اصل کار اساسی شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی

۱.۳ اصل کاری پایه‌ای شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ

شکستن‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی دستگاهی ضربه‌ای است که انرژی هیدرولیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کند. این دستگاه دو جزء متحرک اصلی دارد — پیستون و شیر توزیع (اسپول) — که به‌صورت متقابل بر یکدیگر کنترل فیدبک اعمال می‌کنند: حرکت رفت‌وبرگشتی اسپول شیر، جابجایی (ک conmutaion) پیستون را کنترل می‌کند و خود پیستون نیز در ابتدای و انتهای هر سیکل، مسیر روغن کنترلی شیر را باز یا بسته می‌کند و بدین‌ترتیب جابجایی شیر (valve commutation) را انجام می‌دهد — این چرخه به‌صورت مداوم تکرار می‌شود… اصل کاری اساسی شکستن‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی این است که: با این کنترل فیدبک بین پیستون و اسپول، پیستون تحت نیروی هیدرولیکی (یا گازی) به‌سرعت حرکت رفت‌وبرگشتی انجام داده و به چیزل ضربه زده و کاری بر روی محیط انجام می‌دهد.

شکستن‌دهنده‌های سنگ هیدرولیکی انواع و اشکال متعددی دارند که در فصول بعدی به‌طور دقیق توصیف خواهند شد. در ادامه، شکستن‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی با فشار ثابت در محفظهٔ جلویی و فشار متغیر در محفظهٔ عقبی به‌عنوان نمونه‌ای برای توضیح اصل کاری آن انتخاب شده است:

همان‌طور که در نمودار نشان داده شده است، هنگامی که حرکت بازگشتی آغاز می‌شود، روغن فشار بالا از طریق دریچه روغن شماره ۱ وارد اتاقک جلویی پیستون می‌شود و به‌طور همزمان بر سرِ پایینی شیر جهت‌دهنده (سپول) نیرو وارد می‌کند تا سپول را در وضعیت نشان‌داده‌شده در نمودار (الف) به‌صورت پایدار نگه دارد. در این زمان، اتاقک جلویی پیستون حاوی روغن فشار بالا است؛ در حالی که اتاقک عقبی از طریق دریچه روغن شماره ۴ به خط بازگشت (T) متصل است. پیستون تحت تأثیر فشار روغن اتاقک جلویی، در حرکت بازگشتی شتاب می‌گیرد و نیتروژن ذخیره‌شده در اتاقک نیتروژن (به‌جز در نوع کاملاً هیدرولیکی) را فشرده می‌کند؛ در عین حال، آکومولاتور روغن را ذخیره می‌کند. هنگامی که حرکت بازگشتی پیستون به دریچه کنترل شماره ۲ می‌رسد، روغن فشار بالا به سرِ بالایی سپول شیر می‌رسد. در این لحظه، هم سرِ بالایی و هم سرِ پایینی سپول به روغن فشار بالا متصل هستند؛ اما ازآنجا که در طراحی، مساحت مؤثر سرِ بالایی سپول بزرگ‌تر از مساحت مؤثر سرِ پایینی آن است، سپول تحت تأثیر روغن فشار بالا به وضعیت نمودار (ب) منتقل می‌شود. در این حالت، هم اتاقک جلویی و هم اتاقک عقبی پیستون به روغن فشار بالا متصل می‌شوند؛ و آکومولاتور روغن را خالی می‌کند تا سیستم را تأمین کند. تحت تأثیر نیروی ترکیبی F_q، پیستون در حرکت قدرتی شتاب می‌گیرد، به چیزل برخورد می‌کند و انرژی ضربه‌ای را انتقال می‌دهد. هنگامی که پیستون از نقطه ضربه عبور می‌کند، دریچه‌های کنترل شماره‌های ۲ و ۳ به‌هم متصل شده و به خط روغن بازگشتی (T) پیوند می‌خورند؛ فشار روغن در سرِ بالایی سپول کاهش می‌یابد؛ و سپول تحت تأثیر فشار روغن سرِ پایینی به‌سرعت به وضعیت نمودار (الف) بازمی‌گردد. با بازگشت به وضعیت اولیه، پیستون حرکت بازگشتی را آغاز کرده و وارد چرخه ضربه بعدی می‌شود و این فرآیند به‌صورت چرخه‌ای ادامه می‌یابد. در این فرآیند، رابطه ارتباطی بین پیستون و سپول شیر در شکل ۱-۲ نشان داده شده است.

