انواع بیل مکانیکی 2022

[supsystic-slider id=1 position=”center”]

بیل مکانیکی

بیل مکانیکی (Excavator) از ماشین‌های سنگین عمرانی و مهندسی است که شامل بازوی مفصلی (دکل و استیک)، باکت و کابین گردان (فیرو) در قسمت بالا و زنجیر یا چرخ لاستیکی در زیر می‌باشد. این ماشین ارتقاء یافتهٔ بیل‌های بخار است. از قابلیت‌های این ماشین می‌توان به نصب چکش (پیکور) که بسیار پرکاربرد است و نصب مته، سنگ جت، قیچی فلزبر، چنگک، گراپ و دیگر ادوات اشاره کرد.

نصب چکش هیدرولیکی یا پنوماتیک به جای باکت این دستگاه، این امکان را فراهم می‌کند که سطوح و حجم‌ها سنگی یا بتونی را که بنا به دلایلی نمی‌توان با مواد منفجره یا کمپرسور تخریب کرد، به‌وسیله مجموعه این دو وسیله (بیل و چکش) تخریب نمود. لازم است ذکر شود به دلیل حجم کم باکت و هزینه‌های بالای نگهداری، برای خاک‌های نرم و با حجم زیاد لودر وسیله اقتصادی‌تر است، اما مورد اطمینان برای کارهای شهری نیست (به دلیل رانش ایجاد شده برای ساختمان‌های اطراف)، که این موضوع باعث برتری بیل مکانیکی می‌شود.

ماشین آلاتی از قبیل لودر,بیل مکانیکی,بولدوزر,غلطک و …دستگاهها و ماشین آلاتی بودند که با ورود به دنیا برای , ایجاد جاده ها تحولی بزرگ به شمار می آمدند.اما موضوع فقط بر روی سطح زمین خلاصه نمی شود  . رسیدن به کوهها و صخره ها و گاهأ عبور و مرور از زیر زمین مثل مترو کمبود و نیاز به یک دستگاه دیگر را ملموس , تر از گذشته کرد.



حفاری های عمیق و گاهی تا عمق  بیش از 100متر در زیر زمین به منظور رسیدن به آب و یا ایجاد شمع برای ستون ها برای سازه های بتنی نظیر ایستگاههای مترو و یا تونل های زیرزمینی و دیگر موارد که دست انسان را برای رسیدن به آن کوتاه  می کند منجر به ساخت دستگاه حفاری گردید.



دستگاه حفاری به دو صورت عمودی(چاه) و افقی زن(تونل) تولید می شود این دستگاه برای حفاری های زیر زمین و گذشتن از موانعی همچون سنگ بسیارکارآمد می باشد.



دستگاه حفاری که به(TBM,Tunnel Boring Machine)نیز شناخته می شود برای حفاری تونل ها کاربرد دارد.این دستگاه به دلیل قیمت بالایی که دارد فقط در پروژه هایی استفاده می شود که صرفه اقتصادی آن بیشتر باشد.

اجزاء دستگاه مذکور شامل: بدنه,چنگ زن ها,صفحه حفار,ابزاربرش و جک های رانش صفحه حفار می باشد.</p>


حفر تونل بیشتر به منظور ایجاد پناهگاه,محل عبور دستگاه حفاری تأسیسات شهری نظیر لوله های آب و عبور سیم های برق و مخابراتی&nbsp; کاربرد دارد.

برای حفاری بصورت عمودی(vertical) تجهیزات ساده تر و کوچکتر می شوند و دستگاه حفاری جوابگوی این مورد خواهد بود.این دستگاه به منظور حفر برای چاههای نفت,آب و …ساخته شده است.
دستگاههای &nbsp;حفاری دارای چند نوع سیستم کاری می باشند که هرکدام بسته به نوع شرایط کاری متفاوت می باشد.
روش های مختلف حفاری شامل:
-حفاری به روش برقی .
دستگاه حفاری به روش ضربه اید.

-دستگاه حفاری به کمک تراکتور که به حفاری تراکتوری معروف است و مشابه با حفاری ضربه ای است.
دستگاه حفاری چرخشی   .
در میان روش های بالا که به منظور حفر چاه انجام می شود روش های چرخشی و روتاری دارای مزیت بهتر و راندمان بالاتری می باشند زیرا در روش های ضربه ای و برقی حداکثر راندمان حاصل نخواهد شد لازم به ذکر است که روش ضربه ای در مناطقی که لایه های سنگی و درشت دانه ای دارند مقرون به صرفه تر می باشد.

بطور کلی تمامی دستگاههای حفاری که به گشتاور بالایی نیاز دارند نمی توانند به شکل مستقیم ازالکتورومتور دستگاه حفاری &nbsp;و یا دیگر ادوات استفاده کنند بلکه نیاز به قطعه و یا قسمتی می باشد که بتواند نیروی چرخشی الکتروموتور و یا هر وسیله دیگر را به میزان قابل توجهی تبدیل به حرکتی کند که گشتاور بالاتری داشته باشد,گیربکس ها برای رفع نیاز به گشتاورها گزینه مناسبی هستند.

انواع بیل مکانیکی از نظر چرخ

بیل مکانیکی چرخ زنجیری و بیل مکانیکی چرخ لاستیکی که هر کدام متناسب با نوع محل کاربرد مورد استفاده قرار می‌گیرد مانند محیط‌های کوهستانی، شهری، بیابانی

. بکهولودر (backhoe loader)

این ماشین ترکیبی از لودر و بیل مکانیکی می باشد. لازم به ذکر است که خصوصیات این ماشین و موارد کاربردش قبلاً در مقاله آشنایی با لودر و موارد کاربرد آن ذکر شده است. لذا برای آشنایی با این ماشین و موارد کاربرد آن به این مقاله مراجعه نمایید

. بیل مکانیکی با جام معکوس

در این نوع بیل مکانیکی، جام بیل به صورت وارونه نسبت به سطح زمین می باشد. بیل جام معکوس برای حفاری ترانشه، خاکبرداری پی و در مواردی که فضای کار محدود است، مناسب می باشد. برای حفاری آسان از بیل با جام پهن و برای حفاری در زمین های سخت از جام با عرض کم استفاده می شود. اسامی رایج دیگر برای این نوع بیل عبارت اند از:

• کج بیل (back hoe)
• بیل پشت خم
• بیل کششی

۳-بیل مکانیکی با سیستم کابلی:

این ماشین عبارت است از یک اطاقک گردان که بر روی چرخ ها سوار می باشد و در انتهای جلوی آن بیل متصل شده است. این بیل در دو نوع مکانیکی و هیدرولیکی موجود می باشد

۴- دراگ لاین یا بیل کششی:

این بیل قادر به انجام فعایت های گوناگون در سطوح بسیار بالاتر وبسیار پایین تر از سطح اتکاء خود می باشد. همچنین در انواع متفاوت زمینها مورد استفاده قرار می گیرد. سایر موارد استفاده از این ماشین عبارت است از:

• انجام حفاریهای پایین تر از سطح
• کانال زنی
• لوله گزاری

از مهمترین مزایای این ماشین زمان کوتاه سیکل کاری آن می باشد. در بسیاری از موارد عرض جام از ظرفیت آن مهمتر است،گستردگی جام از نظر(عرض و عمق) بیشتر می باشد

قسمت های تشکیل دهنده این بیل شامل موارد ذیل می باشد:

• اطاقک فرمان
• جرثقیل
• جام بیل کششی
• کابلهای لازم جهت کنترل قسمت های گوناگون

۵-بیل های جام جلو:

معادل انگلیسی این ماشین shovel می باشد. در شاول ها، موقعیت جام تقریبا مشابه با جام لودر ها به سمت آسمان می باشد. شاول در مقایسه با لودر کارایی کمتری داشته امّا در عوض مزیت آن این است که مانند لودر محدودیت ارتفاع ندارد. این ماشین برای این که بار خود را تخلیه نمایند دریچه زیر جام آن باز شده و بار آن تخلیه می شود. کاربرد این بیل ها عبارت است از:

• حفاری زمین های سخت در سطح بالای ماشین
• بارگیری کامیون
• انتقال مصالح به قرضه عمودی

این ماشین در دو نوع چرخ زنجیری و چرخ لاستیکی موجود می باشد. البته این ماشین ها معمولاً چرخ زنجیری بوده و سرعت آنها بسیار کم می باشد

۶-چنگک (بیل منقاری):

معادل انگلیسی چنگک یا بیل منقاری در زبان انگلیسی clamshell grab می باشد. بیل مکانیکی چنگک یا کلامشل ها معمولاً در فعالیت های زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

• انجام فعالیت های حفاری به صورت قائم در اعماق مختلف مانند دیوارهای حائل، گودال شمع ها، پرده های آب بند و …
• حمل و جابه جایی مواد کنده شده و نرم نظیر ماسه، شن، ذغال سنگ، سنگ های شکسته و …
• انجام عملیات های لایروبی در کانال ها، موج شکن ها و …
• حمل بار و بلند کردن ها به صورت قائم از یک نقطه به نقطه دیگر نظیر تخلیه بار در داخل قیف و کیسون ها

در کلامشل ها (بیل مکانیکی چنگک) باید به نکات زیر دقت شود:

• توانایی نفوذ جام به وزن آن بستگی دارد.
• محاسبه بازدهی دقیق آن مشکل می باشد.
• در صورت امکان باید از سبک ترین جام برای این بیل ها استفاده شود

انتخاب جام بیل مکانیکی:

جام بیل مکانیکی با توجه به شرایط کاری ،اندازه و نوع مصالح جابه جا شونده ،افزایش راندمان خاکبرداری و بارگیری به چهار مورد ذیل تقسیم بندی شده:

• سنگین کار
• استفاده عمومی
• سبک کار
• جابه جایی مواد

چکش هیدرولیکی:

گاهی جام بیل ها ورداشته و به جای آن چکش های هیدرولیکی نصب می شود. از چکش هیدرولیکی برای کارهای ساختمان شهری گرفته تا حفاری در سنگ های سخت میتواند استفاده شود

نکات مدیریتی در هنگام کار:

در هنگام کار با بیل مکانیکی توجه به نکات زیر اهمیت بالایی دارد:

• تمیزی دندانه های بیل در بارگیری تاثیر چشم گیری دارد.
• با جام نباید به سطوح سخت و محکم ضربه زد.
• توانایی بیل مکانیکی در سطح بالاتر، کارآمدتر می باشد.

