عقب کامیون نصب می شود و آن را کامیونی می گویند.
سرعت نوع اول 50 و سرعت نوع دوم 80 کیلومتر در ساعت می رسد .
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 و بیل کششی.
این بیل ها در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی هستند و برای حفاری مناسب اند.
ب- بیل مکانیکی با سیستم کابلی
این بیل مکانیکی عبارت است از اطاقک گردانی که سوار بر چرخ ها بوده و در 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 کابل های لازم جهت کنترل قسمت های مختلف تشکیل شده است . بیل کششی قادر است در سطوح خیلی بالاتر و خیلی پایین تر از سطح اتکاء خود است و در انواع زمین های مورد استفاده قرار می گیرد. بازوی طویل آن برای حفاری و تخلیه مواد کنده شده مفید بوده و زمان سیکل کار کوتاه از محاسن این ماشین می باشد.
د- جرثقیل
جرثقیل تشکیل شده از اطاق فرمان ویک تیر بلند مشبک و قلب جرثقیل و معمولا برای باند کردن اجسام سنگین و حرکت دادن آن ها به کار می رود. با اتصال دستگاه های مختلف به انتهای تیر مشبک بلند جرثقیل می توان از آن استفاده های دیگری نمود. جرثقیل ها هم بر دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی می باشند که امروزه بیشتر هیدرولیکی می باشند.
.3 اسکریپر
اسکریپر یکی دیگر از ماشین آلات معدنی است که عمل بارگیری و حمل و تخلیه مواد خاکی در مسافت های متوسط و زیاد را به تنهایی انجام می دهد.
اسکریپر از سه قسمت اصلی تشکیل شده است : قسمت بارگیر (جام )، دیوار جلویی قسمت بارگیر و دیواره عقب جام یا دیواره تخلیه قسمت جام که معمولا سرباز است دارای یک تیغه برنده قابل تعویض در قسمت پایین می باشد. این تیغه در حین بارگیری به داخل خاک نفوذ می کند و با برش خاک آن را به داخل جام هدایت می کند . این قسمت قابل حرکت بوده و می تواند پایین و بالا برود. در اسکریپر های دارای بالابر قسمت بالابر جانشین دیواره جلویی جام می شود. دیواره عقب جام یا دیواره تخلیه قابلیت حرکت به عقب و جلو را دارد که با هل دادن خاک به تخلیه بار کمک می کند.
انواع اسکریپر ها :
اسکریپر ها به دو دسته موتور دار و بدون موتور تقسیم می شوند. امروزه نوع بدون موتور کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. اغلب اسکریپرها تک محور بوده و تعادل آن و وزن بار آن توسط تراکتور متصل به آن حمل می شود. تراکتور هایی که این اسکریپر ها را می کشند ، ممکن است چرخ لاستیکی و چرخ زنجیری باشند. بعضی دیگر قسمتی از یک تراکتور اسکریپر ها هستند ؛ به این معنی که یک تراکتور تک محوره یک اسکریپر تک مجوره را می کشد.
اسکریپر هایی که دو محور دارند به وسیله تراکتور های زنجیر دار کشیده می شوند. زیرا این گونه تراکتور ها نمی توانند بار قائم را تحمل کنند ؛ بنابراین نمی توانند اسکریپر ها یک محوره را بشکند. امروزه بندرت از اسکریپر ها چرخ زنجیری استفاده می شود. اسکریپر هایی که توسط تراکتور چرخ لاستیکی کشیده می شوند به انواع زیر تقسیم بندی می شوند.
1.تک موتوره دو محوره
2.سه محوری
3.دو دیفرانسیل
4.اسکریپر های دو موتوره ( TANDEM-POWERED)
5.اسکریپر های دارای بالابر (ELEVATING)
6.فشاری – کششی (PUSH – PULL)
اسکریپر های تک موتوری دو محوری از یک تراکتور تک محوره استفاده می کنند و به دلیل مسئله تعادل این تراکتور بدون اسکریپر مربوطه قادر به حرکت نیست. اسکریپر های سه محوری توسط یک تراکتور کشیده می شوند. ماشین های چند دیفرانسیلی دارای چرخ های گردنده در اسکریپر و در تراکتور هستند.
اسکریپر های دو موتوره دارای موتور هایی جداگانه برای حرکت اسکریپر و چرخ های گردان آن می باشد. اسکریپر های دارای بالابر دارای یک بالابر نردبانی در جلوی جام بوده و در عمل کندن و انتقال مواد کنده شده به داخل جام کمک می کند. در این نوع اسکریپر ها به دلیل قدرتی که بالابر به اسکریپر می دهد ، به تراکتور کمکی جهت بارگیری احتیاجی نیست.
4.لودر ها
بدون اغراق لودر کاربردی ترین ماشین آلات معدنی در انجام کار های ساختمانی و عمرانی است. این ماشین که در اندازه های مختلف ساخته می شود ، به دلیل عملکرد و انعطاف پذیری زیادی که دارد و نیز با تغییر جام می تواند بسیاری از کارها را انجام دهد.
