قدرت اصیل یانکی در برابر سرسختی سامورایی!

در طی سالیان، لودرهای غول آسا حس هایی همچون دلهره و افتخار، تحسین و کنجکاوی را در علاقمندان به صنعت ماشین آلات بر انگیخته اند، ماشین آلاتی که بدلیل قدرت فوق العاده زیاد و بازدهی قابل توجه، عضو ثابت معادن  کشور بوده اند. هر دو برند پر آوازه و شناخته شده سازنده ماشین آلات در طراحی این دسته از ماشین آلات سابقه زیادی دارند. کاترپیلار و کوماتسو رهبران این بازار هستند که ابداعاتشان الهام بخش شرکت های جوان تر بوده است. به این بهانه، در صفحه مقایسه این شماره از ماهنامه ماشین سنگین به بررسی لودر 992K محصول کاترپیلار در کنار WA900-3E0 محصول کوماتسو در زمینه های موتور، هیدرولیک و ادوات کاری، سیستم انتقال قدرت و امکانات کابین و سیستم های کنترل عملکرد میپردازیم.

موتور

لودر WA900-3EO ژاپنی از یک موتور12 سیلندر ساخت کوماتسو با مدل SAA12V140E-3 بهره میبرد که قدرت 856 اسب بخار را برای انجام مسئولیت های کاری در اختیار کاربر قرار میدهد. این موتور با سیستم سوخت رسانی ریل مشترک مخصوص ماشین آلات سنگین طراحی و تولید شده است. از لحاظ میزان آلایندگی، سامورایی چندان اعتنایی به نگرانی های محیط زیستی نداشته و به TIER 2 قناعت کرده است. گرچه از لحاظ قدرت و گشتاور تولیدی بواسطه مبدل گشتاور بزرگ، در نوع خود یک هیولا محسوب میشود. این موتور آب خنک بصورت مصنوعی و با کمک یک توربوشارژر تنفس میکند، هوای ورودی موتور از یک افترکولر هواخنک عبور کرده و با تراکم قابل توجه به محفظه احتراق ارسال میگردد. 30 لیتر حجم جابجایی با حداکثر دور نامی 2050 دور بر دقیقه، بوسیله یک فن مکانیکی خنک و همیشه آماده به کار قرار میگیرد. تزریق در این موتور به صورت مستقیم انجام میگیرد.

لودر 992K آمریکایی با دو مدل موتور که بر روی کاغذ ضعیف تر از موتور رقیب ژاپنی هستند به بازار معرفی است. موتور CAT C32 ACERT در دو مدل TIER 2 و TIER 4 که هر دو 814 اسب بخار قدرت تولید میکنند. شماره سریال مدل های TIER 2 با عدد 880 و مدل هایی با موتور TIER 4 با حروف ZMX آغاز میشود. موتور با 32.1 لیتر حجم جابجایی دارای سیستم تنفس مصنوعی هواخنک مشابه رقیب ژاپنی است. نسخه TIER 4 این موتور، دارای سیستم کاهش آلودگی گازهای Nox و مخزن کاتالیست میباشد. سیستم تزریق سوخت طراحی شده کاترپیلار و کنترل شده با کامپیوتر است که بازدهی بالا در عین کاهش مصرف سوخت را بهمراه دارد.

هیدرولیک و ادوات کاری

سامورایی در قسمت تجهیزات هیدرولیک و فرمان دارای دو پمپ پیستونی است. یک پمپ با حداکثر دبی 315 لیتر بر دقیقه که باید جوابگوی جک های قطور فرمان باشد و پمپ دیگر با حد اکثر دبی 415 لیتر بر دقیقه که روغن مورد نیاز برای کاربری ادوات کاری را فراهم می کند. فرمان در این لودر غول آسا بصورت تمام هیدرولیکی عمل کرده و 40 درجه در هر جهت زاویه ایجاد میکند، که حداقل شعاع دور زدن 9.2 متری را (از چرخ بیرون پیچ) فراهم میکند. فشار کاری هر دو سیستم هیدرولیکی 350 بار است که برای حفظ قدرت و چالاکی چنین هیولایی ضروری بنظر میرسد. یک شیر کنترل اسپولی برای بوم حالت های بالابر، حرکت به سمت پایین و شناوری را فراهم میکند. اسپول باکت نیز در وضعیت های بدون حرکت، جمع کن و خالی کن را در اختیار کاربر قرار میدهد. مجموع تجهیزات هیدرولیک زمان های قابل قبول 11.2 ثانیه برای بالا آوردن کامل بوم، 2 ثانیه برای خالی کردن باکت (در حالت کاملاً پر از مواد) و 4.8 ثانیه برای پایین آوردن خالی بوم را در اختیار می گذارد. 725 لیتر روغن برای عملکرد مناسب چنین سیستم هیدرولیک عظیمی، در مخزن آماده به کار نگه داشته میشود.