بیل مکانیکی کامیونی:

 بیل مکانیکی کامیونی نوع ابتدایی این وسیله و تجهیزات حفاری، ساختمان سازی و راه سازی است. این نوع از بیل مکانیکی دارای یک کابین است که راننده بر روی آن نشسته و بیل و بازوی آن را از طریق فرمان‌هایی که می‌دهد به حرکت در می‌آورد.

این کابین بر پشت کامیونی که به صورت ثابت پارک شده، نصب شده است و از طریق جک‌هایی آن را ثابت و محکم کرده اند. کابین پشت کامیون قابلیت چرخش دارد و از این طریق بیل و دیگر تجهیزات را به حرکت در می‌آورد و عملیات حفاری، خاکبرداری، عمرانی و راه سازی را انجام می‌دهد.

انواع بیل مکانیکی پر کاربرد :

بیل مکانیکی ها یکی از موثرترین ماشین آلات راهسازی در بیشتر پروژه ها عمرانی و صنعتی به حساب می آید زیرا توانایی حفاری ، حمل و جابه جایی انواع مواد معدنی و سنگین را دارا می باشد، بیل مکانیکی های موجود در بازار ایران دارای برندهای متفاوتی است که هر کدام دارای ویژگی های و مشخصات فنی منحصر به خودشان می باشد

، برندهایی مانند کوماتسو ، لیبهر ، هیوندا ، ولوو و دوسان که از دیرباز در بازار ایران شناخته شده اندو در ایران بسیار پر مصرف و پرطرفدار هستند. در این مقاله ما به پرکاربردترین بیل های موجود در بازار ایران می پردازیم و تمامی مشخصات فنی آن را به صورت اختصاری بیان خواهیم کرد

بیل مکانیکی های برند کوماتسو

1.بیل مکانیکی PC200-5 و PC200-6 و PC200-7 کوماتسو

ورود این مدل بیل های مکانیکی کوماتسو به ایران به اواخر دهه 60 باز می گردد، این شرکت ژاپنی بعد از کاترپیلار دومین شرکت تولید کننده محصولات راهسازی در جهان می باشد و در ایران جایگاه ویژه ای دارد. با آنکه زمان زیادی از بیل های کوماتسو گذشته هنوز مورد استفاده قرار می گیرند.

بیل های پی سی با عددی که بعد از خط آمده است دسته بندی می شوند هر چقدر آن عدد بالاتر باشد مدل بیل بهتر و بالاتر است و از لحاظ قدرت موتور و سایر مشخصات فنی در درجه کیفی بهتری قرار دارد.

2.بیل مکانیکی PC400-7 کوماتسو

بیل pc400 یکی از مدل‌های جدید برند کوماتسو به حساب می آید و دارای قدرت موتور 330 اسب بخار است ، با موتوری 6 سیلندر و وزن عملیاتی 41400 می باشد این مدل بیل برای اپراتور بسیار راحت و کم لرزش است و

دید بسیار مناسبی را به خصوص در شب برای راننده به وجود می آورد زیرا دارای چراغ های بسیار بزرگ و قوی برای دید در شب می باشد و مانیتوری که تمامی مشکلات بوجود آمده را به راننده اعلام می نماید.

بیل مکانیکی لیبهر

لیبهر یکی دیگر از شرکت های ساخت انواع ماشین آلات راهسازی است. این شرکت آلمانی سوئیسی با آنکه زمان زیادی از ورود آن به ایران گذشته می گذرد. با وجود این کاربرد فراوانی دارد، سیستم هیدرولیک لیبهر بسیار ساده و در عین حال پر قدرت و پیشرفته است.

متاسفانه مدل های جدید این بیل به بازار ایران وارد نشده است و فقط همین مدل قدیمی موجود می باشد. شرکت لیبهر متعلق به کشور آلمان است ولی شروع اولیه این بیل در کشور سوئیس بوده است

بیل مکانیکی های برند هیوندا

هیوندای در کل جهان به خاطره محصولات ماشین سواری بسیار مشهور است ولی این غول ماشین سازی کره ای فقط در این زمینه نمی درخشد بلکه در تولیدات محصولات ماشین آلات راهسازی و سنگین بسیار پر قدرت و با کیفیت است .

1.بیل مکانیکی R210-7 هیوندا

بیل مکانیکی R210 هیوندا سری خط 7 دارای قدرت موتور 157 اسب بخار می باشد و همچنین ظرفیت عملیاتی 20360 کیلوگرم در جدول زیر تمامی مشخصات فنی این بیل مکانیکی آمده است.

2.بیل مکانیکی R320-7 هیوندا

محصول دیگر شرکت هیوندا بیل مکانیکی چرخ زنجیری R320 می باشد این مدل بیل ها با وزن 32 تن برای عملیات عمرانی مانند خاک برداری و حفاری بسیار مناسب است، زیرا وزن بیل مکانیکی متراکم شده و می تواند

در مناطق سنگلاخی و باتلاقی به راحتی حرکت کند این مدل بیل مکانیکی گرچه دارای عملکرد محدود است و در پروژه های با شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرد ولی از نظر قدرت از چرخ لاستیکی ها بالاتر است

3. بیل مکانیکی R500-7 هیوندا

این بیل مکانیکی با وزن 50 تن یکی دیگر از بیل های چرخ زنجیری شرکت هیوندا می باشد این مدل به نسبت مدل های قبلی از وزن بیشتری برخوردار است و دارای موتور 6 سیلندر است همچنین دارای موتور چهار زمانه دیزلی است و نوع موتور کامینز می باشد و جزو بیل های پر قدرت هیوندا به حساب می آید. مشخصات فنی این بیل در جدول زیر بدان اشاره شده است.

بیل مکانیکی های برند ولوو

ولوو این شرکت چندین ملیتی سوئدی یکی از مهمترین عرضه کننده محصولات ماشین آلات راهسازی در جهان است. که در زمینه انواع کاموینت ، ماشین های سواری و سنگین و همچنین کشتی سازی فعالیت دارد. چنانچه در بازار ایران بعد از کاترپیلار و کوماتسو قرار می گیرد ولی محصولات با کیفیت و با استانداردهای بین المللی آن باعث شده محبوبیت خاصی در ایران پیدا کند.

1. بیل مکانیکی EC210 ولوو

بیل مکانیکی EC210 یکی از پر کاربردترین محصولات ولوو در ایران به حساب می آید. زیرا دارای فناوری روز دنیا می باشد. به خصوص کابین راننده بسیار راحت و به روز است. قدرت موتور 159 اسب بخار است. وهمچنین 6 سیلندر می باشد، اطلاعات بیشتر این مدل بیل در جدول زیر آمده است

2.بیل مکانیکی EC240 ولوو

این مدل بیل مکانیکی به نسبت مدل مشابه خود از قدرت موتور بالاتری برخوردار است و ظرفیت عملیاتی بیشتری را پوشش داده است ، کابین برای اپراتور بسیار راحت می باشد و دارای تنظیمات پیشرفته جهت راحتی اپراتور می باشد، برای اطلاعات بیشتر در این زمینه به جدول زیر مراجعه نمایید.

3.بیل مکانیکی EC360 ولوو

به همان میزان که شماره بعد از حروف لاتین بالا می رود قدرت بیل های مکانیکی نیز افزایش می یابد این مدل بیل های ولوو از دو مدل قبلی که در این مقاله بدان اشاره شد قدرتمند تر و مقاوم تر است، که در جدول زیر مشخصات فنی آن آمده است.

بیل مکانیکی برند دوسان
دوسان یک شرکت کره ای می باشد. که مدل بیل مکانیکی سولار این شرکت در بازار ایران محبوب و پرکاربرد است.از این رو، این شرکت با انکه در ایران تنوع محصول زیادی ندارد. با وجود این، به علت کیفیت بالا مورد توجه است . مدل های دیگری را این شرکت بعد از سال 2010 تولید نمود. که به سری دی ایکس معروف است.

1.بیل مکانیکی 230 solar دوسان
این بیل مکانیکی 23 تنی دارای موتور 6 سیلندر می باشد. از این جهت ، قدرت موتور آن 163 اسب بخار است. در جدول زیر به مشخصات فنی اشاره شده است.

بیل مکانیکی برند زوم لاین

زوم لاین یک شرکت چینی تازه تاسیس است که از سال 1992 شروع به کار کرد. همچنین دفتر مرکزی این برند در پکن قرار دارد و ششمین تولید کننده ماشین آلات راهسازی و سنگین ، جرثقیل می باشد. این شرکت چینی به علت داشتن قیمت های مناسب و کیفیت خمناسب مورد استقبال در سطح بین المللی است.

