مقاله در مورد اسکرپر ها

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 مقاله در مورد اسکرپر ها دارای ۴۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله در مورد اسکرپر ها  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله در مورد اسکرپر ها،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله در مورد اسکرپر ها :

اسکرپر ها

اطلاعات عمومی
اسکرپرها کشیده شده با تراکتور یک موقعیت مهم در حوزه عملیات های خاک برداری یافته اند. این ماشین ها خودکار محسوب می شوند تا حدی که آنها می توانند ماده را بارگیری، حمل و تخلیه کنند و از این جهت به تجهیزات دیگر وابسته نیستند. اگر یکی از آنها موقتاً خراب شود، نیاز به توقف کار نیست، چون در این مورد، ماشین منحصراً برای بارگیری خاک در واحد های حمل کننده استفاده می شود ولی در صورتیکه لودر خراب شود، باید ظرفیت هایی به میزان ۵۰ cu yd یا بیشتر موجود هستند.

این ماشین ها نتیجه سازش بین بهترین ماشین های بارگیری و بهترین ماشین های حمل و نقل هستند و همانطور که از تمام ماشین های مرکب انتظار می رود، آنها به ماشین های دیگر هم در مورد بارگیری و هم در مورد حمل و نقل برتر نیستند. بیل های مکانیکی، چنگک کشنده و لودرهای تسمه ای تنها در مورد بارگیری نسبت به آنها برتری دارند در حالیکه کامیون ها تنها در مورد حمل کردن نسبت به آنها، برتر هستند. اگر چه توانایی آنها در بارگیری و حمل و نقل خاک یک مزیت قطعی برای آنها در بسیاری از پروژه ها، محسوب می شود. توسعه تراکتورهای نوع چرخی سرعت بالا، مسافت اقتصادی حمل را برای این نوع تجهیزات به میزان یک مایل یا بیشتر، در بسیاری از پروژه ها افزایش داده است. توانایی این ماشین ها برای نشست دادن بارشان در لایه های ضخیم، به صورت یکنواخت، عملیات های پخش کردن موفقیت آمیز را سهولت بخشیده است. در مسیر د و بدین وسیله به حفظ جاده های کششی کمک می کند.
زمین غالباً در لایه های قشر بندی شده وجود دارد که باید با آمیختن مواد از چندین لایه، مخلوط شود. عمق محدود برش، مخلوط کردن لایه ها را به طور رضایت بخش برای اسکرپرها میسر نخواهد ساخت. از این رو گاهی اوقات بیل های مکانیکی و کامیون ها، استفاده می شوند، اگر چه 
انواع و اندازه اسکرپرها
دو نوع اسکرپر وجود دارد، بر اساس نوع تراکتور مورد استفاده برای کشیدن آنها اسکرپر کشیده شده با تراکتور نوع چرخی و اسکرپر کشیده شده با تراکتور نوع چرخ زنجیری. نوع اول، خود به چند زیرمجموعه تقسیم می شود که در زیر تعریف می شود:
۱- اسکرپر کشیده شده اب تراکتور نوع چرخ زنجیری
۲- اسکرپر کشیده شده با تراکتور نوع چرخی:
.a تک موتوره
.b دو موتوره
.c دو جامی ردیفی (پشت سرهم)
.d اسکرپر بالا برنده
این انواع متعدد در اشکال ۱ تا ۷، مصور شده اند.
اشکل ۱ تا ۷ ص ۱۸۹ تا ۱۹۱
شکل ۱- اسکرپر خودبر و تراکتور چرخ زنجیری
شکل ۲- اسکرپر کشیده شده با تراکتور نوع چرخی تک موتوره
شکل ۳- اسکرپر و تارکتور دو موتوره
شکل ۴- واحد اسکرپر دو جامی ردیفی (پشت سرهم)
شکل ۵- اسکرپر بالا برنده کشیده شده با تراکتور نوع چرخی
شکل ۶- اسکرپر بالابرنده کشیده شده با تراکتور نوع چرخی

اسکرپرهای کشیده شده با تراکتور چرخ زنجیری
برای مسافت های حمل نسبتاً کوتاه، تراکتور های نوع چرخی زنجیری که یک اسکرپر خود بر تایر لاستیکی را می کشند، می توانند خاک را به طور اقتصادی حرکت دهند. کشش با میله اتصال قوی در بارگیری یک اسکرپر، در ترکیب با کشش خوب حتی در جاده کششی ضعیف، یک مزیت، برای حلم های کوتاه به تراکتور چرخ زنجیری می دهد. اگر چه هنگامیکه مسافت حمل زیاد می شود، سرعت پایین تراکتور چرخ زنجیری، در مقایسه با یک تراکتور چرخی، یک اشکال محسوب می شود.
در مواردیکه عملیات بارگیری، مشکل است یک تراکتور چرخ زنجیری، می تواند یک اسکرپر را بدون کمک یک بولدوزر بار کند. اگر چه، اگر چندین واحد اسکرپر در یک کار، وجود داشته باشند، راندمان افزایش یافته ناشی از استفاده یک بولدوزر برای کمک به بارگیری اسکرپرها، معمولاً استفاده از بولدوزر را توجیه خواهد کرد.

