آمریکا از جمله شرکت هایی است که در زمینه طراحی و ساخت ماشین آلات فوق سنگین معدن فعالیت میکند. از جمله محصولات این شرکت کامیون های معدن سری 797 در کلاس اولترا است .کاترپیلار بهره وری ، دوام و هزینه های عملیاتی پایین کامیون های سری 797 را با ده سال سابقه حضور در چالش برانگیز ترین عملیات های استخراج معدن در جهان به اثبات رسانده است.هم اکنون به پشتوانه تجربیات حاصل از مدل های پیشین ، این شرکت مدل 797 اف مجهز به پیشرانه 4000 اسب بخاری و با قابلیت حمل 363 تن بار را به طراحی و ساخت رسانده است .این مدل ترکیبی از پیشرانه ای قدرتمند با کمترین اثرات زیست محیطی ، سیستم های کنترل و نظارت نوین ، بالاترین سطح حفاظت و ایمنی و هزینه نگهداری پایین است. اجزای تشکیل دهنده کاترپیلار سری 797 عبارتند از :
شاسی و بدنه
شاسی از اتصال 16 قطعه فولادی ساخته میشود که از این تعداد 14 قطعه با ریخته گری به صورت یکپارچه و 2 قطعه با روش پرس داغ (( Forging ساخته میشوند. به منظور افزایش انعطاف پذیری و ضربه پذیری شاسی به خصوص در شرایط دمایی پایین در ساختار آن از فولاد نرم یا (Mild steel ) نیز استفاده شده است .تمامی قطعات پس از بازرسی اولیه ، در چند مرحله توسط جوشکاران ماهر و جوشکاری عمیق روباتیک به یکدیگر متصل میشوند. پس از شکل گیری شاسی، نقاط جوشکاری شده به روش اولترا سونیک مورد بررسی و ارزیابی قرار میگیرند تا کوچکترین مشکل احتمالی در جوشکاری مشخص و رفع شود. مهمترین بخش بدنه کامیون قسمت حمل بار آن است که از صفحات فولادی تقویت شده با تیر های افقی و عمودی ساخته شده و مقاومت فوق العاده ای در برابر ضربه ، خوردگی و ساییدگی دارد.سایر بخش های بدنه قاب رادیاتور ، کابین و بخش های کناری را شامل میشود. شرکت کاترپیلار چهار طراحی مختلف برای بدنه کامیون 797 اف در نظر گرفته که متناسب با شرایط عملیاتی ، توسط خریدار قابل انتخاب است. هر کدام از طرح ها ویژگی هایی همچون تقویت و تغییر ابعاد ، افزایش و یا کاهش ظرفیت حمل بار را در پی دارند.
پیشرانه
قلب تپنده کاترپیلار 797 اف ، پیشرانه دیزل چهارزمانه مدل C175-20 ACERT با 4000 اسب بخار (2983 کیلو وات) قدرت ناخالص است. این پیشرانه 20 سیلندری به چهار عدد توربوشارژ با خنک کننده پسین هوا به هوا (air-to-air aftercooler) و سیستم سوخت رسانی ریل مشترک با کنترل الکترونیکی مجهز است. کنترل الکترونیکی سیستم سوخت رسان ، بازده پیشرانه را افزایش و مصرف سوخت و آلایندگی آن را کاهش میدهد. پیشرانه 20 سیلندری C175-20 ACERT با حجم 106 لیتر ، 450 اسب بخار قویتر از پیشرانه 24 سیلندری 3524B با حجم 117 لیتر است که این مسئله به خوبی گویای افزایش قابل توجه بازده این پیشرانه در مقایسه با مدل های قبلی است. پیشرانه C175-20 ACERT به سیستم نظارت و کنترل کامپیوتری موتور موسوم به ADEM™ A4 نیز مجهز شده که قدرت پردازشی آن 50 مرتبه از سیستم های پیشین بیشتر است. سیستم ADEM™ A4 دارای حسگر هایی در بیش از 30 نقطه بحرانی پیشرانه است و توانایی کنترل بیش از 100 پارامتر موتور را دارد. این سیستم امکان عیب یابی پیشرانه در کمترین زمان ممکن را فراهم میکند.