1. بیل مکانیکی E230 زولاین

این مدل بیل مکانیکی قیمت مناسبی به نسبت مدل های مشابه خود در بازار دارد بنابراین علت تقاضا برای خرید این محصول بیشتر از انواع دیگر مدل‌ها می باشد.نوع موتور این مدل کامینز است .

بیل مکانیکی از سال ها پیش، به عنوان اصلی ترین دستگاه خود مختار کاوش و حفاری به شمار می رفته است و پس از مدتی به صورت بیل های مکانیکی هیدرولیکی امروزی برای همه شناخته شده و جایگزین گشته است. در گذشته، بیل مکانیکی برای قدرت حفاری خود به کابل یا سیم و طناب نیاز داشت،

اما امروزه آنها به سیستم های هیدرولیک متکی هستند که آنها را سریع تر و کارکرد آنها را آسان تر می کند.

اختراع بیل بخار اوتیس (Otis) توسط فردی انگلیسی به نام ویلیام اس اوتیس در سال 1935 سرآغاز پیدایش بیل های مکانیزه در جهان بود. این نوآوری چشمگیر، تاثیر شگرفی در صنعت حفاری داشت.

بیل های کابلی در سده نوزده میلادی و همچنین اوایل قرن بیستم مدرن ترین و به روز ترین تکنولوژی دنیا محسوب می شدند.
لازم به ذکر است، نخستین بیل بخار مدت ها قبل از بیل مکانیکی، در سال 1796 توسط Grimshaw of Boulton طراحی شده بود اما بیل اختراع شده توسط اوتیس با دارا بودن مکانیزم حرکت و همچنین یک سطل، قادر به کندن و برداشتن زمین خشک بوده است.
استفاده از بیل بخار تا پایان قرن نوزدهم متداول و رایج بوده است و از ملزومات حفاری معدن و نیز صنعت ساختمان سازی به شمار می رفته است. به تدریج با پیشرفت صنعت، این نوع بیل ها، جای خود را به بیل های ریلی دادند

که قادر به انجام حرکت رفت وبرگشتی بر روی یک ریل بودند و به طبع، امکان چرخش کامل 360 درجه را نداشتند.

در دهه 1884، اولین بیل چرخشی توسط یک شرکت انگلیسی به نام Whitaker & Sons طراحی و تولید گردید. پس از گذشت حدود سیزده سال، شرکت Kilgore Machine در شهر Minneapolis در سال 1897 از اولین بیل هیدرولیکی تولید شده توسط این شرکت، رو نمایی نمود.

از جمله کاربردهای مهم این نوع از بیل های بخار، حفر کانال پاناما بوده است که پروژه آن در سال 1904 آغاز گردید. پس از آن، بسیاری از شرکت های تجاری از سال 1920 ماشین آلاتی را تولید نمودند که نیروی مورد نیاز آن ها به جای بخار، به وسیله گازوئیل و یا نفت تامین می گردید. امکان سوار نمودن آن ها بر روی چرخ و یا چرخ زنجیر به جای ریل موجب سهولت در حرکت آن ها می شد.

حدود 100 سال پس از اختراع بیل بخار توسط Otis، در سال 1931، آخرین بیل ریلی تولید گردید. در همان سده، تولید بیل های مکانیزه ای که در معدن مورد استفاده قرار می گرفتند، توسعه چشمگیری یافت.

سرانجام در دهه 1925 بیل هایی با نام 120-B توسط شرکت Bucyrus تولید شد. این نوع بیل ها حاصل پیشرفت بیل های ریلی و قابلیت چرخش این دستگاه ها تا 360 درجه بودند که در نهایت سبب بروز انقلابی عظیم در صنعت بیل های مکانیزه گردید.

مطلب پیشنهادی: از جدیدترین و کاربردی‌ترین ابزارآلات حفاری می‌توان به تجهیزات حفاری ژئوتکنیک اشاره کرد.

کاربردهای بیل مکانیکی

بیل مکانیکی زمانی که برای اولین بار وارد عرصه صنعت شد شبیه به یک تراکتور به نظر می آمد که حالا دارای یک بازو شده است. به تدریج با قرار گرفتن سیلندرهای بیشتر بر روی موتور این ماشین پیشرفت خارق العاده ای رقم زده شد. با گذشت بیش از 140 سال از تولید اولین ماشین بیل در جهان، این دستگاه پرکاربرد تا به امروز تبدیل به یک رکن اساسی در صنعت و نیز بسیاری از پروژه های ساخت و ساز شده است.

ساخت این دستگاه با گذشت زمان به روزتر شده و استفاده آسان از آن نیز میسر گشته است.
این دسته از ماشین آلات سنگین که به عنوان حفار نیز شناخته می شوند، در معدن برای جابجایی مواد از سطح زمین استفاده می شوند تا در صورت امکان خاک و سنگ ها را کنار زده و فرایند استخراج مواد آسان تر انجام گیرد.

از بیل های مکانیکی مختلفی از جمله بیل های چرخ سطلی، بیل های برقی و بیل های دراگلاین در معدن استفاده می شود. این ماشین ها اغلب می توانند تا صدها متر مکعب ماده را در مدت زمان یک ساعت حفاری کنند و عملیات معدنکاری را سریع انجام دهند.

امروزه موارد استفاده از بیل مکانیکی فزونی یافته است که به طور مختصر در زیر به چندی از آن ها اشاره می کنیم:

• استفاده در پروژه های معدنکاری
• استفاده در پروژه های حفر کانال، گودال، زیرسازی
• استفاده در پروژه های مختلف تخریب
• استفاده جهت حمل و نقل مواد گوناگون
• استفاده در عملیات گود برداری جهت آماده سازی منطقه به منظور ساخت ساختمان
• استفاده در تمامی عملیات خاکبرداری
• استفاده جهت برش توسط ادوات هیدرولیکی
• استفاده جهت لایروبی رودخانه ها
• قابلیت استفاده جهت تسطیح زمین

مطالعه آزاد: کرگیری نوعی روش نمونه برداری از خاک در اعماق زیاد است که اطلاعات مهم و کاربردی را به ما می‌دهد.

انواع بیل مکانیکی

همان طور که در بخش قبل ذکر گردید، بیل مکانیکی برای انجام انواع مختلفی از کارها طراحی و تولید شده است و شامل انواع مختلفی می باشد. بیل های مکانیکی را می توان بر حسب پارامترهای گوناگونی تقسیم بندی نمود. از جمله تقسیم بندی های رایج این دستگاه ها، تقسیم بندی بر اساس ابعاد و اندازه، نوع حفاری، نوع کاربرد و… می باشد که در ادامه به شرح آن ها می پردازیم.

تقسیم بندی بیل های مکانیکی بر اساس ابعاد و اندازه

ماشین های بیل مکانیکی در اندازه های مختلفی تولید می شود. طبق تعریف انجمن سازندگان تجهیزات، این دستگاه ها از نظر اندازه و وزن به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

بیل های استاندارد

این دسته از بیل ها، بین 22046 تا 200000 پوند، وزن دارند. دو نمونه رایج این دسته، بیل مکانیکی 43000 تا 49999 پوندی و بیل مکانیکی 30000 تا 35000 پوندی هستند که از آنها جهت خاکبرداری های عظیم در معدن و نیز بلند کردن اجسام سنگین استفاده می شود.

بیل های Midi

این بیل ها، بین 13227 تا 22046 پوند وزن دارند. از این دسته، می توان زمانی استفاده می شود که منطقه تحت عملیات دارای محدودیت باشد اما در عین حال، به چیزی قوی تر از مینی بیل مکانیکی نیاز داشته باشیم.

مینی بیل مکانیکی

این دسته از بیل ها، کمتر از 13227 پوند وزن دارند. این ماشین‌های همه کاره دارای ابعاد بسیار کوچک هستند که آن‌ ها را برای فعالیت‌ هایی از جمله حفاری سنگ، حمل تکه های حاصل از حفاری معدن و پروژه‌ های تخریب جزئی، به خصوص زمانی که فضای منطقه عملیات کوچک است، ایده‌آل میسازد.

مطلب پیشنهادی: یکی دیگر از انواع حفاری، حفاری با راسول است. برای اطلاعات بیشتر به مقاله آن مراجعه کنید.

تقسیم بندی بیل های مکانیکی از نظر نوع حفاری

بیل های مکانیکی از نظر نوع حفاری نیز تقسیم بندی می شوند که در ادامه به معرفی و بررسی هر یک از آن ها می پردازیم.

بیل مکانیکی زنجیری

بیل مکانیکی زنجیری، با برخورداری از سطح تماس زیاد، فشار نسبتا کمی را به سطح زمین وارد نموده و جهت کار در مناطقی که دارای خاک سستی هستند، مورد استفاده قرار می گیرند. وجود دندانه در زنجیر آنها، باعث ایجاد شیار در سنگ ها می شود و می توان به کمک این دستگاه، در شیب ۴۰ درصد نیز فرایند سنگبرداری را انجام داد. سرعت بیل های مکانیکی زنجیری، حداکثر به ۸ کیلومتر بر ساعت می رسد.

backhoe loader (بکهو لودر)

این گروه از بیل های مکانیکی را می توان تلفیقی از یک ماشین لودر و یک بیل مکانیکی دانست.

