بیل مکانیکی

عنوان :بیل های مکانیکی

نام استاد :جناب دکتر رامین احسانی

گردآورندگان :مهندسین

حسین اخالقی – امیر حسین غفاری زاده – مجید میرزایی – فرشید حاجی آقایی

1394پاییز 43/3

SHOVEL

بیل مکانیکی43/2

تاریخچه: بی;ل مکانیک;ی بص;ورت ابتدائی

سال در میالدی 1890آ;ن سال ت;;ا و ش;;د ابداع

امروزی 1920 شکل ب;;ه درآمد.

ماشینهای و ماشین ای;;ن و گودبردار مثل آ;ن نظی;ر همگی ک;ه و... دراگالی;ن

یک اتاق ٬همانن;د می باشنداتاق )همان نیرو کنترل راننده ب;ه جزنوع;ی ک;ه این دو اتاق جدا هس;تند( و تیر

نیروکه انتقال X,Yمعموالدردوجهت

و جهت کرده را Zحرک;ت خود دس;تگاه ارضا می کند. شامل دس;تگاه نوع ای;ن

زنجیری چرخ ٬چرخ الستیکی می باشند.

43/4

موسسه آموزش عالي آمل ـ آمل

بیل مکانیکی چیست؟ه شامل ـک اـست و مهندـسی ی ـسنگین عمراـن از ماشین های ل مکانیـکی بـیر و یا چرخ بازوی مفـصلی، باـکت و کابـین گردان در قـسمت باال و زنجـیالـستیکی در زـیر می باشد. اـین ماشـین ارتقاء یافتهـٔ بیل های بخار است. از بسیار ه ـک )پیکور( چکـش نصـب ه ـب می توان ن ماشـی ن اـی قابلیت های پرکاربرد اـست اشاره کرد. نـصب چـکش هیدرولیـکی در اـین دـستگاه، این امکان را فراـهم می کـند ـکه ـسطوح و حجم ـها ـسنگی ـیا بتوـنی را ـکه بـنا به به وسیله کرد، ب تخرـی ور کمپرـس ا ـی و منفجره مواد ا ـب نمی توان ی دالیـل

مجموعه این دو وسیله )بیل و چکش( تخریب نمود.نگهداری، باالی باکت و هزینه های م ـک ل حـجم دلـی ه ـب ر شود الزم اـست ذـکبرای خاکهای نرم و ـبا حـجم زیاد لودر وـسیله اقتـصادی تر اـست، اما مورد برای ایجاد شده رانش ل دلـی ه )ـب نیـست کارهای شهری برای اطمینان مکانیکی بیـل برتری باعـث موضوع ایـن کـه اطراف(، سـاختمانهای

می شود.

43/5


5


43/6

.ـبه بـیل های هیدرولیـکی، بـیل مکانیـکی و حفار نـیز گفـته می شودمکانیکی ل بـی اوقات ی گاـه ز نـی زنجیری مکانیـکی چرخ ل بـی ه ـبزنجیری ـمی گویند. بـیل مکانیـکی های چرخ دار نـیز گاهی اوقات

با عنوان بیل مکانیکی چرخ الستیکی شناخته می شوند.

كاربردهاي بیل های مکانیکی برش توسط ادوات ، حـمل مواد، زیرـسازی، گودال،حـفر کانال

تخریــب،هیدرولیکــی ساختمان، ســاخت برای گودبرداری ، الیروبی رودخانه ها. ، معدنکاری، تسطیح زمین،خاک برداری

بطور كـلي در ـساختمان سازي و راهـسازي مورد استفاده قرارمي گيرد.


43/7

انواع بیل مکانیکی از نظر چرخ

انواع بیل مکانیکی عبارتند از: بیل مکانیکی چرخ زنجیری بیل مکانیکی چرخ الستیکی

قرار استفاده مورد کاربرد محـل نوع ا ـب متناسـب کدام هـر می گیرد.

