بارکننده چنگالی (Graper)

بارکننده چنگالی در دو نوع یکی برای باربری ازسطح افق وبلند کردن به ارتفاع سطل ودیگری برای بار برداری ازکف وبلند کردن به ارتفاع واگن ساخته شده اند.

نحوه کاربار کننده مکانیکی یاهیدرولیکی است.نوع اول دارای بازویی است که بار را چنگ می زندبه روی زمین می کشد سپس به داخل شکم خود که درآ ن سوراخی تعبیه شده است می ریزد.بار کننده نوع عمودی در حفر چال به کار می رودوباکابل فولادی که به زیر سکوی کار آویزان است کارمی کند.این دستگاه دارای چهار فک است که به وسیله سیستم مخصوص که با هوای فشرده کار می کندباز و بسته می شود. به هنگام کار فک های دستگاه از هم باز می شوند و بوسیله جرثقیل آن را پایین می آورند فک ها در اثر وزن خود در داخل مواد کنده شده فرو می روند و بعد از اینکه کاملا در مواد نفوذ کردند فک ها بوسیله یک سیستم مخصوص بسته می شوند و بعد چنگال به بالای سطل خاک کشی منتقل و در نهایت به داخل آن تخلیه می شود. این  بارکننده در بارگیری سنگهای کف چاه استخراجی در صورتی که سطح مقطع چاه بزرگ ومقدار سنگ زید باشد دارای ظرفیت زیادی معادل 400تا4000هزار لیتر است.فرمان به بیل که هیدرولیکی استتوسط کارگر که در اتاقک آویزان نشسته است انجام می گیرد.

بیل مکانیکی پشت انداز(Overhead Loader):

این وسیله بدلیل ابعاد کم وقدرت مانورزیاد ونیازبه فضای کم در بارگیری مواد درسینه کار تونل ونیز کارگاه استخراج مورو استفاده قرار می گیرد جام این لودر که معمولا بین 200تا500 لیتر گنجایش دارد ابتدات از کف سپس از روی خود دستگاه به پشت حرکت می کند وبار را به وسیله بار بر منتقل می کند.لودر می تواند روی ریل یا چرخ لاستیکی یا چرخ زنجیری حرکت کنددر هر صورت قابلیت مانور لودر در این است که قادر باشد سنگ وخاک کف راد درعرض زیادی برداشت کرده وبه داخل وسیله باربری بریزد.

درکنار لودر محلی بنام رکاب تعبیه شده است تا کارگر بتواند روی آن ایستاده وبا لودر به جلو وعقب برود زیرا فرمان دادن به جام لودر بوسیله اهرمهایی است که روی لودر نسب شده است.لودر دارای بازویی است که آن بازو برآمدگی(قلاب) دارد تا هنگام حرکت بار گیری(جلو وعقب رفتن لودر در بارگیری) واگن همراه لودر حرکت کند.پس از پر شدن واگن با دست یا توسط یک پیستون هوای فشرده (لگدزن) به عقب رانده می شود.

جام لودر های معمولی توسط یک زنجیر به حرکت در می آید لودر م یتواند واگن های بزرگتر را نیز بارگیری کندمشروط بر اینکه اگرروی ریل حرکت کند بار اندازی عمود بر جهت واگن بزرگ است.این لودر در بارگیری از بونکر کارگاه استخراج به داخل واگن که در اشتراک استنیز به کار می رود واستفاده صحیح در توان لودر در این است ک ه همیشه واگن خالی برای ادامه بارگیری در اختیار باشد برای این کار باید پشت لودر در حال بارگیری واگن خالی آماده باشد وتوسط خط دیگر یا سوزن واگن خالی جیگزین واگن پر شود.در مواردی که عرض تونل اجازه بدهد برای سرعت بخشیدن به کار بارگیری از دو خط یکی خط واگن های پر ودیگری خط واگن های خالی استفاده می شود.