بیل مکانیکی جام معکوس

در این دسته از بیل ها، جام به صورت وارونه می باشد و فرایند حفاری معدن با کشیده شدن بازو به سمت دستگاه، صورت می گیرد.

بیل های جام جلو(شاول)

از جمله دستگاه های پرکاربرد در حفاری و استخراج معدن، بیل های مکانیکی جام جلو می باشند. این دستگاه ها، نسبت به لودرها دارای قابلیت های کمتری هستند، با این وجود به دلیل عدم محدودیت ارتفاع جهت حفاری در سطوح بالا و بارگیری کامیون ها بسیار مناسب می باشند.

بیل کششی یا دراگلاین

به کمک این نوع از بیل مکانیکی، می توان فعالیت های گوناگون در سطوح بسیار زیاد و همچنین بسیار پایین تر از سطح اتکاء آن، انجام داد. از دیگر ویژگی های این دستگاه، بهره گیری از آن، در انواع زمین ها می باشد. از جمله مزایای استفاده از این دستگاه، مدت زمان کم یک سیکل کاری و بازده بالای آن می باشد.

باید در نظر داشت در برخی کاربردها، عرض و عمق جام از گنجایش و ظرفیت آن مهم تر می باشد. یک دراگلاین از قسمت های مختلف شامل جام بیل کششی، اتاقک فرمان، کابل های کنترل بخش ها و …تشکیل شده است. از این ماشین، در موارد کانال زنی، لوله گذاری و انجام حفاری های پایین تر از سطح نیز استفاده می شود.

بیل منقاری (clamshell grab)

بیل منقاری که به آن چنگک نیز گفته می شود، در عملیات گوناگون مورد استفاده قرار می گیرد که در ادامه به چند مورد از آن ها اشاره می کنیم:

• انجام عملیات های لایروبی در کانال ها و نیز موج شکن ها
• انجام فرایند های حفاری قائم در اعماق از قبیل گودال شمع ها، پرده های آب بند، دیوارهای حائل و غیره
• بلند کردن و جابجایی مواد به صورت عمود از یک نقطه به نقطه دیگر مانند تخلیه بار به داخل قیف و …
• جابجایی و حمل مواد نرم نظیر قطعات سنگ های شکسته شده، ماسه، شن و زغال سنگ

باید بدانیم، در یک بیل مکانیکی چنگک، توانایی نفوذ جام به وزن آن بستگی داشته و همچنین محاسبه راندمان دقیق آن کار آسانی نیست. حتی الامکان می بایست از سبک ترین جام برای این بیل ها استفاده نمود.

مطلب پیشنهادی: در مورد دستگاه کرگیری معدن چقدر اطلاعات دارید؟

بیل های مکانیکی با چرخ لاستیکی

عموما شرکت های سازنده و اجاره دهنده بیل مکانیکی، در فرایند هایی از قبیل جاده سازی، اصلاح بخش هایی از پروژه و … که در آن ها بیل مکانیکی باید بطور پیوسته در منطقه عملیات حرکت داشته باشد، بیل مکانیکی چرخ لاستیکی را پیشنهاد می کنند. این دستگاه سرعت بیشتری نسبت به سایر بیل ها دارد و می تواند

با راندمان بیشتری عملیات را انجام دهد. می توان گفت قیمت این بیل هیدرولیکی از سایر دستگاه ها بیشتر بوده و سرعت آن بر اساس قدرت موتور، به ۴۰ کیلومتر بر ساعت نیز می رسد.

اجزا و قطعات بیل مکانیکی

به طور کلی یک بیل مکانیکی هیدرولیک از دو بخش اصلی زیرین و خانه (house) تشکیل شده است که بر روی یک قسمت دوار قرار دارد. این خانه شامل کابین، وزنه تعادلی (جهت خنثی نمودن نیروی ناشی از حفاری) ، موتور، بوم، بازوی حفاری (دیپر یا به اصطلاح استیک) و سطل است.

بوم از جلوی خانه بیرون آمده و توسط یک مفصل به بازوی حفاری می ‌رسد. سطل یا سایر لوازم جانبی شامل چنگک، چکش هیدرولیک و غیره به انتهای دیپر متصل می شود. اپراتور عملکرد بوم، بازو و سطل را از طریق استیک کنترل می کند. قطعات بیل مکانیکی را به 6 گروه تقسیم بندی نمود که شامل موارد زیر هستند:

قطعات موتوری

انواع قطعات موتوری بیل مکانیکی شامل اجزا زیر می باشد:

تسمه سفت کن

کاربرد این قطعه، کنترل حرکت دورانی تسمه و انتقال قدرت موتور به سایر اجزا می باشد که می تواند در عملکرد water pump و ژنراتور اثرگذار باشد.

بوش موتور

بوش موتور از جمله قطعات موتوری است که درون بلوک سیلندر قرار می‌گیرد. ایجاد بستری مناسب برای حرکت پیستون بر عهده این قطعه می ‌باشد. جنس بوش عموما از چدن و یا فولاد است.

قطعات هیدرولیک

این قطعات، شامل شارژ پمپ، رلیف شارژ پمپ، بالانسر پمپ هیدرولیک، روتاری گروپ پمپ مادر و پیستون هیدرولیک می باشد.

پیستون هیدرولیک

پیستون هیدرولیک از جمله قطعات هیدرولیک بیل مکانیکی می باشد که درون روتور یا همان سیلندر قرار می گیرد تا در تبدیل انرژی به انرژی هیدرولیک به پمپ کمک کند. پیستون ها سوخت و هوا را با یکدیگر مخلوط می کنند تا در تامین انرژی هیدرولیکی پمپ مفید واقع شوند.

روتاری گروپ پمپ هیدرولیک

پمپ های هیدرولیک دقیقا نقش اساسی را در سیستم های هیدرولیک عهده دار هستند. این پمپ ها انرژی مکانیکی تامین شده توسط موتور های الکتریکی، احتراق داخلی و… را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می کنند. پمپ های هیدرولیک انرژی سیال را تحت یک سیکل هیدرولیکی یا نیوماتیکی ارتقا می دهند. نهایتا در مواقع مورد نیاز از این انرژی بهره می برند.

قطعات سیل کیت

این قطعات شامل کیت پمپ هیدرولیک، کیت تعمیر جک استیک، oil ring، کیت جک بالابر و کیت شیر کنترل هستند.

Oil ring

این قطعات بر روی پیستون قرار می گیرند و مانع نفوذ روغن به سایر قطعات بیل مکانیکی می شوند. در این حالت پیستون می تواند بهینه کار کند. جلوگیری از فرسودگی و ایجاد سایش بین سیلندر و پیستون از دیگر وظایف این قطعه می باشد. همچنین oil ring نقش مهمی در انتقال حرارت بین پیستون و سیلندر را عهده دار می باشد.

کیت شیر کنترل

شیر کنترل در اصل، قسمت دستور دهنده در پمپ های هیدرولیک بیل مکانیکی محسوب می شود. این قطعه میزان دبی ورودی و خروجی پمپ ها را تحت کنترل خود داشته و همچنین فشار پمپ ها را معین می کند. این کیت ها نقش بسیار مهمی در آب بندی کیت ها دارند.

قطعات زیربندی

قطعات زیربندی شامل رولیک، ریپر، فنر زنجیر سفت کن، باکت، سرندی ، پیچ کفشک و انواع ناخن های باکت هستند.

ریپر

ریپر یا اصطلاحا شیارزن، از جمله قطعات مهم زیربندی در بیل مکانیکی است. این قطعه وظیفه هموار نمودن زمین های سخت و ناهموار را عهده دار می باشد. این عمل، موجب می شود که سطح زمین به سنگ‌ های کوچکتر و قطعات ریز تقسیم شود و جابجایی آن آسان‌تر گردد.

انواع ناخن های باکت

ناخن ها از جمله پرکاربردترین و منحصر به فردترین قطعات بیل مکانیکی در راهسازی می باشند. این قطعات، به علت قرار داشتن در معرض فرسایش شدید و اصطکاک زیاد مستعد آسیب فراوان و استهلاک می باشند؛ در نتیجه می بایست از کیفیت مطلوب و همچنین دوام کافی برخوردار باشند.

فیلتر و اگزوز

این دسته از قطعات، شامل فیلتر آب، پیش فیلتر فن دار، خاک گیر هواکش، فیلتر المنت، فیلتر روغن ، فیلتر گازوئیل، انواع اگزوز، خرطومی اگزوز و فیلتر هیدرولیک می باشد.

پیش فیلتر فن دار

در این قطعه از عناصر فیلتر هوا و نیز سیستم های کامل فیلتر هوا با جریان هوای معین استفاده می شود.

فیلتر گازوئیل

این فیلتر، با تسویه نمودن گازوئیل مصرفی از انواع آلاینده های جامد و مایع مانند آب و … سبب رفع مشکلاتی از جمله استارت نشدن دستگاه، پرش موتور دیزل، افت فرکانس در هنگام زیر بار رفتن دستگاه و… می شود.

چکش هیدرولیکی

در معادن در برخی موارد به جای باکت از چکش های هیدرولیکی یا پیکور استفاده می گردد که شامل قلم های استاندارد، چیزل، هرمی و خاص می باشند.

قطعات پمپ انژکتور

این تجهیزات بیل مکانیکی، شامل المنت پمپ انژکتور ، پلانجر پمپ انژکتور، سوزن انژکتور و سیت پمپ انژکتور می باشند که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم.