لودر موارد استفاده بسیاری دارد که برخی از آن ها عبارتند از:
ایجاد خاکریز ها ، حفاری زیر زمین بناها ، پر کردن خندق ها و خاکریزی اطراف لوله های کار گذاشته شده در کانال ها ، بار کردن کامیون ها ، حمل بتن به محل قالب ها و بلند کردن و حمل مصالح ساختمانی .
به ماشین لودر می توان انواع ملحقات را نصب کرد و کاربرد های دیگری از آن گرفت. نظیر برف رو ب کانال کن لوله بر لوله گذار جرثقیل لیفت تراک
انواع لودر:
الف – لودر چرخ لاستیکی
این لودر ها در اقسام کوچک و خیلی بزرگ ساخته می شوند. چرخ های بزرگ لاستیکی به این نوع لودر ها قدرت تحرک و سرعت فراوانی می بخشد. فشار وارده بر زمین توسط این لاستیک ها کم بوده و می توان این فشار را با تغییر میزان باد لاستیک ها تغییر داد. با این همه در زمین های دارای سنگ های تیز امکان آسیب این لاستیک ها وجود دارد. در ضمن در زمین های خیس و گل آلود نیز کار کردن با لودر چرخ لاستیکی مشکل است.
البته زنجیر های سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیک ها وجود دارد که می توان برای ازدیاد اصطکاک لاستیک ها باسطح زمین آن ها را به کاربرد. نوعی از لاستیک های جدید ساخته شده اند که دارای عاج های خیلی ضخیمی هستند و می توانند در مناطق سنگی کار کنند. این لودر ها بر دو نوع معمولی و کمر شکن هستند.
نوع کمر شکن که بیشتر در لودر های بزرگ به کار برده می شوند و دارای نوعی شاسی هستند که قسمت عقب لودر را به قسمت جلو توسط یک مفصل متصل می کنند. این حالت مفصلی قدرت مانور و شعاع گردش ماشین را نسبت به شاسی های ثابت ( غیرمفصلی ) زیاد می کند.
در انواع مدرن این ماشین آلات از سیستم های 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 لودر های معمولی سیستم فرمان به وسیله فرمان و حرکت چرخ ها عمل می کند. اما در نوع کمر شکن سیستم فرمان به وسیله دو جک هیدرولیکی عمل می نماید.
ب – لودر های چرخ زنجیری
لودر های چرخ زنچیری مانند لودر های چرخ لاستیکی عمل می کنند. با این تفاوت که فشار کمی که بر زمین وارد می کنند باعث می شود که لودر های با چرخ زنجیر دار بتوانند در زمین هایی کار کنند که قابل استفاده برای لودر های لاستیک در نیستند اصطکاک زیاد آن ها با زمین باعث می شود که بتوانند نهایت استفاده را از قدرت موتور در کند زمین بنمایند و چون زنجیر دار اند هنگام کار در مناطق دارای سنگ های تیز خطر پاره شدن لاستیک وجود ندارد.
لودر های زنجیر دار قادر به حرکت بر روی سطح های باشیب جانبی 35% می باشند. در صورتی که این رقم برای لودر چرخ لاستیکی 15% است. همچنین لودر زنجیر دار می تواند از شیب 60% بالا برود در حالی که این رقم برای لودر لاستیک دار به حدود 30% محدود می شود. سرعت لودر زنجیر دار 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.
ج- بکهو لودر
این ماشین آلات در واقع لودر های کوچکی هستند که در پشت خود یک بیل مکانیکی دارند و برای کار های سبک استفاده می شوند. کلیه مشخصات عمومی آن ها مانند لودر ها و بیل های مکانیکی است. به دلیل دو کاره بودن این ماشین در بسیاری از پروژه های کوچک از این وسیله استفاده می شود. به خصوص اگر پروژه مربوط به کندن خندق باشد.
همان طور که گفته شد در قسمت این ماشین یک بیل مکانیکی وجود دارد. قدرت این بیل نیز بر اساس زاویه آن باز منین و شعاع عملکرد بازوها فرق می کند. شرکت های سازنده بر اساس نوع ماشین آلات معدنی نمودار هایی مبنی بر قدرت بیل در حالات مختلف ارائه می دهند .
5.کامیون ها
اگر چه برای حمل و نقل مواد خاکی از وسایلی مانند اسکریپر ها تسمه نقاله و قطار استفاده می شود ولی معمول ترین وسیله برای حمل و نقل مواد خاکی کامیون ها هستند. این ماشین آلات معدنی حمل کننده به خاطر سرعت زیاد بر روی راه های هموار همچنین ظرفیت زیاد هزینه حمل و نقل مواد را نسبتا پایین می آورند.
کامیون ها دارای قابلیت انعطاف زیادی می باشند ؛ زیرا تعدادی از آن ها را که در یک پروژه مورد استفاده قرار می گیرند می توان زیاد یا کم نمود تا در ظرفیت مورد نیاز تعدیل به وجود آید. کامیون ها به دو نوع معمولی (MING TRUCK) و کمرشکن (ARTICULATED TRUCK) تقسیم می شوند.
