Stratégia riadenia reťazca AFC predlžuje životnosť a zabraňuje neplánovaným prestojom
Ťažobný reťazecmôže vykonať alebo prerušiť operáciu.Zatiaľ čo väčšina porubných baní používa na svojich pancierových čelných dopravníkoch (AFC) reťaz s priemerom 42 mm alebo viac, mnohé míny používajú 48 mm a niektoré majú reťaz veľkú až 65 mm.Väčšie priemery môžu predĺžiť životnosť reťaze.Prevádzkovatelia pozdĺžnych stien často očakávajú, že pred vyradením reťaze z prevádzky prekročia 11 miliónov ton pri veľkostiach 48 mm a až 20 miliónov ton pri veľkostiach 65 mm.Reťaz v týchto väčších veľkostiach je drahá, ale stojí za to, ak je možné vyťažiť celý panel alebo dva bez odstávky v dôsledku zlyhania reťaze.Ak však dôjde k pretrhnutiu reťaze v dôsledku nesprávneho riadenia, nesprávneho zaobchádzania, nesprávneho monitorovania alebo v dôsledku podmienok prostredia, ktoré môžu spôsobiť praskanie koróziou pod napätím (SCC), baňa čelí veľkým problémom.V tejto situácii sa cena zaplatená za tento reťazec stáva spornou.
Ak prevádzkovateľ porubu neprevádzkuje najlepší možný reťazec pre podmienky v bani, jedna neplánovaná odstávka by mohla ľahko vymazať všetky úspory nákladov získané počas procesu nákupu.Čo by teda mal prevádzkovateľ porubu robiť?Mali by venovať veľkú pozornosť podmienkam špecifickým pre lokalitu a starostlivo vyberať reťaz.Po zakúpení reťazca musia minúť ďalší čas a peniaze potrebné na správne riadenie investície.To môže priniesť značné dividendy.
Tepelné spracovanie môže zvýšiť pevnosť reťaze, znížiť jej krehkosť, zmierniť vnútorné pnutie, zvýšiť odolnosť proti opotrebovaniu alebo zlepšiť opracovateľnosť reťaze.Tepelné spracovanie sa stalo výtvarnou formou a líši sa od výrobcu k výrobcovi.Cieľom je získať rovnováhu vlastností kovu tak, aby čo najlepšie vyhovovala funkcii výrobku.Diferenciálne kalená reťaz je jednou zo sofistikovanejších techník používaných spoločnosťou Parsons Chain, kde koruna článku reťaze zostáva ťažko odolávať opotrebovaniu a nohy, ak sú články mäkšie, zvyšujú pevnosť a ťažnosť v prevádzke.
Tvrdosť je schopnosť odolávať opotrebovaniu a označuje sa buď číslom tvrdosti podľa Brinella symbolom HB alebo číslom tvrdosti podľa Vickersa (HB).Vickersova stupnica tvrdosti je skutočne proporcionálna, takže materiál 800 HV je osemkrát tvrdší ako materiál s tvrdosťou 100 HV.Poskytuje tak racionálnu škálu tvrdosti od najmäkšieho po najtvrdší materiál.Pre nízke hodnoty tvrdosti, do asi 300, sú výsledky tvrdosti podľa Vickersa a Brinella približne rovnaké, ale pre vyššie hodnoty sú výsledky podľa Brinella nižšie v dôsledku skreslenia guľôčkového indentora.
Charpyho rázová skúška je miera krehkosti materiálu, ktorú možno získať z nárazovej skúšky.Článok reťaze je v bode zvaru na článku vrubovaný a umiestnený do dráhy kyvného kyvadla, pričom energia potrebná na zlomenie vzorky sa meria znížením výkyvu kyvadla.
Väčšina výrobcov reťazí ušetrí niekoľko metrov z každej šaržovej objednávky, aby bolo možné vykonať úplné deštruktívne testovanie.Kompletné výsledky testov a certifikáty sa bežne dodávajú s reťazou, ktorá sa bežne dodáva v pároch s dĺžkou 50 m.Predĺženie pri testovacej sile a celkové predĺženie pri pretrhnutí sú tiež zakreslené do grafu počas tohto deštruktívneho testu.