ادوات کاری لودر 992K با فشاری کمتر از  لودر WA900-3E0 کار میکنند، فشاری معادل 310 بار. دو پمپ اصلی این لودر، که از نوع زاویه گیر بوده و تولید روغن را بر اساس نیاز دستگاه تنظیم میکنند، حداکثر 512 لیتر بر دقیقه تولید می نمایند. مجموع سیستم های هیدرولیکی دستگاه منجر به زمان 9.4 ثانیه برای بالابر بوم (با بار نامی)، 1.8 ثانیه برای خالی کن باکت (با بار نامی)، 3.7 ثانیه برای پایین آوردن بوم (درحالت باکت خالی) شده اند که در مقایسه با سامورایی، زمان بهتری را بدلیل دبی بالاتر پمپ های هیدرولیکی ایجاد کرده است. سیستم کنترل پمپ های هیدرولیکی از نوع کنترل مثبت است، به این معنی که دبی پمپ در حداکثر قرار دارد، مگر اینکه سیگنالی مبنی بر عدم استفاده از ادوات به پمپ هدایت شود، در این حالت زاویه پمپ کم شده و میزان روغن هدایت شده به سیستم کاهش می یابد. این سیستم که PFC (POSITIVE FLOW CONTROL) نام دارد استانداردهای سرعت، قدرت و عملکرد را در این کلاس لودرهای سنگین جابجا نموده است. با بکارگیری این سیستم میتوان اطمینان حاصل نمود که میزان دبی خروجی پمپ هیدرولیک کاملاً با میزان تحریک اهرم های کار توسط کاربر متناسب است. از جمله مزیت های این سیستم:

• • 5 درصد کاهش میزان مصرف سوخت
• • پاسخ سریع تر سیستم هیدرولیک، که حس مساعدتری از کنترل شرایط کار را برای کاربر فراهم میکند.
• • افزایش راندمان و کاهش حرارت تولیدی

