اسکریپر چیست و چه کاربردی دارد؟

همه چیز درباره اسکریپر؛ ماشین قدرتمند جابجایی خاک و مواد معدنی

اسکریپر یکی از ماشین آلات مهم در پروژه های عمرانی و راه سازی است که عمدتاً برای گود برداری، بارگیری، حمل و باراندازی مواد در مسافت های متوسط تا زیاد کاربرد دارد. این ماشین آلات اقتصادی برای پروژه های برون شهری انتخاب مناسبی هستند، به ویژه در زمین های بدون سنگ های درشت که نیاز به تسطیح دارند.

اسکریپر ها جایگزین مناسبی برای بلدوزر ها در مناطقی با فاصله حمل متوسط هستند، زیرا استفاده از بلدوزر در این شرایط اقتصادی نیست. این ماشین آلات به دلیل قابلیت های خاص خود در حفاری و تسطیح زمین، به ویژه در پروژه هایی که نیاز به سرعت و دقت دارند، بسیار کاربردی هستند.

کاربرد اسکریپر

این ماشین برای پروژه های بزرگ مانند راه سازی، معدن و تسطیح زمین بسیار کارآمد هستند. این نوع از تجهیزات معدنی با توانایی حفر، بارگیری و حمل حجم بالای مواد با سرعت بالا و نیاز کم به نیروی دستی، در پروژه ها کارایی زیادی دارند. لازم به ذکر است که در ادامه عوامل کاربردی آن را برای شما آورده ایم.

• حفاری : این دستگاه ها با حفر زمین و جمع آوری لایه های خاک، آن ها را از طریق جام به محل مورد نظر منتقل می کنند.
• درجه بندی و تسطیح زمین : این دستگاه ها با تسطیح زمین و تنظیم شیب، برای آماده سازی سایت های ساخت و ساز و هموار کردن سطح کاربرد دارند.
• راه سازی : این ماشین برای جابجایی موادی مانند شن، ماسه و خاک در پروژه های راه سازی استفاده می شوند. این ماشین آلات به تسطیح و تراکم مناسب زمین کمک کرده و در کنار تجهیزات دیگر، به دستیابی به نتایج دقیق و مؤثر در ساخت بستر جاده ها می پردازند.
• حمل و انتقال مواد : این ماشین برای حمل خاک و مواد مشابه در فواصل کوتاه تا متوسط بسیار مناسب هستند. این ماشین ها قادرند حجم زیادی از مواد را بدون نیاز به تجهیزات اضافی یا کار دستی جابه جا کنند اما در برخی پروژه‌ها، مواد را مستقیماً روی نوار نقاله منتقل کنند.
• عملیات معدن : این ماشین ها به طور گسترده در معادن روباز به کار می روند. این دستگاه ها مواد معدنی را استخراج کرده و برای پردازش یا ذخیره سازی به مکان های مشخص منتقل می کنند.

انواع اسکریپر

از انواع این ماشین می توان به موارد زیر اشاره کرد :

• های تک موتوره
• دو موتوره با جفت محور متحرک
• یک سر گیردار (دو محوری)
• کش، واکش
• بالابر (نقاله دار)
• سه محوری
• سوراخ کن

اسکریپر های تک موتوره

این ماشین نوعی ماشین آلات عمرانی است که دارای یک موتور برای حرکت و بارگیری خاک می باشد. طراحی ساده  آن، آن را برای پروژه های متوسط در زمین های هموار مناسب کرده، اما قدرت آن در جابجایی خاک در مسافت های طولانی محدود است. این دستگاه بیشتر در شرایط خاص مورد استفاده قرار می گیرد.

اسکریپر های دو موتوره با جفت محور متحرک

نوع دوموتوره با داشتن دو موتور، یکی برای حرکت و دیگری برای بارگیری خاک، برای پروژه های بزرگ و زمین های ناهموار طراحی شده است. این ویژگی باعث می شود که قادر به حمل حجم زیادی از خاک باشد. اما باید توجه داشت که هزینه ها و مصرف سوخت آن نسبت به نوع تک موتوره بالاتر است.

