تشریح عملکرد و ساختمان بیل هیدرولیکی
چکیده مقاله
بیل های هیدرولیکی جزء کالاهای سرمایه ای می باشد و نیاز سنجی بازار و خواسته های مشتریان در طراحی و تولید این ماشین آلات تعیین کننده است. به عبارت دیگر اقدامات اولیه طراحی با توجه به حجم و ظرفیت های کاری ماشین نسبت به زمان صورت می گیرد د این پروژه با مروری بر بیل های هیدرولیکی XE230C و HEC240 ، سعی شده تا شناخت جامعی از ان ارائه شود موارد و کاربرد و مزایا و معایب آنها مورد بررسی قرار گیرد و اجزای مهم و عمده آنها تعریف شود. همچنین اجزای کار ساز مانند موتور و شاسی که بهینه نمودن حرکت ماشین و افزایش سرعت سیکل کاری نقش اساسی دارند ، مورد بررسی قرار گیرند موارد و کاربرد و نحوه عملکرد سیستم های هیدرولیک شامل پمپ هیدرولیک ، سیسنم انتقال قدرت ، سیستم گردان ، شیر کنترل و… که در افزایش بازدهی کارایی ، کاهش مصرف سوخت و افزایش عمر مفید ماشین نقش اساسی دارند ، بررسی شوند.
مقدمه
نیاز انسان به ساخت و ساز روی زمین و جابجایی خاک و سنگ از دیر باز مورد توجه بوده است .تا قبل از انقلاب صنعتی و پیدایش نیروی بخار، کار جابجایی خاک و سنگ توسط خود انسان و با کمک گرفتن از چهارپایان انجام می شد.
با ظهور نیروی بخار و پیشرفت این صنعت در زمینه ساخت موتور هایی باحجم کوچکتر، مهندسین آن زمان ، به فکرساخت ماشینی افتادند که بتواند کوهها را جابجا کند، زمین را بکند و سنگینی این کار طاقت فرسا و غیر ممکن را از دوش انسان بردارد .
بیل هیدرولیکی نام دستگاهی است که در زبان فارسی رایج شده و به زبان انگلیسی حفار(EXCAVATOR)نامیده می شود.که با توجه به اجزاء محرک هیدرولیکی Hydraulic excavator گفته میشود .اولین بیل هیدرولیکی ثبت شده توسط آرمسترانگ در سال ١٨٨٠ م ساخته شد، که یک شرکت کشتی سازی در انگلستان بود.
شرکت دیگری که در زمینه ساخت این ماشین آلات گامهای مهمی برداشت کیلگور ماشین . از مینه پولیس مینه سوتا بود که توانست حق امتیاز ساخت شاول را نیز در سال ١٨٩٧ م به دست آورد . در سال ١٩۴٨ م نمونه اولیه ای از مدلهای چرخدار بیل هیدرولیکی توسط کارلو و ماریو برونری طرح ریزی شد آنها امتیاز این مدل را به یک شرکت فرانسوی به نام SICAM در سال ١٩۵۴ واگذار کردند، در همان سال شرکت SICAM مدل YUMBO را ساخت . YUMBO یک مدل از بیل هیدرولیکی S25 بود که روی یک کشنده نصب گردیده بود، ایده آنها در چرخدار کردن این رده از ماشین آلات عمرانی خریداران بسیاری را برای سرمایه گذاری در این بخش ترغیب نمود.
شرکت POCLAIN نیز خود یکی از اولین ها در صنعت تولید بیل های هیدرولیکی است که امروزه هم در این صنعت ، جایگاهی ویژه دارد این شرکت مدل TU خود را در سال ١٩۵۵ م .در فرانسه وارد بازار کرد . تا قبل از این تاریخ همه بیل های هیدرولیکی توسط نیروی کشش کابلها و توسط پولی ها عملیات حفاری و انتقال مواد را انجام میدادند، نقطه عطف پیشرفت در تاریخچه نه چندان طولانی بیل هیدرولیکی ، استفاده از نیروی هیدرولیکی توسط پمپ هیدرولیک و عملگرهای هیدرولیکی بود که سیستمهای سابق را حذف نمود و با استفاده از تکنولوژی هیدرولیک و دانش سیالات پیشرفت چشمگیری در افزایش بازده و سرعت عمل دستگاه به وجود آورد.
