فارس، کیلومتر 25 بزرگراه شیراز-اصفهان،
روبروی فرودگاه آموزشی زرقان
98-917-728-8399+
info@psppco.com

Archive: Posts

بررسی عملکرد شاول در مقایسه با لودر

در این مقاله قصد داریم دو مورد از ماشین آلاتی  که استفاده گسترده ای در معادن دارند را مورد بررسی قرار داده و همچنین محاسن و عملکرد عالی شاول نسبت به لودر را مورد توجه قرار دهیم.

ذکر این نکته ضروری است که منظور از لودر در کل این مقاله لودر چرخ لاستیکی است.

لودر(loader):
یکی از ماشین آلات راهسازی است که استفاده گسترده ای در پروژه های معدنی، راهسازی و ساختمان سازی دارد. اگر بخواهیم کاربرد های آن را نام ببریم موارد بسیاری را می توان باتوجه ملحقات مختلفی که به وسیله افزوده می شود را برشمرد. از نظر نوع، به دو نوع چرخ لاستیکی و چرخ زنجیری تقسیم بندی می شود لودر های چرخ زنجیری از قدرت مانور بالا و سرعت خوبی برخوردار هستند. در حالی که لودر های چرخ زنجیری در زمین های دارای مواد نوک تیز و خیس مناسب تر هستند. البته ذکر این نکته ضروری است به دلیل قیمتهای بالای لودر های چرخ زنجیری و داشتن جایگزین های بهتر از این نوع کمتر استفاده می شود و شرکت ها و معادنی که قصد خرید دارند در صورت نیاز سعی می کنند از بولدوزهای چرخ زنجیری استفاده کرده و مراحل جابجای را بعدا به لودر چرخ لاستیکی بسپارند.

شاول(face or front shovel excavator):
از نظر ظاهری بسیار به بیل مکانیکی شبیه است و تفاوت آن در حالت قرارگیری استیک نسبت به بوم است. از نظر کارکرد همان طور که از نام آن پیداست مانند بیل دستی عمل میکند در حالی که بیل مکانیکی معمولی مانند کج بیل دستی(backhoe) مواد را جابجا می کند.
مقایسه
محتمل ترین و یا شاید بتوان گفت تنها جای که می توان این دو ماشین را در کنار هم دید معدن است. جای که بازدهی حرف اول را می زند تا بتوان بهره وری و توجیه پذیری برداشت یک ماده را افزایش داد. در این میان آگاهی از کارکرد و توان مقایسه ماشین آلاتی که در برداشت مواد نقش اساسی را بازی می کند بسیار مهم است.
جهت مقایسه این دو ماشین نکات زیر را مورد توجه قرار داده ایم:

۱٫ از نظر عملکرد کلی
۲٫ بهره وری
۳٫ نیروی شکست(breakout force)
۴٫ گزینش پذیری
۵٫ قابلیت دید و راحتی کاربر
۶٫ تخمین هزینه های نگهداری

 

۱٫ از نظر عملکرد کلی

شاول رده لودر
فشرده،منفجر نشده نوع مواد سست، منفجرشده، روان
منطقه بارگیری کوچک منطقه بارگیری منطقه بارگیری وسیع(۲۵ متر)
غیر همسطح، سست، خیس وضعیت بستر گودال  همسطح، محکم، خشک
۱۵ تا ۳۰ psi فشار به زمین ۶۰ تا ۸۰ psi
توده بلند تر ارتفاع توده توده کوتاه تر(۱/۳ کمتر)
هر نقطه از توده گزینش پذیری همیشه از پایین به بالا
بیشتر نیروی شکست کمتر
بطور تقریبی ۳۰ ثانیه سیکل کاری بطور تقریبی ۴۵ ثانیه
کم: تقریبا ۳٫۲ کیلومتر در ساعت سرعت جابجای زیاد: تقریبا ۳۲ کیلومتر در ساعت
درحال قرار گیری تغییر کامیون منتظر ماندن تا قرارگیری
دید عالی دید دید محدود
گهگاه تجهیزات پشتیبانی لازم ندارد

 

منطقه بارگیری مورد نیاز و سیکل کاری دو مورد از مهمترین پارامترهای هستند که بر هزینه ها تاثیر بسزایی دارند. هر چه محوطه کاری کوچکتر باشد هزینه های محوطه سازی جهت بارگیری کاهش می یابد. بعلاوه، جابجای کمتر شده بنابراین مصرف سوخت نیز کاهش می یابد، از طرف دیگر سیکل کاری کمتر، به معنای افزایش تعداد دفعاتی است که ماشین می تواند کامیون را بارگیری کند.

در شکل های زیر می توانید تاثیر این دو پارامتر را بوضوح مشاهده کنید.

