מבנה המלגזה ועקרון העבודה
נושא זה ידון בעיקרון העבודה של מלגזות. מבוסס על "מדריך לבטיחות מלגזות" שפורסם על ידי טיילור, יצרנית מלגזות-כבדה בארצות הברית:
רוב המלגזות הן מלגזות נגד איזון, כמו נדנדה, ולכן יש למצוא תחילה את מרכז הכובד של המטען. מרכז הכובד הזה נקרא מרכז העומס, ואורכו הוא מחצית מאורך המזרן. לדוגמה, אם מידות המזרן הן אורך (d) 1000 מ"מ ורוחב (w) 1200 מ"מ, מרכז העומס הוא 500 מ"מ.
מרכז העומס של מלגזה הוא לרוב 500 מ"מ או 600 מ"מ, אז כדי לדעת את מרכז העומס הסטנדרטי של מלגזה, עליך למצוא אותו בגיליון המפרט של המלגזה או בשרטוט המלגזה. נפח מלגזה מתייחס לערך העומס המרבי של המלגזה להעמסה, פריקה וטיפול בסחורות, שתוכנן על סמך החוזק המבני של כל חלק, הלחץ של המערכת ההידראולית ויציבות. היציבות של מלגזה מאוזנת פשוט מבוססת על עקרון המנוף (נדנדה). בתנאים קריטיים, כאשר מופעל כוח קטן על צד העומס, המלגזה תסתובב קדימה. בתכנון רכב, מקדם בטיחות של 1.4 מוגדר בדרך כלל כדי להבטיח פעולה בטוחה של מלגזות. עקומות עומס מציגות את הקשר בין העומס המותר למרכז העומס; הפעלה בטווח הערכים על עקומת העומס יכולה למנוע תאונות. מרכז העומס משפיע ישירות על משקל העומס. מרכז עומס קצר ממרכז העומס הסטנדרטי אינו משפיע על משקל העומס, אך מרכז עומס ארוך ממרכז העומס הרגיל מקטין את משקל העומס.
לדוגמה, אם מרכז העומס של מטען הוא 400 מ"מ, אך מרכז העומס הסטנדרטי הוא 500 מ"מ, משקל העומס לא יושפע. עם זאת, אם מרכז העומס הוא 600 מ"מ ומרכז העומס הסטנדרטי הוא 500 מ"מ, משקל העומס יקטן. מלגזות המונעות במנוע-, הידועות גם כמלגזות בעירה פנימית, משתמשות בדיזל, בנזין או בגז דלק נוזלי כדלק ומופעלות על ידי מנוע. כושר הטעינה שלהם נע בין 0.5 טון ל-45 טון. הם מסווגים בדרך כלל כמלגזות בעירה פנימית מאוזנת, מלגזות מכולות (-טעינה קדמית) ומלגזות העמסה- צדדית. מלגזות מסווגות בדרך כלל לשלושה סוגים: מלגזות איזון נגד, מלגזות מכולות (-העמסה קדמית) ומלגזות העמסה- צדדית. אלה משתמשים במנועי דיזל כמקורות כוח ובעלי יכולת עומס של 3.0 עד 6.0 טון. המזלגות מותקנים בצידי המלגזה, ומאפשרים העמסת סחורות- ישירה, מה שהופך אותם לשימוש בעיקר להרמת פריטים ארוכים ודקים כגון מקלות עץ ומוטות פלדה.
אמנם ישנם סוגים רבים של מלגזות, אך כולן מורכבות בעצם מארבעה חלקים עיקריים: יחידת הכוח, השלדה, החלקים הפועלים ומערכת החשמל. הבדלים במבנה ובמיקום ההתקנה של ארבעת החלקים הללו מביאים לסוגים שונים של מלגזות.
מלגזות נגד איזון הן הסוג הנפוץ ביותר של מלגזות. כעת נדון בהרכבו של כל חלק באמצעות מלגזה מסוג זה כדוגמה.
01 יחידת כוח
יחידת הכוח של מלגזה מספקת כוח לחלקי העבודה של המלגזה לצורך טעינה ופריקה של סחורה ולהפעלת השלדה הגלגלית. בדרך כלל הוא מותקן בחלק האחורי של המלגזה ומשמש גם כמשקל נגד.