سیستم انتقال قدرت
سیستم انتقال قدرت در کامیون 797 اف از یک مبدل گشتاور با قفل کلاچ ، سیستم کنترل الکترونیکی فشار کلاچ ، جعبه دنده سیاره ای هشت دنده با کنترل کامپیوتری و چندین چرخ دنده تعدیل کننده نهایی تشکیل میشود که قدرت موتور را به محور عقب منتقل کرده و قدرت پایدار و سرعتی معادل با 67.6 کیلومتربر ساعت (42مایل) را برای کامیون فراهم میکنند.
سیستم ترمز
کاترپیلار 797 اف دارای سیستم ترمز با ترکیبی از ترمز اصلی ، ثانویه و پارکینگ است. ترمز چرخ های جلو هر کدام از 10 صفحه و ترمز چرخ های عقب هر کدام از 15 صفحه فولادی تشکیل شده اند. در هنگام ترمز فاصله بین صفحات کاهش یافته و با اصطکاک ایجاد شده بین آنها عمل توقف کامیون صورت میگیرد. سطح اصطکاک بین صفحات ترمز در حدود 51250 اینچ مربع است . به منظور جلوگیری از ساییدگی صفحات ترمز از مقدار زیادی روغن استفاده میشود که علاوه بر پوشش فاصله بین صفحات و جلوگیری از ساییدگی ، گرمای حاصل از اصطکاک صفحات را جذب کرده و آن ها را خنک نگه می دارد..ترمز پارکینگ از نوع هیدرولیکی بوده و دارای مکانیزم رها سازی خودکار است. این ترمز در هر چهار چرخ کامیون تعبیه شده و امکان توقف آن در سطوحی با شیب 15 درصد را فراهم میکند. علاوه بر این ، کاترپیلار 797 اف به سیستم کنترل الکترونیکی ترمز ها نیز مجهز است که نیروی ترمز را به نسبت سرعت و وزن کامیون تنظیم میکند.
سیستم تعلیق
با توجه به وزن زیاد و ظرفیت حمل بار فوق العاده کامیون ، سیستم تعلیق هیدرولیکی برای آن در نظر گرفته شده است. اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده. هر کدام از جک های بکار رفته در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه کامیون که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک مجرای تنگ بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.
کابین اپراتور
کابین اپراتور از طراحی ارگونومیک بهره میبرد. پنل کنترل و پدال ها بالاترین سطح دسترسی را دارند و صندلی ها از تعلیق بادی برخوردار هستند. علاوه بر این کابین دارای سیستم تهویه مطبوع است که رطوبت و دمای آن را همواره در سطح مطلوب نگه می دارد. از جمله نکات مد نظر قرار گرفته در طراحی کابین میزان صدای داخل آن است که به 76 دسی بل محدود شده است. در کابین دو نوع نمایشگر آنالوگ و دیجیتال چند منظوره نصب شده است که نمایشگر های چند منظوره وظیفه نمایش اطلاعات تخصصی را برعهده دارند.
سیستم های کنترل و نظارت
با توجه به ابعاد کامیون که دید راننده را بسیار محدود میکند استفاده از سیستم های نظارتی کمکی ، ضروری است . از این رو در کاترپیلار 797 اف دوربین هایی در قسمت های مختلف بدنه نصب شده است تا راننده نظارت کاملی بر اطراف داشته باشد. علاوه بر دوربین ها از یک سیستم راداری نیز به منظور کشف موانع و اجسام در نزدیکی کامیون استفاده میشود که اطلاعات راننده از محیط اطراف را به حداکثر میرساند .
یکی دیگر از سیستم های پیشرفته نصب شده بر کاترپیلار 797 اف ، سیستم نظارتی VIMS™ است. ورودی این سیستم از حسگر هایی است که درقسمت های مختلف کامیون نصب شده و خروجی آن اطلاعاتی است که در صفحه نمایشگر موجود در کابین برای اپراتور نمایش داده میشود. از جمله قابلیت های این سیستم نمایش لحظه ای 10 پارامتر ، نمایش وزن بارگذاری شده و ثبت اطلاعات عملیاتی کامیون است.سیستم نظارتی VIMS™ در صورت بروزکوچکترین مشکل در عملکرد سیستم های کامیون ، اپراتور را در جریان میگذارد.