Optimálny reťazec
Cieľom je skombinovať všetky tieto vlastnosti a vytvoriť optimálny reťazec, ktorý zahŕňa nasledujúci výkon:
• Vyššia pevnosť v ťahu;
• Vyššia odolnosť proti opotrebovaniu vnútorného článku;
• Vysoká odolnosť voči poškodeniu ozubeného kolesa;
• Väčšia odolnosť voči martenzitickému praskaniu;
• Vylepšená húževnatosť;
• Zvýšená únavová životnosť;a
• Odolnosť voči SCC.
Jedno dokonalé riešenie však neexistuje, iba rôzne kompromisy.Vysoká medza klzu bude mať tendenciu viesť k vysokému zvyškovému napätiu, ak je spojená s vysokou tvrdosťou na zvýšenie odolnosti proti opotrebovaniu, bude tiež mať tendenciu znižovať húževnatosť a odolnosť voči korózii pod napätím.
Výrobcovia sa neustále snažia vyvinúť reťaz, ktorá bude fungovať dlhšie a prežije ťažké podmienky.Niektorí výrobcovia galvanizujú reťaz, aby sa vyrovnali s korozívnym prostredím.Ďalšou možnosťou je reťaz COR-X, ktorá je vyrobená z patentovanej zliatiny vanádu, niklu, chrómu a molybdénu bojuje proti SCC.Jedinečné je toto riešenie v tom, že vlastnosti proti korózii sú homogénne v celej metalurgickej štruktúre reťaze a jej účinnosť sa pri opotrebovaní reťaze nemení.Ukázalo sa, že COR-X podstatne zvyšuje životnosť reťaze v korozívnom prostredí a prakticky eliminuje poruchy spôsobené koróziou pod napätím.Testy preukázali, že lámacia a ovládacia sila sa zvýšila o 10 %.Vrubový náraz je zvýšený o 40% a odolnosť voči SCC je zvýšená o 350% v porovnaní s bežnou reťazou (DIN 22252).
Existujú prípady, keď reťaz COR-X 48 mm pred vyradením z prevádzky spotrebovala 11 miliónov ton bez poruchy súvisiacej s reťazou.A počiatočná inštalácia širokopásmovej reťaze OEM spoločnosťou Joy v bani BHP Billiton San Juan prevádzkovala reťaz Parsons COR-X vyrábanú vo Veľkej Británii, o ktorej sa hovorí, že počas svojej životnosti prepravila z porubu až 20 miliónov ton.
Reverzná reťaz na predĺženie životnosti reťaze
Hlavnou príčinou opotrebovania reťaze je pohyb každého vertikálneho článku, ktorý sa otáča okolo susedného horizontálneho článku, keď vstupuje do hnacieho ozubeného kolesa a vychádza z neho.To tiež vedie k väčšiemu opotrebovaniu v jednej rovine článkov, keď sa otáčajú cez ozubené koleso, preto jedným z najúčinnejších spôsobov, ako predĺžiť životnosť použitej reťaze, je otáčanie alebo jej otočenie o 180º, aby sa reťaz pohybovala v opačnom smere. .Tým sa uvedú do činnosti „nepoužité“ povrchy článkov a výsledkom bude menej opotrebovaná oblasť článkov, čo sa rovná dlhšej životnosti reťaze.
Nerovnomerné zaťaženie dopravníka z rôznych dôvodov môže viesť k nerovnomernému opotrebovaniu dvoch reťazí, čo spôsobí rýchlejšie opotrebovanie jednej reťaze ako druhej.Nerovnomerné opotrebovanie alebo natiahnutie jednej alebo oboch reťazí, ku ktorému môže dôjsť pri zdvojených vonkajších zostavách, môže spôsobiť, že sa lopatky nezhodujú alebo vybočia z kroku, keď obchádzajú hnacie ozubené koleso.Môže to byť spôsobené aj uvoľnením jednej z dvoch reťazí.Tento nevyvážený efekt povedie k prevádzkovým problémom, ako aj nadmernému opotrebovaniu a možnému poškodeniu hnacích ozubených kolies.
