AFC ķēdes pārvaldības stratēģija pagarina kalpošanas laiku un novērš neplānotas dīkstāves
Kalnrūpniecības ķēdevar gan izšķirt darbības veiksmi, gan neveiksmi. Lai gan lielākā daļa garo sienu raktuvju savos bruņotajos konveijeros (AFC) izmanto 42 mm vai lielākas ķēdes, daudzas raktuves izmanto 48 mm ķēdes, un dažas izmanto ķēdes, kuru izmērs sasniedz 65 mm. Lielāki diametri var pagarināt ķēdes kalpošanas laiku. Garo sienu operatori bieži vien sagaida, ka ar 48 mm izmēriem pārsniegs 11 miljonus tonnu un ar 65 mm izmēriem - pat 20 miljonus tonnu, pirms ķēde tiks izņemta no ekspluatācijas. Šo lielāko izmēru ķēde ir dārga, bet tā ir tā vērta, ja vienu vai divus paneļus var iegūt bez apstāšanās ķēdes atteices dēļ. Bet, ja ķēde pārtrūkst nepareizas vadības, nepareizas apiešanās, nepareizas uzraudzības vai vides apstākļu dēļ, kas var izraisīt sprieguma korozijas plaisāšanu (SCC), raktuve saskaras ar nopietnām problēmām. Šādā situācijā par šo ķēdi samaksātā cena kļūst nenozīmīga.
Ja kalnrūpniecības operators neizmanto raktuvju apstākļiem piemērotāko ķēdi, viena neplānota darbības pārtraukšana var viegli iznīcināt visus izmaksu ietaupījumus, kas gūti iegādes procesā. Tātad, ko vajadzētu darīt kalnrūpniecības operatoram? Viņam jāpievērš īpaša uzmanība konkrētajai vietai raksturīgajiem apstākļiem un rūpīgi jāizvēlas ķēde. Pēc ķēdes iegādes viņam ir jāpavada papildu laiks un nauda, kas nepieciešama, lai pareizi pārvaldītu ieguldījumu. Tas var nest ievērojamus ieguvumus.
Termiskā apstrāde var palielināt ķēdes izturību, samazināt tās trauslumu, mazināt iekšējos spriegumus, palielināt nodilumizturību vai uzlabot ķēdes apstrādājamību. Termiskā apstrāde ir kļuvusi par smalkas mākslas formu un atšķiras atkarībā no ražotāja. Mērķis ir panākt metāla īpašību līdzsvaru, lai tas vislabāk atbilstu produkta funkcijai. Diferenciāli rūdīta ķēde ir viena no sarežģītākajām Parsons Chain izmantotajām metodēm, kur ķēdes posma vainags paliek ciets, lai izturētu nodilumu, un kājas, ja posmi ir mīkstāki, palielina izturību un elastību ekspluatācijas laikā.
Cietība ir spēja pretoties nodilumam, un to apzīmē vai nu ar Brinela cietības skaitli, ko apzīmē ar simbolu HB, vai ar Vikersa cietības skaitli (HB). Vikersa cietības skala ir patiesi proporcionāla, tāpēc materiāls ar 800 HV ir astoņas reizes cietāks nekā materiāls ar 100 HV cietību. Tādējādi tā nodrošina racionālu cietības skalu no mīkstākā līdz cietākajam materiālam. Zemām cietības vērtībām, līdz aptuveni 300, Vikersa un Brinela cietības rezultāti ir aptuveni vienādi, bet lielākām vērtībām Brinela rezultāti ir zemāki lodītes iespiešanas instrumenta deformācijas dēļ.
Šarpi trieciena tests ir materiāla trausluma mērs, ko var iegūt trieciena testā. Ķēdes posms tiek iegriezts metināšanas vietā un novietots šūpojošā svārsta ceļā, parauga saplēšanai nepieciešamo enerģiju mērot pēc svārsta šūpošanās samazinājuma.