اسکریپر های یک سر گیردار (دو محوری)

این ماشین با دو محور چرخ و اتصال به تراکتور، برای پروژه های کوچک در زمین های صاف و هموار مناسب است. این نوع به دلیل طراحی ساده اش، گزینه ای کاربردی در شرایط خاص است.

اسکریپر های کش، واکش

نوع کش-واکش دارای جفت محور متحرک هستند و به وسایل اتصال مجهزند. این ویژگی به دو اسکریپر اجازه می دهد تا در عملیات بارگیری به طور مؤثر به یکدیگر کمک کنند.

اسکریپر های بالابر (نقاله دار)

این نوع از ماشین آلات بارگیری و حمل و نقل در معدن با مکانیزم بالابر، خاک را به صورت عمودی به داخل مخزن خود بارگیری می کند. این طراحی برای پروژه هایی با خاک های چسبنده و مرطوب مناسب است و عملکرد بهتری در شرایط سخت دارد.

با این حال، پیچیدگی بیشتری دارد و نیاز به تعمیرات بیشتر نسبت به سایر مدل ها پیدا می کند. در مدل‌های نقاله‌ دار، سیستم بارگیری با نوار نقاله انجام می‌شود که باعث تسهیل حرکت خاک‌های مرطوب و چسبنده می‌گردد.

اسکریپر های سه محوری

این نوع با دو محور چرخ به تراکتور متصل می شود و برای پروژه های کوچک در زمین های صاف و هموار طراحی شده است. این نوع برای شرایط خاص و کارهای سبک مناسب است.

اسکریپر سوراخ کن

نوع خودبارگیری از مته ای در حال دوران در مرکز جام استفاده می کنند تا خاک بالای لبه های بُرنده را به راحتی بالا برده و توزیع کنند. این ویژگی عملکرد آن را بهبود می بخشد.

اسکریپر های چرخ زنجیری و یا چرخ لاستیکی

اسکریپر ها می توانند به صورت چرخ زنجیری یا چرخ لاستیکی طراحی شوند. در زمین های نرم و با فاصله حمل کم، این نوع که معمولاً برای فاصله های ۱۰۰ تا ۱۲۰ متر مناسب هستند، استفاده می شوند. برای فواصل حمل بیش از ۳۰۰ متر، از نوع چرخ لاستیکی برای جابجایی خاک به طور اقتصادی تر بهره برداری می شود. این ویژگی ها بسته به شرایط زمین و نیاز پروژه انتخاب می شوند.

انواع اسکریپر ها بر حسب نوع موتور

اسکریپر ها بر حسب نوع موتور به دو دسته تقسیم می شوند :

• اسکریپر های با موتور داخلی

اسکریپرهای با موتور داخلی (Self-Propelled Scrapers) دارای یک یا دو موتور مستقل هستند که نیروی لازم برای حرکت، حفاری، بارگیری و تخلیه خاک را فراهم می‌کنند. این نوع اسکریپر معمولاً در پروژه‌های بزرگ و فواصل حمل متوسط تا زیاد استفاده می‌شود، زیرا سرعت و قدرت مانور بالایی دارد. وجود موتور داخلی باعث می‌شود دستگاه بدون نیاز به ماشین کمکی کار کند و راندمان کلی پروژه افزایش یابد. از مزایای آن می‌توان به استقلال عملکرد، صرفه‌جویی در زمان و قابلیت کنترل دقیق‌تر در عملیات تسطیح اشاره کرد. با این حال، هزینه نگهداری و مصرف سوخت آن بالاتر از مدل‌های کشیده است.

• اسکریپر های کشیده یا هل داده شده توسط تراکتور

در این نوع، اسکریپر به وسیله‌ی تراکتور یا بولدوزر کشیده یا هل داده می‌شود و فاقد موتور مستقل است. این مدل برای پروژه‌های کوچک‌تر، زمین‌های نرم یا مناطقی با فاصله حمل کوتاه مناسب است. اسکریپر کشیده (Towed Scraper) از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه‌تر است، زیرا مصرف سوخت کمتر و ساختار ساده‌تری دارد. علاوه بر این، نگهداری آن آسان‌تر بوده و هزینه تعمیرات کمتری دارد. البته عملکرد آن به توان تراکتور متصل‌کننده وابسته است و در زمین‌های سخت یا شیب‌دار ممکن است راندمان پایین‌تری داشته باشد. این نوع برای کارهای سبک و پروژه‌های تسطیح محلی گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.