Napínanie systému
Je potrebný systematický program napínania a údržby, aby sa zabezpečilo, že po inštalácii bude rýchlosť opotrebovania reťaze kontrolovaná, pričom obe reťaze sa predlžujú v dôsledku opotrebovania riadenou a porovnateľnou rýchlosťou.
V rámci programu údržby pracovníci údržby zmerajú opotrebovanie reťaze, ako aj napnutie, pričom reťaz vymenia, keď je opotrebovaná o viac ako 3 %.Aby sme pochopili, čo tento stupeň opotrebenia reťaze znamená v reálnych podmienkach, treba si uvedomiť, že na 200 m dlhom porubu opotrebenie reťaze o 3 % znamená zvýšenie dĺžky reťaze o 12 m na každý prameň.Pracovníci údržby tiež vymenia dodávacie a vratné ozubené kolesá a stierky, keď sa opotrebujú alebo poškodia, skontrolujú prevodovku a hladinu oleja a v pravidelných intervaloch sa ubezpečia, že skrutky sú dotiahnuté.
Existujú dobre zavedené metódy na výpočet správnej úrovne predpätia a tieto sa ukázali ako veľmi užitočný návod na počiatočné hodnoty.Najspoľahlivejšou metódou je však pozorovať reťaz, keď opúšťa hnacie ozubené koleso, keď AFC pracuje pri plnom zaťažení.Malo by byť vidieť, že reťaz je pri sťahovaní z hnacieho ozubeného kolesa len minimálne previsnutá (dva články).Keď takáto úroveň existuje, predpätie je potrebné zmerať, zaznamenať a nastaviť do budúcnosti ako prevádzkovú úroveň pre túto konkrétnu tvár.Hodnoty predpätia by sa mali vykonávať pravidelne a mal by sa zaznamenávať počet odstránených článkov.To poskytne včasné varovanie pred začiatkom opotrebovania diferenciálu alebo nadmerného opotrebovania.
Ohnuté lety musia byť bez meškania narovnané alebo zmenené.Znižujú výkon dopravníka a môžu mať za následok vypadnutie lišty zo spodného obežného kolesa a skákanie na ozubené koleso, čo spôsobí poškodenie reťazí, ozubeného kolesa a nosných líšt.
Operátori pozdĺžnej steny by si mali dávať pozor na opotrebované a poškodené odstraňovače reťaze, pretože môžu spôsobiť uvoľnenie reťaze v reťazovom kolese, čo môže viesť k zaseknutiu a poškodeniu.
Riadenie reťazca sa začína počas inštalácie
Potreba dobrej rovnej línie tváre nemôže byť príliš zdôrazňovaná.Akákoľvek odchýlka v zarovnaní čela pravdepodobne povedie k rozdielnym predpätiam medzi reťazami na čelnej strane a na strane hlavy, čo vedie k nerovnomernému opotrebovaniu.Toto sa s väčšou pravdepodobnosťou vyskytne na novozavedenej tvári, keď reťazce prechádzajú obdobím „zastierania“.
Akonáhle sa vytvorí diferenciálny model opotrebovania, je prakticky nemožné ho opraviť.Diferenciál sa častejšie zhoršuje opotrebovaním reťaze, aby sa vytvorila väčšia vôľa.
Nepriaznivé účinky behu so slabou líniou tváre, ktoré vedú k nadmerným zmenám v bočných predpätiach, sú ilustrované prehľadom čísel.Napríklad 1 000 stôp dlhá stena so 42 mm AFC reťazou, ktorá má približne 4 000 článkov na každej strane.Akceptovanie toho, že odstraňovanie opotrebovaného kovu zo spojovacieho článku prebieha na oboch koncoch článku.Reťaz má 8 000 bodov, v ktorých sa kov opotrebováva tlakom medzičlánkov, keď je poháňaný a keď vibruje po tvári, je vystavený rázovému zaťaženiu alebo je vystavený korózii.Preto na každých 1/1 000 palca opotrebovania vygenerujeme 8 palcov predĺženia.Akákoľvek mierna odchýlka medzi mierou opotrebenia na čelnej a čelnej strane, spôsobená nerovnomerným napnutím, sa rýchlo znásobí na veľkú odchýlku v dĺžke reťaze.