از شکل ۱-۱ مشخص است که در طول ضربهٔ نیرویی، با صرف‌نظر کردن از وزن پیستون و مقاومت اصطکاکی، نیروی F_q که پیستون را به‌سمت پایین هل می‌دهد و کار ضربه‌ای انجام می‌دهد، عمدتاً شامل فشار هیدرولیک و فشار گاز نیتروژن می‌شود؛ یعنی F_q = π/4 · p_N · d₁² + π/4 · p · [(d₃² − d₁²) − (d₃² − d₂²)]. این نیروی محرک F_q به تفاوت سطح مؤثر محفظه‌های جلویی و عقبی، فشار روغن p و فشار محفظهٔ نیتروژن p_N وابسته است. بر اساس نسبت‌های مختلف کار انجام‌شده توسط روغن و گاز، سه حالت کاری قابل تشکیل است: هیدرولیک محض، ترکیبی هیدرولیک-پنوماتیک و انفجاری نیتروژنی.

هیدرولیک محض: p_N = ۰. در این حالت، شکنندهٔ سنگ هیدرولیکی محفظهٔ نیتروژنی ندارد و پیستون کاملاً توسط اختلاف فشار روغن در محفظه‌های بالایی و پایینی به‌حرکت درمی‌آید. F_q = π/4 · p · [(d₃² − d₁²) − (d₃² − d₂²)]. این حالت قدیمی‌ترین نوع کاری است که در زمان ظهور اولیهٔ شکننده‌های سنگ هیدرولیکی مورد استفاده قرار گرفت.

ترکیبی هیدرولیک-پنوماتیک: در این نوع، d₁ < d₂ بوده و همزمان یک محفظه نیتروژن در انتهای پیستون اضافه می‌شود تا نیتروژن برای انجام کار وارد شود، به‌طوری‌که p_N > 0. نیروی F_q عمدتاً از دو بخش تشکیل شده است: اختلاف فشار روغن بین محفظه‌های جلو و عقب و نیروی فشردگی-انبساط نیتروژن. F_q = π/4 · p_N · d₁² + π/4 · p · [(d₃² − d₁²) − (d₃² − d₂²)]. این نوع در حال حاضر رایج‌ترین نوع شکننده سنگ هیدرولیکی است. با توجه به نسبت‌های مختلف کار روغن و گاز در نیروی محرک کلی—یعنی نسبت‌های مختلف کار گاز به مایع—محصولاتی با عملکردهای متفاوت قابل طراحی هستند.

انفجاری نیتروژنی: در این نوع، d₁ = d₂ و p_N > 0 است. نیروی هیدرولیک در محفظه‌های بالا و پایین صفر است؛ بنابراین کار پیستون در طول ضربه محرک کاملاً توسط فشار گاز موجود در محفظه نیتروژن انجام می‌شود. F_q = π/4 · p_N · d₁². این نوع جدیدترین نوع شکننده سنگ هیدرولیکی است.

هر سه نوع این محصولات مزایا و معایب خود را دارند، اما عملکرد کلی آن‌ها از نسلی به نسل بعدی بهبود می‌یابد. نوع صرفاً هیدرولیکی، که قدیمی‌ترین شکل محصول در زمان ظهور اولین شکست‌دهنده‌های سنگ هیدرولیکی بود، ساختاری ساده و عملکردی قابل اعتماد دارد و نیازی به نیروی هل اولیه ندارد؛ اما نرخ بهره‌وری انرژی آن پایین است و برای تولید محصولات با ابعاد بزرگ مناسب نیست. نوع ترکیبی هیدرولیک-پنوماتیک، پیشرفت عمده‌ای نسبت به نوع صرفاً هیدرولیکی محسوب می‌شود: با افزودن یک محفظه نیتروژن در انتهای پیستون، انرژی مربوط به حرکت بازگشتی به‌طور مؤثری مورد استفاده قرار می‌گیرد و نیروی ضربه به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد؛ اما ساختار آن پیچیده است و برای کارکرد نیاز به نیروی هل اولیه دارد. شکست‌دهنده سنگ هیدرولیکی نیتروژنی-انفجاری از دیدگاه انرژی، در طول ضربهٔ کاری نیازی به انجام کار هیدرولیکی با روغن ندارد و بنابراین صرفه‌جویی انرژی بیشتری دارد؛ همزمان قطر محفظه‌های جلو و عقب پیستون برابر است که می‌تواند به‌طور مؤثری مشکل تأمین ناکافی روغن لحظه‌ای در طول ضربهٔ کاری پیستون را حل کند. با این حال، به دلیل فشار بالای اولیه شارژ نیتروژن، نیروی هل مورد نیاز بزرگ‌تر است.