اسکرپرهای کشیده شده با تراکتور چرخی
برای مسافت های حمل طولانی تر، سرعت بالا تر یک اسکرپر خودبر کشیده شده با تراکتور نوع چرخی خاک برداری را به طور اقتصادی تری، نسبت به تراکتور نوع چرخی زنجیری میسر خواهد ساخت . اگر چه تراکتور نوع چرخی، کشش بزرگی در بارگیری اسکرپر نمی توانند ایجاد کند اما سرعت حرکت بالاتر آن که می تواند از ۳۰ mph برای برخی

مدل ها تجاوز کند، این اشکال در بارگیری را هنگامیکه مسافت حمل به حد کافی طولانی است جبرا

رخ زنجیری و یک تراکتور مشابه خواهد بود، می تواند با یک آنالیز از کار داده شده، تعیین شود. در آنالیز باید نوع خاک، شرایط چاله، طول و شیب جاده کششی، ماهیت خاک ریزی و آب و هوا را در نظر گرفت.
اندازه یک اسکرپر
اندازه یک اسکرپر می تواند با عنوانهای حجم جام پر یا حجم خاکریزی، ظرفیت جام مشخص شود. که به cu yd بیان می شوند.
ظرفیت جام پر حجمی از ماده است که یک اسکرپر نگاه خواهد داشت، هنگامیکه رأس ماده ای که کند شده است همتراز با رأس جام باشد. در مشخص کردن ظرفیت خاکریزی یک اسکرپر، برخی سازندگان، شیب ماده را در بالای وجوه جام، با نام گذاری SAE مشخص کرده اند. SAE (انجمن مهندسان اتوماتیو) یک شیب ۲:۱ به ترتیب سنجیده شده به صورت افقی و عمودی،

را مشخص کرده اند. چون شیب با نوع ماده ای که حمل می شود، تغییر خواهد کرد، ظرفیت خاکریزی تنها یک مقدار تقریبی است. ظرفیت یک اسکرپر، بیان شده به صورت حجم عملیات خاکی له yd مکعب با صرف کردن حجم آزاد در اسکرپر در یک فاکتور تورم مناسب، بدست می آید. همانطور که در جدول ۱ داده شده است به واسطه اثر متراکم کننده ای خاک در یک اسکرپر که از فشار مورد نیاز برای راندمان خاک اضافی در جام، ناشی می شود؛ تورم معمولا کمتر از تورم خاک داده شده در یک کامیون، به وسیله یک بیل مکانیکی. آزمایشات نشان می دهد که فاکتورهای تورم داده شده

در جدول ۱، باید تا ۱۰ درصد برای خاک بار شده در یک اسکرپر متداول افزایش یابد. هنگام محاسبه حجم عملیات خاکی برای یک اسکرپر بالا برنده فاکتورهای تورم داده شده در جدول ۱، باید استفاده شود.
جدول۱ ص ۱۰۸
اگر یک اسکرپر متداول، یک حجم خاکریزی متوسط ۲۲۵ cu yd از خاک مرطوب را حمل کند، که بر آن، فاکتور تورم تبدیل شده، ۰۸۰ + ۰۰۸ = ۰۸۸ است، حجم عملیات خاکی ۲۲۵ ۰۸۸ = ۱۹۸ cu yd
کار کردن با یک اسکرپر
روش بارگیری یک اسکرپر به صورت زیر است:
در اسکرپر با پایین آمدن انتهای جلویی جام تا زمانیکه لبه برش که به آن وصل شده و در سرتاسر عرض جام امتداد دارد وارد خاک شود و ضمناً محوطه بارگیری جلویی برای ایجاد یک شکاف باز که از میان آن خاک می تواند در جام جریان یابد، بالا می آید.
هنگامیکه یک اسکرپر به سمت جلو کشیده می شود، یک باریکه از خاک در جام رانده می شود. این عمل تا زمانیکه جام پر شود یا خاک بیشتر نتواند در آن وارد شود، ادامه می یابد، لبه برش بالا می آید و محوطه بارگیری پایین آورده می شود برای جلوگیری از ریزش در طی دوره حمل.
عمل خاکریزی بالا آمدن محوطه بارگیری و راندن خاک به بیرون بین تیده است.
اسکرپر بالا برنده مصور شده در شکل ۶، به تخته های باریک افقی مجهز شده است که به وسیله دو زنجیر بی انتها که به انتهای تخته های متصل شده اند، کار می کنند. هنگامیکه اسکرپرها، به سمت جلو حرکت می کنند و با انتهای برش در زمین نقب می زنند و درون جام اسکرپر، جمع می کنند. این عمل نسبت به هل دادن خاک به سمت بالا، از میان ماده ای که قبلا در جام وارد شده است، به انرژی کمتری نیاز دارد. به عنوان یک نتیجه این اسکرپر قابلیت بارگیری جام را بدون کمک گرفتن از یک تراکتور پوشر برای برخی انواع خاک دارد. همجنین عمل خرد کردن تخته ها، پر کردن کاملتر جام را میسر می سازد و همچنین عمل پخش یکنواخت تری در خاکریزی.
نمودارهای طرز عمل

