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기술사 공부

굴삭운반 기계의 종류 및 구조와 특징

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1> 도저

등판 능력이 좋다

나쁜 지형에서도 강력한 굴삭 성능

접지압이 낮은 압력하에서도 작업을 수행

1) 불도저: Blade 상하 작동

2) Angle 도저: 삽의 각도를 트랙터 빔에 대해서 25~30도로 조정, 수직중심선에서 토사를 좌우로 운반

3) 틸트 도저: 삽의 각도를 수평면 기준으로 좌,우로 각각 15cm 정도 경사를 주어 작업함 (한쪽은 낮고 다른한쪽은 높게 기울어진 토공판이 장착됨)

4) U 블레이드 도저: 베토판 모양이 U형으로 흐트러진 흙, 석탄등 경량물 대량처리에 적합

5) 레이크 도저: 배토판 대신 Rake형 부속물 장착, 농지 개간시 나무뿌리를 뽑고, 도로, 댐 공사시에 운반된 흙속에서 큰돌을 골라내는 작업에 사용

6)  V 플로우 도저: V형 플로우 장작으로 제설 작업에 적합

7) 접지압과 작업능력

  • 접지압 P = 트랙터 총중량(운전중량) / 접지면적 = 트랙터 총중량(운전중량) / ZWL
  • Z: 트랙의 수
  • W: 트랙슈폭
  • L: 트랙터 접지길이 (궤도 텁블러 중심간 거리 l 과 무한궤도 높의 h의 0.35배 해당길이의 합)
  • 총중량: 기계에 규정량의 냉각수 및 오일을 채우고 연료를 만재하고, 운전원 1명 탑승시 중량
  • 작업능력 Q = 60 x q x f x E x e / Cm (m3/hr)
  • Q: 1시간 작업량 m3/hr
  • q: 1회의 토공량 m3 (버킷용량)
  • f: 토량 환산계수
  • E: 작업휴율
  • e: 운반거리계수
  • Cm: 1회 사이클 시간(Min) = L/V1 + L/V2 + t (L: 작업거리, V1: 전진주행속도, V2: 후진주행속도, t: 기어변환시간)

2> 리퍼

지면이 견고하여 토공판으로는 굴삭하기 곤란하거나, 암이 균열되어 있어 발파로 곤란한 암석의 파쇄 또는 아스팔트 노반의 파쇄 굴삭 작업에 사용, 대형 tractor계의 후부에 장착.

3> 타워 에스카베이터

하천의 한쪽에 주탑을 세우고, 반대쪽에 앙카를 두고 줄로 연결한 다음, 버켓이 상하로 조작되게 하여 굴삭하고, 끌어당겨 부리고, 다시 작업하는 식으로 굴삭 및 골재의 채취에 사용

4> 스크레이퍼

단독으로 절삭, 운반, 적재, 배토, 깔기, 다짐의 6개 작업을 일관성 있게 연속적으로 하는 기계로서 광법위한 운반거리(50~5000km) 를 가지고 있으며, 도로 및 댐건설, 단지조성 등의 공사에 많이 사용한다.

5> 로더

1) 프론트 엔드 로더: 트렉터 앞쪽에 장착된 버켓에 의하여 굴삭 및 적재 작업을 하는 가장 일반적인 형식

2) 오버헤드 로더: 트랙터의 앞쪽에서 버킷에 취급재료를 담은 후 그 버킷을 운전원 머리위로 통과시켜 로더 뒤쪽 운반기계에 적재하는 형식 ( 협소한 장소에 적합)

3) 싸이드 덤프 로더: 버킷을 옆 방향으로 경사지게 하여, 사토하는 형식으로 운반기계와 병렬로 작업 가능, 협속한 작소에 사용

4) 스윙로더: 직진 자세에서 리프트 암을 왼쪽이나 오른쪽으로 선회시킬수 있는 형태

5) 투 웨이 로더: 트랙터 전면에는 적재용 버킷, 후면에는 유압식 백호 또는 셔블을 장작하여 굴삭과 적재작업을 동ㅇ시에 할수 있게 함 (도로 보수, 농수로 개량용에 사용함)

6> 굴삭기

1) 부수장치에 의한 분류

  • 파워 셔블: 기계 위치보다 높은 장소의 굴삭에 적합하고 붐이 튼튼하므로, 단단한 토질의 굴삭이 가능
  • 드레그 라인: 기계 위치 보다 낮은 장소의 굴삭에 적합하고, 하천, 수중굴착에 적합
  • 백호: 기계 이치보다 낮은 장소 굴삭에 적합, 구조물 기초 굴삭에 적합
  • 크램셀: 기초 및 우물통등의 좁은 장소의 깊은 굴삭, 높은 장소의 적재 작업에 적합, 단단한 지반은 곤란함
  • 크레인: 버킷 대신 훅을 장착, 중량물을 들어올리는 기계장치
  • 파일 드라이버: 크레인 본체에 장착된 붐에 장치되는 항타용 기구로 말뚝을 박는데 사용

2) 굴삭기의 시간당 작업량

  • Q = 3600 x q x k x f x E / Cm
  • Q: 시간당 작업량 m3/hr
  • q: 버킷 용량
  • k: 버킷 계수
  • f: 토량환산계수
  • E: 장비효율 (작업효율 = E1 (작업능률계수) x E2 (작업시간율)
  • Cm: 1회 사이클 시간 (Sec)

3) 굴삭기의 사이클 타임 (Sec)

  • Cm = ml + t1 + t2
  • m: 버킷 크기에 따른 계수 (sec/m)
  • l: 버킷 행정거리
  • t1: 버킷에 흙을 적재하는 시간
  • t2: 변속 및 대기시간

4) 구조 및 기능

  • 원동기(엔진): 굴삭이라는 중작업을 하는데 필요한 토크의 변동, 충격에도 안정한 능력을 발휘하는 동력원
  • 동력 전달 장치: 디퍼, 셔블, 붐의 호이스트, 선회, 주행, 밀어내기, 끌어넣기 동작을 전달
  • 조종 장치: 클러치 레버와 브레이크 페달에 의함
  • 권상장치: 권상용 글러치 레버를 넣으면 와이어 로프가 드럼에 감기면서 디퍼 혹은 버킷이 올라감
  • 밀어내기/ 끌어넣기 장치: 밀어내기 클러치를 넣고 드럼을 회전시키면 와이어 로프는 감겨지고, 디퍼핸들을 앞으로 하면 밀어내기 작동을 함
  • 선회 및 주행 장치: 선회와 주행용의 클러치 레버는 하나뿐이므로 동시에 사용할 수 없고 선회 장치의 좌우 선회가 주행장치에서는 전진 혹은 후진으로 된다.

굴삭기 취급시 주의사항

  • 버킷 용량은 조합하는 운반기계의 적재 용량을 고려하여 선정한다.
  • 파쇄석은 적재시 대용량의 버킷에 유리
  • 단단한 지반 굴삭시 대형 쇼벨이 유리
  • 시간당 작업량이 많이 필요함으로 대형 쇼벨이 유리
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