الف – کامیون های معمولی
این کامیون ها در دو نوع یکی مخصوص حرکت در جاده ها و دیگری مخصوص حرکت خارج از محدوده جاده (HIGHWAY&OFF HIGHWAY TRUCKS) ساخته می شوند. کامیون های خارج جاده ای می توانند در ابعاد بزرگ تر و با ظرفیت چند صد تن ساخته شوند. هر کدام از آن ها انواع مختلف دارند ، اما نوع کمپرسی آن بیش از سایر انواع آن به کار برده می شود.
کامیون های کمپرسی در مورد حمل مواد دارای انعطاف پذیری زیاد بوده و به خصوص نوع جاده رو آن با سهولت بسیار در پروژه های مختلف قادر به حرکت می باشند. انواع مختلف کامیون های کمپرسی وجود دارد ؛ مثلا این کامیون ها در انواع دیزلی یا بنزینی یک یا دو دیفرانسیلی و دو یا سه محوری به بازار عرضه می شوند.
ب- کامیون های کمرشکن
همان طور که از نام این نوع کامیون ها مشخص است از دوقسمت تشکیل شده اند. قسمت موتور و قسمت مخزن که توسط یک مفصل به هم متصل هستند. در واقع کامیون های کمر شکن تریلر های مخصوص حمل مواد خاکی هستند که به وسیله تراکتور یا کامیون تراکتور کشیده می شوند. این واحد فقط برای حمل مواد خاکی طراحی شده اند و مواد حمل شده را یا از عقب ویا از کف واگن و یا از پهلو ها تخلیه می نمایند.
بعضی از این کامیون ها دارای مجرای تخلیه طولی هستند که بیشتر در مورد ایجاد خاکریز ها مورد استفاده قرار می گیرد. این کامیون ها نیز بر دو نوع داخل جاده ای و خارج جاده ای هستند. البته نوع جاده ای آن بیشتر است؛ زیرا وجود مفصل کمر شکن قدرت مانور آن را نسبت به کامیون های عادی در ناهمواری های خارج جاده بیشتر می کند.
6.تریلر
برای تسطیح زمین و از بین بردن پستی و بلندی ها از ماشین آلات معدنی مختلفی استفاده می شود اما مهم ترین وسیله برای عملیات تنظیم شیب و تسطیح خاکریز ها و خاک برداری ها و رساندن سطح خاک به سطح مورد نظر ( خط پروژه ) توسط گریدر انجام می پذیرد. عمل تنظیم شیب از کار های بسیار مشکل است به طوری که کلیه رانندگان ماشین آلات راهسازی بر این عقیده هستند که کار کردن با گریدر مشکل تر از بقیه ماشین آلات معدنی است و راننده ای که در زمینه کار با گریدر مهارت داشته باشد به راحتی می تواند بقیه این ماشین آلات معدنی را کنترل و هدایت کند.
7.گریدر
گریدر برای تنظیم شیب ، شکل دادن شیب ها ، تسطیح دامنه خاکریز ها و خاک برداری ها ، کندن جوی و مخلوط کردن و پراکندن مخلوط خاک و مواد قیری به کار می رود. از این ماشین آلات معدنی در ساختن راه ها و سایر عملیات ساختمانی استفاده می شود. این دستگاه در به هم زدن و برداشتن لایه های سست و سطح زمین هم به کار می رود.
تیغه گریدر دارای لبه قابل تعویض می باشد. در حالات مختلفی نسبت به ماشین می تواند قرار گیرد. زاویه تیغه را می توان تغییر داد. به طوری که بتوان گریدر را برای حمل مواد یا کندن جوی به کار برد. زاویه جلو در حالت حمل مواد به کار می رود که در برش های سطحی و مخلوط کردن مواد مورد استفاده قرار می گیرد. زاویه عقب باعث زیاد شدن قدرت حفاری شده ولی سبب می شود که مواد حفاری شده احیانا از روی تیغه سر ریز نماید.
چرخ های جلو می توانند به طرفین خم شوند و بدین ترتیب نیروی خالصه از فشار خاک بر تیعه مایل شده را خنثی نماید و به گردش گریدر هم کمک کند. شاسی های کمر شکن نیز در ساختمان بعضی انواع گریدر به کار می رود که باعث ازدیاد قابلیت مانور ماشین و کاربرد های آن می شود.
درحالت مستقیم ( حالت A) ماشین در حالت معمولی کار می کند. در حالت مفصلی ( حالت B) گریدر می تواند شعاع گردش خیلی کوچکی کسب کند. درحالت ز چرخای عقب روی زمین محکم مستقر بوده و در همان حال ماشین می تواند با تیغه به کندن جوی و کنار جاده و غیره مشغول شود. گریدر های مدرن مجهز به دستگاه کنترل تیغه اتوماتیک هستند که دقت کار آن ها برای تنظیم شیب بسیار زیاد است. سیستم این دستگاه ها که بیشتر هیرولیکی و الکترونیکی است ، مجهز به یک دستگاه حساس است که یک سطح یا امتداد ثابت را دنبال کرده و در مواقع لزوم به طور اتوماتیک تیغه را بالا و پایین می برد تا شیب مطلوب بدست آید.