بخش های اصلی اسکریپر

اسکریپر ها دارای بخش های مختلفی هستند که هرکدام کاربرد خاص خود را دارند. در ادامه، به بررسی انواع قسمت های مختلف اسکریپر و عملکرد آنها خواهیم پرداخت.

• مخزن خاک

مخزن خاک اسکریپر یکی از قطعات اصلی این ماشین آلات است که وظیفه جمع آوری و ذخیره خاک را بر عهده دارد. این مخزن معمولاً قابل تنظیم است و با استفاده از سیستم های هیدرولیکی یا مکانیکی بالا و پایین می رود تا عملیات بارگیری یا تخلیه خاک به طور مؤثر انجام شود.

• تیغه برش

تیغه برش اسکریپر یکی از اجزای کلیدی آن است که زیر مخزن خاک قرار دارد. این تیغه لایه ای از خاک را از سطح زمین جدا کرده و به داخل مخزن هدایت می کند. برای مقاومت در برابر فشار و ساییدگی، تیغه ها معمولاً از فولاد مقاوم ساخته می شوند.

• سیستم هیدرولیکی

اسکریپر ها از سیستم های هیدرولیکی پیشرفته ای برای کنترل اجزای مختلف مانند تیغه برش، مخزن خاک و تنظیم ارتفاع چرخ ها بهره می برند.

• چرخ ها و محور ها

چرخ ها و محور ها نقش مهمی در حرکت و کنترل اسکریپر دارند. اسکریپر ها معمولاً با دو یا سه محور چرخ طراحی می شوند که هر کدام عملکرد خاص خود را در جابجایی و کارایی دستگاه دارند.

نحوه کار با اسکریپر

این ماشین در چهار مرحله اصلی عمل می کند که شامل :

• مرحله بارگیری

در فرآیند عملکرد این ماشین، با بالا بردن محفظه جلوی جام و قرار گرفتن تیغه های برش روی سطح زمین، خاک از سطح جدا شده و به داخل جام وارد می شود. عملیات بارگیری ادامه دارد تا ظرفیت جام پر شود.

پس از آن، تیغه برش بالا می رود و محفظه جلوی جام بسته می شود تا از ریزش مواد جلوگیری کند. در برخی پروژه‌ های معدنی، پس از عملیات بارگیری توسط این ماشین، مواد استخراجی از طریق فیدر گریزلی و سیلو به خطوط فرآوری منتقل می‌شوند.

• مرحله حمل بار

در این مرحله، خاک از زمین مورد نظر به سمت محل تخلیه منتقل می شود. در حین انتقال، محفظه جلوی جام باید بسته باشد و جام دستگاه باید از سطح زمین فاصله داشته باشد تا انتقال مواد به درستی انجام شود.

• مرحله تخلیه بار

در هنگام تخلیه، جام به ارتفاع مناسب می رسد و محفظه جلوی آن بالا می رود. سپس صفحه تخلیه کننده در قسمت عقب دستگاه حرکت کرده و باعث خروج بار از داخل جام به طور مؤثر می شود.

• بازگشت به محل خاک برداری

پس از اتمام تخلیه بار، جام این ماشین به حالت مستقیم با ارتفاع مناسب قرار می گیرد. محفظه جلوی جام بسته شده و صفحه تخلیه به انتهای دستگاه باز می گردد. سپس این ماشین به محل اولیه بازگشته و عملیات بارگیری را دوباره آغاز می کند.