مانند: محیط های کوهستانی، شهری، بیابانی و ...


43/8

ب;ه قرار زیر بی;ل مکانیک;ی کار س;اختمان است:

الف(قراردادن جام در محل مواد خاکی

ب(پرکردن جام بوس;یله فشاردادن آ;ن یا کشیدن آن در داخل موادخاکی

ج(خارج کردن و باال کشیدن جام از داخل مواد خاکی

آماده و کامیون در شده کنده مواد د(تخلیه شدن مجدد


43/9

برنامه ريزي كار با بيل مكانيكي

برای کار با بیل مکانیکی انتخاب اندازه صحیح ماشین وبیلاهمیت زیادی دارد و نوع خاک و شرایط کارگاه موارد تعیین

کننده ای هستند.عالوه بر این موارد دیگری را باید در نظر گرفت که برخی از

آنها عبارتند از:زاویه گردشزهکشیدسترسی به محل کارشرایط سطح کارجهبه حفاری


43/10

انواع بیل مکانیکی :

بیل مکانیکی چرخ زنجیری بیل مکانیکی چرخ الستیکی


43/11

بیل مکانیکی از نوع چرخ زنجیری


43/12

خصوصیات انواع بیل مکانیکی براساس نوع چرخ:

الف(چرخ زنجیری:اجسام ت حرـک و حفاری برای شده ی طراـح ه نقلـی وسـیله ک ـیبزرگ اـست. ـبه همـین دلـیل ـبه طور گـسترده در کار ساخت و ـساز مانـند حـفر تراشه ـها، ـسوراخ ها، ـساختمان ها مورد استفاده خاک، حرکت اجسـام، ن گرفـت و کردن د بلـن می گیرد. قرار تخریب، الیروبی، برش دادن زمین و اجسام، خرد کردن و... از نیاز زنجیری مکانیکی ل بـی ه ـب همواره ه ـک اـست مواری ر دیـگدر خوبی یار بـس تحرک ت قابلـی زنجیری چرخ شاسـی ت. اـسوسع سـطح ل دلـی ه ـب ه میکندچراـک ایجاد برداری خاک ل مـحچرخ ـها فشار کـمی بر روی خاک ایجاد می کـند که امکان کار بر

روی خاک های سست را فراهم می کند.


43/13





43/14





43/15

- به علت سطح زیاد برخورد چرخ با زمین می تواند به راحتی 1 در زمین های سست اسقرار یافته و کار کند.

-دنده های روی زنجیرـها روی ـسطح زمـین های سنگی شیار 2 داده و ثبات خوبی برای انجام عملیات سخت ممکن می سازد.

ا 3 %(ـهم قادرـبه حرکت 40-ـبه عـلت نوع چرخ ـبا شـیب زیاد)ـت% قادر است کارکند.25است و تا شیب

-در مقایسه دیگر خاکبردارها ثبات و صلبیت بیشتری دارد.4 ا 5/1-ـسرعت حرـکت ـآن ـکم و حدود 5 کیلومتربر ساعت 3 ـت

ر از چـند صد ه پیمودن راه یعـنی یکباره رفـتن بیشـت اـست.)البـتمتربرای آن مضر است و استهال ک زیادی دارد.

-برای انتقال آن به کارگاه باید از تریلی استفاده کرد.6 -در عملیات خاکبرداری به صرفه ترین است.7


43/16

بیل مکانیکی از نوع چرخالستيكي


43/17

ب(چرخ الستیکی:

اـین نوع دـستگاه مهندـسی ـبه طور گـسترده در مهندسی جاده از جمـله ـساخت و ـساز جاده، ـساخت وـساز مـسکن وشـهر سازی، می شود. استفاده پروژـه ر تعمـی و جاده و ه لوـل تخمگذاری

زنجیری چرخ با مقایسـه در السـتیکی چرخ ت حرـک سـرعت بیشـتر اـست لذا برای کارهای کوـچک ـکه تعداد سفر زیاد بوده و