المنت پمپ انژکتور

این قطعه، از اساسی ترین اجزا و قطعات پمپ های انژکتور و یا پمپ های گازوئیل می باشد. المنت در پمپ ها نقش احتراقی داشته و موجب نقل و انتقال سوخت و نیز منجر به آزاد گشتن نیروی سوخت می شود.

سوزن انژکتور

سوزن انژکتور قطعه‌ ای بسیار حساس از نظر نحوه عملکرد بوده و در صورت پاشش غلط سوخت به درون محفظه احتراق موتور دیزل، امکان بروز مشکلات زیر وجود دارد:

• احتراق ناقص سوخت
• پایین آمدن راندمان موتور
• دود کردن موتور در زمان انجام کار

انتخاب بیل مکانیکی

یکی از نکاتی که پیمانکاران هنگام شروع یک پروژه باید به آن دقت کنند، انتخاب بیل مکانیکی مناسب می باشد. در انتخاب این بیل ها، باید پارامتر های مختلفی را مد نظر قرار داد. در زیر تعدادی از آن ها را مرور می کنیم:

• بررسی عمق مورد نیاز عملیات حفاری به منظور سنجش میزان ارتفاع سطل بیل مکانیکی
• ارتفاع مورد نیاز بیل:
  – باید دانست بوم، بازو و سطل تا چه اندازه باید به سمت بالا و بیرون حرکت کنند تا بتوان مواد را در محل مورد نظر قرار داد.
• ظرفیت سطل بیل:
  بدیهی است هر چه میزان گنجایش سطل بیل مکانیکی بیشتر باشد، عملیات سریع تر انجام می پذیرد؛ اما در موارد خاص، استفاده از بیل با یک سطل کوچکتر کنترل بیشتری را در فرایند پروژه فراهم می آورد.

دستورالعمل ها و پروتکل های ایمنی برای استفاده از بیل مکانیکی

در صورت عدم رعایت نکات فنی خاص، استفاده از هر گونه ماشین آلات سنگین، می تواند خطرات جبران ناپذیری را ایجاد نماید. اپراتورهای بیل مکانیکی، می بایست تنها پس از دریافت آموزش های مناسب، اقدام به بر عهده گرفتن وظایف خود کنند. پیروی از پروتکل های ایمنی و سازگاری با شرایط عملیات می تواند در روند ایمن عملیات حفاری موثر باشد. در ادامه به ارائه چند راهکار برای رعایت ایمنی حین کار با بیل مکانیکی می پردازیم:

• اپراتور باید از کلاه، جلیقه ایمنی، محافظ گوش و محافظ تنفسی استفاده نماید.
• هرگز نباید زیر سازه هایی مانند پیاده روها را بدون سیستم پشتیبانی مناسب حفاری نمود.
• هرگز نباید قسمت های زیر بیل مکانیکی را حفاری نمود.
• کابین را باید مرتبا پاکسازی کرده و پنجره ها را تمیز نگه داشت.
• در حین کار با بیل مکانیکی می بایست از چرخش های تند و یا حرکات ناگهانی خودداری نمود.
• همیشه هنگام پارک کردن سطل را پایین آورده و روی سطح کاملا صاف پارک نمود.
• در شیب ها نباید به صورت مورب حرکت کرد.
• مسیر حرکت بیل مکانیکی را معین نمود تا حد امکان یک مسیر صاف باشد.
• هرگز نباید از حداکثر ظرفیت وزن مجاز سطل تجاوز نمود.
• هنگام رانندگی برای دید بهتر، باید سطل را به زمین نزدیکتر کرد.
• پیش از جابجایی تجهیزات، باید تمام نقاط کور را بررسی نمود.
• از سالم بودن دستگاه اطمینان حاصل نمود و در صورت بروز هر گونه خطر ایمنی، آن را را گزارش داد و همچنین هر گونه تعمیرات مورد نیاز را فوراً انجام داد.

• همیشه بستن کمربند ایمنی از مهمترین الزامات می باشد که نباید آن را فراموش کرد.
• قبل از شروع کار حفاری، طرح های سایت را باید به دقت بررسی نموده و با شرکت های تاسیساتی محلی تماس حاصل نمود.

برای کاربردهای دیگر، بیل مکانیکی (ابهام‌زدایی) را ببینید.

اصل بیل مکانیکی هیدرولیک.
بیل مکانیکی هیدرولیک در حال کار

داشبورد و کنترل های بیل مکانیکی 3.8 تن
بیل مکانیکی تجهیزات سنگین ساختمانی متشکل از بوم، دیپر (یا چوب)، سطل و کابین بر روی یک سکوی دوار معروف به «خانه» است.[1] خانه در بالای یک زیرانداز با ریل یا چرخ قرار دارد. آنها یک پیشرفت طبیعی از بیل های بخار هستند و اغلب به اشتباه بیل های برقی نامیده می شوند. به دلیل حرکت خطی سیلندرهای هیدرولیک، نحوه عملکرد آنها با بیل مکانیکی کابلی که از وینچ و طناب فولادی برای انجام حرکات استفاده می کنند، تفاوت اساسی دارد.

واژه شناسی
بیل‌های مکانیکی حفار، JCB[4] (نام اختصاصی، در نمونه‌ای از یک علامت تجاری عمومی)، بیل مکانیکی، یا بیل مکانیکی 360 درجه (گاهی اوقات به اختصار "360") نیز نامیده می‌شوند. گاهی اوقات بیل‌های ردیاب‌شده را بر اساس قیاس با بیل‌گرد، «تراکهو» می‌نامند.[5] در بریتانیا و ایرلند، بیل‌های چرخدار گاهی اوقات به عنوان «اردک لاستیکی» شناخته می‌شوند

بیل مکانیکی به روش های مختلفی استفاده می شود:

حفر ترانشه، چاله، پی
جابجایی مواد
برس برس با اره هیدرولیک و ملحقات ماشین چمن زنی
کار جنگلداری
مالچ پاشی جنگلی
تخریب با اتصالات پنجه، کاتر و شکن هیدرولیک
استخراج معادن، به ویژه، اما نه تنها استخراج معادن روباز
لایروبی رودخانه
حفاری آبی برای دسترسی به زیرساخت های زیرزمینی شکننده با استفاده از آب فشار قوی
شمع های رانندگی، همراه با راننده شمع
محورهای حفاری برای پایه و انفجار سنگ، با استفاده از مارپیچ یا اتصال مته هیدرولیک
برف روبی با تجهیزات برف روب و برف روب

پیکربندی
بیل های هیدرولیک مدرن در اندازه های بسیار متنوعی عرضه می شوند. کوچکترها بیل مکانیکی یا فشرده نامیده می شوند.[7] به عنوان مثال، کوچکترین مینی بیل مکانیکی کاترپیلار 2060 پوند (930 کیلوگرم) وزن و 13 اسب بخار قدرت دارد. بزرگترین مدل آنها بزرگترین بیل مکانیکی موجود است (توسعه و تولید شده توسط Orenstein & Koppel، آلمان، تا زمان تصاحب 2011 توسط کاترپیلار، به نام "RH400")، CAT 6090، که بیش از 2,160,510 پوند (979,990 کیلوگرم) وزن دارد. 4500 اسب بخار و سطلی به بزرگی 52.0 متر مکعب

بیل مکانیکی هیدرولیک معمولاً قدرت موتور را به (معمولا) سه پمپ هیدرولیک متصل می کند تا به پیشرانه های مکانیکی. دو پمپ اصلی روغن را با فشار بالا (حداکثر 5000 psi، 345 بار) برای بازوها، موتور چرخان، موتورهای مسیر و لوازم جانبی تامین می‌کنند، در حالی که سومین پمپ فشار پایین‌تر (~700 psi، 48 bar) برای کنترل پایلوت است. دریچه های قرقره; این مدار سوم باعث کاهش تلاش فیزیکی هنگام کار با کنترل ها می شود. به طور کلی 3 پمپ مورد استفاده در بیل مکانیکی از 2 پمپ پیستونی با جابجایی متغیر و یک پمپ دنده ای تشکیل شده است. چیدمان پمپ ها در واحد بیل مکانیکی با سازندگان مختلف با فرمت های مختلف تغییر می کند.

سه بخش اصلی یک بیل مکانیکی عبارتند از زیرانداز، خانه و بازو (از بوم نیز استفاده می شود). زیرشاخه شامل مسیرها، قاب مسیر و درایوهای نهایی است که دارای یک موتور هیدرولیک و چرخ دنده هستند که درایو را برای مسیرهای جداگانه فراهم می کند. زیرانداز همچنین می تواند دارای تیغه ای شبیه به بولدوزر باشد. این خانه شامل کابین اپراتور، وزنه تعادل، موتور، سوخت و مخازن روغن هیدرولیک است. خانه از طریق یک سنجاق مرکزی به زیرانداز متصل می شود. روغن پرفشار از طریق یک چرخاننده هیدرولیک در محور پین به موتورهای هیدرولیک مسیرها عرضه می‌شود که به ماشین اجازه می‌دهد بدون مانع 360 درجه بچرخد و بنابراین حرکت چپ و راست را فراهم می‌کند.[8] بازو حرکات بالا و پایین و نزدیکتر و جلوتر (یا حرکت حفاری) را فراهم می کند. بازوها معمولاً از یک بوم، چوب و سطل با سه مفصل بین آنها و خانه تشکیل شده است.