عملیات با گریدر:
الف- پخش کردن مواد خاکی:
از مهم ترین عملیات گریدر پخش کردن مواد و مصالح خاکی در سطح زمین است البته مقدار مواد جابه جا شده به ظرفیت گریدر بستگی دارد. ظرفیت گریدر تابع عواملی مانند قدرت موتور کشش ماشین اندازه و ارتفاع تیغه می باشد . مقدار موادی که گریدر می تواند جابجا کند بسیار کمتر از بولدوزر است. بنابراین بهتر است موادی که باید توسط گریدر جابجا و توزیع شود قبلا توسط ماشین آلات معدنی مانند بولدوزر بر روی زمین پخش شده باشد تا ارتفاع توده خاکی خیلی زیاد نباشد.
ب- حمل مواد به کنارجاده
با تغییر زاویه تیغه گریدر قادر خواهد بود که مواد خاکی را به کنار مسیر حرکت هدایت کند . در این حالت مواد خاکی در انتهای عقب گریدر انباشته شده و یک توده خاکی طولی در امتداد مسیرحرکت گریدر قرارگیرد. زیرا در غیر این صورت قدرت کشش ماشین کم می شود و زاویه حمله به تیغه گریدر نیز تغییر می کند.
ج- شیب بندهای دقیق
برای شیب بند های دقیق باید تیغه را با زاویه کوچکی نسبت به امتداد قائم ثابت کرد و ارتفاع تیغه از سطح زمین باید طوری باشد که برآمدگی کوچک را بریده وگودال ها را پر نماید. بدین منظور همواره باید مقدار مواد خاکی در جلوی تیغه گریدر موجود باشد.
د- کندن جوی
گریدر را می توان برای کندن جوی های 7شکل و ذوزنقه ای شکل به کاربرد ماکزیمم عمق جوی حدود 3 فوت ( یک متر) وعرض آن حدود 4 فوت است برای جوی های با ابعاد بزرگتر بهتر است از خندق کن و بیل مکانیکی وسایل حفاری استفاده کرد.
ه – بریدن وتراشیدن ترانشه ها
با تغییر زاویه گریدر و عمود کردن یا شیب زیاد لبه تیغه نسبت به سطح افق می توان با حرکت در جهت طول ترانشه لبه های آن را تراشید.
البته دو مسئله را باید در نظر گرفت؛ اول اینکه نوع مصالح ترانشه ها سنگی وصخره ای نباشد چون به لبه تیغه آسیب رسانده و یا عمل تراشیدن را غیر ممکن می سازد. مسئله دوم تراشیدن قسمت های پایین ترانشه و مرتب کردن آن ها است تا در هنگام تراشیدن قسمت های بالای ترانشه مانع حرکت گریدر نشوند.
8.غلتک ها ( COMPACTORS )
مهم ترین مسئله در راهسازی میزان دانسیته و مقاومت لایه های راه می باشد. این مقادیر باید در حد مطلوب باشد تا سطوح مختلف جاده در اثر تنش های وارده ناشی از عبور بار تغییر شکل نداده و بتواند تحمل جذب و انتقال بار را از لایه های بالاتر به پایین تر داشته باشد.
بر این منظور باید لایه های مختلف راه را تا حد قابل قبولی متراکم نمود تراکم عبارت است ازدیاد دانسیته خاک از طریق نزدیک کردن ذرات و دانه های خاک به یکدیگر که معمولا با خارج کردن هوا از فضاهای خالی بین ذرات خاک انجام می گیرد. متراکم کردن خاک باعث اضافه شدن مقاومت خاک، کم شدن قابلیت تغییر حجم، کم شدن قابلیت نفوذ پذیری خاک می گردد. میزان تراکم پذیری خاک به دانسیته اولیه خاک خواص شیمیایی و فیزیکی خاک ( نظیرتوزیع دانه بندی چسبندگی وغیره ) درصد رطوبت نوع و میزان نیروی متراکم کننده دارد.
انواع غلتک ها :
انواع غلتک ها عبارتند از:
1-غلتکهای پاچه بزی TAMPING FOOT ROLLERS- SHEEPS FOOT ROLLERS
2- غلتکهای شبکه ای GRID MESH ROLLERS
3- غلتکهای ارتعاشی VIBRATORY MESH ROLLERS
4-غلتکهای فولادی صاف SMOOTH STEEL DRUM
5- غلتکهای پنوماتیک PNEUMATIC ROLLERS
6-غلتکهای کفشک دارSEGMENTED PAD ROLLERS
7-بولدوزرهای متراکم کننده SOIL COMPACTORS
غلتک های پاچه بزی :
غلتک های پاچه بزی دارای استوانه ای مجهز به تعدادی پایه های بیرون آمده است و این پایه ها که به پاچه بزی موسوم اند به عمل تراکم کمک می کنند وجه تسمیه پاچه بزی این است که عمل کوباندن این غلتک شبیه اثری است که یک گله گوسفند یا بز بر روی زمین برجای می گذارد. این غلتک عمل تراکم را با استفاده از فشار استاتیکی و همچنین کنترل انجام می دهد. این غلتک ها معمولا دارای چندین استوانه بوده وبه صورت جفتی هم به کار می رود .