Lielākā daļa ķēžu ražotāju no katras partijas saglabā dažus metrus, lai varētu veikt pilnīgu sagraujošo pārbaudi. Pilni testa rezultāti un sertifikāti parasti tiek piegādāti kopā ar ķēdi, kas parasti tiek piegādāta 50 m saskaņotos pāros. Šīs sagraujošās pārbaudes laikā tiek attēlots arī pagarinājums pie testa spēka un kopējais pagarinājums lūzuma brīdī.
Optimālā ķēde
Mērķis ir apvienot visas šīs īpašības, lai izveidotu optimālu ķēdi, kas ietver šādu veiktspēju:
• Augstāka stiepes izturība;
• Augstāka izturība pret iekšējo posmu nodilumu;
• Augsta izturība pret zobratu bojājumiem;
• Lielāka izturība pret martensītisku plaisāšanu;
• Uzlabota izturība;
• Paaugstināts noguruma kalpošanas laiks; un
• Izturība pret SCC.
Tomēr nav viena ideāla risinājuma, ir tikai dažādi kompromisi. Augsta tecēšanas robeža parasti rada lielu atlikušo spriegumu, savukārt, ja to apvieno ar augstu cietību, lai palielinātu nodilumizturību, tā parasti arī samazina izturību un izturību pret sprieguma koroziju.
Ražotāji nepārtraukti cenšas izstrādāt ķēdes, kas kalpotu ilgāk un izturētu sarežģītus apstākļus. Daži ražotāji cinko ķēdi, lai tā izturētu korozīvu vidi. Vēl viena iespēja ir COR-X ķēde, kas ir izgatavota no patentēta vanādija, niķeļa, hroma un molibdēna sakausējuma, kas cīnās pret sprieguma koroziju (SCC). Šo risinājumu unikālu padara tas, ka pretsprieguma korozijas īpašības ir vienādas visā ķēdes metalurģiskajā struktūrā, un to efektivitāte nemainās, ķēdei nodilstot. Ir pierādīts, ka COR-X ievērojami palielina ķēdes kalpošanas laiku korozīvā vidē un praktiski novērš bojājumus sprieguma korozijas dēļ. Testi ir pierādījuši, ka pārraušanas un darbības spēks ir palielināts par 10%. Iecirtuma trieciena izturība ir palielināta par 40%, un izturība pret sprieguma koroziju ir palielināta par 350%, salīdzinot ar parasto ķēdi (DIN 22252).
Ir gadījumi, kad COR-X 48 mm ķēde ir nobraukusi 11 miljonus tonnu bez ar ķēdi saistītas kļūmes pirms tās demontāžas. Un sākotnējā OEM Broadband ķēdes uzstādīšana, ko veica Joy BHP Billiton San Juan raktuvēs, izmantoja Apvienotajā Karalistē ražotu Parsons COR-X ķēdi, kas, kā teikts, savas ekspluatācijas laikā no ieguves vietas ir transportējusi līdz pat 20 miljoniem tonnu.
Apgrieztā ķēde, lai pagarinātu ķēdes kalpošanas laiku
Galvenais ķēdes nodiluma cēlonis ir katras vertikālās saites rotācija ap blakus esošo horizontālo saiti, tai ieejot un izejot no piedziņas zobrata. Tas arī noved pie lielāka nodiluma vienā saišu plaknē, tām rotējot caur zobratu, tāpēc viens no efektīvākajiem veidiem, kā pagarināt lietotas ķēdes kalpošanas laiku, ir pagriezt to jeb apgriezt par 180º, lai ķēde darbotos pretējā virzienā. Tas liks darboties saišu "neizmantotajām" virsmām, kā rezultātā samazināsies nodiluma laukums, kas nozīmē ilgāku ķēdes kalpošanas laiku.
Nevienmērīga konveijera slodze dažādu iemeslu dēļ var izraisīt nevienmērīgu abu ķēžu nodilumu, kā rezultātā viena ķēde nodilst ātrāk nekā otra. Nevienmērīgs nodilums vai stiepšanās vienā vai abās ķēdēs, kā tas var notikt ar diviem ārējiem mezgliem, var izraisīt spirāļu nesakritību vai sinhronitāti, pārvietojoties ap piedziņas zobratu. To var izraisīt arī vienas no divām ķēdēm vaļīgums. Šis nelīdzsvarotības efekts radīs darbības problēmas, kā arī pārmērīgu nodilumu un iespējamus piedziņas zobratu bojājumus.