سوخت ، مایع خنک کننده و روغن
کاترپیلار 797 اف دارای مخزن سوختی با ظرفیت 3785 لیتر (1000 گالون) است . این کامیون به 1160 لیتر مایع خنک کننده موتور ، 319 لیتر روغن برای محفظه میل لنگ ، 1176 لیتر روغن برای دیفرانسیل ، 355 لیتر روغن برای سیستم هیدرولیکی فرمان(شامل مخزن) ، 629 لیتر روغن برای مبدل گشتاور و جعبه دنده و 1670 لیتر روغن برای ترمز ها نیاز دارد.
تایر
کاترپیلار 797 اف از شش حلقه تایر رادیال مدل Michelin 59/80R63 XDR استفاده میکند. این تایر ها با ارتفاع 4.028 متر ، عرض 1.48 متر و وزن 5300 کیلوگرم ، بزرگترین تایر ها در جهان هستند. لازم به ذکر است که هر حلقه از این تایر ها تا سال 2009 قیمتی معادل با 42500 دلار داشته است.
ساخت و منتاژ
پیشرانه توسط شعبه کاترپیلار لافایت واقع در ایالت ایندیانا ساخته و سپس به شعبه کاترپیلار واقع در ایلینوی منتقل میشود. تایر ها توسط شرکت میچلین آمریکای شمالی واقع در لکسینگتون کارولینای جنوبی ساخته و به محل مورد نظر خریدار ارسال میشوند. کابین راننده و تمامی سیستم های مرتبط با آن توسط شرکت برگ استورم واقع در ایالت ایلینوی ساخته میشود. هر کابین توسط یک تکنسین در مدت چهل ساعت منتاژ میشود. قسمت های مختلف بدنه 797 اف در شعبه کاترپیلار مکزیک واقع در مونتری ساخته و به محل مورد نظر خریدار ارسال میشود. قطعات شاسی توسط صنایع ریخته گری Amite واقع در ایالت لوئیزیانا ساخته میشود. کوچکترین قطعه ریخته گری شده 230 کیلوگرم و بزرگترین قطعه ریخته گری شده 5400 کیلوگرم وزن دارد. قطعات شاسی پس از ساخت به شعبه کاترپیلار واقع در ایلینوی منتقل شده و منتاژ میشوند.
حمل و نقل
با توجه به ابعاد و وزن بسیار زیاد کاترپیلار 797 اف ، انتقال آن به صورت یکپارچه امکان پذیر نیست . از این رو کامیون را به صورت بخش های جداگانه به محل معدن حمل میکنند. برای حمل پیشرانه ، شاسی و محور ها به شش الی هفت تریلر و برای حمل قسمت حمل بار به یک تریلر نیاز است. علاوه بر این برای حمل شش حلقه تایر به دو تریلر و برای حمل سایر بخش های بدنه به چهار تریلر نیاز است.
منتاژ نهایی
منتاژ نهایی کاترپیلار 797 اف توسط متخصصین شرکت کاترپیلار در محل معدن صورت میگیرد. پیش از اتصال بدنه به شاسی ، ابتدا باید تمامی قسمت های بدنه به یکدیگر متصل شوند که این کار توسط یک تیم آموزش دیده در مدت هفت الی 10 روز انجام میشود. اتصال تمامی قطعات و منتاژ نهایی توسط تیم هفت نفری از متخصصین با سه شیفت کار در هفت روز هفته به مدت 20 روز طول میکشد.
قیمت
هر دستگاه کاترپیلار 797 اف قیمتی معادل با 5 میلیون دلار دارد. لازم به ذکر است که نصب سیستم های اضافی مورد نظر خریدار بر قیمت کامیون می افزاید.
عمر کاری
به جز شاسی ، تمامی اجزای کامیون 797 اف قابل تعویض هستند و چنانچه شرایط نگهداری از کامیون مطلوب باشد عمر کاری در حدود 20 سال خواهد داشت .
ترجمه ، تالیف و تنظیم: Goebbels
هرگونه کپی برداری از این مطلب ، تنها با درج لینک CentralClubs به عنوان منبع و نویسنده مجاز میباشد.
شماره دهم - تیرماه 1391 (بر روی تصویر کلیک نمائید)