سطح راه مورد استفاده محکم باشد مفیدتر هستند.از نوع کامیونی ازانتر و از نوع زنجیری گرانتر می باشد

ـسرعت حرـکت آنـها ـبا توـجه به قدرت موتورشان محدود بوده و در کیلومـتر در ـساعت اـست. در انواع جدـید آنها ۱۲٫۵ ـتا ۱۰حدود کیلومتر در ساعت نیز می رسد.۴۰نیز به


43/18

40 تا 10- در انواع جدید سرعت آ;ن کمی بیشتراست )1تا 10کیلومتردر س;اعت( ول;ی قبال کیلومتردر 5/12

ساعت است.

است)روی 2 ت;ر مناس;ب شهری اس;تفاده -برای آسفالت(

با اینکه جک ٬-از بدیهای آ;ن حف;ظ تعادل ضعی;ف اس;ت3 تعادل دارد.


43/19

انواع بیلهای مکانیکی بر اساس نحوه خاک برداری:الف- بیل مکانیکی با جام معکوس

به این بیل اسامی متعددی داده می شود از قبیل: کج بیل – بیل پشت خم وبیل کششی. این بیلها در دو نوع مکانیکی و

هیدرولیکی هستند و برای حفاری مناسبند.


43/20

ب- بیل مکانیکی با سیستم کابلیبر ه سوار ـک ی گرداـن اطاـقک از اـست عبارت مکانیـکی ل بـی ن اـیچرخـها بوده ودر انتهای جلوـیی ـآن بـیل متـصل شده اـست. این

بیل در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی می باشند.


43/21

ج- بیل کششی )دراگالین(بیل کششی دراگالین ازیک اطاقک فرمان – جرثقیل – جام بیل

کششی و کابلهای الزم جهت کنترل قسمتهای مختلف تشکیل شده است.بیل کششی قادر است در سطوح خیلی باالتر و

خیلی پایینتر از سطح اتکاء خود است ودر انواع زمینهای 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 میباشد.


43/22

تقسيم بندي بيل ها از لحاظ نوع حفاري(Front Shovel)- بيل جام جلو 1(Back Hoe- بيل جام معكوس )2

بـيل جام جـلو براي حفاري باالي ـسطح زمـين و بارگيري كاميون ها مورد در حفاري براي معموال معكوس جام بيل گيرـد. ي ـم قرار اسـتفاده ـسطح پايـين زمـين طراـحي شده اـست. بـيل هاي جام جلو براي حفاري د ـكه قادر هـستند فشار قابل ـسخت در باالي ـسطح ماشـين ـمي باشـنه حفاري مي ـك الحي مـص ا اـم د، كنـن اعماـل وارـد ه جام خود ـب ي توجـهشوـند باـيد در حاـلت قرـضه عمودي باشند. ـبه عبارت ديـگر ـبه صورت عمودي ـبه ـسطح زمـين قرار بگيرند. بازو و جام حدوـد ـيك سوم وزن ا در نـظر گرفـتن وزن مصالح در جام، ـكل ماشـين را ـدارند. بنابراـين ـبتعاـدل خود را حفظ ه ـك د ه نحوي طراـحي ـمي شوـن ـب ا ـه ن ن ماشـي اـيكنند. معموالً اـين ماشـين ـها ـداراي چرخ زنجيري ـمي باشـند و سرعت

آنها بسيار كم است.اين شوـد. ي ـم تفاـده اـس ن زمـي ر زـي ـدر حفاري براي معكوس جام ل بـير زمـين، ـپي و در مواردي كه فـضاي ن براي حفاري ترانـشه، زـي ماشـي

ا عمق ـت انواع، از ـدر بعـضي باشد. 8كار محدود اـست، مناـسب ـمي با كشيده شدن ل حفاري اـست. عـم ل حفاري قاـب ن ر ماشـي زـي متري

بازوي جام به طرف ماشين انجام مي شود.