TU قادر نبود تا گردش ٣۶٠ درجه ای حول ارابه کشنده اش انجام دهد . این بار POCLAIN در سال ١٩۶٠ م با معرفی TY45 که گردش ٣۶٠ درجه ای را بدون هیچ کم و کاستی انجام میداد و مانور پذیری عالی داشت انقلابی در طراحی این ماشین آلات به ثمر رساند.
با نصب موتورهای دیزلی از سال ١٩٣٠ م .به بعد روی این ماشین آلات عمرانی و پیشرفت سیستمهای هیدرولیک در سال ١٩۵۵ ، افزایش قدرت مانور پذیری و دقت و سرعت عمل و قابلیت های کاربری
آسان ، نیاز روز افزون به این ماشین آلات را هر چه بیشتر محسوس تر شد که از سال ١٩٧٠ م به بعد شاهد افزایش تولید انبوه واستفاده از بیل های هیدرولیکی درسطح جهان توسط چندین شرکت معتبر و پیشرو در این زمینه بوده ایم که به ترتیب جایگزین اجداد قدیمیشان یعنی بیلهای کابلی شدند.
بیل هیدرولیکی عمدتا “برای حفاری روی زمین در سطحی زیر سطح استقرار ماشین و همچنین جهت انتقال مواد کنده شده و جابجایی مواد سنگی در معادن و عملیات عمرانی و سیویل طراحی شده اند . عملیات تخریب صخره یا بتن و بارگیری تنه درخت در صنایع چوب بری برش آسفالت و ….توسط متعلقاتی که برای این منظور طراحی گردیده اند با بیل هیدرولیکی قابل انجام است .
در ایران نیز از سال ١٣۵٩ به بعد با واردات بخشی از قطعات بیل هیدرولیکی Liebherr A912 از آلمان و مونتاژ آن در شرکت هپکو واقع در اراک این شرکت نیز به تولید کنندگان این ماشین آلات پیوسته است .
فهرست مطالب
مقدمه ۱۰
بخش اول بیل هیدرولیکی XE230C ۱۲
بفررصل س ای و ملشخصات فنی و اجزاء بیل هیدرولیکی XE230C ۱۳
١-١ کاربرد بیل هیدرولیکی ۱۴
٢-١ ساختمان بیل هیدرولیکی ۱۴
٣-١ اجزاء کلی بیل هیدرولیکی ۱۵
۴-١ شاسی پایین ۱۶
۵-١ اجزاء شاسی پایین ۱۶
١-۵-١ رولیک پایین ۱۶
٢-۵-١ رولیک بالا ۱۷
٣-۵-١ آیدلر(هرزگرد) ۱۷
۴-۵-١ هیدروموتور حرکت و اسپراکت ۱۸
۵-۵-١ لینک ۱۸
۶-۵-١ کفشک ها ۱۸
۶-١ شاسی بالا یا اتاق گردان ۱۹
٧-١معرفی کابین و اجزاء داخل آن ۲۰
٨-١ مدهای کاری دستگاه ۲۱
٩-١ صفحه نمایشگر ماشین ۲۱
١-٩-١ معرفی اجزاء تشکیل دهنده صفحه نمایشگر ۲۲
٢-٩-١ تهویه مطبوع ۲۶
١٠-١ مشخصات بیل هیدرولیکی مدل XE230C ۲۸
١-١٠-١ مشخصات موتور ۲۸
