بیل مکانیکی – راهنمای جامع آشنایی با بیل مکانیکی

بیل مکانیکی به طور وسیع در پروژهای گوناگون عمرانی مورد استفاده قرار می گیرد.

بیل های مکانیکی دارای انواع گوناگون هستند که هر کدام دارای کاربری های خاص می باشند و در این مقاله ما به معرفی انواع بیل مکانیکی خواهیم پرداخت.

اولین نمونه بیل  مکانیکی توسط ویلیام اسمیت اوتیس (William Smith Otis) در سال ۱۸۳۶ میلادی ساخته شد.

دستگاهی که او ساخت باعث تسهیل عملیات خاکبرداری به صورت چشم گیری شد.

از زمان اختراع اولین نمونه بیل مکانیکی تا امروز تغییرات چشم گیری در این دستگاه ایجاد شده است.

انواع بیل مکانیکی:

همان طور که قبلاً اشاره شد بیل های مکانیکی بر اساس شکل ظاهری و کاربردشان دارای انواع گوناگون می باشند که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

۱-بکهولودر(backhoe loader):

این ماشین ترکیبی از لودر و بیل مکانیکی می باشد.

لازم به ذکر است که خصوصیات این ماشین و موارد کاربردش قبلاً در مقاله آشنایی با لودر و موارد کاربرد آن ذکر شده است.

لذا برای آشنایی با این ماشین و موارد کاربرد آن به این مقاله مراجعه نمایید.

۲-بیل مکانیکی با جام معکوس:

در این نوع بیل مکانیکی، جام بیل به صورت وارونه نسبت به سطح زمین می باشد.

بیل جام معکوس برای حفاری ترانشه، خاکبرداری پی و در مواردی که فضای کار محدود است، مناسب می باشد.

برای حفاری آسان از بیل با جام پهن و برای حفاری در زمین های سخت از جام با عرض کم استفاده می شود.

اسامی رایج دیگر برای این نوع بیل عبارت اند از:

الف:کج بیل(back hoe)

ب:بیل پشت خم

ج:بیل کششی

در پشت بعضی از کج بیل ها برای حفظ تعادل در هنگام خاک برداری از یک وزنه تعادل(counter weight) استفاده می شود.

وزنه تعادل در کج بیل ها به سه حالت ذیل موجود می باشد:

الف:وزنه تعادل با قابلیت جدا شدن

ب:وزنه تعادل ثابت

ج:کج بیل فاقد وزنه تعادل می باشد و خود موتور نقش وزنه تعادل را بازی می کند.

معمولا  بیل های مکانیکی  با سایز کوچک و مینی بیل ها فاقد وزنه تعادل هستند.

در اکثر مواقع تنها بیل های مکانیکی سایز بزرگ نیاز به وزنه تعادل دارند.

-بیل های عنکبوتی یا قدم زن:

بیل های عنکبوتی یا قدم زن در سال ۱۹۶۶ توسط  Edwin Ernst Menzi وJoseph Kaiser به منظور کار در زمین های صخره ای ساخته شد.

برخلاف ویژگی های بی نظیر این نوع بیل ها استفاده گسترده از آنها در پروژه های عمرانی با شکست روبه رو گشت.

مهمترین دلایل این امر عبارت اند از:

الف:هزینه های بالای تولید این گونه بیل ها

ب:هزینه های بالای نگهداری

ج:سخت بودن رانندگی با این گونه بیل ها.

امروزه از این نوع بیل بیشتر در زمینهای صخره ای و کوهستانی استفاده می گردد.

همچنین این نوع بیل مکانیکی در میان عموم کمتر شناخته شده است.

معادل انگلیسی این نوع بیل ها spider excavator یا walking excavator می باشد.

۳-بیل مکانیکی با سیستم کابلی:

این ماشین عبارت است از یک اطاقک گردان که بر روی چرخ ها سوار می باشد و در انتهای جلوی آن بیل متصل شده است.

این بیل در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی موجود می باشد.

۴- دراگ لاین یا بیل کششی:

قسمت های تشکیل دهنده این بیل شامل موارد ذیل می باشد:

• اطاقک فرمان
• جرثقیل
• جام بیل کششی
• کابلهای لازم جهت کنترل قسمت های گوناگون

این بیل قادر به انجام فعایت های گوناگون در سطوح بسیار بالاتر وبسیار پایین تر از سطح اتکاء خود می باشد.

همچنین در انواع متفاوت زمینها مورد استفاده قرار می گیرد.

سایر موارد استفاده از این ماشین عبارت است از:

• انجام حفاریهای پایین تر از سطح
• کانال زنی
• لوله گزاری

از مهمترین مزایای این ماشین زمان کوتاه سیکل کاری آن می باشد.

در بسیاری از موارد عرض جام از ظرفیت آن مهمتر است،گستردگی جام از نظر(عرض و عمق) بیشتر می باشد.

۵-بیل های جام جلو:

معادل انگلیسی این ماشین shovel می باشد.

در شاول ها، موقعیت جام تقریبا مشابه با جام لودر ها به سمت آسمان می باشد.

شاول در مقایسه با لودر کارایی کمتری داشته امّا در عوض مزیت آن  این است که مانند لودر محدودیت ارتفاع ندارد.