غلتک های شبکه ای :
این نوع غلتک ها با سرعت نسبتا” زیاد قادر به کار بوده و در حین عمل خاک را پراکنده نمی کنند. این غلتک ها برای خرد کردن قطعات کلوخه خاک های چسبیده مناسب می باشند. همچنین از این غلتک می توان برای خرد کردن و متراکم نمودن سنگ های نرم استفاده کرد.
غلتک های لرزنده :
انواع معینی از خاک مانند ماسه شن و سنگ های درشت عکس العمل بسیار خوبی در مقابل تراکم تولید شده بوسیله ترکیب فشار و ارتعاش از خود نشان می دهند. هنگامی که خاک مرتعش می شود ذرات تغییر محل داده و جهت افزایش وزن مخصوص توده به ذرات مجاورشان نزدیک تر می شوند.
غلتک های لرزنده در اندازه های مختلف از غلتک کوچک دستی با صفحه فلزی لرزان تا غلتک های بزرگ خودرو که دارای استوانه های صاف یا پاچه بزی یا کفشک دار می باشند موجود هستند. بسیاری از انواع این غلتک ها دارای فرکانس و دامنه نوسان قابل تنظیم می باشند تا عمل تراکم به دلخواه انجام پذیرد. این غلتک ها در حین کوبیدن خاک مقداری از رطوبت خاک را نیز کم می کنند که این عمل در مورد تراکم خاک های مرطوب مزیت محسوب می شود. نیروی متراکم کننده غلطک های لرزنده اساسا ناشی از ارتعاش و وزن استاتیکی غلطک میباشد.
غلتک های دارای چرخ فولادی صاف :
این نوع غلتک ها هنوز هم به طور وسیع در عملیات ساختمانی به کار می روند. این غلتک ها جهت متراکم نمودن سطح آسفالت جاده ها مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع غلتک ها دارای انواع متفاوتی هستند که متداول ترین آن ها عبارت اند از : غلتک سه چرخ ( دومحوری ) غلتک دو محوری تاندم و غلتک سه محوری تاندم
غلتک های پنوماتیک ( چرخ لاستیکی) :
این غلتک ها مسطح بوده و قوانین اعمال فشار در مورد تراکم خاک های زیر سطح درباره آن ها صادق است . بعضی از این غلتک ها خود محرک بوده و بعضی دیگر ممکن است توسط ماشین آلات دیگر کشیده شوند.
غلتک های پنوماتیک در دو نوع اصلی غلتک چند چرخ و غلتک پنوماتیک سنگین موجود می باشند. از غلتک های سنگین پنوماتیک در متراکم کردن لایه های ضخیم خاک استفاده میشود. غلتک های چند چرخ برای انجام کارهای پایانی و سطوح آسفالت و خاکریز سدها استفاده می شود.
غلتک های دارای صفحات فولادی ( کفشکدار (:
این نوع غلتک ها شبیه به غلتک های پاچه بزی بوده و فقط به جای پایه های پاچه بزی صفحات نسبتا بزرگتر فولادی بر روی استوانه غلتک سوار شده اند. این نوع غلتک ها در حین عمل تراکم اختلال کمتری در سطح خاک ایجاد می نمایند.
ما در این مقاله پر کاربرد ترین ماشین آلات معدنی یا به عبارتی به مهمترین ماشین آلات معدنی سنگین اشاره میکنیم :
استخراج سطحی شامل تکنیک های متعددی و رایج ترین روش برای مواد معدنی غیر سوختی است که ۹۷ درصد از مقدار استخراج شده را تولید می کند. معدنچیان استخراج سطحی را برای مواد معدنی واقع در نزدیکی سطح انتخاب می کنند.
سه راه اصلی برای استخراج روی سطح وجود دارد که شامل استخراج معادن سنگ، استخراج معادن روباز و استخراج معادن نواری است.
در معدن کاری، معدنچیان ممکن است بلوک های سنگ سخت را برای اهداف زینتی، مانند گرانیت برای ساختمان، برش دهند.
معدن کاری می تواند به استخراج شن، سنگ خرد شده، شن و ماسه با استفاده از تکنیک های مشابه برای معدن روباز اشاره داشته باشد.
استخراج روباز نیازمند ایجاد یک گودال بزرگ در زمین است که معدنچیان مواد مورد نیاز را از آن استخراج می کنند. این روشی است که معدنچیان ممکن است برای استخراج نقره از زمین استفاده کنند. تکنیک دیگر استخراج زیرزمینی نقره است. گاهی اوقات، برداشتن بالای تپه با مواد منفجره برای افشای مواد سنگی زیر آن اولین قدم برای ایجاد یک گودال باز است. مته های چرخشی سوراخ هایی را ایجاد می کنند که برای وارد کردن مواد منفجره برای این فرآیند استفاده می شود.