מלגזות חשמליות משתמשות בסוללות ובמנועים מסדרת DC. מאפייני ההנעה שלהם קרובים ביותר לדרישות של מאפיינים רכים של כוח קבוע, וביצועי המתיחה שלהם עדיפים על אלו של מנועי בעירה פנימית. בנוסף, הוא פועל בצורה חלקה ושקטה, אינו פולט אדי פליטה, קל לתחזוקה ופשוט לתפעול; עלויות התפעול נמוכות, וחיי השירות הכוללים של הרכב ארוכים. החסרונות כוללים: צורך בציוד טעינה, השקעה ראשונית גבוהה, זמן טעינה ארוך (בדרך כלל 7-8 שעות, טעינה מהירה 2-3 שעות), זמן עבודה רצוף קצר לאחר טעינה בודדת, ורגישות הסוללה לזעזועים ורעידות, הדורשים משטחי כביש ספציפיים. בשל מגבלות קיבולת הסוללה, כוח המנוע החשמלי נמוך, וכתוצאה מכך מהירות הרכב נמוכה יותר ויכולת הטיפוס. לכן, מלגזות המונעות באמצעות סוללות-משמשות בעיקר במחסנים ובתי מלאכה עם מעברים צרים, מרחקי הובלה קצרים, משטחי כביש טובים, כושר הרמה קטן, ובמקומות שבהם לא נדרשת מהירות גבוהה. ניתן להשתמש רק במלגזות המונעות על ידי סוללות במחסני מוצרים דליקים או במקומות הדורשים אוויר נקי. מלגזות המונעות באמצעות סוללות משמשות גם במחסני אחסון קר בהם קשה להתניע מנועי בעירה פנימית.
המאפיינים המכניים של מנועי בעירה פנימית אינם עומדים בדרישות למאפיינים הרכים של הספק הקבוע של מלגזות ראשוניות; כוח המוצא שלהם גדל עם המהירות הגוברת. לכן, מנועי בעירה פנימית חייבים להיות מצוידים בתיבת הילוכים מכנית, ממירי מומנט או התקני הילוכים הידראוליים כדי להגדיל את מומנט התפוקה לפני שניתן יהיה להשתמש בהם. למלגזות בעירה פנימית, בניגוד למלגזות המופעלות בסוללות-, יש את היתרונות העיקריים הבאים: אין צורך בציוד טעינה, זמן פעולה ארוך יותר, הספק גבוה יותר, יכולת טיפוס חזקה יותר, דרישות נמוכות יותר של פני הכביש והשקעה ראשונית נמוכה יותר. עם שיטת שידור מתאימה, הם יכולים להשיג ביצועי מתיחה אידיאליים. החסרונות כוללים: רעש ורעידות במהלך הפעולה, אדי פליטה, תחזוקה תכופה יותר, עלויות תפעול גבוהות יותר ותוחלת חיים כללית קצרה יותר. לכן, מלגזות בעירה פנימית הן בדרך כלל עדיפות. למלגזות בעלות כושר הרמה בינוני עד גבוה, עדיפות על מלגזות בעירה פנימית.
מבין מלגזות בעירה פנימית, מנועי דיזל הם הנפוצים ביותר, כאשר כמעט כל המלגזות בעלות כושר הרמה של 3 טון ומעלה משתמשות במנועי דיזל. הסיבה לכך היא שמנועי דיזל צורכים פחות דלק. עם זאת, מנועי דיזל כבדים יחסית, רועשים ורוטטים יותר. מלגזות בעלות כושר הרמה קטן יותר יכולות להשתמש במנועי בנזין, שהם קטנים וקלים יותר, אך צורכים יותר דלק; בנזין יקר, והפליטה שלו מכילה יותר רכיבים מזיקים ודליקה. בחלק מהמדינות קיימות גם מלגזות המשתמשות במנועי גז נוזלי (LPG), שמחירי הדלק שלהן נמוכים יותר ומייצרות פחות אדי פליטה.
בשנים האחרונות, השימוש במנועי גז נוזלי (LPG) כיחידות כוח במלגזות בעירה פנימית גדל הן בארץ והן בעולם. רבות מהן מלגזות דלק כפולות-, המסוגלות להשתמש בבנזין, דיזל או גפ"מ כדלק. גרמניה ראתה קצב גידול שנתי של 160% בשימוש במלגזות גפ"מ, והמספר עולה גם בארה"ב וביפן. נכון לעכשיו, מתחזקת זעקה נגד זיהום פליטת כלי רכב. לכן, השימוש במנועי גפ"מ הולך וגדל בכלי רכב תעשייתיים המונעים באמצעות מנועי בעירה פנימית, לרבות מלגזות. הסיבה לכך היא ששימוש במנועי גפ"מ לא רק מונע זיהום אוויר ומפחית מפגעים סביבתיים אלא גם מפחית את בלאי המנוע ומאריך את חיי המנוע. זה גם מוזיל את עלויות הדלק.