سازندگان اسکرپرهای نوع چرخی یک نمودار طرز عمل برای هر یک از واحد هاشان تهیه می کنند. این نمودار دارای اطلاعاتی است که می تواند برای آنالیز طرز عمل یک واحد تحت شرایط عمل متعدد استفاده شود، شکل ۷ نمودار طرز عمل برای اسکرپری است که مشخصات آن به شرح زیر است:
توان موتور در ۲,۱۰۰ rpm و ۴۴۱
انتقال دور موتور تغییر قدرت با سرعت گیری و ۶ دنده به سمت جلو ظرفیت اسکرپر:
حجم جام پر، ۲۸ cu yd
حجم خاکریزی، شیب ۳۲ cu yd , 3:1
حجم خاکریزی، شیب ۳۸ cu yd , 1:1
اوزان (توزیع وزن خالص ، خالی)
شافت نیرو دهنده، = ۵۵ , ۸۰۰ lb
بازوی اتصال اسکرپر = ۳۶ , ۶۰۰ lb
کل = ۹۲ , ۴۰۰ lb
محموله = ۹۴ , ۰۰۰ lb
بار کل = ۱۸۶ , ۴۰۰ lb
توزیع وزن غیرخالص
شافت نیرو دهنده = ۹۳ , ۲۰۰ lb
بازوی اتصال اسکرپر،‌ = ۹۳ , ۲۰۰ lb
با فرض اینکه اسکرپر یک بار ناخالص ۱۸۶ , ۴۰۰ lb را حمل می کند، این چارت را برای بیشتری دنده و ماکزیمم سرعتی که در آن می تواند کار کند، هنگامیکه با گرید ۴ درصد روی یک جاده کششی دارای مقاومت ۴۰ lb در هر تن، معادل با یک گرید ۲ درصد، حرکت می کند. چون چارت بر اساس مقاومت جاده صفر است، افزودن مقاومت جاده به گرید مقاومت، برای تعیین مقاومت کل که ۶ درصد است، ضروری خواهد بود.
شکل ۷ ص ۱۹۴
نمودار با اجرای ۴ مرحله زیر استفاده می شود:
۱- وزن ناخالص دستگاه را در مقیاس افقی سمت چپ، با استفاده از وزن ۱۸۶ , ۴۰۰ lb بیابید.
۲- تا خط مقاومت کل مایل، یعنی ۶ درصد بخوانید.
۳- از تقاطع این دو خط به طور افقی به سمت راست پیش بروید تا منفی طرز عمل را قطع کند. این خط منفی سرعت گیری را در دامنه سوم سرعت قطع می کند.
۴- از این تقاطع به سمت پایین پیش روید تا مقیاس افقی را برای تعیین ماکزیمم سرعت دستگاه قطع کند. که ۱۰۶ mph است.
هم چنین اسکرپر می تواند در درایو مستقیم دامنه سوم بسرعت کار کند اما ماکزیمم سرعت اندکی کمتر از ۹ mph خواهد بود. ردیف عمودی اعداد در سمت راست نمودا، نیروی موتور برای کشش دستگاه در ۰۰۰۱b و ۱ مورد نیاز در مقاومت کل ۶ درصد، برای حرکت دستگاه در یک سرعت یکنواخت کمی بیشتر از ۰۰۰۱b و ۱ را نشان می دهد.

اگر عملکرد اسکلرپر در دامنه سوم سرعت درایو مستقیم مدنظر است، از نمودار با استفاده مراحل زیر، می تواند تعیین شود:
۱- به طور افقی از بالای منحنی برای دامنه سرعت و دنده تا سمت چپ پیش روید تا تقاطع با خط عمودی که وزن ناخالص دستگاه را نشان می دهد.
۲- این نقطه تقاطع را برای تعیین مقدار مقاومت کل از خط یا خطوط مایل مختص مقاومت است