نکته:لودر پشت انداز به ابعاد کوچکتر می تواند در کف چاه های بزرگ بکار می رود و در بارگیری سنگهای آتشباری شده در کف چاه بکار می رود

ظرفیت لودر پشت انداز:

Po =( 3600*q)/t * Fb * Fs * Fd * Ft

Po – ظرفیت عملی لودر(m3/h)

q – حجم هندسی صندوقه لودر (m3)

t – زمان یک سیکل بارگیری (ثانیه)

Fb,Fs – ضرایب ظرفیت و شکل صندوقه

Fd – ضریب سختی بارگیری

Ft – فاکتور زمانی لودر

نحوه محاسبه فاکتور زمانی لودر:

 زمان بارگیری/(زمان تلف شده – زمان بارگیری) = Ft

بار کننده پهلوریز (side dumper):

بارکننده پهلو ریز با نیروی هوای فشرده یا موتور دیزل کار می کند.بیشتر کارهای مکانیکی بار کننده توسط تجهیزات و ابزار آلات هیدرولیکی است.پهلو ریزها روی چرخ زنجیری کار می کنند و تفاوت آنها با پشت اندازها در این استکه لودر های پهلو ریزبار را به کنار(به داخل وسیله بار بر می ریزد).پهلو ریزها بیشتر در پیشروی تونلهای با مقاطع متوسط تا بزرگ به کار گرفته می شوند.توان بار گیری بار کننده پهلو ریز به علت جام بزرگترو به لحاظ اینکه باررا به ارتفع کمتر از پشت انداز بلند میکند بیشتر است.گذشته از اینکه پهلو ریزها سنگ های بزرگتر را نیز بارگیری می کنند.

ازبارکننده پهلو ریز(وبیشتر لودرهای دیگر)می توان گذشته ازبارگیری استفاده دیگر نظیرنصب وسایل داخل تونل استفاده کرد.

بعضی از انواع پهلوریزها قادر هستند کف تونل را اگرنیازی به آتشباری نداشته باشند کف کنی کنند و مواد را به وسیله باربری منتقل کنند. کف کن ها در ابعاد کوچک ساخته میشوند تا بتوانند در تونل های کم مقطع کار کنند.

لودرهای پهلوریز در پاره ای از معادن که ضخامت لایه زیاد است در کارگاه استخراج نیز به کار گرفته می شود.برای این کاربه دلیل رعایت ایمنی محل نشستن کارگر توسط تور سیمی حفاظت می شودزیرا در کارگاه استخراج از سقف و کناره سنگ و زغال می ریزد و به کارگر صدمه می زند.

لودرLHD )Load Haul Dumpers):

این لودر نام خود را از سه load (بارگیری)وhaul (باربری)و dump (باراندازی)گرفته است این لودر قادر است گذشت از بار گیری مواد را تا میزان قابل توجهی باربری و در پایان یکجا و سریع تخلیه کند موتور محرک لودرهای دیزل یا الکتریکی است. لودر دارای یک جام به ظرفیت چند صد لیتر تا چند متر مکعب است. مثلا لودرهای بزرگ قادرند 10تن بار را از نقطه ای به نقطه دیگر باربری کنند.

مزیت بزرگ این لودرها در عدم وابستگی آنها به شیب زیاد است.بدین منظور این وسیله قادر است بار را در شیب های مختلف (مثلا15درصد)به طرف بالا یا پایین باربری کند این امر در کوتاه کردن شبکه معدنیا کوتاه کردن مسیر باربری حاءز اهمیت است. هر چند لودرLHD  قادر است سنگهای سینه سینه کار پیشروی تونل را بارگیری و باربری کند ولی این کار در مسیرهای طولانی محدودیت اقتصادی دارد.

در مواردی که لودر روی سنگهای سخت و بزرگ کار می کند نصب زنجیر روی چرخهای لاستیکی آنمناسب و اقتصادی استزیرا این کار از فرسودگی بیش از حد لاستیک جلوگیری می کند. هنگامی که ارتفاع کارگاه مناسب باشد لودر می تواند بارگیری و باربری کارگاه را انجام می دهد این لودر زغالهایی را که ماشین زغال تراش از لایه می کند بارگیری و باربری می کند.

نوعی لودر ساخته شده که بار را در جام نگه نمی دارد بلکه به داخل ظرف پشت خود می ریزد. این ظرف به کمک سیستم هیدرولیکی بار را خالی می کند  به این لودر نام خود بار گیر داده شده است در معادن فلز کشورهای اسکاندناوی این وسایل کاربرد بیشتر دارد. برای سرعت بخشیدن به بارگیری و باربری در سینه کار تونل نوارهای کوتاهی ساخته شده است که بار را به ارتفاع واگن می رساند.

تعیین توان بارگیری LHD:

برای بدست آوردن توان بارگیری از رابطه زیر استفاده می کنیم.

