معرفی، موارد استعمال، مشخصات فنی، قدرت و ظرفیت لودر

لودر ها بطور وسیعی در کارهای ساختمانی برای حمل توده مواد (نظیر خاک و سنگ)، بارگیری کامیون‌ها، خاکبرداری، حفاری وگاهی تسطیح (به عنوان بولدوزر) و… بکار گرفته می‌شوند. بر خلاف اسکریپرها که به طور همزمان برای بارگیری و حمل استفاده می شوند، لودر ها همواره باید به همراه ماشین‌های انتقال دهنده مانند کامیون‌ها به کار گرفته شوند. به طور کلی لودرها قادرند کارهای مختلفی را که در ۴ دسته زیر خلاصه می‌شود، انجام دهند:

• بارگیری ماشین آلات حمل مواد خاکی: با لودر می‌توان مواد خاکی نظیر شن، خاک معمولی، سنگ شکسته، پس ماند کارخانجات و واحدهای صنعتی و … را داخل کامیون و سایر وسایل باربر ریخت.
• بلند کردن بار و انتقال آن: در کارهای ساختمانی با لودر می‌توان مصالح بنایی از قبیل آجر، بلوک بتنی پیش ساخته و … را در محوطه کارگاه حمل و جابجا نمود.
• خاکبرداری: این ماشین در کارهای خاکبرداری ساختمان‌ها به خصوص گودبرداری خاک های سست تا متوسط بسیار سودمند است، کندن و جابجا کردن خاک و انباشته و بارگیری کردن آن با لودر سریعتر از سایر ماشین آلات صورت می‌گیرد.
• تمیز کردن قشر سطحی زمین کارگاه: در زمین هایی که جنس آن زیاد سخت نیاشد، از لودر برای کندن و تمیز کردن محل کار استفاده می‌شود.

مشخصات فنی، قدرت و ظرفیت

لودرها را می‌توان بر حسب حجم داخل جام و همچنین وزنی که می‌توانند بلند کنند، تقسیم‌بندی کرد. بر اساس استاندارد SAE، لودرها به جامهایی با ظرفیت ۰/۶ تا ۲۰ متر مکعب تقسیم بندی می‌شوند. اما در عمل لودر های چرخ زنجیری از ۰/۷۵ تا ۳/۵ متر مکعب و لودرهای چرخ لاستیکی از ۰/۱۵ تا ۱۵ متر مکعب تولید می‌شوند. آنچه بیشتر در کارگاه‌ها مورد استفاده قرار گرفته و رایج است، لودر با ظرفیت جام ۰/۷۶ تا ۴ متر مکعب است.

توان لودرها نیز معمولاً از ۵۰ تا ۱۲۵۰ اسب بخار (بر حسب کیلووات از ۳۵ تا ۹۳۵ ) متغیر است.

انواع لودر

لودر چرخ زنجیری و لودر چرخ لاستیکی دو نوع لودر نصب شده روی تراکتور هستند.

لودر چرخ زنجیری

لودرهای چرخ زنجیری مزایایی نظیر مانور خوب و قدرت کشش زیاد در زمین های نرم و ناهموار را داراند. عملکرد این دستگاه‌ها در روی زمین‌های سنگلاخی بسیار مناسب است در حالیکه نوع چرخ لاستیکی ممکن است در این نوع زمین‌ها به شدت  آسیب ببیند. همچنین این نوع ماشین ها طراحی مناسبی برای مانور در محیط‌های محدود دارند. نقل و انتقال این لودرها بین پروژه های مختلف، نیازمند تریلر است.

نوعی دیگر از لودر های چرخ زنجیری نیز برای کار در زیر زمین طراحی شده است که در آن ارتفاع تمام شده دستگاه کم است. در این دستگاه برای افزایش سرعت مانور چرخ ها به صورت عقب و جلو طراحی شده است و در کل دستگاه چهار چرخ زنجیری دارد. این چرخ ها بر خلاف انواع معمول که مستطیلی هستند، به صورت مثلثی یا چهار گوش غیر مستطیلی ساخته می‌شوند. این لودر به موش خرمایی نیز معروف است.