فاده کنید. برای شرایط بیان شده، مقدار سود ۷۵ درصد است.با کسر کردن ۲ درصد برای مقاومت کششی جاده، گرید ماکزیمم، حدود ۵/۵ درصد است.
مدت سیکل برای یک اسکرپر
مدت یک سیکل کاری اسکرپر، زمان مورد نیاز برای بارگیری، حمل تا خاکریزی، خاکریزی و بازگشت دوباره به موقعیت بارگیری است. مدت سیکل می تاند به ۲ جزء، زمان ثابت و زمان متغیر تقسیم شود.
زمان ثابت زمان اختصاص داده شده به تمام مراحل به جز حمل یا بازگشت مجدد در حالت خالی است. که شامل زمان بارگیری، خاکریزی،دور زدن، سرعت گیری، کند کردن سرعت است که تمام آنها به طور منطقی تحت شرایط عمل یکنواخت ثابت هستند.
جدول ۲، مقادیر زمانی بیانگر هر یک از این عناصر زمانی ثابت را بر اساس شرایط مطلوب، متوسط و نامطلوب نشان می دهد. یادآور می شود که زمانهای نشان داده شده برای سرعت گیری و کند کردن سرعت با سرعت ماکزیممی که در آن دستگاه در روی ماده کششی حرکت می کند، تغییر می کند.
جدول ۲ ص ۱۹۶
بالای جدول: عناصر زمانی ثابت، به دقیقه، برای اسکرپرهای چرخی
زیر جدول: ستونهای ۱، ۲و۳ زمان ها را به ترتیب برای شرایط مطلوب، متوسط و نامطلوب نشان می دهد که با اندازه و شرایط چاله بارگیری و فضای خاکریزی تغییر خواهند کرد.
زمان بیشتری برای سرعت گرفتن تا ۲۰ MPH تسبت به سرعت گیری تا ۱۰ MPH طول می کشد و هم چنین کاهش سرعت از سرعت های بیشتر زمان بیشتری را صرف می کند، زمان ها بر اساس استفاده از یک پوستر تراکتور دارای اندازه کافی تعیین شده اند.

زمان مورد نیاز برای حمل و بازگشت به مسافت طی شده و سرعت متوسط دستگاه بستگی دارد. از آنجا که حمل و بازگشت، معمولاً در دامنه های سرعت متفاوت انجام می شوند، تعیین زمان برای هر یک به صورت جداگانه، ضروری است.
مثال: مدت سیکل کاری را برای یک اسکرپر که خاک را از یک چاله تا یک خاکریز با مسافت ۲,۰۰۰ft، تحت شرایط زمانی ثابت متوسط حمل می کند، تعیین کنید. با توجه به اینکه سرعت متوسط حمل ۱۲ mph و سرعت متوسط بازگشت ۲۴ mph است.
چون سرعت حمل، عناصر زمانی ثابت در جدول ۲ را کنترل می کند، زمان ثابت ۲۳ min خواهد بود. زمان ها به صورت اختصاصی، به شرح زیر تعیین می شوند.:
۲۳ min = زمان ثابت

= زمان حمل
= زمان بازگشت
۵۲ min = زمان کل
تولید و راندمان عمل
اگر مدت زمان سیکل کاری یک اسکرپر در مثال قبل، یعنی ۵۲ min بتواند برای یک دوره ۶۰ دقیقه ای حفظ شود، دستگاه خواهد توانست ۶۰/۵۲ = ۱۱۵ سیکل کاری انجام دهد و حجم ماده ای که حمل شده است، معادل با حاصل تعداد دفعات سیکل ضربدر حجم میانگین در هر بارگیری خواهد بود. اگر چه اسکرپرها و سایر تجهیزات ساختمان سازی هیج گاه ۶۰ دقیقه در هر ساعت کار نمی کنند.
بحث فوق، اصطلاحاتی را که با نام های راندمان عمل و فاکتور عمل تعریف می شود، معرفی می کند. اگر یک اسکرپر به طور متوسط، یک دوره بی وقفه ۵۰ دقیقه ای را در هر ساعت کار کند، راندمان کارش، با عنوان ۵۰ – min hour تعریف می شود و فاکتور راندمان آن است. راندمان واقعی عمل یک دستگاه می تواند با بررسیها و مطالعات زمان سنجی دستگاه تعیین شود که برای فاصله یا فواصل زمانی هدایت می شود یک عدد معرف برای راندمان خواهد داد.
بررسی های انجام شده در چندین زمان مختلف در طی یک روز و تکرار شده در یک دوره چند روزی، نتایج دقیق تری نسبت به یک مطالعه منفرد، خواهند داد. بسیاری از مطالعات زمانی برای تمام یا اکثر انواع تجهیزات ساختمانی انجام شده اند و نتایج در توانا کردن پیمانکاران برای افزایش راندمان عملیات‌هایشان، بسیار سودمند بود. این اگر مدت و دلیل هر تأخیر، برای آنالیز های آینده، ثبت شود، مطالعات بیشتر مفید خواهند بود.

بر اساس این مطالعات، راندمان های عمل تجهیزاتی از قبیل اسکرپرها به شرح زیر طبقه بندی می شود:
جدول ص ۱۹۷
مقدار واقعی تولید برای هر واحد تجهیزات ساختمانی باید با به کار بردن یک فاکتور عمل مناسب برای ماکزیمم نرخ تولیدش، تخمین زده شود یا تعیین شود.