سیستم انتقال قدرت

سیستم های هیدرو دینامیک انتقال قدرت جواب خود را برای لودرها در تمامی دامنه کاری پس داده اند. دو دستگاه مورد بحث نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در هر دو دستگاه از سیستم هیدرودینامیک برای انتقال قدرت استفاده شده است. در طراحی غول آسیایی از یک مبدل گشتاور 3 عضوی، تکفاز و تک مرحله ای استفاده شده است، مبدلی که گشتاور و دور موتور را تنظیم و به گیربکس فول پاورشیفت خورشیدی دارای سه سرعت در دو جهت جلو و عقب  منتقل میکند. سرعت در جهت جلو حداکثر 17.4 و در جهت عقب حداکثر 17.6 کیلومتر بر ساعت میباشد. برای چنین هیولایی استفاده از سیستم چهار چرخ محرک بدیهی بنظر میرسد. نیروی موتور پس از تبدیل در مبدل گشتاور و گیربکس، به محرک های نهایی فرستاده شده و در آنجا نیز پس از افزایش به لاستیک ها منتقل میشود. ترمز های تر هیدرولیکی دستگاه ایمنی لازم را همراه با اطمینان فراهم نموده و در زمان پارک نیز ترمز خشک قابل فعالسازی است. شیر تعدیل کننده در گیربکس WA900-3E0 از نوع کاملاً الکترونیکی است که بر اساس دور موتور، میزان بار روی سیستم و موقعیت دسته دنده تعویض نرم دنده ها را تضمین میکند. عملکرد KICK-DOWN مانند اکثر لودر های امروزی در این دستگاه نیز تعبیه شده است، به کمک آن میتوان تنها با فشار یک دکمه از دنده دو به یک کاهش سرعت داد تا در شروع عملیات حفاری، حداکثر قدرت در دسترس باشد. هنگام معکوس شدن جهت حرکت، افزایش دنده بصورت خودکار اتفاق می افتد. مجموع این دو عملکرد به افزایش قدرت برش و کاهش زمان سیکل کار منجر میشود. دکمه HOLD که بر روی اهرم های کنترل ادوات قرار دارد، امکان قفل کردن گیربکس در حالتی که حالت خودکار فعال باشد و دنده 3 درگیر شده باشد را فراهم میکند. موقعیت اهرم های کنترل جهت و سرعت در سمت چپ فرمان، کنترل خوبی را برای کاربر ایجاد می کند. عملکرد CUT-OFF نیز مانند سایر لودر ها در این دستگاه نیز موجود است، با این تفاوت که فشار فعال شدن سیستم (آزاد شدن موتور از بار گیربکس) توسط کلیدی که در صفحه سمت راست قرار دارد قابل تنظیم میباشد. کاربر بایست بر اساس شرایط کار این فشار را بگونه ای تنظیم کند که کارایی دستگاه و سرعت بارگیری در حداکثر ممکن قرار گیرد. تنظیم می تواند بین دو حالت H و L صورت پذیرد، حالت H برای زمان حفاری و حالت L برای بارگیری در دامپتراک مورد استفاده قرار می گیرد.

صحبت در مورد نبوغ بکار رفته در سامورایی گرچه طولانی شد، اما نباید فراموش کرد که کاترپیلار بهترین سیستم های انتقال قدرت را از قدیم الایام طراحی و تولید کرده است. سیستم انتقال قدرت یانکی عظیم الجثه نیز مانند WA900-3E0 از نوع پاورشیفت کنترل شونده توسط الکترونیک است که 3 سرعت را در دو جهت عقب و جلو در دسترس قرار میدهد. سیستم KICK-DOWN در حالت دور آرام در این دستگاه ابداع و تعبیه شده است. دیگر ابداع کاترپیلار در این لودر سیستم ICTC (IMPELLER CLUTCH TORQUE CONVERER) است که تعادل هیدرولیکی را میان حفاری و تخلیه بار فراهم میکند، این تعادل به کاربر اجازه میدهد با اندکی رها کردن پدال سمت چپ (ترمز) نیروی برش لودر را از طریق کاهش فشار کلاچ تعبیه شده در ایمپلر، افزایش دهد. وقتی پدال از نیمه بیشتر فشرده شود، حداقل قدرت برش انتخاب شده و ترمز ها نیز فعال میشوند. دیگر نکته جذاب در سیستم انتقال قدرت یانکی، قابلیت DIRECT DRIVE با استفاده از لاک آپ است، سیستمی که با یکپارچه شدن مبدل گشتاور، امکان حرکت دستگاه در هنگام پیاده روی با سرعت های بالاتر را فراهم می کند. با استفاده از این سیستم، حداکثر سرعت حرکت دستگاه در جهت جلو به 22.8 و در جهت عقب به 24.8 کیلومتر بر ساعت میرسد، که بسیار بالاتر از حداکثر سرعت قابل دسترس برای سامورایی است.