 لودر چرخ لاستیکی

لودرهای چرخ لاستیکی دارای سرعت بالاتری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری بوده وبسیار بهتر از آنها در زمین‌های سفت عمل می‌کنند. آنها می‌توانند در راه‌های ساخته شده حرکت و در فواصل نسبتاً کوتاه بدون نیاز به تریلر انتقال یابند. از نظر اندازه، انواع بیشتری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری دارند، بنابراین برای تامین نیازهایتان، انتخاب های بیشتری از لودر چرخ لاستیکی خواهید داشت.  همچنین هزینه نگهداری لودرهای چرخ لاستیکی در زمین‌های مرطوب و خاک های ماسه‌ای کمتر است، این زمین‌ها  خاصیت ساینده برای لودرهای چرخ زنجیری دارند. اگر نوع زنجیر لودر مناسب نباشد، در زمین های مرطوب در اثر چسبندگی خاک به زنجیر، راندمان دستگاه پایین خواهد آمد.

لودرهای چرخ لاستیکی قدرت کشش کمتری نسبت به لودرهای چرخ زنجیری هم وزن خود دارد و در نتیجه قدرت مفید آنها در کندن خاک ها و بالا رفتن یا پایین آمدن از شیب‌ها محدود است. همچنین ظرفیت باربرداری آنها در زمین‌ های با تلاقی نسبت به نوع چرخ زنجیری، کاهش چشمگیری دارد.

دستگاه‌های نوع چرخ لاستیکی که بر روی تراکتور کمرشکن نصب می‌شوند، می‌توانند مشخصات فرمانپذیری مطلوبی در جای کم داشته باشد. در صورتی که لودر کمرشکن باشد، می‌تواند بین دو قسمت اصلی ماشین در صفحه افقی، زاویه‌ای تا ۳۵ درجه را فراهم می‌کند.

قسمتهای اصلی ماشین

قسمت‌های اصلی یک لودر بطور کلی عبارت از موتور، شاسی، سیستم هیدرولیک و جام است.

موتور

موتور نیروی لازم برای حرکت را به وجود می‌آورد. امروزه اکثر لودرهای چرخ زنجیری به صورتی ساخته می‌شوند که موتورشان پشت سر راننده قرار گیرد. این امر می‌تواند 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 آسان تر می‌شود. موتور در لودرهای چرخ لاستیکی بسته به موارد زیر می‌تواند در جلو یا عقب ماشین قرار بگیرد.

• موتور لودرهای کوچک با محورگردان جلو، در جلوی ماشین است.
• در لودرهایی که دارای جام در جلو و بیل در عقب (بکهو لودرها) هستند، به علت بازتر بودن دید راننده، موتور در جلو قرار دارد.
• به دلیل ایجاد نیروی خنثی کننده لنگر حاصل از وزن جام پر شده و همچنین ایجاد دید بازتر برای راننده، موتور لودرهای بزرگ معمولا در عقب ماشین است.

شاسی

شاسی لودرها تراکتور است. برای لودرهای چرخ زنجیری این شاسی یک پارچه بوده و برای لودرهای چرخ لاستیکی می‌تواند به صورت کمرشکن باشد.

سیستم هیدرولیک

از سیستم هیدرولیک این ماشین برای انتقال نیرو از موتور ماشین به جام آن استفاده می‌شود. 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. سیستم های کنترل الکترونیکی و همچنین سیستم کنترل فرمان به میزان بسیار زیادی تلاش مورد نیاز را کاهش داده و به دقت کنترل افزوده است.

جام

جام لودرها طوری طراحی شده اند که عمل تخلیه را می‌توانند در ارتفاع ۲/۵ تا ۴/۵ متری از پای لودر انجام دهند. این قابلیت به لودرها امکان می‌دهد تا عمل تخلیه بار را در کامیون‌ها 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. لودرهای چرخ زنجیری می‌توانند در جا در محل خود بچرخند، ولی لودرهای چرخ لاستیکی به فضای بیشتری برای مانور احتیاج دارند، این نیاز منجر به پیشرفت سریع لودرهای کمرشکن شده است.

لودرهای کمر شکن تقریبا در وسط محور جلو و عقب مفصلی شده‌اند، بنابراین چرخهای عقب، چرخهای جلو را به حرکت درمی‌ورند، قدرت چرخش لودرها با این تکنیک بسیار افزایش می‌یابد زیرا محور جلو می‌تواند تا ۳۵ درجه از موقعیت مستقیم خود بچرخد.