تعداد اسکرپرهای به کار رفته به وسیله یک پوش دوز
برای رساندن اسکرپرهای کشیده شده با تراکتور نوع چرخی به ماکزیمم ظرفیت های حمل‌شان آنها به کمک یک یا تعداد بیشتری، تراکتور پوشر در طی عمل بارگیری، برای کاهش مدت سیکل و بارگیری نیاز دارند. اگر چه اسکرپرهای کشیده شده با تراکتور نوع چرخ زنجیری غالباً با نام واحدهای خود بر شناخته می شوند، اما ممکن است از نظر اقتصادی تهیه تراکتورهای پوشر برای آنها مطلوب باشد. اگر استفاده از تراکتور پوشر، تولید را به اندازه قابل توجهی بیش از هزینه پرداخت شده برای تراکتور، افزایش دهد، قطع نظر از نوع واحدهای اسکرپر مورد استفاده، استفاده از پوشر کار خوبی است.
هنگام استفاده از تراکتورهای پوشر، مچ بودن تعداد پوشرها با تعداد اسکرپرها، مطلوب است. اگر یک پوشر یا یک اسکرپر باید برای واحد دیگر معطل نمائید، راندمان کار واحد منتظر و در نتیجه راندمان پروژه کاهش می یابد و به هزینه تولد افزایش یافته منجر می شود.
مدت سیکل پوشر شامل زمان مورد نیاز برای بارگیری یک اسکرپر به علاوه زمان مورد نیاز برای حرکت در موقعیت بارگیری برای اسکرپر دیگر است. وقتی مدت سیکل برای اسکرپر و تراکتور پوشر تعیین شد، فرمول زیر می تواند برای تعیین تعداد اسکرپرهایی که یک تراکتور می تواند به کار گیرد، استفاده شود:

تعداد اسکرپرهای به کار رفته = N
که در آن موقت سیکل برای اسکرپر = Ts
مدت سیکل برای تراکتور پوشر = Tp
مدت سیکل برای یک تراکتور پوشر با شرایط در چاله بارگیری، اندازه نسبی تراکتور و واحد اسکرپر و روش بارگیری مورد استفاده به وسیله تراکتور تغییر خواهد کرد. شکل ۸

روش بارگیری مورد استفاده را نشان می دهد و جدول ۲، مدت های سیکل نمونه را برای هر یک روشها و برای شرایط مطلوب، متوسط و نامطلوب فهرست می کد.
جدول ۲ ص ۱۹۸
شکل ۸ ص ۱۹۸
شرایط بارگیری مطلوب شامل بارگیری در یک چاله یا شکاف بزرگ، شکافتن خاک سخت قبل از یادگیری، بارگیری با گرید پایین، فقط یک سطح یکنواخت بارگیری واستفاده از یک تراکتور پوشر که قدرت آن با اندازه اسکرپر مچ شده، است. شرایط نامطلوب، مخالف موارد ذکر شده برای شرایط مطلوب است.
افزایش نرخ تولید اسکرپرها
حداقل دو روش وجود دارد که یک پیمانکار می تواند برای رسیدن به سود بیشتر در یک پروژه شامل عملیات خاک برداری، استفاده کند یک روش افزایش قیمت های مناقصه است. اگر چه معمولاً رقابت، قیمتی را که او می تواند پیشنهاد دهد، محدود می سازد.
روش دیگر، سازمان دادن و کار کردن با تجهیزاتش در روشی است که ماکزیمم تولید در حداقل هزینه را تضمین کند. روش دوم، معمولاً بهترین مجال را برای نیل به این هدف فراهم می سازد. بنابراین یک پیمانکار، باید برای افزایش تولید بدون افزایش هزینه هایش بکوشد.
چندین روش که به وسیله آنها، او می تواند به هدف دست یابد، وجود دارد.
بارگیری با استفاده از ریپر
اکثر انواع خاک های سفت و محکم، به طور آسانتری، بارگیری خواهد شد، اگر قبل از عمل اسکرپر، شکافته شوند. اگر مقدار افزایش تولید ناشی از استفاده ریپر از هزینه ریپر تجاوز کند، این عمل باید صورت گیرد.
هنگامیکه صخره برای بارگیری اسکرپر، شکافته می شود، عمق شکافته شده باید همیشه بیش از عمق حفر شده باشد، برای باقی گذاشتن یک لایه شل از ماده در زیر بازوهای کششی وتایرها، برای ایجاد کشش خوب و برای کاهش فرسودن و ساییدن باز

وهای کششی و تایرها.
مرطوب ساختن مقدماتی خاک
اگر برخی خاک ها مرطوب شوند، آسانتر بارگیری خواهند شد. مرطوب کردن مقدماتی خاک می تواند همراه با عمل شکافتن، قبل از بارگیری صورت گیرد این عمل باعث نفوذ یکنواخت رطوبت در خاک می شود.
هم چنین، مرطوب کردن مقدماتی خاک، می تواند استفاده از کامیون های آب را در زمان خاکریزی کاهش دهد یا حذف کند و به این ترتیب ازدحام محتمل تجهیزات را در زمان خاکریزی کاهش می دهد و حذف رطوبت اضافی در سطح خاکریز، می تواند حرکت اسکرپرها را در زمان خاکریزی آسان سازد.