Sistēmas nospriegošana
Lai nodrošinātu, ka pēc uzstādīšanas ķēdes nodiluma ātrums tiek kontrolēts, abām ķēdēm pagarinoties nodiluma dēļ kontrolētā un salīdzināmā ātrumā, ir nepieciešama sistemātiska spriegošanas un apkopes programma.
Apkopes programmas ietvaros apkopes personāls mērīs ķēdes nodilumu, kā arī spriegojumu, un nomainīs ķēdi, kad tās nodilums pārsniedz 3 %. Lai novērtētu, ko šī ķēdes nodiluma pakāpe nozīmē reālā izteiksmē, jāatceras, ka uz 200 m garas sienas ķēdes nodilums par 3 % nozīmē ķēdes garuma palielināšanos par 12 m katrai šķiedrai. Apkopes personāls arī nomainīs piegādes un atgriešanas ķēdes ratus un noņēmējus, kad tie būs nodiluši vai bojāti, pārbaudīs pārnesumkārbu un eļļas līmeni un regulāri pārliecināsies, vai skrūves ir pievilktas.
Ir labi izstrādātas metodes pareiza spriegojuma līmeņa aprēķināšanai, un tās izrādās ļoti noderīgs sākotnējo vērtību noteikšanas ceļvedis. Tomēr visuzticamākā metode ir novērot ķēdi, kad tā atstāj piedziņas zobratu, kad AFC darbojas pilnas slodzes apstākļos. Ķēdei, atdaloties no piedziņas zobrata, jābūt redzamai minimāli vaļīgai (divas saites). Ja šāds līmenis pastāv, spriegums ir jāizmēra, jāreģistrē un jāiestata turpmākai darbībai kā šīs konkrētās virsmas darbības līmenis. Regulāri jāveic spriegojuma rādījumi un jāreģistrē noņemto posmu skaits. Tas sniegs agrīnu brīdinājumu par diferenciāļa nodiluma vai pārmērīga nodiluma sākšanos.
Saliekti laidumi nekavējoties jāiztaisno vai jānomaina. Tie samazina konveijera veiktspēju un var izraisīt stieņa izkrišanu no apakšējās skrejceļa un uzlēkšanu uz zobrata, radot bojājumus gan ķēdēm, gan zobratam, gan laiduma stieņiem.
Ķēdes noņēmēju operatoriem jābūt uzmanīgiem attiecībā uz nolietotiem un bojātiem ķēdes noņēmējiem, jo tie var atstāt vaļīgu ķēdi zobratā, un tas var izraisīt tās iesprūšanu un bojājumus.
Ķēdes pārvaldība sākas uzstādīšanas laikā
Nepieciešamību pēc taisnas virsmas līnijas nevar pārvērtēt. Jebkura novirze virsmas izlīdzinājumā, visticamāk, radīs atšķirīgu spriegojumu starp virsmas un vārpstas puses ķēdēm, kas novedīs pie nevienmērīga nodiluma. Tas, visticamāk, notiks uz jaunizveidotās virsmas, jo ķēdes iet cauri "ieslīgšanas" periodam.
Kad diferenciāļa nodiluma modelis ir izveidojies, to praktiski nav iespējams labot. Biežāk nekā nē, diferenciālis turpina pasliktināties, vaļīgai ķēdei nodilstot, radot vēl lielāku vaļīgumu.
Negatīvā ietekme, ko rada darbība ar sliktu virsmas līniju, kas noved pie pārmērīgām sānu nospriegojuma svārstībām, ir ilustrēta, pārskatot skaitļus. Kā piemērs ir 1000 pēdu gara siena ar 42 mm AFC ķēdi, kurai katrā pusē ir aptuveni 4000 posmu. Pieņemot, ka starpposmu nodilums un metāla noņemšana notiek abos posma galos. Ķēdei ir 8000 punktu, kuros metāls nodilst starpposmu spiediena ietekmē, kad tā tiek darbināta un vibrē pa virsmu, tiek pakļauta trieciena slodzei vai korozijas iedarbībai. Tāpēc uz katru 1/1000 collu nodiluma mēs ģenerējam 8 collu garuma pieaugumu. Jebkura neliela atšķirība starp virsmas un vārpstas puses nodiluma ātrumu, ko rada nevienmērīgs spriegums, ātri reizinās ar būtiskām ķēdes garuma variācijām.