بوم به خانه متصل می شود و حرکت بالا و پایین را فراهم می کند. این می تواند یکی از چندین پیکربندی مختلف باشد:

رایج ترین بوم های مونو هستند. اینها هیچ حرکتی غیر از مستقیم بالا و پایین ندارند.
برخی دیگر دارای بوم بند انگشتی هستند که می تواند در راستای دستگاه به چپ و راست حرکت کند.[توضیحات لازم]
گزینه دیگر یک لولا در پایه بوم است که به آن اجازه می دهد به صورت هیدرولیکی تا 180 درجه مستقل از خانه بچرخد. با این حال، این به طور کلی فقط برای بیل مکانیکی فشرده در دسترس است.
بوم های زاویه متغیر دارای اتصال اضافی در وسط بوم برای تغییر انحنای بوم هستند. به آنها بوم های سه گانه (TAB) یا بوم های 3 تکه نیز گفته می شود.

به انتهای بوم چوب (یا بازوی دیپر) متصل است. چوب حرکت حفاری مورد نیاز برای کشیدن سطل را از طریق زمین فراهم می کند. طول چوب اختیاری است بسته به اینکه آیا نیاز به دسترسی (چوب بلندتر) یا قدرت شکست (چوب کوتاهتر) است. متداول ترین استیک مونو است اما به عنوان مثال میله های تلسکوپی نیز وجود دارد.

در انتهای چوب معمولاً یک سطل وجود دارد. یک سطل وسیع و با ظرفیت بزرگ (گل) با لبه برش مستقیم برای تمیز کردن و تسطیح یا در جاهایی که موادی که قرار است حفر می شود نرم باشد و دندان لازم نیست استفاده می شود. یک سطل عمومی (GP) معمولا کوچکتر، قوی تر است و دارای برش های جانبی و دندانه های سخت شده است که برای شکستن زمین و سنگ های سخت استفاده می شود.
 سطل ها اشکال و اندازه های متعددی برای کاربردهای مختلف دارند. همچنین بسیاری از ملحقات دیگر برای اتصال به بیل مکانیکی برای حفاری، شکافتن، خرد کردن، برش، بلند کردن و غیره در دسترس هستند. ضمائم را می توان با پین هایی مشابه سایر قسمت های بازو یا با انواع کولرهای سریع وصل کرد. بیل‌های مکانیکی در اسکاندیناوی اغلب دارای یک کج‌گردان هستند که امکان چرخش 360 درجه و شیب +/- 45 درجه را برای افزایش انعطاف‌پذیری و دقت بیل مکانیکی فراهم می‌کند.

قبل از دهه 1990، همه بیل‌های مکانیکی دارای وزنه‌ای بلند یا معمولی بودند که از پشت دستگاه آویزان می‌شد تا نیروی حفاری و ظرفیت بالابری بیشتری را فراهم کند. این امر هنگام کار در مناطق محدود باعث دردسر شد. در سال 1993 یانمار اولین بیل مکانیکی Zero Tail Swing را راه‌اندازی کرد، [9] که به وزنه تعادل اجازه می‌دهد در عرض مسیرها در حین چرخش باقی بماند، بنابراین هنگام استفاده در یک فضای محدود، ایمن‌تر و کاربرپسندتر می‌شود. این نوع دستگاه در حال حاضر به طور گسترده در سراسر جهان استفاده می شود

دو نوع اصلی از پیکربندی "کنترل" وجود دارد که معمولاً در بیل مکانیکی برای کنترل بوم و سطل استفاده می شود، که هر دو چهار کنترل اصلی حفاری را بین دو جوی استیک x-y پخش می کنند. این به یک اپراتور ماهر اجازه می دهد تا هر چهار عملکرد را به طور همزمان کنترل کند. محبوب‌ترین پیکربندی در ایالات متحده، پیکربندی کنترل‌های SAE است، در حالی که در سایر نقاط جهان، پیکربندی کنترل ISO رایج‌تر است. برخی از تولیدکنندگان مانند Takeuchi سوئیچ هایی دارند که به اپراتور اجازه می دهد تا از کدام پیکربندی کنترل استفاده کند

ملحقات بیل مکانیکی
قابلیت های بیل مکانیکی هیدرولیک بسیار فراتر از وظایف حفاری با سطل گسترش یافته است. با ظهور اتصالات هیدرولیک مانند شکن، چنگال یا مارپیچ، بیل مکانیکی به طور مکرر در بسیاری از کاربردهای غیر از حفاری استفاده می شود. بسیاری از بیل مکانیکی دارای یک جفت کننده سریع برای نصب آسان پیوست هستند که استفاده از دستگاه را در محل کار افزایش می دهد. 

بیل مکانیکی معمولاً همراه با لودر و بولدوزر استفاده می شود. اکثر بیل مکانیکی های چرخدار، فشرده و برخی از بیل مکانیکی با اندازه متوسط ​​(11 تا 18 تن) دارای تیغه پرکننده (یا بولدوزر) هستند. این یک تیغه افقی بولدوزر مانند است که به زیرشاخه متصل شده است و برای تراز کردن و فشار دادن مواد حذف شده به داخل سوراخ استفاده می شود.

یل های مکانیکی در ابتدا در قالب ماشین های خودمختاری که لقب نخستین را بخود گرفته اند و بعد ها با بیل های مکانیکی هیدرولیکی که امروزه برای همگان شناخته شده است جایگزین شده اند، از سالیان دور بعنوان وسیله اصلی برای کاوش زمین به شمار می رفته.
بیل های کابلی در قرن 19 و اوایل قرن بیستم میلادی جدید ترین و مدرن ترین تکنولوژی محسوب می شدند. بیل بخار اوتیس (Otis)، نخستین بیل بخار مکانیزه در دنیا بود که در سال 1935 توسط مردی انگلیسی بنام ویلیام اس اوتیس (William S Otis) اختراع شد. این اختراع در زمان خود بعنوان یکی از نوآوری های چشمگیر در صنعت کاوش زمین شناخته میشد.

یکی از بیل های بخار اوتیس که در سال 1839 ساخته شد.
عکس از: انجمن تاریخ تجهیزات ساخت و ساز

اگرچه نخستین بیل بخار حدود چهار دهه قبل در سال 1796 توسط Grimshaw of Boulton طراحی شده بود، بیل اختراع شده توسط اوتیس با دارا بودن قدرت حرکت مکانیزه و سطل تک، قادر به برداشتن زمین خشک بوده است. بیل اختراع شده توسط اوتیس تا اواخر قرن 19 میلادی وسیله ای معمول در صنعت ساخت و ساز و معدن به شمار میرفته که تولید آن تا سال 1930 با اعمال پاره ای تغییرات بروی آن ادامه داشته است.

با گذشت زمان، این نوع بیل ها به بیل های ریلی تبدیل شدند. علت نامگذاری اینگونه بوده است که این نوع بیل ها جهت حرکت به سمت جلو و عقب بروی ریل تعبیه می شده و قادر به چرخش کامل 360 درجه نبودند.

یک نمونه بیل راه آهن Bucyrus دارای حرکت چرخشی خودکار
عکس از: مجله ماهانه اطلاعات عمومی شماره 62

شرکت ساخت و ریخته گری Bucyrus در سال 1882 و کمپانی انگلیسی Sir WG Armstrong اولین بیل بخار خود را نیز تولید نمودند. دو سال بعد در سال 1884، نخستین بیل چرخشی توسط یک کمپانی انگلیسی به نام Whitaker & Sons تولید شد. سپس، کمپانی Kilgore Machine در Minneapolis در سال 1897 از اولین بیل هیدرولیکی خود رو نمایی کرد.

یکی از کاربردهای معمول این نوع بیل های بخار، حفر کانال Panama بوده است که آغاز این پروژه به سال 1904 باز میگردد. تعداد 77 دستگاه از کل 102 بیل موجود در این پروژه را کمپانی Bucyrus تولید کرده بود.
همانگونه که اشاره شد، تعداد 102 بیل بخار در این پروژه عظیم مورد استفاده قرار گرفت که 77 دستگاه توسط کمپانی Bucyrus و 25 دستگاه نیز توسط کمپانی Marion Power Shovel تولید شده بودند.

بسیاری از کمپانی ها در سال 1920 شروع به تولید ماشین آلاتی نمودند که بجای بخار، نیروی آنها توسط گازوییل و نفت تامین و بمنظور سهولت در حرکت، سوار کردن آنها بروی چرخ یا چرخ زنجیر بجای ریل  امکان پذیر بود. در سال 1931، تقریبا 100 سال پس از اختراع بیل بخار Otis، آخرین بیل حرکتی ریلی تولید شد.

در همان قرن، بیل های مورد استفاده در معادن پیشرفت چشمگیری داشت. علی الخصوص بیل هایی که در سال 1925 در قالب مدل 120-B توسط کمپانی Bucyrus تولید شد. این نوع بیل ها حاصل پیشرفت بیل های ریلی و توانایی چرخش آنها تا 360 بودند که در نهایت سبب ظهور انقلابی عظیم در صنعت بیل سازی شد.

اگرچه بیل های هیدرولیکی در اواخر قرن نوزدهم مورد استفاده قرار می گرفته اند اما با ماشین هایی که ما هم اکنون میشناسیم تفاوت چشمگیری داشتند. این نوع بیل های قدیمی و ابتدایی بر خلاف بیل های جدید که سوخت نفتی دارند، قدرت حرکت و جابجایی خود را از آب بدست می آوردند که روشی نا موفق بود.