۱.۴ ساختار اصلی و طبقه‌بندی شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ

۱.۴.۱ ساختار اصلی شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ

اگرچه شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ در انواع مختلفی تولید می‌شوند، اما ویژگی‌های ساختاری مشترکی دارند. ترکیب اصلی یک شکستن‌دهنده هیدرولیکی سنگ شامل موارد زیر است: بدنه سیلندر، پیستون، شیر توزیع‌کننده، آکومولاتور، اتاقک نیتروژن، نشیمنگاه چکشک، چکشک، بولت‌های با استحکام بالا و سیستم‌های آب‌بندی. انواع مختلف شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ از نظر ساختاری تفاوت‌های جزئی دارند، اما هر شکستن‌دهنده‌ای دو قطعه متحرک اصلی — یعنی پیستون و سوپاپ — را شامل می‌شود. ساختار اصلی آن در شکل ۱-۳ نشان داده شده است.

(۱) مکانیسم ضربه

شکستن‌دهندهٔ هیدرولیکی سنگ دارای پیستونی نسبتاً بلند و لاغر است که مهم‌ترین قطعهٔ آن محسوب می‌شود. بر اساس نظریهٔ انتقال موج تنش، برای انتقال بیشینهٔ انرژی ضربهٔ پیستون، قطر پیستون ضربه‌زن عمدتاً تقریباً برابر یا نزدیک به قطر انتهایی دماغهٔ چکش (چیزل) است تا تماس کامل در سطح ضربه‌زن ایجاد شده و هدف انتقال کارآمد انرژی محقق گردد. بازوهای جفت‌شدن بین پیستون ضربه‌زن و بدنهٔ سیلندر یا روکش آستر (لاینر) پارامتر فنی بسیار مهمی محسوب می‌شود. اگر این بازوهای جفت‌شدن بیش از حد بزرگ باشد، نشت داخلی بسیار زیادی ایجاد خواهد شد که منجر به کمبود نیروی ضربه و حتی اختلال در عملکرد طبیعی شکستن‌دهندهٔ سنگ می‌گردد؛ و اگر این بازوهای جفت‌شدن بیش از حد کوچک باشد، حرکت پیستون ممکن است کند شده یا پدیدهٔ گالینگ (خراشیدگی و چسبیدگی سطوح) رخ دهد و همزمان هزینه‌های تولید به‌طور چشمگیری افزایش یابد.