این ماشین برای این که بار خود را تخلیه نمایند دریچه زیر جام آن  باز شده و بار آن تخلیه می شود.

کاربرد این بیل ها عبارت است از:

الف:حفاری زمین های سخت در سطح بالای ماشین

ب:بارگیری کامیون

ج:انتقال مصالح به قرضه عمودی

این ماشین در دو نوع چرخ زنجیری و چرخ لاستیکی موجود می باشد.

البته این ماشین ها معمولاً چرخ زنجیری بوده و سرعت آنها بسیار کم می باشد.

۶-چنگک(بیل منقاری):

کلامشل ها معمولاً در فعالیت های زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

• انجام فعالیت های حفاری به صورت قائم در اعماق مختلف مانند دیوارهای حائل،گودال شمع ها ، پرده های آب بند و …..
• حمل و جابه جایی مواد کنده شده و نرم نظیر ماسه،شن،ذغال سنگ،سنگ های شکسته و …..
• انجام عملیات های لایروبی در کانال ها،موج شکن ها و ….
• حمل بار و بلند کردن ها به صورت قائم از یک نقطه به نقطه دیگر نظیر تخلیه بار در داخل قیف و کیسون ها

در کلامشل ها باید به نکات زیر دقت شود:

• توانایی نفوذ جام به وزن آن بستگی دارد
• محاسبه بازدهی دقیق آن مشکل می باشد.
• در صورت امکان باید از سبک ترین جام برای این بیل ها استفاده شود.

معادل انگلیسی چنگک یا بیل منقاری در زبان انگلیسی clamshell grab می باشد.

کلامشل ها را از دیدگاهای گوناگون می توان دسته بندی نمود:

۱-انواع کلامشل ها بر حسب سیستم هدایت:

• کلامشل های کابلی
• کلامشل های هیدرولیکی
• کلامشل های تلاسکوپی

۲-انواع کلامشل ها بر حسب جام:

یکی از مهمترین قسمت کلامشل جام آن می باشد که سایر قسمت ها متناسب با آن انتخاب می شوند.

اگر جام کلامشل دندانه دار باشد از آن بیشتر برای کندن مواد  سخت مورد استفاده قرار می گیرد امّا اگر جام بدونه دندانه باشد از آن بیشتر برای حمل مصالح و مواد می توان استفاده نمود.

لازم به ذکر است جام های کلامشل را بر اساس مواد و مصالحی که حمل می کنند می توان به موارد ذیل تقسیم نمود:

• چنگک کاکتوس
• چنگک مخصوص حفاری سنگین
• چنگک شن
• چنگک لجن

۳-انواع کلامشل بر اساس نوع شاستی:

معمولاً شاستی کلامشل ها بر روی دو نوع شاستی چرخ لاستیکی و چرخ زنجیری متصل می شود.

انتخاب جام بیل مکانیکی:

جام بیل مکانیکی با توجه به شرایط کاری ،اندازه و نوع مصالح جابه جا شونده ،افزایش راندمان خاکبرداری و بارگیری به چهار مورد ذیل تقسیم بندی شده:

• سنگین کار
• استفاده عمومی
• سبک کار
• جابه جایی مواد

چکش هیدرولیکی:

گاهی جام بیل ها ورداشته و به جای آن چکش های هیدرولیکی نصب می شود.

از چکش هیدرولیکی برای کارهای ساختمان شهری گرفته تا حفاری در سنگ های سخت استفاده می شود.

قلم های متداول در چکش هیدرولیکی به شرح ذیل است:

۱-استاندارد:

این قلم برای سنگ های رسوبی و سنگ دگرگون استفاده می شود و قلم در آنها نفوذ می کند.

همچنین از آن می توان در بتن نیز استفاده نمود.

۲-چیزل:

از این قلم در سنگ های آذرین و سنگ های دگرگون استفاده می شود.

در بتن نیز از آن می توان استفاده نمود.

۳-قلم هرمی:

این قلم معمولاً برای کارهای داخل معدن به کار می رود.

۴-قلم خاص:

این قلم در معادن بیشتر مورد استفاده قرار گرفته.

۵-برش آسفالت:

از این قلم در زمین های یخ زده و متراکم شده و همچنین آسفالت استفاده می شود.

 چه نکاتی در تطبیق بیل و چکش هیدرولیکی باید رعایت نمود:

در هنگام نصب چکش هیدرولیک بر روی بیل توجه به دو مورد زیر بسیار حیاتی می باشد:

• بیل هیدرولیکی باید به اندازه کافی قوی و استوار باشد تا بتواند چکش هیدرولیکی را نگه دارد.
• چکش هیدرولیکی باید تحمل نیروی نهایی (break out)  را داشته باشد.

نکات مدیریتی در هنگام کار با بیل هیدرولیکی:

در هنگام کار با بیل مکانیکی توجه به نکات زیر اهمیت دارد:

• تمیزی دندانه های بیل در بارگیری تاثیر چشم گیری دارد.
• با جام نباید به سطوح سخت و محکم ضربه زد.
• توانایی بیل مکانیکی در سطح بالاتر،کارآمدتر می باشد.