گریدر/ شیب ساز

گریدر یا شیب ساز (grader) از جمله ماشین آلات عمرانی می باشد که به صورت وسیع در پروژه های راه سازی از آن استفاده می شود. گریدر به معنی شیب‌ساز است و گریدرها، تجهیزات سنگینی هستند که در عملیات‌های عمرانی راه‌سازی و نگه‌داری و تعمیر جاده‌ها، برای تنظیم میزان شیب و مسطح کردن سطوح جاده‌ای از آن‌ها استفاده می‌شود

این وسیله راه سازی بیشتر به خاطر تسطیح و یا نگهداری جاده، برای ساختن فرم مطلوب بستر جاده و عملیات تنظیم شیب و تسطیح دامنه خاکریزها و خاکبرداری ها یا برای جابجایی خاک و برف روبی و برداشتن لایه های سست سطح زمین استفاده می شود.تجهیزاتی که بر روی گریدر نصب می شود چنگال شخم زن یا ریپر و تیغه ای شیبه بلدوزر است.عضو اصلی کارساز آن تیغه است.این تیغه نسبت به محور مرکز ماشین تحت زوایای گوناگونی کار می کند.تیغه گریدر حول محور X و Y می تواند دوران کند و در جهت محور Z می تواند حرکت کند.

انواع گریدرها

گریدرها در سه گروه ساخته می شوند:

1. گریدر نوع سبک با قدرت حدود ۱۰۰Kw و با وزن حدود ۸ تن

2. گریدر نوع نیمه سنگین با قدرت ۱۰۰ تا ۱۵۰Kw و با وزن حدود ۱۹ تن

3. گریدر نوع سنگین با قدرت بیش از ۱۵۰Kw و با وزن حدود ۱۵ تا ۲۲ تن

همه گریدرها سه محوری هستند که دو محور در عقب و یک محور در جلو طراحی می شوند.چرخ های این ماشین نسبت به صفحه قائم تغییر زاویه می دهد که این ویژگی موجب پایداری آن به هنگام کار می شود.همچنین گریدر به دلیل خاصیت کمرشکن، قابلیت دور زدن در شعاع های کمتر را دارا می باشد.

نامگذاری گریدرها

عموما طراحی گریدر با قابلیت تهداد محورهای درگیر با سیستم انتقال قدرت، تعداد محورهای قابل فرمان و تعداد کل محورهای ماشین معلوم می شود و گریدر به این نام نیز نامیده می شود.

مثلا گریدر A x B x C

A=تعداد محور فرمان پذیر

B=تعداد محور محرک

C=تعداد کل محور

متداول ترین نوع گریدرها ۱x2x3 است.به هنگام کار گریدر نیروهای متفاوت متناسب با شرایط کار در جلوی تیغه ایجاد می شود.

عملیات با گریدر

• پخش کردن مواد خاکی

از گریدر می توان به منظور پخش کردن مواد خاکی بر روی زمین استفاده کرد.البته باید توجه داشت که ظرفیت گریدر در مورد این عمل بستگی به قدرت موتور و ارتفاع تیغه گریدر خواهد داشت.مواد خاکی که قرار است توسط گریدر پخش شود باید حتی المقدور قبلا روی زمین پخش شده باشد تا ارتفاع توده خاکی خیلی زیاد نباشد.

• حمل مواد به کنار جاده

گریدر قادر است مواد خاکی را به کنار مسیر حرکت خود تغییر مکان دهد.این امر با تغییر زاویه گریدر(بطوری که دیگر امتداد آن نسبت به امتداد حرکت ماشین عمود نباشد)میسر می شود.در این حالت مواد خاکی در انتهای عقب گریدر ریسه می شوند و تشکیل یک توده خاکی طولی در امتداد مسیر حرکت گریدر و در کنار آن می دهند.باید توجه داشت که توده خاکی بوجود آمده در مسیر چرخ عقب گریدر قرار نگیرد چون در این صورت هم قدرت غلطشی(Traction) ماشین کم می شود و هم زاویه حمله تیغه گریدر تغییر می یابد.

برای کارهای عادی شکل داده به جاده و عملیات ترمیم و نگهداری جاده ها معمولا زاویه تیغه گریدر با امتداد عمود بر امتداد حرکت حدود ۲۵ درجه تا ۳۰ درجه است.از عمل ریسه کردن مواد خاکی می توان در پر جویها و پوشاندن روی لوله ها که در داخل کانالها کار گذاشته شده اند استفاده نمود.