بارگیری با گرید کم
هنگامیکه انجام اعمال فوق، عملی است، اسکرپرها باید با گرید پایین بارگیری شوند. هر یک درصد از گرید مطلوب معادل با افزایش نیروی بارگیری تا ۲۰ lb در هر تن وزن ناخالص تراکتور پوشر و واحد اسکرپر است.
یک واحد اسکرپر نوع چرخی که ظرفیت آن ۳۰ cu yd، وزن خالی آن ۹۰/۰۰۰ lb و وزن ناخالص بار ۱۷۰/۰۰۰ lb است، را در نظر بگیرید.
این واحد با یک تراکتور که وزن آن ۷۰/۰۰۰ lb، به عنوان پوشر، بارگیری می شود. وزن خالی مرکب ۱۶۰/۰۰۰ lb خواهد بود و وزن ناخالص ۲۴۰/۰۰۰ lb خواهد بود. فرض کنید که بارگیری در گرید پایین ۱۵ درصد انجام می شود. نیروی افزایش یافته موجود برای کمک به بارگیری اسکرپر خواهد بود:
نیروی اولیه در مورد اسکرپر خالی
نیروی نهایی در مودر اسکرپر بارگیری شده
اگر ترکیب نیروی کشش میله اتصال و نیروی موتور برای کشش دستگاه، برای دو تراکتور ۱۴۰/۰۰۰ lb، در طی عمل بارگیری باشد، اثر بارگیری با گرید پایین افزایش دادن توان موجود از ۱۱ درصد تا حدود ۱۷ درصد است.
کاربرد منفی رشد بار برای بارگیری اسکرپرها
بدون یک ارزیابی انتقادی از اطلاعات موجود، ممکن است به نظر برسد که پایین ترین هزینه خاک برداری با اسکرپرها، بار دادن هر اسکرپرها با حداکثر ظرفیت آن است، قبل از اینکه از برش دست بکشد. اگر چه، مطالعات متعدد در روی تجربیات بارگیری آشکار کرده است که بارگیری اسکرپرها با حداکثر مثال معمولاً به جای افزایش نرخ تولید، آن را کاهش خواهد داد.
هنگامی که یک اسکرپر کار خود را آغاز می کند، خاک با سهولت و با سرعت در آن جریان می یابد اما با افزایش خاک در جام، خاک وارد شده با مقاومت بزرگ تری مواجه می شود و نرخ بارگیری نسبتاً با سرعت کاهش می یابد. همان طور که در شکل ۹ نمایش داده شده است. این شکل منفی رشد بار است که رابطه بین بار در یک اسکرپر و مدت بارگیری را نشان می دهد. با توجه در منفی درمی یابیم که در طی ۰۵ دقیقه اول اسکرپر حدود ۱۷ cu yd خاک بارگیری می کند. در طی ۰۵ دقیقه بعد تا مقدار ۲ cu yd دیگر، بار می شود. و اگر بارگیری تا ۱۴ دقیقع ادامه یابد، افزایش حجم در طی ۰۴ دقیقه آخر، کمتر از ۱ cu yd است.
اطلاعات نشان داده شده در شکل ۹ و جدول ۴، از بررسی حوزه تولید یک اسکرپر بدست آمده است. اطلاعات و محاسبات اصلی در مثال های زیر داده

شده است.
شکل ۹ ص ۲۰۰
منحنی رشد بار برای بارگیری اسکرپر
مثال: تجهیزات مورد استفاده و شرایط کار به شرح زیر بودند:
تجهیزات:
تراکتور پوشر، ۳۳۵ fwhp با تغییر قدرت
تراکتور اسکرپر، ۳۴۵ fwhp و دوچرخی
ظرفیت اسکرپر، حجم جام پر، ۱۹۵ cu yd، حجم خاکریزی ۲۷ cu yd وزن خالص واحد اسکرپر، ۶۰/۰۰۰ lb
شرایط کار:
خاک، رسی شنی، تورم ۳۳ درصد، وزن و ۳۰۵۰ lb در هر cu yd bm مسافت حمل متغیر از ۵۰۰ ft تا ۱۰/۰۰۰ ft چ