سومین نوع استخراج سطحی، استخراج نواری است که در درجه اول لایه های نازک زغال سنگ را از نزدیک سطح استخراج می کند. از آنجایی که زغال سنگ یک محصول معدنی اصلی نوادا نیست، گنجاندن استخراج نواری در اینجا فقط برای تکمیل سه نوع استخراج سطحی مورد استفاده در سراسر جهان است.
این شکل از استخراج با برداشتن نوارهای بزرگ از مواد سطحی که به عنوان روباره شناخته می شوند، شروع می شود. اولین نوارهای اضافه بار به خارج از سایت معدن می رود.
برای مکان‌های تپه‌ای، استخراج نوارهای کانتوری نیازمند استفاده از بیل‌ها یا بولدوزرها می باشد. برای سطوح مسطح، استخراج نوارهای منطقه با استفاده از تجهیزاتی مانند دراگلاین یا اسکریپر کافی است.
معادن زیرزمینی
مواد معدنی، سنگ معدن، فلزات یا سایر کالاهایی که در اعماق زمین قرار دارند نیاز به تکنیک های متفاوتی برای حذف آنها دارند. استخراج ممکن است شامل سنگ سخت یا نرم باشد که هر کدام از آنها به ابزار خاصی برای استخراج مواد نیاز دارند. به عنوان مثال، ابزار مورد استفاده برای حفر مواد نرم ممکن است قدرت کافی برای برش سنگ سخت را فراهم نکند.
استفاده از تجهیزات معدن برای استخراج زیرزمینی شامل فرآیندهای خودکار و استفاده از وسایل نقلیه بدون انتشار برای حفظ ایمنی معدنچیان است.
انواع معادن زیرزمینی شامل موارد زیر است:
استخراج اتاق و ستون: معدنچیان ستون‌هایی از سنگ معدن را برای حمایت از سقف ایجاد می‌کنند و بقیه مواد مورد نظر را از فضا بیرون می‌آورند. این سیستم همچنین ممکن است به جای پرسنل از یک سیستم استخراج مداوم برای استخراج مواد استفاده کند.
استخراج عقب نشینی: این نوع استخراج اتاق و ستون را تا زمانی که استخراج در اتاق کامل شود دنبال می کند. این روش برای به حداکثر رساندن بازیابی مواد، ستون ها را برای محتوای سنگ معدن حذف می کند.
استخراج انفجاری: ماینینگ انفجاری از مواد منفجره برای شل کردن سنگ ها و باز کردن فضاهای معدن استفاده می کند، به ویژه برای حذف سنگ های سخت از معادن زیرزمینی یا سطحی.
برای درک انواع گزینه های موجود برای ماشین آلات سنگین ، در اینجا لیستی از تجهیزات معدنی مورد استفاده برای عملیات معدنکاری سطحی یا زیرزمینی به همراه موارد استفاده آنها آمده است:
۱۰ نوع ماشین آلات سنگین پرکاربرد در معدن
۱- ماشین آلات سنگین : کامیون های بزرگ معدنی (دامپتراک)
برای جابجایی مواد در محل معدن، کارگران به کامیون های سنگین نیاز دارند. کامیون‌های بزرگ معدنی که به عنوان کامیون‌های خارج از بزرگراه نیز شناخته می‌شوند، شامل مدل‌های مکانیکی قدرتمند و مدل‌های محرک الکتریکی سازگار با محیط‌زیست می‌شوند.
برخلاف کامیون‌های معمولی، این خودروهای معدنی دارای لاستیک‌های بسیار بزرگی هستند تا بارهای سنگین را در زمین‌های ناهموار که معمولاً در اطراف معادن سطحی یافت می‌شوند، تحمل کنند.
علاوه بر این، این کامیون‌ها می‌توانند ظرفیت بارگیری بالایی داشته باشند تا نیاز به جابجایی مواد معدنی سنگین استخراج شده یا سنگ معدن به خارج از سایت را برآورده کنند. کامیون‌های بزرگ معدن نیز باید در شدیدترین شرایط کار کنند – سرما، گرما، گرد و غبار شدید، ارتفاعات بالا و شیب‌های تند در حین حمل بارهای سنگین.
کاربردهای رایج این کامیون های بزرگ خارج از بزرگراه عبارتند از:
جابجایی مواد در معادن سطحی
حمل مواد به سمت شیب های تند.
حمل بار تا ۴۰۰ تن
۲- شاول های معدنی هیدرولیک
امروزه شاول های معدنی را اغلب بیل مکانیکی می گویند، مدل هایی که اکنون استفاده می شوند اغلب از هیدرولیک برای انتقال توان به باکت بیل استفاده می کنند.