سی و دو سال پس از تولید اولین بیل هیدرولیکی توسط کمپانی Sir WG Armstrong، یک مهندس مکانیک امریکایی به نام Frank H Armstrong، بیل مشابه آن را تولید نمود. هر دوی این دستگاهها با استفاده از یک سیلندر هیدرولیکی دارای ضریب قدرت چند برابر، نسبت به نمونه های پیشین قدرت افزون تری داشته اند.

 بیل Gradall  توسط برادران Ray & Koop Ferwerda از اوهایو اختراع و در ابتدای سال 1940 رونمایی شد. این نوع بیل هیدرولیکی تلسکوپی تعبیه شده بروی چرخ زنجیر شامل دو تیغه بروی یک پلت فرم چرخشی و یک سیلندر تلسکوپی بوده که امکان حرکت تیغه ها بسمت جلو، عقب، چپ و راست را بوجود می آورده است.

در سال 1948 برادران ایتالیایی به نام های Carlo Bruneri و Mario Bruneri بیل های سابق را به بیل های اولیه چرخ دارد ارتقا بخشیدند. شش سال بعد، امتیاز اختراع و تولید خود را به یک کمپانی فرانسوی به نام شرکت ماشین آلات هیدرولیکی و مکانیکی Society de Industrial (SICAM) فروختند که این کمپانی در سالهای بعد موفق به تولید بیل S25 به نام Yumbo گردید.

شرکت فرانسوی SICAM در سال 1954 اولین بیل مدل S25 را به نام Yambo تولید کرد.
عکس از: Forum Majina

سه سال قبل از این تاریخ، در سال 1951، یک کمپانی فذانسوی دیگر به نام Poclain اقدام به تولید بیل هیدرولیکی TU نمود که در این نوع بیل از یک پمپ و تعدادی سیلندرهای هیدرولیکی استفاده شده بود. با این وجود، TU قادر به چرخش تا 360 درجه نبود. بنابرین، شرکت Poclain در سال 1960 از اولین بیل هیدرولیکی قابل چرخش تحت نام TY45 رونمایی کرد.

کمپانی فرانسوی Poclain در سال 1951 بیل هیدرولیکی TU را تولید نمود.
عکس از: Forum Makina

شرکت فرانسوی Proclain بیل TY45 خود را در سال 1960 بعنوان اولین بیل هیدرولیکی کاملا متحرک به بازار معرفی نمود.
عکس از: The Construction Index

بیل های مکانیکی کاربرد بسیاری در راهسازی و علمیات حفاری دارند و انسان به وسیله آن ها توانسته است پیچده ترین علمیات راهسازی و جاده سازی بهره برداری از معادن را انجام دهد.

تاریخچه بیل مکانیکی:

ویلیام اس.اوتیس، با توسعه اولین بیل موتور دار در سال 1836 میلادی افتخار طراحی این ماشین را کسب کرد.

ماشینی که او اختراع کرد ، حرکات گودبرداری را نسبت به بیل دستی انسان دو برابر می کرد.

با اضافه کردن سریع قطعات به این ماشین ، دسته ای از ماشین های عمل کننده-کابل دار به وجود می آید که به خانواده (کج بیل-بیل-جرثقیل) مشهور شدند.

آشنایی با بیل مکانیکی:

بیل مکانیکی عبارت از است اتاقک گردانی که سوار بر چرخ ها بوده -ممکن است چرخ ها زنجیری یا لاستیکی باشد- و در انتهای جلویی آن بیل متصل شده است. بیل انتهایی شامل تیر اصلی بیل ، میله جام ، جام ، کابل های فلزی(که در انواع توسعه یافته آن جک های هیدرولیکی به کار برده شده) و باکت مورد لزوم است که حرکات بیل را کنترل می کنند.

عمل حفاری به وسیله فشار بیل و سپس بالا بردن آن با مواد کنده شده انجام می گیرد. میله جام به کمک دستگاه کنترل ماشین(لیور) ،جام را به داخل زمین فشار می دهد یا آن را از منطقه حفاری بیرون می کشد. پس از انجام حفاری و پر شدن جام ، با استفاده از کابل بالا آورنده یا جک هیدرولیکی ،

جام بلند می شود و سپس با حرکت افقی تیر اصلی جام به منطقه تخلیه منتقل شده و بار با آزاد کردن چفت در جام تخلیه می گردد.

چون می توان بیل مکانیکی را با فشار در خاک فرو برد لذا سخت ترین نوع خاک و حتی نرم یا ترک خورده را می توان  با بیل مکانیکی حفاری نمود.

لازم به ذکر است که می توان در موقعیت های مختلف تجهیزات متفاوتی را به بیل های مکانیکی متصل نمود. از جمله این تجهیزات می توان به انواع چکش های هیدرولیکی (پیکور) ، ریپر ، چنگک ، ویبراتور و … اشاره کرد.

انواع بیل مکانیکی:

1-چرخ زنجیری

2-چرخ لاستیکی

3-کامیونی(که جزو اولین نمونه ها بوده)

کاربردهای بیل های مکانیکی:

یکی از مزایای بیل مکانیکی این است که این ماشین در زمان حفاری در سطح زمین دارای راندمان بسیار بالاییست ، بدین دلیل که می تواند در حین حفاری راه پیشروی خود را باز کند.

از بیل ها برای حفاری خاک به خصوص در اغلب زمین های خرده سنگی که حفاری آن توسط ماشین آلات دیگر راهسازی عملی نیست ، استفاده می شود. بیل قادر است علاوه بر حفاری، مواد حاصله در داخل وسایل حمل مواد خاکی را بار نماید. از این ماشین برای بار کردن همه نوع مواد اعم از سنگی، شنی و رسی و غیره می توان استفاده کرد. هم چنین برای حفر و زاویه دادن به کانال ها از آن استفاده می شود.

تفاوت لودر و بیل مکانیکی چیست ؟

لودر و بیل مکانیکی از انواع ماشین‌آلات کاربردی به شمار می‌روند. از این ماشین‌آلات برای انجام عملیاتی نظیر خاک‌برداری، خاکریزی و … استفاده می‌شود. این دو نوع ماشین آلات هر چند دارای شباهت‌هایی هستند ولی با یکدیگر تفاوت‌هایی نیز دارند. قبل از استفاده از آن‌ها بهتر‌ است با تفاوت لودر و بیل مکانیکی و نحوه خرید قطعات لودر کوماتسو و خرید قطعات بیل مکانیکی کوماتسو آشنا شوید

بررسی تفاوت لودر و بیل ‌مکانیکی

لودر و بیل‌ مکانیکی در انواع سایزهای مختلف طراحی می‌شوند. این دو نوع ماشین دارای قدرت و کاربردی مطلوب هستند. به همین دلیل به کمک آن‌ها می‌توان کار‌های مربوط به ساختمان‌سازی، راهسازی و … را به راحتی انجام داد. در ادامه این تفاوت لودر و بیل مکانیکی را پیش رو خواهید داشت که امیدواریم این مورد توجه‌تان قرار بگیرد

لودر و بیل مکانیکی چیست ؟

واژه لودر در لغت به معنای حمل‌کننده می‌باشد. لودر در دسته تراکتور‌ها قرار دارد همچنین از لودر به همراه ماشین انتقال‌دهنده به عنوان کامیون نیز استفاده می‌شود. کاربرد اصلی لودر برای انجام کارهای زیر است :

1. بارگیری ماشین‌آلات مخصوص حمل مواد خاکی
2. بلند کردن بار
3. انتقال بار
4. خاک‌برداری
5. تمیز نمودن قشر سطحی زمین کارگاه و …

لودرها همچنین به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند که عبارتند از :

1. لودر زنجیردار
2. لودر چرخ پلاستیکی
3. بکهو لودر یا لودر بیل مکانیکی

بیل مکانیکی از انواع ماشین‌آلات سنگین مهندسی و عمرانی به شمار می‌رود. که شامل بازوی مفصلی، باکت و یک کابین‌گردان در قسمت بالا و یک چرخ لاستیکی یا زنجیر در قسمت زیرین می‌باشد. بیل مکانیکی دارای 3 قسمت است.

1. نظیر ارابه
2. قسمت الحاقی جلوی ماشین
3. قسمت اتاقک‌گردان سطح ارابه

 این نوع ماشین در واقع مدل بالاتر بیل‌ بخار است. بیل مکانیکی دارای در موارد زیر کاربرد دارد :

1. حفر گودال و کانال
2. زیر‌سازی
3. حمل مواد
4. تخریب
5. برش توسط ادوات هیدرولیکی
6. گودبرداری برای ساخت و ساز ساختمان
7. خاک‌برداری
8. معدن‌کاری
9. لایروبی رودخانه‌ها
10. هموار‌سازی زمین

بررسی تفاوت بین این دو ماشین‌آلات

تفاوت لودر و بیل مکانیکی در موارد زیر است :