امکانات کابین و سایر سیستم های کنترلی

وقتی پای غول ها در میان باشد، اهمیت سیستم های کنترل کننده این حجم عظیم از قدرت افزایش می یابد. سیستم کنترل کننده بالاترین و پایین ترین موقعیت باکت در WA900-3E0 این امکان را برای کاربر فراهم میکند که با توجه به دامپتراک مورد استفاده، تنظیمات لازمه را از طریق کلیدهای مربوطه تنظیم و با خیال راحت به کار با راندمان بیشتر بپردازد. امکان سفارشی سیستم AJSS نیز مانند لودر کوچکتر ساخت کوماتسو در این دستگاه نیز وجود دارد، اهرمی که سیستم فرمان را با سهولت بیش از پیش کنترل میکند. کلید ها و طراحی ارگونومیک این اهرم رویای هر کاربریست. بازخور وضعیت سیستم فرمان به اهرم منتقل میشود، تا حس بهتری از موقعیت دقیق چرخ ها به کاربر منتقل شود. دکمه های افزایش، کاهش و تغییر جهت حرکت در کنار دکمه بوق بر روی این اهرم تعبیه شده اند. به یمن استفاده از مواد ایزوله کننده، کابین ساکت و آرام حتی در پر سر و صدا ترین سایت های کاری در این دستگاه تعبیه شده است که ارتعاشات و ضربات توسط دمپر های آن به خوبی جذب می شوند. صندلی کاربر نیز در این دستگاه با یک سیستم تعلیق هوا ارائه شده که راحتی کاربر را پس از ساعت ها کار سخت حفظ می نماید. کابین در تطابق با استاندارد های ISO 3471 و ISO 3449 دارای محافظت ROPS و FOPS میباشد که برای مقتضیات کار در صنعت امروز بدیهی و لازم به شمار میرود. صفحه نمایش عددی ساده ای نیز برای مدیریت زمان های سرویس دستگاه در داخل کابین تعبیه شده است.

992K کابینی مانند تخت پادشاهی دارد، جایگاهی برای نفر اضافه در داخل کابین در کنار صندلی کاملاً ارگونومیک برای کاربر جدای از کارایی و راحتی، نمای متفاوت و خلاقانه ای را ارائه میکند. جای آرنج بسیار راحت برای کاربر تعبیه شده و در کنار فضای بزرگ در اختیار او باعث میشود حتی در شیفت های طولانی کار، احساس خستگی با وی کاملاً بیگانه باشد. سیستم تهویه از پس این فضای بزرگ بخوبی بر می آید. ارتعاشات، نویز و گرد و غبار امکان عبور از سیستم های ایزوله کننده کابین را پیدا نخواهد کرد زیرا هوای داخل کابین مقداری فشار بیشتر از جو را فراهم کرده است. سیستم های الکترونیکی دستگاه کاملاً مجتمع شده اند، امری که برای شرکتی چند منظوره که برای طراحی و ساخت تمامی اجزاء اصلی دستگاه کاملاً خودکفاست اصلا دور از ذهن نیست. سیستم VIMS (VITAL INFORMATION MANAGEMENT SYSTEM) با واسط کاربری راحت تر بروز شده و اطلاعات بیشتری از جزئیات عملکردی و فنی دستگاه را از طریق نمایشگر در اختیار افراد مسئول قرار می دهد. سیستمی که از سال 1990 بر روی لودرهای کاترپیلار نصب شده و بمرور ارتقاء پیدا کرده است. 10 حالت اختصاصی تنظیمات برای کاربران دستگاه در شیفت های مختلف کاری وجود دارد، حالتی سفارشی که در خودروهای لوکس به چشم میخورد. این حالت های اختصاصی شامل وضعیت نمایشگر و تنظیمات فنی دستگاه میشود که بسادگی و بسرعت از طریق نمایشگر قابل فراخوانی میباشد. سیستم KICK-OUT خودکار میتواند ارتفاع خالی کردن بار را شناسایی و با سرعت بیشتر به افزایش راندمان کار بیانجامد. این سیستم وقتی ارتفاع بارگیری و حفاری قابل شناسایی و ثابت باشد، از طریق دکمه های بالا سمت چپ کاربر قابل تنظیم است. از دیگر سیستم های خلاقانه به کار رفته در 992K نسخه سوم سیستم کنترل میزان بارگیری است که به کاربر اجازه میدهد تا میزان بارگیری انجام شده برای دامپتراک های مختلف را بر اساس میزانن جابجایی بار توسط آنها ثبت و گزارش های خوبی ارائه دهد. این سیستم برای وزن کشی در حال بارگیری طراحی شده و تا 1000 دامپتراک میتوانند در یک طبقه بندی 25 گانه، نوع مواد جابجا شده را به خود اختصاص دهند. این اطلاعات برای تهیه گزارش های دقیق عملکرد بسیار مفید و کاراست.

جدول مقایسه

--برای مشاهده سایر مقالات، اینجا را کلیک کنید.