Dva výkovky na reťazovom kolese súčasne by mohli viesť k nadmernému opotrebovaniu profilu zuba.Je to spôsobené stratou kladnej polohy v hnacom ozubenom kolese, čo umožňuje, aby sa kulisa posúvala po hnacích zuboch.Toto posúvanie sa zarezáva do spoja a tiež zvyšuje mieru opotrebovania zubov reťazového kolesa.Keď sa raz ustanoví ako vzor opotrebovania, môže len zrýchliť.Pri prvom náznaku prerezania článku je potrebné skontrolovať reťazové kolesá a v prípade potreby ich vymeniť, skôr než poškodenie zničí reťaz.
Príliš vysoké predpätie reťaze tiež spôsobí nadmerné opotrebovanie reťaze aj reťazového kolesa.Predpätie reťaze je potrebné nastaviť na hodnoty, ktoré zabránia prílišnému uvoľneniu reťaze pri plnom zaťažení.Takéto podmienky umožnia „vytrhnutie“ škrabiek a riziko poškodenia zadného ozubeného kolesa spôsobeného zhlukom reťaze, keď opúšťa ozubené koleso.Ak sú predpätia nastavené príliš vysoko, existujú dve zrejmé nebezpečenstvá: nadmerné opotrebovanie medzičlánkov na reťazi a nadmerné opotrebovanie hnacích ozubených kolies.
Nadmerné napätie reťaze môže byť zabijakom
Bežnou tendenciou je príliš napnutá reťaz.Cieľom by mala byť pravidelná kontrola predpätia a uvoľnenie reťaze o dva články.Viac ako dva články by naznačovali, že reťaz bola príliš previsnutá alebo odstránenie štyroch článkov by vytvorilo príliš vysoké predpätie, ktoré by spôsobilo silné opotrebovanie medzičlánkov a vážne by znížilo životnosť reťaze.
Za predpokladu, že lícovanie je dobré, hodnota predpätia na jednej strane by nemala presiahnuť hodnotu na druhej strane o viac ako jednu tonu.Dobrá správa čela by mala zabezpečiť, aby sa akýkoľvek diferenciál udržal na maximálne dvoch tonách počas životnosti reťaze.
Nárast dĺžky v dôsledku opotrebovania medzičlánkov (niekedy nesprávne označovaného ako „natiahnutie reťaze“) môže dosiahnuť 2 % a stále bežať s novými ozubenými kolesami.
Stupeň opotrebovania medzičlánkov nie je problémom, ak sa reťaz a ozubené kolesá opotrebúvajú spoločne, čím sa zachováva ich kompatibilita.Opotrebenie medzičlánkov však vedie k zníženiu zaťaženia reťazí pri pretrhnutí a odolnosti voči rázovému zaťaženiu.
Jednoduchým spôsobom merania opotrebovania medzičlánkov je použitie posuvného meradla, meranie v piatich úsekoch rozstupu a aplikovanie na tabuľku predĺženia reťaze.Vo všeobecnosti by sa výmena reťazí zvažovala, keď opotrebovanie medzičlánkov presiahne 3 %.Niektorí konzervatívni manažéri údržby neradi vidia, keď ich reťaz presahuje 2% predĺženie.
Dobré riadenie reťazca začína vo fáze inštalácie.Intenzívne monitorovanie s prípadnými korekciami v priebehu podstielky pomôže zabezpečiť dlhú a bezproblémovú životnosť reťaze.
(S láskavým dovolenímEllton Longwall)
Čas odoslania: 26. septembra 2022