43/23

بيل جام معكوس

بيل جام جلو


43/24

بيل بيروني مهم قطعاتمكانيكي


43/25

الف(قطعات:

متررا م;ی توان;د برداشت 16 ت;ا 2/6 دک;ل و اس;تیک:از کند)ارتفاع(

بلند اس;تیک و دک;ل می ٬برای آویزان بی;ل پش;ت وزن;ه کن;د و دک;ل اس;تیک ب;ه این کنن;د ک;ه تعادل خود را حف;ظ

بلندی معموال برای الیروبی است.

وسط دکل نوعی زاویه زن وجود دارد.٬در مدلی

ب(زنجیرها:

هس;تند وزنجیرهای عری;ض تر 80 ت;ا 50معموال از عرض برای زمین های باتالقی استفاده می شود.


43/26

انواع جام)پاکت(و قابلیت های آن: )حجـمی(:1 برداری ا 4/1از - جام خاـک ـت و 3 متراست

به ر بزرگـت از جام تفاده اـس باـشد ر نرمـت ه خاک هرـچصرفه است.

ی با ابعاد متفاوت )برای کانال زهکشی و -جام کانالها: 2آبیاری( اـست. ـسازنده جام ـها شرکت ها و کارگاههای

داخلی می باشند.برای خرد کردن اجـسام ـسخت و مته -پیکور)چـکش(: 3

زدن )فشارتوـسط هیدرولـیک روغـنی ـبه پیـستون ضربه ـمی زـند و چـکش ضرـبه را وارد ـمی کـند که بزرگ و

کوچک دارد(برای گرفـتن ابزارآالت اـست. شرکتهاـیی مانند -چـنگ: 4

سازنده چنگها هستند.٬کوماتسوو اینگرسورلند


43/27

27


43/28

بریدن ورق فلزی و تیرآهن-قیچی:5

مث;ل آهنربای مغناطیس;ی برای جمع کردن -قرص مگن;ت: 6براده های خورده آه;ن ت;ه انباره;ا ک;ه مزاه;م رف;ت و آمد

ماشین ها نباشد.

دارای یک ناخن است که برای خراش دادن و -ریپر: 7

کندن جاهای سخت می باشد.

دو :جام های حم;ل مواد ب;ا ار;زش معدن;ی مثل اور;انیوم: 8خشاب نیم دایره دارد که به آن حلقه می گویند.

س;عی م;ی شود روی هم;ه جام ه;ا چنگ;ه ای برای بلند *****کردن اجس;ام باش;د )بلن;د کردن اجس;ام ت;ا چن;د ص;د تن

وابسته به قدرت و تعادل بیل مکانیکی است(


43/29

http://f60.ir/wp-content/uploads/2015/08/sell_excavator_spare_parts_Ripper_Tooth_for_PC200_1112_1.jpg

بيل دروني مهم قطعاتمكانيكي


43/30


43/31

شرکته;;;ا: *انواع کوماتس;;;و-کاترپیالر-ولوو-هیتاچی- پوکلن-هیوندای-دوو-هپکو-اطلس و...

مکانیک;;ی های بی;;ل می *قدرت بخار اس;;ب ب;;ا را ب;;ا کوماتس;;و در سنجند PCس;;نجند.ولی م;;ی

(PC200,PC220 قدرتهای و معمولی کارهای برا;ی باالتربرای کارهای معدنی(

سازنده معموال *شرکتهای موتور کومینز )سرعت زیاد و قدرت کمتری ٬ولوو٬کوماتس;و

نسبت به بقیه دارند(


43/32

توس;ط شف;ت از موتور نیرو گرفت;ه و ب;ه وسیله *پم;پ:از می SECTORفشارروغ;ن نیرو س;ایرقسمتها ب;ه

دهد.