به طور کلی، بیل های معدنی هیدرولیک که یکی از ماشین آلات معدن پرکاربرد هستند، شباهت هایی در طراحی خود دارند. اکثر آنها دارای پایه ای با ریل یا چرخ هستند که کابین چرخان در بالای آن قرار دارد. عمل چرخشی به اپراتور اجازه می دهد تا بدون حرکت قابل توجهی به مواد در یک دایره در اطراف بیل دسترسی داشته باشد. یک بازوی مفصلی بیل را نگه می دارد که اپراتور هر دو را از داخل کابین کنترل می کند.
شاول یک ماشین معدن با سیستم هیدرولیک است که کاربردهای آن عبارتند از:
جابجایی زمین یا مواد معدنی
حفاری
اسکوپ کردن مواد در لودر
برداشتن سنگ یا خاک، که به عنوان روباره نیز شناخته می شود، از معادن سطحی برای باز کردن محل.
حمل و نقل برخی از مواد معدنی.
۳- بولدوزهای بزرگ معدنی از پرکاربردترین ماشین آلات معدنی هستند
بولدوزرهای معدنی بزرگ مواد را به راحتی در اطراف یک سایت معدن جابجا می کنند. به علاوه، انتخاب وسایل نقلیه با چرخ یا زنجیر، انواع سطوحی را که این بولدوزرها می توانند روی آن کار کنند، افزایش می دهد. پیوست‌های اضافی می‌توانند ماشین آلات معدنی بولدوزر را تغییر دهند تا شامل کاربردهای زیر باشد:
ساختن سایت های معدن با فشار دادن مواد سطحی به دور برای نمایان شدن زمین زیر
حفظ محل معدن با دور کردن خاک از مناطق کار
بازپس گیری زمین های اطراف سایت های معدن
کندن مواد گیاهی از زمین
خاک برداری زمین در اطراف یک سایت معدن
۴- ماشین آلات معدن : شاول های کابل برقی
شاول های کابل برقی به جای استفاده از هیدرولیک برای کنترل حرکت بیل در انتهای بازو، از یک سری قرقره و طناب استفاده می کنند. برخلاف بیل‌های هیدرولیک، این مدل‌ها از عملیات الکتریکی استفاده می‌کنند که امکان عملکرد بسیار کارآمد را در طول زمان فراهم می‌کند.
استفاده از بیل های طناب برقی شبیه بیل های هیدرولیک است. بنابراین بیل های طناب دار کاربردهای زیر را دارند:
برداشتن روباره برای آماده سازی محل معدن
حفاری از طریق مواد سخت
زمین متحرک
برداشتن تخته سنگ
انتقال مواد استخراج شده به لودر
حمل و نقل مواد
۵- دکل حفاری چرخشی و مته سنگ
دکل حفاری | شرکت همکار معدن آسیا تامین کننده ماشین آلات سنگین
دکل‌های حفاری دوار سوراخ‌هایی را در میان سنگ یا خاک ایجاد می‌کنند و امکان قرار دادن بار برای انفجار معادن باز را فراهم می‌کنند. دکل حفاری چرخشی یکی از دو نوع مته اصلی است که برای استخراج استفاده می شود. نوع دیگر مته ضربی یا چکشی است. برای دکل حفاری دوار، مته تحت فشار می چرخد تا در سنگ بریده شود. با چرخش مته، سنگ خرد می شود در حالی که هوای فشرده آن را به سمت بالا می فرستد تا سوراخ و ذره تمیز بماند.
در حالت ایده‌آل، مته‌های چرخشی حفره‌هایی با قطر ۶ تا ۲۲ اینچ و عمق ۳۰ تا ۶۰ فوت ایجاد می‌کنند. با این حال، در برخی موارد، ماینرها از مته های چرخشی برای حفر سوراخ هایی تا عمق ۱۵۰ فوتی و عمقی ۱۵ فوتی استفاده می کنند.
برای مته های سنگ چکشی، فشار به زور مته را به زمین فشار می دهد تا یک سوراخ ایجاد شود. برای تمیز نگه داشتن سوراخ، هوای فشرده، کثیفی را از مسیر خارج می‌کند تا به قطعه اجازه دهد همیشه به زمین جدید برخورد کند. مته های چکشی با پیستون واقع در خارج از سوراخ (OTH) معمولاً سوراخ های کوچک تری با قطر 5 اینچ یا کمتر ایجاد می کنند.
مته های روتاری و سنگی کاربردهای زیر دارند:
ایجاد حفره هایی برای بارهای انفجار برای استخراج سطحی.
حفاری تولید برای ساخت چاه.
حفاری سنگ از پیش تقسیم شده
گسترش معادن
۶- گریدر
معادن به ندرت دسترسی به جاده ها دارند. حتی آنهایی که در نزدیکی جاده‌های اصلی قرار دارند، هنوز به جاده‌هایی نیاز دارند که برای جابجایی مواد و حمل کالاهای استخراج‌شده در این منطقه ساخته شده باشند. موتور گریدر برای عملیات سطحی در اطراف معادن برای ایجاد و نگهداری این جاده ها استفاده می شود.