مقاومت کششی جاده ۶۵ lb در هر تن، گرید، ۲ درصد
ترکیب گرید مقاومت و مقاومت کششی جاده
بارگیری شده، ۶۵ + ۴۰ = ۱۰۵ lb در هر تن یا ۵۲۵ درصد
خالی، ۶۵ – ۴۰ = ۲۵ lb در هر تن یا ۱۲۵ درصد
محاسبات و نتایج برای یک فاصله حمل ۲۵۰۰ ft به شرح زیر است، بر اساس حجم عملیات خاکی ۱۹ cu yd:
وزن واحد حمل کننده، خالی = ۳۰ تن
وزن بار و = ۲۹ تن
وزن ناخالص دستگاه = ۵۹ تن
قدرت موتور برای کشش دستگاه، بار شده، ۵۹ ۱۰۵ = ۶۱۹۰ lb
سرعت ماکزیمم و ۰۹ ۱۳۸ = ۱۲۴ mph
قدرت موتور برای کشش دستگاه، خالی، ۳۰ ۲۵ = ۷۵۰ lb
سرعت واقعی، ۲۲۶ mph
مدت سیکل کاری منهای زمان بارگیری:
سرعت گیری و کند کردن سرعت = ۱۰ دقیقه
دور زدن، خاکریزی و توان افزایی = ۱۱ دقیقه
حمل کردن، = ۲۳ دقیقه
بازگشت، = ۱۳ دقیقه
زمان کل، به جز بارگیری = ۵۴ دقیقه
جدول ص ۲۰۱
نوسانات درنرخ تولید اسکرپرها با مدت بارگیری
اطلاعاتی که در جدول ۴ دیده می شود، بر اساس راندمان ۵۰ = min hour است.
شکل ۱۰ ص ۲۰۲
شکل ۱۰ اثر مسافت حمل روی مدت اقتصادی بارگیری یک اسکرپر
شکل ۱۰ نشان می دهد که برای انی تجهیزات و پروژه، مدت زمان اقتصادی بارگیری، با افزایش مسافت حمل افزایش می یابد.
اثر مقاومت کششی جاده بر تولید اسکرپرها
یکی در شرایط کار که اغلب مورد غفلت قرار می گیرد، اثر مقاومت کششی جاده در تولید اسکرپرها و هزینه خاک است. جاده ای که خوب نگهداری شده است، سرعت حرکت بالاتر اسکرپر را میسر می سازد و هزینه های نگهداری و تعمیرات اسکرپرها را کاهش می دهد. یک آنالیز از طرز

عمل ۴ اسکرپر نوع چرخی را در نظر بگیرید، که خاک را در روی سطح دو جاده به مسافت یک مایل حمل می کنند و مقاومت های کششی جاده ها، ۶۰ lb در هر تن و ۱۰۰ lb در هر تن است. جاده اول نگهداری خوبی را دریافت کرده است در حالیکه جاده دوم هیچ گونه محافظتی نداشته است.

نتایج آنالیز در جدول ۵ داده شده است. جدول، افزایشی در هزینه نگهداری و تعمیرات برای اسکرپرهایی که روی جاده ای که به طور ضعیف نگهداری شده اند، کار می کند،منعکس می سازد.
جدول ۵ ص ۲۰۳
اثر نگهداری جاده کششی روی تولید و هزینه حمل خاک
تجزیه و تحلیل طرز عمل یک اسکرپر نوع چرخی
مثال زیر، طرز عمل یک اسکرپر نوع چرخی برای شرایط کار و ابزار مشخص، تجزیه و تحلیل می کند:
موتور تراکتور ۴۴۱ fwhp
ظرفیت اسکرپر
حجم جام پر ۲۸ cu yd
حجم خاکریزی، شیب ۳:۱ ، ۳۲ cu yd
وزن خالص واحد خالی ۹۲۴۰۰ lb
ماکزیمم محموله ۹۴۰۰۰ lb
ماکزیمم وزن ناخالص ۱۸۶۴۰۰ lb
وزن روی شافت نیرو دهنده ۹۳۲۰۰ lb
وزن روی بازوی اتصال اسکرپر ۹۳۲۰۰ lb
طول کل حمل و ۴۰۰۰ ft به شرح زیر:
+ ۱۲۰۰ ft بارگیری شده با گرید ۴ درصد
+ ۱۴۰۰ ft بارگیری شده با گرید ۲ درصد
– ۱۴۰۰ ft بارگیری شده با گرید ۲ درصد
نوع خاک، شنی رسی، وزن ۳۱۰۰ lb در هر مرحله cu yd bm و تورم ۳۳% وزن خاک شل (سست)، ۳۱۰۰ ۰۷۵ = ۲۳۲۰ lb در هر cu yd مقاومت کششی، ۸۰ lb در هر تن = ۴%
برای مقدار فاکتور تورم، به جدول ۱ مراجعه کنید.
شکل ۱۰ که احتمالاً برای این اسکرپر با ضریب تخت بالا به کار می رودی. یک زمان اقتصادی بارگیری ۰۹ دقیقه ای نشان می می دهد و شکل ۹، باری معادل با ۹۶ درصد ظرفیت طرح، یعنی ۰۹۶ ۳۲ = ۳۰۷ را نشان می دهد. وزن بار ۳۰۷ ۲۳۲۰ = ۷۱۲۰۰ lb خواهد بود که کمتر از ماکزیمم وزن مشخص شده است.
وزن واقعی خواهد بود:
خالی = ۹۲۴۰۰ lb
بار شده = ۷۱۲۰۰ lb
وزن ناخالص = ۱۶۳۶۰۰ lb
شکل ۷ را برای تعیین سرعت هر بخش از جاده، حمل و بازگشت استفاده کنید.
جدول از ص ۲۰۴
جدول ۲، زمان ثابت ۳۰ دقیقه را برای دامنه سرعت ۳۰ mph و شرایط متوسط نشان می دهد، مدت سیکل کاری خواهد بود:
زمان ثابت، دقیقه ۳۰۰
زمان حرکت، دقیقه ۵۴۴
زمان سیکل، دقیقه ۸۴۴