New Picture (1) New Picture

 

۲٫ بهره وری

 

شاول لودر
 ۷m3  ظرفیت باکت  ۶m3  ظرفیت باکت
 ۲۳ تا ۲۵ ثانیه   سیکل کاری  ۳۶ تا ۳۹ ثانیه  سیکل کاری
 ۱۳۸ تا ۱۵۶  سیکل در ساعت  ۹۲ تا ۱۰۰  سیکل در ساعت
 ۹۵%  فاکتور پرکنندگی  ۹۵%  فاکتور پرکنندگی
 ۱۴۶۸ تا ۱۶۶۰ t/hr   حداکثر تولید  ۹۵۷ تا ۱۰۴۰ t/hr  حداکثر تولید

 

۳٫ نیروی شکست(breakout force)

حداکثر نیروی نگهدارنده عمودی رو به بالا که به فاصله ۱۰۰ میلی متر از نوک دم تیغ اعمال می شود و از طریق توانایی بلند کردن و چرخش به عقب(roll back) پاکت تحت یک سری از شرایط بدست می آید. این شرایط شامل ۷ مورد میباشد که به طور کامل در استاندارد j732 SAE به آنها پرداخته شده است. در لودرها برای بیان نیروی شکست از این تعریف استفاده می شود و در طراحی باکت این مورد نقش نهمی را ایفا می کند در حالی که در بیل های مکانیکی و شاول ها به دلیل قابلیت خم شدن بازو یا استیک بعلاوه حالت جمع و حلقه شدن باکت دو نیروی دیگر نیز اهمیت پیدا می کنند که به ترتیب crowd force و curling force نام دارند. هر چه این نیروها بیشتر باشند، توانای ماشین در کندن مواد متراکم تر، بیشتر می شود.

 

New Picture (2) New Picture (3)

 

۴٫ گزینش پذیری

شاول نسبت به لودر این قابلیت را داراست که از هر نقطه ای از توده مواد برداشت داشته باشد در حالی که لودر همیشه باید این عمل را از کف توده به سمت بالا انجام دهد.

New Picture (4)

 

۵. قابلیت دید و راحتی کاربر

>سطح دید کاربر

شاول نسبت به لودر در سطح و ارتفاع بالاتری نسبت به لودر قرار دارد

New Picture (5)

>شاول و بیل مکانیکی

دارای دید بهتری نسبت به کف کامیون است که این مسئله باعث می شود تا :

بارگیری یکنواخت صورت گیرد.

بار به صورت مساوی از سر تا دم و دو بغل پخش شود.که این مسئله عمر تایر های و کف کامیون را افزایش خواهد داد.

>لودر

دارای دید کمتری نسبت به کف کامیون است که این مسئله باعث می شود تا :

بارگیری بر روی بغل ها افزایش یابد.

بار بر روی بغل ها و فقب کامیون پخش شود

گاها اضافه بار بر روی تایرها اعمال می شود که این مسئله عمر تایر و کف کامیون را کاهش خواهد داد.

از نظر راحتی کاربر نیز شاول بر لودر ارجحیت دارد. زیرا کاربر درون بیل مکانیکی یل شاول براحتی می تواند بدون جابجای گردش ۳۶۰ درجه انجام دهد در حالی که این عمل در لودر مستلزم جابجای است و علاوه بر افزایش سیکل کاری باعث خستگی بیشتر کاربر نیز می شود.

 

۶٫ تخمین هزینه های نگهداری

شاول

بطور معمول دارای هزینه های کلی بالاتری است.

دارای قابلیت تولید بالای  و هزینه های مالکیت پایین تری است.

دارای دامنه استفاده محدودی است

لودر

بطور معمول دارای هزینه های کلی پایین تری است.

دارای هزینه نگهداری بالا و قابلیت تولید پایینی است.

عمر تایر ها نقش بسیار بزرگی را در هزینه های کاری دارد

دارای دامنه استفاده عالی است.

 

نتیجه گیری کلی:

با توجه به موارد بررسی شده استفاده از شاول در معادن به صورت تخصصی بسیار به صرفه تر است در حالی که در معادنی که چندین مزیت به صورت هم زمان مورد نیاز است استفاده از لودر می تواند کارگشا باشد.

 

منابع:

Hydraulic Shovel vs. Wheel Loader
Grant Martin

SAE J732

construction equipment management for engineers, estimators and owners

Douglas D. Gransberg, Calin M. Popescu, Richard Ryan

گرد آوری ترجمه و تالیف: محمد امین دبیری

آدرس: فارس، کیلومتر ۲۵ جاده شیراز اصفهان، رویروی فرودگاه آموزشی زرقان، جنب نمایندگی رامین سایپا، تلفن تماس: 09171272571
فکس: 43226131-071