مشخصات فنی اسکریپر

مشخصات فنی ماشین آلات شامل موارد زیر است :

• حجم جام ها : ۷ تا ۴۵ متر مکعب
• قدرت موتور : ۱۷۵ تا ۹۵۰ اسب بخار
• وزن ناخالص : ۲۷.۲۴ تا ۷۲.۲۲ تن
• طول دستگاه ها : ۱۰.۱۳ تا ۱۶.۱۷ متر
• عرض ماشین ها : ۲.۶ تا ۳.۹۱ متر
• سرعت : تا ۵۵ کیلومتر بر ساعت
• ظرفیت پر : ۶.۸ تا ۴۶ متر مکعب
• ظرفیت انباشته : ۸.۴ تا ۵۵ متر مکعب

سخن پایانی

در پایان، اسکریپر ماشین آلات حیاتی معدنی در پروژه های عمرانی و راه سازی هستند که با توانایی در حفر، بارگیری و حمل مواد در مسافت های متوسط، کارایی بالایی دارند. این دستگاه ها برای تسطیح زمین، ساخت جاده ها، عملیات معدن و بهسازی محیطی بسیار مفید هستند. انواع مختلف آن با طراحی های گوناگون برای شرایط مختلف زمین و پروژه ها وجود دارند. از جمله ویژگی های برجسته آن می توان به سرعت بالا، نیاز کم به نیروی انسانی و قابلیت انتقال حجم زیادی از مواد بدون تجهیزات اضافی اشاره کرد. این ماشین ها به ویژه در پروژه های برون شهری انتخاب مناسبی هستند.

سوالات متداول

1. چه تفاوتی بین اسکریپر و بولدوزر وجود دارد؟
اسکریپر علاوه بر حفاری، قابلیت جمع‌آوری، حمل و تخلیه خاک را در یک فرآیند دارد؛ در حالی‌که بولدوزر فقط برای هل دادن و تسطیح سطح زمین استفاده می‌شود. به همین دلیل، اسکریپر برای پروژه‌هایی با فواصل حمل متوسط تا زیاد اقتصادی‌تر است، اما بولدوزر در فواصل کوتاه و خاک‌های سخت کارایی بیشتری دارد.

2. چه عواملی بر انتخاب نوع اسکریپر مناسب برای پروژه تأثیر می‌گذارند؟
نوع خاک، فاصله حمل، شیب زمین، حجم عملیات و دسترسی به ماشین‌آلات دیگر از مهم‌ترین عوامل انتخاب مدل اسکریپر هستند. به‌عنوان مثال، در زمین‌های مرطوب و چسبنده بهتر است از نوع نقاله‌دار (بالابر) استفاده شود، در حالی‌که برای فواصل طولانی‌تر مدل چرخ لاستیکی گزینه‌ی بهتری است.

3. برای نگهداری و افزایش عمر مفید اسکریپر چه اقداماتی لازم است؟
بازرسی منظم سیستم هیدرولیک، بررسی سایش تیغه‌ها، روانکاری مناسب محور‌ها و تمیز نگه داشتن سیستم نقاله از اقدامات کلیدی هستند. تعویض به‌موقع فیلترها و کنترل فشار روغن نیز از فرسایش زودرس قطعات جلوگیری کرده و عمر دستگاه را افزایش می‌دهد.

4. آیا اسکریپر قابلیت استفاده در پروژه‌های شهری را دارد؟
بله، اما معمولاً در فضاهای محدود شهری استفاده از آن مقرون‌به‌صرفه نیست. صدای زیاد، ابعاد بزرگ و نیاز به فضای مانور بالا باعث می‌شود اسکریپر بیشتر برای پروژه‌های برون‌شهری یا مسیرهای باز مانند احداث بزرگراه‌ها و معادن روباز مناسب باشد.

5. چه فناوری‌هایی در اسکریپرهای مدرن به‌کار می‌رود؟
در مدل‌های جدید از سیستم‌های GPS، کنترل خودکار ارتفاع تیغه، مانیتورینگ دیجیتال سوخت و سیستم تعلیق هوشمند استفاده می‌شود. این فناوری‌ها دقت عملیات خاک‌برداری را افزایش داده، مصرف سوخت را کاهش می‌دهند و ایمنی کار را برای اپراتور بهبود می‌بخشند.