02 שלדה
השלדה היא מנגנון העבודה הישירה הנושא את כל משקל הסחורה ומבצע משימות כמו איסוף, הרמה וערימה. הוא מורכב ממכשיר העבודה המבצע ישירות פעולות טעינה ופריקה וממערכת ההילוכים ההידראולית המפעילה את מכשיר העבודה. בהתבסס על עיצוב, ייצור ותנאי עבודה משתנים, הוא מגיע בצורות מבניות שונות. המזלגים הם הרכיבים בצורת מזלג- הנושאים ישירות את הסחורה. הם מותקנים על עגלת המזלג באמצעות ווים, וניתן לכוונן את המרחק בין שני המזלגים בהתאם לצרכים התפעוליים ולנעול באמצעות מכשיר מיקום.
עגלת המזלג היא רכיב מבני מרותך מלוחות פלדה, הכולל מכלול רולר. לתורן הפנימי יש פסים מחורצים בכיוון אנכי בצד הפנימי שלו. עגלת המזלג מחוברת לתורן הפנימי באותו אופן, ויכולה לנוע רק אנכית לאורך פסי התורן החיצוני.
התורן הפנימי הוא מבנה מסגרת מרותך זה לזה משני חלקים מחורצים המשמשים כעמודים וקורות. חלקו התחתון מתחבר לציר ההנעה של המלגזה (הציר הקדמי). בעזרת צילינדר הידראולי מוטה, התורן יכול להטות בזווית מסוימת בכיוון קדימה ואחורה. הטיה קדימה מקלה על טעינה ופריקה, בעוד הטיה לאחור מונעת מהסחורה שעל המזלגות להחליק כשהמלגזה נעה.
הקצה התחתון של גליל ההרמה ההידראולי נמצא על קורת התורן החיצונית, והקצה העליון מתחבר אל קורת התורן הפנימית ולגלגל השיניים. קצה אחד של שרשרת ההרמה מחובר לחלק התחתון של התורן החיצוני, והקצה השני עובר על גלגל השיניים ומתחבר לגרסת המזלג. כאשר שמן בלחץ מסופק לצילינדר ההידראולי, מוט הבוכנה נע כלפי מעלה במהירות v, ומניע את גלגל השיניים ואת התורן הפנימי לעלות באותה מהירות v. בשל העיקרון של הגלגלת הנעה, השרשרת מושכת את גררת המזלג להתרומם במהירות של 2v. כאשר הגליל ההידראולי מגיע לסוף מהלך מלא שלו, התורן הפנימי נמצא במצב קיצוני מעל התורן החיצוני, וגררת המזלג נמצאת במצב קיצוני מעל התורן הפנימי. כאשר לחץ השמן משתחרר, הסחורה או המזלגות ורכיבים אחרים יורדים תחת משקלם.
מערכת ההיגוי משמשת כדי לגרום למלגזה לנוע בכיוון שנקבע על ידי הנהג. ניתן לחלק את מערכות ההיגוי של מלגזה לשני סוגים לפי האנרגיה הנדרשת להיגוי: מערכות היגוי מכניות ומערכות הגה כוח. הראשון משתמש באנרגיה הפיזית של הנהג כאנרגיית ההיגוי ומורכב משלושה חלקים: גלגל ההיגוי, מנגנון תיבת ההיגוי ומנגנון ההפעלה. האחרון הוא מכשיר היגוי שמשתמש הן באנרגיה הפיזית של הנהג והן בכוח המנוע כאנרגיית היגוי. בנסיבות רגילות, רק חלק קטן מהאנרגיה הנדרשת להיגוי במלגזה מסופק על ידי הנהג; רובו מסופק על ידי המנוע דרך מכשיר סיוע ההיגוי. עם זאת, גם אם מכשיר סיוע ההיגוי נכשל, הנהג אמור בדרך כלל להיות מסוגל להתמודד באופן עצמאי עם משימת ההיגוי. במהלך פעולת המלגזה, ההיגוי והנסיעה מתחלפים לעתים קרובות; כדי להפחית את עומס העבודה של הנהג, מלגזות בעירה פנימית משתמשות לרוב במערכות הגה כוח. מערכות הגה כוח נפוצות כוללות הגה כוח אינטגרלי, הגה כוח אינטגרלי למחצה- ומכשירי עזר להיגוי. מערכת הבלימה היא המערכת שמאטה או עוצרת את המלגזה. הוא מורכב מבלמים ומנגנון העברת בלמים.