سرعت های نشان داده شده در جدول بالا، مشروط بر اینکه هیچ گونه مانع یا شرایط ایجاد تأخیر در امتداد جاده کششی وجود نداشته باشد، قابل دستیابی است. بنابرانی مدت سیکل ۸۴۴ دقیقه، زمان حداقل برای شرایط مشخص شده است. اگر تأخیر ها پیش بینی شود، سرعت های حرکت و مدت سیکل باید برای انعکاس شرایط پیش بینی شده، تنظیم شود.
تولید در هر ۵۰ – min hour به شرح زیر تعیین می شود:
حجم در هر بار، ۳۰۷ cu yd

محموله، ۳۰۷ ۰۷۲ = ۲۳۰ cu yd
تعداد سیکل های کاری در هر ساعت،
حجم حمل شده در هر ساعت، ۵۹۳ ۲۳ = ۱۳۶ cu yd

فصل دوم
تجهیزات حفاری:
مقدمه:
این فصل انواعی از تجهیزات را مورد بحث قرار می دهد که برای حفر کردن خاک و مواد مربوط غالباً در عملیات های ساختمانی مورد استفاده قرار می گیرند. این تجهیزات شامل ماشینهای زیر هستند:
۱- بیل مکانیکی
۲- بک هو
۳- چنگک ها و جرثقیل ها
۴- ماشین های حفر کننده
۵- لودرهای تسمه ای مجهز شده با چرخ
۴ گروه اول ماشین ها به گروهی تعلق دارند که غالباً با عنوان مجمع بیل و جرثقیل مکانیکی شناخته می شوند. این مجمع، مطالعات و آزمایشگاهی را هدایت و نظارت کرده است که اطلاعات قابل توجهی مربوط به طرز عمل، شرایط عملکرد نرخ تولید، عمر اقتصادی این گروه ایجاد کرده است. همچنین این مجمع در تدوین استانداردهای خاصی که برای این تجهیزات قابل اجرا هستند، شرکت کرده است. نتایج مطالعات و کارها و استانداردها در بولتن های تکنیکی و کتابچه ها منتشر شده است.
برخی از اطلاعات منتشر شده به وسیله مجمع بیل و جرثقیل مکانیکی در این مبحث، با اخذ مجوز از مجمع، آورده شده است.
عمر مفید بیل های مکانیکی، بک هو، چنگک ها و جرثقیل ها
جدول ۱ عمر مفید این دستگاهها را هم به سال و هم به ساعات کاری بر اساس این فرض که آنها ۱۸۰۰ hr در هر سال استفاده خواهند شد، فه

رست کرده است. این مقادیر در اصل برای مقاصد توصیفی ارائه شده اند و بر این دلالت ندارد که تمام ماشین های این نوع، با عمر مفید مشابه کار خواهند کرد. بنابراین توصیه می شود که هر مالک این قبیل تجهیزات یک عمر مفید قابل انتظار واقع گرایانه برای تجهیزاتش، تحت شرایطی که برای کار آنها اعمال خواهد شد، بپذیرد.
درکار دو شیفته می توان انتظار داشت که عمر مف

ید دستگاه در حدود نیم تعداد سال های ذکر شده باشد اما باید بتواند در حدود تعداد ساعات کار ذکر شده در جدول فعال و قابل استفاده بماند.
جدول ۱ ص ۲۰۸ حالات عمرمفید برای بیل مکانیکی و بک هووچرثقیل ها و چنگک ها

بیل های مکانیکی
اطلاعات عمومی
بیل های مکانیکی در اصل برای حفر کردن خاک و بارگیری آن در کامیون ها یا واگن ها کشیده شده با تراکتور یا در روی تسمه نقاله استفاده می شوند. آنها، توانایی حفاری تمام انواع خاک، به جز صخره ای محکم، را بدون سست کردن مقدماتی خاک، دارند. این واحدها می توانند روی ریل های زنجیری سوار شوند که در این مورد آنها با نام بیل مکانیکی زنجیری منسوب می شوند.