Divu kalumu klātbūtne uz zobrata vienlaikus var izraisīt pārmērīgu zobu profila nodilumu. Tas ir saistīts ar pozitīvas pozīcijas zudumu piedziņas zobratā, kas ļauj posmam slīdēt pa piedziņas zobiem. Šī slīdošā darbība iegriežas posmā un arī palielina zobrata zobu nodiluma ātrumu. Kad nodilums ir izveidojies, tas var tikai paātrināties. Pie pirmajām posma nogriešanas pazīmēm zobrati ir jāpārbauda un jānomaina, ja nepieciešams, pirms bojājums iznīcina ķēdi.
Pārāk augsts ķēdes spriegojums izraisīs arī pārmērīgu gan ķēdes, gan zobrata nodilumu. Ķēdes spriegojums jāiestata tādā vērtībā, kas novērš pārāk lielu ķēdes vaļīgumu pilnas slodzes laikā. Šādos apstākļos skrāpju stieņi var tikt "izsisti", un pastāv risks sabojāt aizmugurējo zobratu, ķēdes sabiezēšanās dēļ, tai atstājot zobratu. Ja spriegums ir iestatīts pārāk augsts, pastāv divas acīmredzamas briesmas: pārmērīgs ķēdes posmu nodilums un pārmērīgs piedziņas zobratu nodilums.
Pārmērīgs ķēdes spriegojums var būt nāvējošs
Bieži vien ķēde tiek pārāk nostiepta. Mērķis ir regulāri pārbaudīt spriegojumu un samazināt vaļīgo ķēdi par diviem posmiem. Vairāk nekā divi posmi norāda, ka ķēde ir pārāk vaļīga, vai arī četru posmu noņemšana radītu pārāk lielu spriegojumu, kas izraisītu spēcīgu savstarpējo posmu nodilumu un nopietni samazinātu ķēdes kalpošanas laiku.
Pieņemot, ka ķēdes virsmas izlīdzinājums ir labs, spriegojuma vērtībai vienā pusē nevajadzētu pārsniegt vērtību otrā pusē vairāk kā par vienu tonnu. Labai ķēdes virsmas pārvaldībai jānodrošina, ka jebkurš diferenciālis visā ķēdes ekspluatācijas laikā nepārsniedz divas tonnas.
Garuma palielināšanos savstarpējo posmu nodiluma dēļ (dažreiz kļūdaini dēvētu par "ķēdes stiepšanos") var atļaut sasniegt 2%, un joprojām var darbināt ar jauniem zobratiem.
Savstarpējo posmu nodiluma pakāpe nav problēma, ja ķēde un zobrati nodilst kopā, tādējādi saglabājot to saderību. Tomēr savstarpējo posmu nodilums samazina ķēdes pārrāvuma slodzi un izturību pret triecienslodzēm.
Vienkārša posmu nodiluma mērīšanas metode ir izmantot suportmēru, veicot mērījumus piecos soļa posmos un pielietojot tos ķēdes pagarinājuma diagrammai. Ķēdes parasti tiek apsvērta nomaiņa, ja posmu nodilums pārsniedz 3%. Daži konservatīvi apkopes vadītāji nevēlas, lai viņu ķēdes pagarinājums pārsniegtu 2%.
Laba ķēdes pārvaldība sākas uzstādīšanas posmā. Intensīva uzraudzība ar nepieciešamām korekcijām iesēšanas periodā palīdzēs nodrošināt ilgu un bezproblēmu ķēdes kalpošanas laiku.
(Ar laipnu atļauju noEltons Longvols)
Publicēšanas laiks: 2022. gada 26. septembris