• شیب بندی های دقیق

برای شیب بندی های دقیق باید تیغه را با زاویه کوچکی نسبت به امتداد قائم ثابت کرد و از ارتفاع تیغه از سطح زمین باید طوری باشد که برآمدگی های کوچک را بریده و گودال ها را پر نماید.بدین منظور همواره باید مقداری مواد خاکی در جلوی تیغه گریدر موجود باشد.

• کندن جوی

گریدر را می توان برای کندن جوی های V شکل و ذوزنقته ای شکل به کار برد.عمق ماکزیمم اقتصادی جوی حدود ۳ فوت(یک متر) و عرض قائده ماکزیمم حدود ۴ فوت می باشد.

لبه های تیغه گریدر

بسته به نوع خاک و انتظاری که از گریدر مورد نیاز است تیغه هایی با ارتفاع های مختلف و ضخامت های متفاوت جهت گریدر ساخته شده اند که عبارتند از:

۱-لبه های مستقیم

لبه های مستقیم موقعی به کار می روند که فرسایش لبه ها در اثر شرایط کار مهم بوده و نفوذ به داخل مواد به سادگی امکان پذیر باشد.

۲-لبه های منحنی

لبه های منحنی برای تنظیم دقیق شیب ها و همچنین  بریدن مواد سخت توصیه می شود.

۳-لبه های دندانه دار

لبه های دندانه دار برای کار در خاک های یخ زده، یخ و قلوه سنگ های متراکم مورد استفاده قرار می گیرند.لبه ای نازک برای انجام کارهای ظریف مناسب ترند ولی لبه های کلفت تر در عوض دوام بیشتری دارند.

تخمین میزان کار گرید

مقدار تولید خاک توسط گریدر معمولا بر حسب سطح مقدار کار بیان می شود.واحد مقدار کار متر مربع در ساعت است.

محاسبه مقدار خاک تولید شده توسط گریدر

تولید خاک گریدر بر حسب متر مربع در ساعت به صورت زیر به دست می آید:

تعیین طول موثر تیغه

چون تیغه را معمولا در تسطیح و کندن تحت زاویه قرار می دهند.لذا طول موثر تیغه بستگی به زاویه تیغه و قدرت کشش دستگاه دارد.

جدول زیر طول موثر تیغه را بر اساس طول تیغه نشان می دهد.

تعیین عرض موثر تیغه

عرض موثر تیغه را معمولا ۰.۳ متر در نظر می گیرند.

مثال:

مقدار خاک تولید شده بر حسب متر مربع در ساعت توسط یک گریدر جهت تسطیح جاده ای را حساب کنید.در صورتی که راندمان کار ۸۰% و طول تیغه ۳ متر و زاویه تیغه هنگام کار ۴۵ درجه باشد.

حل:

محاسبه مقدار زمان لازم برای کار گریدر

مقدار زمان لازم برای انجام یک کار را می توان از رابطه زیر تخمین زد.

(T=(N*D)/(V*E

که در این فرمول:

T=زمان مورد نیاز بر حسب ساعت

N=تعداد(عبور) یا تعداد دفعات کار

D=طول منطقه یا فاصله انجام کار

V=سرعت متوسط

E=راندمان

سرعت متوسط بدست آمده تابعی از مهارت راننده، نوع کار و مشخصات ماشین است.

مثال:

قطعه جاده ای به طول ۱۰ کیلومتر نیاز به شکل بندی مجدد و تراز کردن سطح دارد.تخمین زده شده که برای این کارها ۶ گذر گریدر لازم است.با در نظر گرفتن نوع مواد، ماشین و مهارت راننده، طراح پروژه ۲ گذر با سرعت ۳ کیلومتر در ساعت، ۲ گذر با سرعت ۴ کیلومتر در ساعت و ۲ گذر با سرعت ۵.۵ کیلومتر در ساعت تخمین زده است.

راندمان کار حدود ۷۵% حدس زده شده است.چند ساعت کارکرد برای اجرای این پروژه لازم است؟

حل:

ساختمان گریدر

یک گریدر از اجزا زیر تشکیل می شود:

1. نیروی محرکه یا منبع قدرت

2. سیستم انتقال قدرت

3. سیستم هیدرولیک

4. سیستم ترمز

5. سیستم فرمان

6. شاسی و اسکلت فلزی

   منبع: wikiparts