٢-١٠-١ مشخصات سیستم هیدرولیک ۲۸
٣-١٠-١ ظرفیت ۲۹
۴-١٠-١ ابعاد و اندازه ۳۰
۵-١٠-١ محدوده کاری ۳۱
١١-١ ویژگی های بیل XE230C ۳۱
فصل دوم ۳۳
بررسی و تشریح عملکرداجزاء مختلف موتور
١-٢ موتور ۳۴
٢-٢ تشریح عملکرد سیستم هوا رسانی ۳۴
٣-٢ توربوشارژ ۳۵
۴-٢ سیستم روغنکاری ۳۶
١-۴-٢ کولر روغن ۳۶
٢-۴-٢ فیلتر روغن ۳۶
۵-٢ تشریح دیاگرام سیستم سوخت رسانی ۳۷
۶-٢ تشریح عملکرد سیستم خنک کاری ۳۸
بفررصل سی سوومتشریح عملکرد سیستم هیدرولیک ۳۹
١-٣ شماتیک قرار گیری اجزاء هیدرولیک بر روی دستگاه ۴۰
٢-٣ معرفی اجزاء هیدرولیک بیل ۴۱
١-٢-٣ تانک هیدرولیک ۴۱
٢-٢-٣ وظیفه تانک هیدرولیک ۴۱
٣-٢-٣ فیلتر هیدرولیک ۴۱
۴-٢-٣ پمپ هیدرولیک ۴۲
۵-٢-٣ پمپ هیدرولیک دو قلو ۴۲
۶-٢-٣ شیر فشار شکن اصلی ۴۳
٧-٢-٣ نحوه عملکرد شیر فشار شکن اصلی ۴۳
٨-٢-٣ نحوه عملکرد هیدروموتور ۴۳
٣-٣ تشریح و معرفی مدار هیدرولیک بیل هیدرولیکی XE230C ۴۴
١-٣-٣ پمپ سرو ۴۴
٢-٣-٣ تأمین روغن سیستم کنترل پمپ ها به منظور تنظیم زاویه صفحه زاویه گیر ۴۴
٣-٣-٣ بلوک تقسیم ۴۵
۴-٣ پمپ اصلی ۴۸
۵-٣ بررسی وضعیت پمپ ها در شرایط مختلف کاری ۴۸
١-۵-٣ بررسی وضعیت پمپ ها در حالت آماده کار ۴۹
٢-۵-٣ بررسی وضعیت پمپ ها در حالت کاری ۵۰
٣-۵-٣ وضعیت پمپ ها در حالت حداکثر فشار ۵۰
۴-۵-٣ شیر برقی کنترل توان هیدرولیکی پمپ ۵۱
۵-۵-٣ کلید افزایش توان EXTERA ۵۲
۶-٣ شیر کنترل ادوات ۵۳
٧-٣ حرکت دستگاه به سمت جلو ۵۴
٨-٣ حرکت دستگاه به سمت عقب ۵۴
٩-٣ گردش دستگاه به سمت راست ۵۵
١٠-٣ گردش دستگاه به سمت چپ ۵۵
١١-٣ مدار عملکرد حرکت گردان ۵۵
١٢-٣ مدار عملکرد استیک ۵۵
١-١٢-٣ باز کردن استیک ۵۵
٢-١٢-٣ جمع کردن استیک ۵۶
١٣-٣ مدار عملکرد باکت ۵۶
١-١٣-٣ خالی کردن باکت ۵۶
٢-١٣-٣ پر کردن باکت ۵۷
١۴-٣ مدار عملکرد بوم ۵۷
١-١۴-٣ پایین آمدن بوم ۵۷
٢-١۴-٣ بالا آمدن بوم ۵۸
١۵-٣ شیر حرکت مستقیم ۵۸
١۶-٣ سیستم گردان ۵۹
١٧-٣ شیر مانع گردش در جهت معکوس ۶۰
١٨-٣ مشخصات هیدروموتور حرکت TM40VD ۶۱
١-١٨-٣ تشریح عملکرد هیدروموتور حرکت ۶۲
٢-١٨-٣ شیر ترمز حرکت ۶۲
٣-١٨-٣ تشریح عملکرد خرگوشی –لاک پشتی ۶۳