هنگام حمل مواد معدنی، سنگ معدن، یا سایر مواد معدنی در جاده ها، چیزهایی مانند زباله یا آب حوضچه می تواند باعث کندی خودروها شود. گریدر ها اطمینان حاصل می کنند که جاده ها دارای درجه بندی لازم و زهکشی کافی هستند. با حفظ یکپارچگی جاده های مورد استفاده برای انتقال مواد در اطراف و خارج از منطقه معدن، موتور گریدرها نقش حیاتی در تضمین کارایی عملیات معدن دارند.
کاربردهای رایج برای گریدرها عبارتند از:
فشاردن مواد سطحی برای پاکسازی جاده ها
ایجاد درجه های مناسب برای تخلیه آب از جاده ها
ساخت جاده های حمل و نقل
۷- لودرهای چرخ بزرگ ، ماشین آلات معدنی سنگین
برای جمع آوری و جابجایی سریع مواد در یک سایت معدن برای بارگیری در کامیون ها، هیچ دستگاهی از ماشین آلات معدنی سنگین تطبیق پذیری لودرهای چرخدار بزرگ را ندارد. با افزایش اندازه لودر چرخ دار، ظرفیت باکت و حمل بار نیز افزایش می یابد. تطبیق قابلیت‌های جابجایی لودر چرخدار برای حجم و چگالی مواد در معدن بسیار مهم است تا اطمینان حاصل شود که دستگاه در برابر سختی‌های استفاده روزانه بدون سایش زودرس مقاوم است.
برای لودرهای چرخدار ، مدل های جمع و جور با مواد سبک بهترین عملکرد را دارند و ظرفیت باکت آن ۲ یارد مکعب است. با این حال، مدل های بزرگ می توانند سنگ آهن یا سنگ را تحمل کنند و می توانند تا ۳۸ یارد مکعب سنگ را در باکت نگه دارند. شما مجموعه متنوعی از لودرهای چرخ دار را خواهید داشت تا در فضای اطراف معادن سطحی قرار بگیرند و بارهایی را که برای جابجایی نیاز دارید را حمل کنید.
به طور معمول این نوع لودر ها در معادن سطحی یافت می شوند. لودرهای چرخ بزرگ می توانند وظایف زیادی را انجام دهند، مانند:
بارگیری مواد روی کامیون ها برای حمل و نقل
حفاری کردن
پشتیبانی از کار سایر وسایل نقلیه بارگیری و حمل و نقل در محل سایت
۸- دراگلاین
دراگ لاین ها بیل مکانیکی بزرگی هستند که از یک باکت دلوی شکل با طناب و سیم در انتهای بوم پشتیبانی می کنند. پایین آوردن باکت و خراشیدن آن در امتداد زمین، بار اضافی یا مواد استخراج شده را جمع آوری می کند. چرخاندن سطل در انتهای دراگلین به اطراف آن را تغییر مکان می دهد تا محتویات آن در یک مکان مشخص تخلیه شود.
ماینینگ سطحی به شدت از دراگلین استفاده می کند. این بیل مکانیکی دارای وظایف متعددی است که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
جابجایی تن ها روباره برای تهیه یک معدن سطحی.
حذف مواد در معرض، مانند ماسه قطران، از یک معدن نواری
کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در مقایسه با سایر روش های حذف سربار
برش در سطوح دیوار بلند و حذف مواد
۹- اسکریپر
اسکریپرها دارای طراحی مشابه گریدر هستند. با این حال، اسکریپر معمولاً یک مخزن متصل دارند که مواد برداشته‌شده از سطح زمین را جمع‌آوری می‌کند، نه اینکه مانند گریدر آن را به طرفین فشار دهد.
برای کار با لیسه، راننده از کنترل های داخل کابین استفاده می کند تا مخزن جمع آوری را روی زمین بالا یا پایین بیاورد. وقتی روی زمین قرار می‌گیرید، لبه مخزن مواد زمین را می‌خراشد که مستقیماً به داخل مخزن می‌رود. هنگامی که پر می شود، یک صفحه (فلپ) عمودی مواد را در داخل مخزن نگه می دارد، تا در حین حمل و نقل نریزد. موقع تخلیه، مخزن کج شده و با باز شدن در عقب مخزن خاک تراشیده شده خالی می شود.
کاربردهای اسکریپرها عبارتند از:
ساخت جاده ها
ایجاد برش های اولیه در زمین برای یک معدن
بازپس گیری زمین
انجام عملیات معدن
۱۰- لودر و کامیون مخصوص معادن زیرزمینی
کامیون ها و لودرهای معدن زیرزمینی برای عملکرد در فضاهای محدود به پارامترهای عملیاتی خاصی نیاز دارند. بنابراین کامیون های استانداردی که برای استخراج سطحی استفاده می شوند برای کارهای زیرزمینی کافی نیستند.
کامیون‌ها و لودرهای معدن برای عملیات زیرزمینی دارای موتورهایی هستند که آلایندگی تولید نمی‌کنند اما همچنان قدرت کافی برای جابجایی سنگ‌ها را دارند.
برای این ماشین ها، موارد استفاده از آنها عبارتند از:
حفاری
بارگیری سنگ یا مواد استخراج شده در کامیون ها
انتقال مواد به سطح