در مس;یرهیدرولیک بی;ن س;کتور و پم;پ که *فشار شک;ن: دارد.به قرار اس;ت روغ;ن فشار شکس;تن آ;ن کار مح;ض خاموش شدن ی;ا پاره شدن شلن;گ ه;ا باع;ث می شود کمتر روغ;ن از دست برود و نیز با وارد شدن بار

گیرد.در ٬زیاد می را موتور ب;;ه فشارزیاد جلوی کوماتس;وها فشار شک;ن معموال بوس;یله برق وروغن

کار می کند و تقریبا در بقیه مدل ها با دو روغن.

-7-6-5-3در مدل های کوماتس;وی خ;ط *مص;رف س;وخت pc200-pc220 ساعت کار 10 لیت;ر در 125 ت;ا 95 بی;ن

متوالی است.


43/33

عوامل موثر در استهالک:

س;نگین:1 خیل;ی حتی -بارگذاری متوال;ی کارس;نگین هم عمر مفید بعضی قطعات را کم می کند.01/0تا

زدگ;;ی 2 قطعات -زن;;گ مخصوصا قطعات بعض;;ی پوششی

کاری 3 گری;;س و کاری روغ;;ن به -عدم و مداوم و گردشی قطعات و محوره;;ا موق;;ع:فرس;;ایش

یاتاقانها را در پی دارد.

ت;ا چندی;ن برابر عمر راننده مناس;ب *در ک;ل م;ی توان;د دستگاه را بیشتر کند.


43/34

انتخاب نوع واندازه بیل مکانیکی پر قدرت:

یک;ی از مس;ائلی ک;ه خریدار بی;ل مکانیک;ی ب;ا آ;ن مواجه اس;ت نوع و اندازه آ;ن اس;ت.چندین عامل در انتخاب باید بی;ل خریدار اث;ر خواه;د داشت.درانتخاب نوع آ;ن احتمال تمرک;ز کار اجرای;ی را در نظر بگیرد.اگرتعداد

تحرک بیل ٬زیادی کارهای کوچ;ک در نقاط وجود دارد الستیکی چرخ شاس;ی روی شده نص;ب مکانیک;ی امتیاز قاب;ل توجه;ی خواه;د بود.اگ;ر کار در ی;ک محل اهمیت مورد کمت;ر تحرک اس;ت متمرک;ز شده بزرگ چرخ شاسی روی شده نص;ب بی;ل و بود خواه;د زنجیری معموال ارزانت;ر از نوع شاس;ی چرخ الستیکی بقدر که زمین;ی س;طح روی توان;د وم;ی باش;د م;ی مقاوم دوم نوع برای گاه تگیه ایجاد برای کاف;ی

نیست کار کند.


43/35

در انتخاب اندازه بی;ل مکانیک;ی دو فاکتور اولی;ه ک;ه باید در نظ;ر گرفت;ه شون;د عبارتن;د از قیم;ت خاک;برداری برای هر آ;ن شرای;ط; بیل مت;ر مکع;ب و شرای;ط; کار ک;ه در تح;ت مکانیک;ی بای;د کار کند.در تخمی;ن قیم;ت حفاری برای هر

متر مکعب عوامل زیرر;ا باید در نظرگرفت:

اندازه کار -1

هزینه حمل و نقل-2

سرعت استهالک- 3

هزینه مربوط به تعمیر بیل های مکانیکی- 4

انفجاروخاک;برداری ص;خره ٬ جم;ع کل هزینه های مته زدن-5سنگ ها

بیل -6 برای مترمکع;ب ه;ر برحس;ب دس;تمزد هزین;ه مکانیکی


43/36

باید بی;;ل اندازه درانتخاب زیررا کاری شرای;;ط درنظرگرفت:

ارتفاع زیاد برای جابج;ا کردن خاک ازقسمت زیری (1 زمی;ن ی;ا شیار ب;ه داخ;ل کامیون ک;ه در س;طح طبیعی بیل بازوی درازت;ر طول ب;ه نیاز دارد قرار زمی;ن

مکانیکی بزرگتر را ایجاب می کند.