(۲) مکانیسم توزیع

شکستن‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی معمولاً دارای شیر توزیع‌کننده‌ای است که جهت جریان روغن هیدرولیکی را تغییر می‌دهد و از طریق آن حرکت رفت‌وبرگشتی پیستون ضربه‌زن را کنترل و به‌حرکت درمی‌آورد. اشکال ساختاری شیرهای توزیع‌کننده بسیار متنوع هستند؛ اما به‌طور کلی می‌توان آنها را در دو دستهٔ اصلی تقسیم‌بندی کرد: شیرهای ساقه‌ای (اسپول) و شیرهای جعبه‌ای (سلو). شیرهای ساقه‌ای معمولاً وزن سبک‌تری دارند، مصرف روغن کمتری دارند، قطر کوچک‌تری دارند و فاصلهٔ تنگاتنگی (تماسی) و نشتی بین سطوح آنها نیز کوچک‌تر است؛ اما اغلب ساختاری پلکانی دارند، قابلیت ماشین‌کاری ساختاری آنها نسبتاً ضعیف‌تر است و تلفات شیرشکنی (تروتلینگ) در آنها بیشتر است. شیرهای جعبه‌ای وزن سنگین‌تری دارند، قطر بزرگ‌تری دارند و فاصلهٔ تنگاتنگی و نشتی بین سطوح آنها نیز نسبتاً بیشتر است؛ اما قابلیت ماشین‌کاری ساختاری آنها خوب است، گرادیان سطح بازشوی آنها بزرگ است و تلفات شیرشکنی در آنها کم است. فاصلهٔ تنگاتنگی بین ساقهٔ شیر و بدنهٔ شیر یا جعبهٔ شیر پارامتر فنی مهم دیگری در تولید شکستن‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی محسوب می‌شود؛ زیرا فاصله‌هایی که بیش از حد بزرگ یا بیش از حد کوچک باشند، هر دو موجب اختلال در عملکرد طبیعی شیر می‌شوند.

(۳) مکانیزم تثبیت‌کننده فشار انباشته‌کننده

بیشتر شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ دارای یک یا چند انباشته‌کننده هستند که نقش ذخیره‌سازی انرژی و تثبیت فشار را ایفا می‌کنند. شکست‌دهنده هیدرولیکی سنگ تنها در طول ضربه‌زنی (حرکت قدرتی) کار خارجی انجام می‌دهد؛ در حالی که حرکت بازگشتی آماده‌سازی برای ضربه‌زنی بعدی است. هنگامی که پیستون بازمی‌گردد، روغن هیدرولیک با فشاری بیشتر از فشار اتاقه شارژ به انباشته‌کننده وارد می‌شود و به‌عنوان انرژی پتانسیل روغن در انباشته‌کننده ذخیره می‌گردد. این انرژی در طول ضربه‌زنی پیستون آزاد می‌شود و بیشتر انرژی حاصل از حرکت بازگشتی را به انرژی ضربه‌ای تبدیل می‌کند. بدین ترتیب، انباشته‌کننده نقش بهبود بازده کاری سیستم را داشته و همچنین نوسانات فشار و پالس‌های جریان ناشی از تغییر وضعیت شیر توزیع‌کننده را کاهش می‌دهد.

(۴) مکانیزم عمل‌گر

چیزل (سوزن) قطعهٔ عمل‌کنندهٔ شکست‌دهندهٔ سنگ هیدرولیکی است که کار خارجی را انجام می‌دهد و مستقیماً بر روی جسم کارش عمل می‌کند؛ این قطعه یک قطعهٔ سایشی است که نیازمند مقاومت بالا در برابر سایش، سختی بالا در سطح خارجی و شکل‌پذیری مناسب در داخل است، و سختی آن به‌صورت تدریجی از سطح خارجی به سمت داخل کاهش می‌یابد. برای انطباق با شرایط کاری مختلف و اجسام کاری متنوع، چیزل‌ها به صورت نوک‌تیز، مربعی، بیلی و صاف‌سر تولید می‌شوند.