ניתן לסווג מערכות בלימה לשלושה סוגים בהתאם למקור אנרגיית הבלימה: מערכות בלימה ידניות, מערכות בלימה כוח ומערכות בלימה סרוו. הראשון משתמש באנרגיה הפיזית של הנהג כאנרגיית הבלימה; מערכות בלימת כוח מסתמכות לחלוטין על האנרגיה הפוטנציאלית בצורה של לחץ אוויר או לחץ הידראולי המומר מכוח המנוע; האחרון הוא שילוב של השניים הראשונים.
ההרכב, התפקוד ועקרון העבודה של שלדת המלגזה וחלקים אחרים דומים מאוד לאלו של מכוניות. לכן, בשל מגבלות המקום, לא יפורטו תוכן זהה לזה של מכוניות, בעוד שיוצגו תוכן שונה מזה של מכוניות.
במלגזה נגדית, משקל נגד ממוקם מאחור כדי לאזן את משקל הסחורה בחזית. יחידת הכוח של המלגזה (מנוע בעירה פנימית) או הסוללה ממוקמת בדרך כלל מאחור כדי לספק איזון חלקי.
03 מדור עבודה
חלק העבודה של המלגזה נושא ישירות את כל משקל הסחורה ומבצע משימות כמו איסוף, הרמה וערימה. הוא מורכב ממכשירי העבודה המבצעים ישירות פעולות טעינה ופריקה ומערכת הילוכים הידראולית המפעילה את מכשירי העבודה. בשל עיצוב, ייצור ותנאי עבודה שונים, יש לו צורות מבניות שונות.
המזלגים הם הרכיבים בצורת מזלג-שנושאים ישירות את הסחורה. הם מורכבים על עגלת המזלג באמצעות ווים. המרחק בין שני המזלגות ניתן להתאמה בהתאם לצרכים התפעוליים וננעל על ידי מכשיר מיקום.
עגלת המזלג היא רכיב מבני מרותך מלוחות פלדה, הכולל מכלול רולר. לתורן הפנימי יש פסים מחורצים בכיוון אנכי בצד הפנימי שלו. עגלת המזלג מחוברת לתורן הפנימי באותו אופן ויכולה לנוע רק אנכית לאורך פסי התורן החיצוני.
התורן הפנימי הוא מבנה מסגרת מרותך זה לזה משני חלקים מחורצים המשמשים כעמודים וקורות. חלקו התחתון מתחבר לציר ההנעה של המלגזה (הציר הקדמי). בעזרת צילינדר הידראולי מוטה, התורן יכול להטות בזווית מסוימת גם קדימה וגם אחורה. הטיית התורן קדימה מקלה על טעינה ופריקה, בעוד שהטייתו לאחור מונעת מחליקה של סחורה על המזלגות כשהמלגזה נעה.
הקצה התחתון של גליל ההרמה ההידראולי נמצא על קורת התורן החיצונית, והקצה העליון מחובר לקורה הצולבת של התורן הפנימי ולגלגל השיניים. קצה אחד של שרשרת ההרמה מחובר לחלק התחתון של התורן החיצוני, והקצה השני עובר על גלגל השיניים ומתחבר לגרסת המזלג. כאשר שמן בלחץ מסופק לצילינדר ההידראולי, מוט הבוכנה נע כלפי מעלה במהירות v, ומניע את גלגל השיניים ואת התורן הפנימי להתרומם באותה מהירות v. בשל העיקרון של גלגלות זזות, השרשרת מושכת את גררת המזלג להתרומם במהירות של 2v. כאשר הגליל ההידראולי מגיע למלוא התורן, התורן הפנימי נמצא במיקום הקיצוני העליון מעל התורן החיצוני, וגררת המזלג נמצאת במיקום הקיצוני העליון מעל התורן הפנימי. כאשר לחץ השמן משתחרר, הסחורה או המזלגות ורכיבים אחרים יורדים תחת משקלם.