جام یونیورسال Universal Bucket

این نوع جام مجهز به دندانه هایی است که قابلیت نفوذ به توده خاک را افزایش داده و عمل پرکردن جام و همچنین سیکل بارگیری را سریعتر می‌کند. این نوع جامها در اندازه‌های مختلفی وجود دارند و در انواع خاک بجز خاک های سنگی قابل استفاده هستند. تمامی جامها مجهز به صفحه‌هایی در زیر و کناره ها هستند که باعث محافظت و افزایش طول عمر جام می‌شوند. به منظور دست یافتن به معیارهای مختلف کاربردی، جامهای یونیورسال در شکل‌های مختلفی ساخته شده اند. 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 شده و قسمتهای تحتانی و کناری جام با قطعاتی قابل تعویض تقویت و محافظت شده است. به این ترتیب هم به عمر جام افزوده شده و هم قابلیت حمل کردن سخت ترین خاکها را ایجاد می‌شود.

جام صخره کنی Rock Bucket

این نوع جام برای حفاری در زمینهای سخت مورد استفاده قرار می‌گیرد. لبه جام طوری طراحی شده که نفوذ در خاک های سخت را ساده تر می‌کند.

برای آشنایی با دیگر اجزاء ضمیمه شونده جامها نشریه شماره ۴۴۶ (ماشین آلات عمرانی) را بخوانید.

فضایی حرکتی مورد نیاز لودر

جام ممکن است در حین عملیات در موقعیتهای مختلفی از لودر قرار گیرد. طول لودر به طور معمول در سطح لاستیک‌ها در نظر گرفته می‌شود. زیرا در حالتی که جام به منظور تخلیه بار بالا رود، اندازه جام بر روی ابعاد افقی ماشین تاثیری نخواهد داشت. 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. لودرهای کمرشکن می‌توانند مستقیماً به سمت مصالح قرضه بچرخند و این توانایی مانور آنها را در تخلیه بار در کامیون‌های دراز نیز کمک می‌کند. این توانایی به لودر این امکان را می‌دهد که بار خود را در کامیون پخش کند، بدون اینکه مجبور به تغییر مکان خود گردد.

عملیاتی که توسط یک لودر انجام می‌شود، نیاز به تغییر مکان‌های زیادی دارد. با محاسبه تمام حرکات جلو و عقب، همچنین تغییر مکان موقعیت قسمت جلو یا پشت لودر، بالغ بر ۴۰۰ تا ۵۰۰ تغییر در ساعت در عملیات لودر بوجود می‌آید که تقریباً برابر با یک تغییر مکان در هر ۶ ثانیه است. اگر تغییر مکان های جام نیز به این مقدار اضافه شود باید اذعان داشت که راننده، ماشین مشکلی را هدایت می‌کند. به همین دلیل تمام تلاش طراحان لودرها با هدف آسانتر کردن کنترل این ماشین است.

عملکرد ماشین در انواع خاک و سنگ

 لودر چرخ لاستیکی

فشار وارد بر زمین توسط لاستیک‌ها 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 است. البته زنجیرهای سیمی مخصوص جهت حفاظت لاستیک‌ها وجود دارد که می توان برای ازدیاد اصطکاک لاستیک‌ها آنها را به کار برد.

همچنین در زمینهای سنگلاخی با سنگهای تیزگوشه امکان آسیب پذیری لاستیک‌ها وجود دارد. البته نوع جدیدی از لاستیک‌ها با عاج های خیلی ضخیم تولید شده‌اند که امکان کار در مناطق سنگلاخی را فراهم می‌آورند.

لودر چرخ زنجیری

لودرهای چرخ زنجیری فشار کمی بر خاک زیر خود وارد می‌کنند. این نوع ماشین با داشتن مزایایی همچون شناوری خوب و قدرت کشش مناسب می‌تواند در زمین‌های نرم و با تلاقی که لودرهای چرخ لاستیکی در آنها کارایی مناسبی ندارند بخوبی عمل کنند. همچنین به علت عدم وجود لاستیک، این لودرها در محیط‌های سنگلاخی کارایی مناسبی دارند.