(۵) مکانیزم جلوگیری از شلیک خالی

از آنجا که شکست‌دهندهٔ هیدرولیکی سنگ دارای انرژی ضربه‌ای بزرگی است، در صورت اجازه دادن به پیستون برای برخورد مستقیم با بدنهٔ سیلندر، بدنهٔ شکست‌دهندهٔ سنگ به‌طور جدی آسیب می‌بیند و پدیدهٔ «شلیک خالی» رخ می‌دهد. ساختار جلوگیری از شلیک خالی شامل اضافه کردن یک محفظهٔ بافر هیدرولیکی در قسمت جلویی بدنهٔ سیلندر است. زمانی که چیزل هنوز با سنگ تماس نگرفته و به سمت جلو حرکت می‌کند، پیستون ضربه‌ای وارد محفظهٔ بافر می‌شود، روغن موجود درون آن را فشرده کرده و انرژی ضربه را جذب می‌کند تا حفاظت نرم و فنی از بدنهٔ ماشین فراهم شود. در عین حال، ورودی روغن محفظهٔ جلویی بسته می‌شود، به‌گونه‌ای که تحت تأثیر نیروی گرانش و فشار نیتروژن موجود در قسمت عقب، پیستون قادر به عقب‌نشینی نباشد؛ تنها زمانی که چیزل دوباره با سنگ تماس گرفته و با فشار بیشتری از سوی بازو به عقب هل داده شود، پیستون ضربه‌ای از محفظهٔ بافر خارج شده و روغن فشار بالا می‌تواند وارد محفظهٔ جلویی شود و عملیات عادی ادامه یابد. همان‌طور که در شکل ۱-۴ نشان داده شده است، پس از اینکه شکست‌دهندهٔ هیدرولیکی سنگ، جسم مورد نظر را شکست، پیستون حداکثر ۱ تا ۲ بار می‌تواند شلیک خالی انجام دهد و سپس متوقف می‌شود. در این حالت، اپراتور باید نقطهٔ ضربه را مجدداً انتخاب کند، چیزل را به‌طور محکم فشار دهد، فشار وارد کند و چیزل پیستون را از ورودی روغن محفظهٔ پایینی دور کند تا کار مجدداً آغاز شود.

(۶) سایر مکانیزم‌ها

سایر مکانیزم‌های شکننده هیدرولیکی سنگ شامل: قاب اتصال، مکانیزم جذب لرزش، سیستم آب‌بندی، سیستم روان‌کاری خودکار و غیره می‌باشد.

۱٫۴٫۲ طبقه‌بندی شکننده‌های هیدرولیکی سنگ

انواع زیادی از شکننده‌های هیدرولیکی سنگ وجود دارد و روش‌های مختلفی برای طبقه‌بندی آن‌ها به کار می‌رود. مهم‌ترین روش‌های طبقه‌بندی عبارتند از:

(۱) طبقه‌بندی بر اساس روش کارکرد

شکننده‌های هیدرولیکی سنگ از نظر روش کارکرد به دو نوع نصب‌شده روی حامل و دستی تقسیم می‌شوند. انواع دستی، شکننده‌های سنگ کوچکی هستند که به‌صورت عمومی شکننده‌های هیدرولیکی یا چکش‌های هیدرولیکی نامیده می‌شوند؛ جرم آن‌ها معمولاً کمتر از ۳۰ کیلوگرم است، توسط دست کار می‌شوند، از یک ایستگاه پمپ هیدرولیک اختصاصی تغذیه می‌شوند و می‌توانند به‌طور گسترده‌ای جایگزین عملیات چکش‌های پنوماتیک شوند. انواع نصب‌شده روی حامل، شکننده‌های سنگ متوسط و بزرگ هستند که مستقیماً روی بازوی بیل‌های بارگیر هیدرولیکی، لودرها و سایر ماشین‌های هیدرولیکی حامل نصب می‌شوند و از سیستم توان، سیستم هیدرولیک و سیستم حرکتی بازوی ماشین حامل برای انجام عملیات استفاده می‌کنند.

(۲) طبقه‌بندی بر اساس محیط کاری

شکستن‌دهنده‌های سنگ هیدرولیکی از نظر محیط کاری به سه دسته اصلی هیدرولیک خالص، ترکیبی هیدرولیک-پنوماتیک و انفجاری نیتروژنی تقسیم می‌شوند. انواع هیدرولیک خالص کاملاً متکی به فشار روغن هیدرولیک برای به حرکت درآوردن پیستون هستند؛ انواع ترکیبی هیدرولیک-پنوماتیک از روغن هیدرولیک و نیتروژن فشرده‌شده در قسمت عقب به‌صورت همزمان برای به حرکت درآوردن پیستون استفاده می‌کنند؛ و انواع انفجاری نیتروژنی کاملاً متکی به انبساط لحظه‌ای نیتروژن در محفظه نیتروژن عقب برای هل دادن پیستون و انجام کار هستند.