( اگ;ر ص;خره های منفج;ر شده را بای;د خاکبرداری نمود 2بزرگترجام را ٬اندازه بزرگتر س;نگ تخت;ه قطعات جابجا خواهد نمود.

بای;د گودبرداری شون;د س;فت و سخت 3 اگ;ر موادیک;ه )حفاری نیروی بزرگترکه مکانیک;ی بی;ل جام باشن;د

مواد را ب;ا س;هولت بیشت;ر جابجا ٬بیشتری وارد م;ی کندمی کند.


43/37

بازدهی (4 ب;ه نیاز پروژه ای تکمی;ل و انجام برای زمان اگ;ر بکار باید بزرگ مکانیک;ی بی;ل باش;د داشت;ه زیادی س;اعتی

گرفته شود.

حمل 5 دیگری نقط;ه ب;ه را خاک ک;ه دس;تگاههایی اندازه )گرفته نظ;ر در بای;د مکانیک;ی بی;ل ی;ک انتخاب در می کنن;د شود. اگ;ر دس;تگاههای حم;ل کننده کوچکتری بای;د بکارگرفته

اندازه بی;ل مکانیکی بای;د کوچ;ک باش;د در حال;ی که اگر ٬شوندای;ن دس;تگاههای حم;ل کننده بزرگ باشن;د بیل های مکانیکی

بزرگی باید بکار روند.

( محدودی;ت وزن;ی ک;ه ازطری;ق اکث;ر کشوره;ا برای کامیون ها 6و دس;تگاههای حم;ل کننده ک;ه از راههای آس;فالته استفاده م;ی کنن;د وض;ع شده اس;ت ممک;ن اس;ت اندازه بیل را از روی

این راههای آسفالته می خواهند گذر کنند محدود نماید.

همچنین فاصله ارتفاعی برای عبور از زیر روگذرها و همچنین فاص;له عرض;ی برای عبورازروی پ;ل ه;ا ممک;ن است اندازه

بیل های مکانیکی پر قدرت را محدود نماید.


43/38

نکات اجرایی كار با پيكور

کوماتس;و به عل;ت بدنه 2خ;ط به نس;بت آ;ن محکم ت;ر بقی;ه برای پیکور مناسب وسط بای;د پیکور اس;ت. عمود ضربه بطور س;نگ تکه تک;ه س;نگ ک;ه بزن;د در پیکور شود.از خورد سنگ های ک;;ه جاهای;;ی مثل دارد عظی;م خیل;ی

آبشار الزم است.


43/39

ضربه زدن سنگ با استفاده از پيكور


43/40

بيل مكانيكي در اندازه ها و شكل هاي مختلفي وجود دارد.


43/41

http://parsianind.com/product/241

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/98/LinkBelt290X2Excavator.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8e/Old_excavator.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3b/Caterpillar5230.jpg

تست قدرت بیل مکانیکی

(1) (2) (3) (4)


43/42

توليدكنندگان عمده بيل مكانيكي

Bucyrus International - Case - شرـکت باب کت - ZOOMLIONولوو –

CE

& Heavy Industries دوو formerlyکاترپیالر - سی ان اچ - دوسان گروپ )

Machinery - including Solar brand – )ENMTP – کنکی هیتاـچی - Hydrema - ـصنایع ـسنگین هیوندای - جان دیر - J. C. Bamford (JCB)

- - – LBX (Link-Belt) Excavatorsکوماتسـو تیسن کروپ - Kobelco -

کابوتا - New Holland - صنایع سنگین میتسوبیشی - LiuGong - L&Tلیبهر –

Orenstein & Koppel (O&K) – Poclain - سامسونگ – سندویک – Sany

ST Kinetics - تیرکس – Volvo Construction Equipment - Wacker

Neuson

XCMG - Yanmar


43/43

بیل مکانیکی

Education