1. بیل مکانیکی از کاربردی ترین ماشین‌آلات برای راهسازی است همچنین بیل مکانیکی به دلیل ظاهر و طراحی خاصی که دارد ممکن است کارهایی را انجام دهد که لودر از پس انجام آن کارها بر‌نیاید.
2. یکی از مهم ترین تفاوت لودر و بیل مکانیکی این است که بیل مکانیکی را می‌توان به صورت ثابت در مکانی قرار دارد. سپس به کمک آن کارهایی نظیر حفاری وسیع، نصب انواع تجهیزات و غیره را انجام داد. لودرها قادرند. کارهایی نظیر خا‌ک‌ریزی، خاک‌برداری، جا به جایی انواع مواد نظیر خاک و ماسه به پشت کامیون‌ها و ماشین آلات دیگر را انجام دهند. از لودر‌ها با ابعاد متوسط و بزرگ برای انجام کار‌های معدن و کار‌های سنگین استفاده می‌شود.
3. یکی دیگر از انواع فرق لودر با بیل مکانیکی این است که بیل مکانیکی دارای قدرت مانور و پایداری بالایی می‌باشد به همین دلیل در فضای شهری از این نوع ماشین‌آلات می‌توان استفاده کرد. لودر به دلیل اینکه همواره در حالت حرکت می‌باشد و در حال حرکت قادر به انجام کاری است برای استفاده از آن نیاز به فضای نسبتا بازی است.
4. ثابت بودن و به کندی حرکت کردن بیل مکانیکی در برخی از پروژه‌ها جزء ضعف بیل مکانیکی به شمار می‌رود. به همین دلیل در پروژه‌هایی که ماشین‌آلات باید مدام در حال حرکت باشند از لودر استفاده می‌شود. این مورد یکی از اصلی ترین انواع فرق لودر با بیل مکانیکی محسوب می‌شود.
5. یکی دیگر از انواع تفاوت لودر و بیل مکانیکی این است که بیل مکانیکی قابلیت نصب تجهیزات متنوع و با کاربرد‌های مختلف را دارد.
6. در راهسازی و جاده‌سازی به دلیل اینکه فضای باز به مقدار زیادی وجود دارد از لودر استفاده بیشتری می‌شود. در عملیاتی نظیر خاک‌برداری از بیل مکانیکی استفاده نمی‌شود زیرا لودر می‌تواند این کار را به راحتی انجام دهد.

لودر بهتر است یا بیل مکانیکی ؟

انواع تفاوت بین لودر و بیل مکانیکی وجود دارد ولی نمی‌توان گفت که کدام یک از این ماشین‌آلات بهتر و کاربردی‌تر هستند. همانطور که در این مطلب مطالعه کردید لودر و بیل مکانیکی برای کار‌های خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به همین دلیل نمی‌توان به صورت واضح به سوال لودر بهتر است یا بیل مکانیکی ؟ پاسخ داد.  
همانطور که ذکر شد لودرها دارای سه نوع مختلف می‌باشند که لودر چرخ لاستیکی از انواع لودر‌های معمولی به شمار می‌رود. لودر چرخ لاستیکی در انواع سایزها و ابعاد مختلف تولید می‌شود همچنین این نوع لودر‌ها پرقدرت و فعال‌تر هستند.

لودرهای چرخ زنجیری دارای اصطحکاک زیادی هستند. به همین دلیل در زمین‌هایی که ماشین‌آلات باید در برابر سنگ‌های تیز و برنده دارای مقاومت بیشتری باشند از این نوع لودر استفاده می‌شود. بکهو لودر را در ابعاد کوچک ساخته‌اند. و طراحی این نوع لودر مانند بیل مکانیکی و سایر لودرها است. بکهو لودر به دلیل اینکه دارای ابعاد کوچکی است در بیشتر کارها از آن استفاده می‌شود.

بیل مکانیکی نیز دارای انواع مختلف چرخ لاستیکی و زنجیری است که بیل مکانیکی چرخ لاستیکی از بیل زنجیری گران‌تر است. بیل مکانیکی کششی نیز یکی دیگر از انواع بیل‌های مکانیکی می‌باشد که دارای اتاقک ، کابل‌هایی برای کنترل همه اجزای تشکیل‌دهنده و جرثقیل می‌باشد. به کمک بیل مکانیکی کششی می‌توان کارهای سخت نظیر حفاری‌ها را انجام داد.

با توجه به این مطلب می‌توان نتیجه گرفت که هر کدام از این نوع ماشین‌آلات در جایگاه خود قابلیت انجام کارهایی را دارند. بنابراین به صورت قطع نمی‌توان گفت که کدام یک از آن‌ها دارای کارایی بهتری هستند.

علاوه بر شناخت تفاوت لودر و بیل مکانیکی بهتر است با کاربرد هر یک از انواع این ماشین‌آلات نیز آشنا شوید. در صورتی که اطلاع لازم در مورد کاربرد آن‌ها را نداشته باشد و نحوه کار با این ماشین‌آلات را به خوبی فرا نگیرید ممکن است در زمان انجام کار با آن‌ها سانحه‌ای برای شما ایجاد شود. اگر توانایی و دانش لازم برای کار با لودر و بیل مکانیکی را ندارید بهتر است ابتدا اطلاعات لازم را بدست آورید تا جان شما و سایرین هرگز به خطر نیفتد.

شایان ذکر است که قبل از انجام کار با لودر و بیل مکانیکی بهتر است با انواع لودر در ایران و انواع بیل مکانیکی موجود در ایران آشنا شوید.

تسیکو بزرگ‌ترین و معتبرترین فروشگاه در زمینه فروش قطعات انواع ماشین آلات

بیل مکانیکی و لودر زمانی که خراب می‌شوند مانند بسیاری از ماشین‌آلات قطعات باید آن‌ها تعویض شود. فروشگاه‌های اینترنتی زیادی در زمینه فروش قطعات انواع ماشین‌آلات در حال فعالیت هستند.

 بسیاری از مشتریان بکهو این ماشین را به دلیل تحرک و نحوه عملکرد آن به عنوان دو ماشین در یک دستگاه (بولدوزر و لودر) انتخاب می کنند و به دلیل نوع کاری که معمولا انجام می دهند، بیل مکانیکی چرخدار را انتخاب نمی کند. در بسیاری از این موارد، آنها می توانند از یک بیل مکانیکی چرخدار کامپکت بهره مند شوند.

یکی از دلایلی که بیل های مکانیکی چرخدار به خوبی در برابر بکهوها قرار می گیرند ویژگی ها و مشخصات آنهاست. دلیل دیگر این است که اکثر ناوگان ها عمدتا از پایانه بیل مکانیکی بکهوها استفاده می کنند و به ندرت از قسمت لودر آنها استفاده می کنند.

شما بین بیل مکانیکی چرخدار و بکهو برای عملیات های خود کدام را انتخاب می کنید؟

قدرت موتور و نیروی حفاری

فریب قدرت اسب بخار بالاتر بکهوها را نخورید. تعداد اسب بخار نشان دهنده ی اندازه باکت تا جلو است که نیاز به اسب بخار بیشتری دارد و قدرت حفاری در پایانه بیل مکانیکی را نشان نمی دهد. همچنین، حداکثر عمق حفاری مورد نیاز خود را در نظر بگیرید. اگرچه بیل مکانیکی دارای عمق حفاری کمتری نسبت به بکهو است، اما برای اکثر برنامه های کاربردی مناسب است.

محدوده کاری و جابجایی

اگر شما در فضاهای تنگ کار می کنید، ممکن است برایتان سخت باشد که با یک بکهو که تنها دارای شعاع کار 180 درجه نسبت به 360 درجه در بیل مکانیکی است، مانور دهید. انعطاف پذیری بیشتر گزینه های بیشتری را در تخلیه مواد و بارگیری کامیون در اختیار شما قرار می دهد. هنگام حفاری، اپراتور باید در مورد تغییر مکان بکهو فکر کند، درحالی که در بیل مکانیکی شما فقط باید پدال های گردش را با پای خود فشار دهید و درعین حال به به حفاری نیز ادامه دهید.

اندازه جمع و جور بیل های مکانیکی اجازه می دهد تا آنها در مکان هایی که بکهوها قادر به مانور نیستند، بکار گرفته شوند.

اثبات کارایی و سودمندی

در سال 2015، ولوو، بیل مکانیکی EW60 را در برابر یک بکهو هم سایز آزمایش کرد. اولین آزمایش شامل حفاری 18 متر طول و 1 متر عمق بود. EW60 این کار را 38 درصد سریعتر انجام داد و از سوخت چهار برابر کمتر استفاده کرد. آزمایش دوم حفاری یک استخر 3 × 3 متر با عمق 1 متر بود. EW60 در نصف زمان کار را به اتمام رساند و یک چهارم سوخت در مقایسه با بکهو مصرف کرد.

هزینه کلی مالکیت

گزینه آخر بررسی هزینه کلی مالکیت است. در اینجا چندین عامل وجود دارد که باید به آن توجه داشت:

. بکهوها معمولا قیمت خرید بالاتری دارند.

. تایرهای بکهوها گران تر هستند.

. بکهوها به علت داشتن موتور و سیستم هیدرولیک بزرگتر سوخت بیشتری مصرف می کنند.

. خاموش شدن اتوماتیک موتور در بیل مکانیکی استاندارد مصرف سوخت و سطح سر و صدا را کاهش می دهد.

کدام ماشین برای شما مناسب است؟

بیل مکانیکی چرخدار یک ماشین مناسب با هزینه بهینه است اگر شما نیاز به مانور بیشتر در سایت کار داشته باشید. بیل مکانیکی دسترسی بهتر به سایت های محدود، زمان چرخه سریعتر و هزینه های کمتر را فراهم می کند.

مهمترین نکته این است که بیل مکانیکی با ایجاد یک محیط راحت تر، کار را برای اپراتور آسان تر می کند. ورود و خروج به کابین در این ماشین ها آسان شده و آنها دید عالی از اطراف را ارائه می دهند.  

این فقط درباره بکهوها نیست؛ بیل های مکانیکی کامپکت جایگزین اسکید استیرها نیز شده اند