(۳) طبقه‌بندی بر اساس روش بازخورد

شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ از نظر روش بازخورد به دو نوع بازخورد حرکتی و بازخورد فشاری تقسیم می‌شوند. تفاوت این دو در نحوه جمع‌آوری سیگنال بازخورد برای تعویض شیر توزیع‌کننده است. شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ با بازخورد حرکتی، بازخورد را از طریق باز و بسته شدن سوراخ‌های بازخورد روغن تحت فشار بالا توسط پیستون در طول حرکت آن کنترل می‌کنند تا تعویض شیر توزیع‌کننده را انجام دهند؛ موقعیت این سوراخ‌های بازخورد تنها به‌صورت سفت و سخت قابل تعیین است و به‌دلیل محدودیت‌های ساختاری، حداکثر تعداد این سوراخ‌ها سه عدد است؛ بنابراین شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ با بازخورد حرکتی قادر به انجام تنظیم پیوسته فرکانس ضربه نیستند. شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ با بازخورد فشاری، بازخورد را از طریق جمع‌آوری فشار سیستم یا فشار محفظه نیتروژن در انتهای پیستون کنترل می‌کنند تا تعویض شیر توزیع‌کننده را انجام دهند؛ هنگامی که پیستون وارد محفظه نیتروژن می‌شود، فشار محفظه نیتروژن به‌طور مداوم تغییر می‌کند و هنگامی که سنسور فشار نصب‌شده در این محفظه به فشار ازپیش‌تعیین‌شده برسد، شیر از طریق کنترل ریزکامپیوتری تعویض می‌شود؛ چون فشار تعویض قابل تنظیم دلخواه است، شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ با بازخورد فشاری قادر به انجام تنظیم پیوسته هستند.

(۴) طبقه‌بندی بر اساس روش توزیع

بر اساس فرم شیر توزیع، این سیستم‌ها به دو دسته اصلی «شیر سه‌راهی با بازگشت روغن از یک سطح» و «شیر چهارراهی با بازگشت روغن از دو سطح» تقسیم می‌شوند. فرم‌های ساختاری بازگشت روغن از یک سطح، مزایایی مانند سادگی مسیرهای روغن و کنترل آسان را دارند؛ بنابراین در عمل نسبتاً رایج‌تر هستند. بازگشت روغن از یک سطح به دو نوع «بازگشت روغن از محفظه جلو» و «بازگشت روغن از محفظه عقب» تقسیم می‌شود؛ از این میان، فرم‌های بازگشت روغن از محفظه جلو معایبی مانند مقاومت بالای مکش و بازگشت روغن را دارند؛ لذا رایج‌ترین فرم فعلی، فرم «ثابت‌فشار در محفظه جلو و بازگشت روغن از محفظه عقب» است. بازگشت روغن از دو سطح با شیر چهارراهی، همچنین «نوع دوطرفه‌العمل» نامیده می‌شود؛ ویژگی این نوع عدم وجود محفظه فشار ثابت و تناوبی بودن فشارهای محفظه‌های جلو و عقب (یعنی یکی از آن‌ها همواره فشار بالا و دیگری فشار پایین دارد) است؛ با این حال، به دلیل پیچیدگی مسیرهای روغن در فرم ساختاری بازگشت روغن از دو سطح، این نوع کمتر رایج است.

(۵) طبقه‌بندی بر اساس چیدمان شیر توزیع

بر اساس چیدمان شیر توزیع، این محصولات به دو نوع نصب‌داخلی و نصب‌خارجی تقسیم می‌شوند. نوع نصب‌داخلی خود به دو زیرگروه شیر جعبه‌ای (اسپولی) و شیر جلیقه‌ای (سولیو) تقسیم می‌شود. شیرهای توزیع نصب‌داخلی به‌صورت یکپارچه با بدنه سیلندر ساخته می‌شوند و ساختاری فشرده دارند؛ در مقابل، شیرهای توزیع نصب‌خارجی به‌صورت مستقل در خارج از بدنه سیلندر قرار می‌گیرند و ساختاری ساده‌تر، قابلیت نگهداری و تعویض آسان‌تری دارند.

علاوه بر این، بر اساس سطح صدا به دو نوع کم‌صدا و استاندارد طبقه‌بندی می‌شوند؛ و بر اساس شکل پوشش خارجی نیز به انواع مثلثی، برج‌مانند و شکست‌دهنده‌های سنگ محصور تقسیم می‌شوند. روش‌های مختلف طبقه‌بندی در شکل ۱-۵ خلاصه شده‌اند.