١٩-٣ نقشه کلی مدار هیدرولیکی بیل XE230C ۶۴
بخش دوم ۶۵
فمعصرفل ای وول تشریح عملکرد بیل هیدرولیکی ۶۶
١-١ ساختمان بیل هیدرولیکی HEC240 ۶۷
٢-١شماتیک کلی بیل هیدرولیکی ۶۸
٣-١ موتور ۶۹
۴-١ سیستم خنک کننده موتور ۶۹
۵-١ مشخصات فنی موتور ۷۰
۶-١ مشخصات سیستم هیدرولیک ۷۰
٧-١ ظرفیت ۷۱
٨-١ محدوده کاری ۷۱
٩-١ ابعاد و اندازه ۷۲
١٠-١ بررسی سیستم هیدرولیک ۷۳
١-١٠-١ پمپ هیدرولیک ۷۳
٢-١٠-١ دیاگرام هیدرولیک ۷۴
٣-١٠-١ پمپ سرو ۷۴
۴-١٠-١ بلوک اصلی کنترل ۷۵
۵-١٠-١ کنترل سرو ۷۶
۶-١٠-١ تانک هیدرولیک ۷۶
٧-١٠-١ فیلترهای هیدرولیک ۷۶
٨-١٠-١ کوزه گردان ۷۶
١١-١ سیستم الکتریکی ۷۶
١٢-١ سیستم حرکت ۷۷
١٣-١ سیستم ترمز ۷۷
١۴-١ اتاق راننده ۷۷
١۵-١ سیستم گردان ۷۸
١-١۵-١ هیدروموتور گردان ۷۸
٢-١۵-١ گیربکس گردان ۷۸
٣-١۵-١ ترمز گردان ۷۹
۴-١۵-١ دنده گردان ۷۹
١۶-١ شاسی پایین ۷۹
١٧-١ صفحه پانل کنترل ۸۰
١٨-١ پمپ سرو ۸۱
١٩-١ عملکرد پمپ هیدرولیک ۸۲
١-١٩-١ وضعیت لحظه استارت ۸۲
٢-١٩-١ حالت آماده به کار پمپ (STAND BY) ۸۳
٣-١٩-١ حالت کاری ۸۵
۴-١٩-١ حالت حداکثر فشار وآماندگی ۸۶
٢٠-١ آزاد سازی ترمز پارکینگ هیدروموتور حرکت ۸۷
١-٢٠-١ نحوه زاویه گیری هیدروموتورهای حرکت ۸۸
۸۸ Logic valve 1-21
٢٢-١ مدار عملکرد باکت ۸۹
١-٢٢-١ خالی کردن باکت ۸۹
٢-٢٢-١ پر کردن باکت ۹۱
٢٣-١ مدار عملکرد بوم ۹۲
١-٢٣-١ بالا آمدن بوم ۹۲
٢-٢٣-١ پایین آمدن بوم ۹۳
٢۴-١ مدار عملکرد ا ستیک ۹۵
١-٢۴-١ باز کردن استیک ۹۵
٢-٢۴-١ مدار جمع کردن استیک ۹۶
٢۵-١ عملکرد مدار حرکت دستگاه ۹۸
١-٢۵-١ حرکت به سمت جلو ۹۸
٢-٢۵-١ حرکت به سمت عقب ۹۹
٢۶-١ مدار عملکرد گردان ۱۰۰
١-٢۶-١ گردش به سمت راست ۱۰۰
٢-٢۶-١ گردش به سمت چپ ۱۰۱
٢٧-١ مدار کلی سیستم هیدرولیک بیل HEC240 ۱۰۲
١-٢٧-١ اجزاء مدار سیستم هیدرولیک بیل HEC240 ۱۰۴
فمقاصیل سده وبمیل های هیدرولیکی مدل XE230C با HEC240 ۱۰۵
١-٢ مقایسه موتور بیل هیدرولیکی مدل XE230C با HEC240 ۱۰۶
٢-٢ مقایسه سیستم هیدرولیک ،شاسی و گردان ۱۰۶
٣-٢ مقایسه ظرفیتها ۱۰۷
۴-٢ مقایسه ابعاد و اندازه ۱۰۸
۵-٢ مقایسه محدوده کاری دو دستگاه ۱۰۹
۶-٢ مقایسه وزن دستگاهها ۱۰۹
منابع ۱۱۰