P = H/Tc * Fb * q

 P – ظرفیت بارگیری مواد (متر مکعب در ساعت)

H – زمان واقعی بارگیری بر حسب دقیقه در ساعت که مقدار آنرا مانند آنچه در مورد لودرهای مشخص شده 50 دقیقه در ساعت درنظر می گیرند

Fb – فاکتور صندوق است که مقدار آن را از جدول زیر بدست می آورند

q – ظرفیت اسمی صندوقه (متر مکعب)

Tc – زمان یک سیکل بارگیری

این زمان را می توان با توجه به سرعت مساوی در جهت رفت و برگشت بصورت زیر نوشت

Tc = T1 + L/V + T2 + L/V

 T1-زمان نفوذ و پرکردن صندوقه و مانور(دقیقه)

T2 – زمان تخلیه (دقیقه)

V – سرعت حرکت ماشین(دقیقه/متر)

L – مسافت حمل از نقطه بارگیری تا نقطه تخلیه (متر)

باتوجه به آنچه در مورد لودرهای معمولی گفته شده است می توان مقادیر متوسط زیر را برای T1 و T2 در نظر گرفت.

T1 – زمان نفوذ، پرکردن صندوق و مانور صندوقه،7ثانیه برای نفوذ و پر کردن صندوقه و 3 ثانیه برای مانور احتمالی جمعا 10 ثانیه معادل 15/0دقیقه

T2 – زمان تخلیه معادل 3 ثانیه( 15/0 دقیقه)

باتوجه به مقادیر T1 وT2 زمان هر سیکل بارگیری برای مواد

Tc = 0.20 + 2L/V

بنابرین توان بارگیری بارکننده برابر است با:

P = (50/0.2 +2L/V) * Fd * q

اسلاشر (Slaser):

این دستگاه در ایران زمانی شراپه نام گرفت و در جاهایی نام آن را خاک کش کابلی گفتند این دستگاه می تواند با هزینه کم،توان بارگیری و باربری زیاد مورد استفاده قرار گیرد. شراپه از چهار قسمت موتور،استوانه،جام و کابلهای فولادی تشکیل شده است. چون اسلاشر سنگها را روی زمین می کشد،بنابرین در بارگیری و باربری از نظر مصرف انرژی صرفه جویی می شود به همین دلیل اسلاشر یک وسیله اقتصادی است مشروط بر اینکه محل بارگیری و باراندازی مدتی (چند ماه و چند سال) و یا برای مقدار معینی بار(مثلا چند هزار تن) ثابت بماند. هنگام بارگیری از سینه کار،طول باربری با اسلاشر با پیشروی سینه کار افزایش پیدا می کند. به همین دلیل بر روی استوانه مخصوص به اندازه کافی کابل پیچیده شده استتا بدین وسیله بتوان در فواصل مختلف بدون جابجایی موتور محرک،بارگیری کرد.کار کردن با اسلاشر نیاز به مهارت دارد جلو راندن کابل هنگام پر بودن و به عقب کشیدن جام توسط اهرم های مخصوص صورت می گیرد.در این حالت ماده معدنی یا باطله به داخل یک دویل که جلوی استوانه قرار دارد ریخته می شود.

اسلاشر قادر است بار را از تونل فرعی به کمک یک ورقه فولادی مورب مستقیم به داخل واگن معدنی بارگیری کند در این حالت موتور اسلاشر در یک طرف تونل و جام آن در طرف دیگر قرار می گیرد.

تعیین تنش وارد بر کابل خاک کش:

T = (W1 + W2)*u cosα ±(W1 +W2) sinα

W1 – وزن خاک کش

W2 – وزن بار

U – ضریب اصطکاک بین خاک کش و کف برای سطوح ناهموار1،برای سطوح تقریبا هموار 0.75، برای سطوح صاف 0.5

 α- شیب سطح

شاتل (Shatel):

نوعی کامیون باربری است که برا یباربری در معادن زیر زمینی مورد استفاده قرار می گیرد این کامیون ها طوری ساخته شده ان که دارای ارتفاع کم و قابلیت مانور زیاد هستند طول مسیر باربری این کامیون ها کم است.مواد کنده شده در سینه کار یا توسط خود کامیون بارگیری می شود یا توسط یک لودر بارگیری می شودو باراندازی آنها بصورت هیدرولیکی است مواد از قسمت عقب تخلیه می شوند. این نوع سیستم باربری در روشهای استخراج زیرزمینی اطاق وپایهو روش کارگاه وپایه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.

دمپرهای معدنی یا شاتلها به هر ظرفیتی که باشنددر دو محور ساخته می شوند تا قابلیت مانور آنها در سطح معدن آسان باشدو باراندازی به داخل سنگ شکن یا دمپ سریع باشد.