Strategija upravljanja verige AFC podaljšuje življenjsko dobo in preprečuje nenačrtovane izpade
Rudarska verigalahko povzroči ali prekine operacijo. Medtem ko večina rudnikov z dolgim zidom uporablja verige 42 mm ali več na svojih oklepnih čelnih transporterjih (AFC), imajo številni rudniki 48-mm verige, nekateri pa imajo verige, velike do 65 mm. Večji premeri lahko podaljšajo življenjsko dobo verige. Upravljavci dolgih zidov pogosto pričakujejo, da bodo presegli 11 milijonov ton z velikostmi 48 mm in kar 20 milijonov ton z velikostmi 65 mm, preden se veriga umakne iz obratovanja. Veriga v teh večjih velikostih je draga, vendar se splača, če je mogoče rudariti celotno ploščo ali dve brez zaustavitve zaradi okvare verige. Toda če pride do prekinitve verige zaradi napačnega upravljanja, napačnega ravnanja, neustreznega nadzora ali zaradi okoljskih pogojev, ki lahko povzročijo razpoke zaradi napetostne korozije (SCC), se rudnik sooča z velikimi težavami. V tem primeru cena, plačana za to verigo, postane sporna.
Če upravljavec dolgega zidu ne upravlja najboljše možne verige za razmere v rudniku, bi lahko ena nenačrtovana zaustavitev zlahka izbrisala vse prihranke stroškov, pridobljene med postopkom nakupa. Kaj naj torej stori operater dolgega zidu? Pozorni naj bodo na specifične pogoje na lokaciji in skrbno izberejo verigo. Po nakupu verige morajo porabiti dodaten čas in denar, potreben za pravilno upravljanje naložbe. To lahko prinese znatne dividende.
Toplotna obdelava lahko poveča trdnost verige, zmanjša njeno krhkost, razbremeni notranje napetosti, poveča odpornost proti obrabi ali izboljša obdelovalnost verige. Toplotna obdelava je postala oblika likovne umetnosti in se razlikuje od proizvajalca do proizvajalca. Cilj je doseči ravnovesje med kovinskimi lastnostmi, ki najbolje ustreza funkciji izdelka. Diferencialno utrjena veriga je ena izmed bolj sofisticiranih tehnik, ki jih uporablja Parsons Chain, pri kateri ostane krona členka verige težka, da se upre obrabi, noge pa, če so členi mehkejši, povečajo žilavost in duktilnost pri uporabi.
Trdota je sposobnost odpornosti proti obrabi in je označena s trdoto po Brinellu s simbolom HB ali s trdoto po Vickersu (HB). Vickersova trdota je resnično sorazmerna, tako da je material s trdoto 800 HV osemkrat trši od materiala s trdoto 100 HV. Tako zagotavlja racionalno lestvico trdote od najmehkejšega do najtršega materiala. Pri nizkih vrednostih trdote, do približno 300, so rezultati trdote po Vickersu in Brinellu približno enaki, pri višjih vrednostih pa so rezultati po Brinellu nižji zaradi popačenja krogličnega vdolbina.
Charpyjev udarni preskus je merilo krhkosti materiala, ki ga je mogoče dobiti s preskusom udarca. Člen verige je na mestu zvara na členu zarezan in postavljen na pot nihajočega nihala, pri čemer se energija, potrebna za zlom vzorca, meri z zmanjšanjem nihanja nihala.
Večina proizvajalcev verig prihrani nekaj metrov pri vsakem serijskem naročilu, da omogoči izvedbo popolnega destruktivnega testiranja. Celotni rezultati testiranja in potrdila so običajno priloženi verigi, ki se običajno pošilja v 50-metrskih ujemajočih se parih. Raztezek pri preskusni sili in skupni raztezek pri zlomu sta prav tako prikazana v grafu med tem destruktivnim preskusom.
Optimalna veriga
Cilj je združiti vse te lastnosti, da se ustvari optimalna veriga, ki vključuje naslednje zmogljivosti:
• Večja natezna trdnost;
• Večja odpornost proti obrabi notranjega člena;
• Visoka odpornost na poškodbe zobnikov;
• Večja odpornost proti martenzitnim razpokam;
• Izboljšana žilavost;
• Povečana življenjska doba utrujenosti; in
• Odpornost na SCC.
Vendar pa ni ene popolne rešitve, le različni kompromisi. Visoka meja tečenja bo ponavadi povzročila visoko preostalo napetost, če bo povezana z visoko trdoto za povečanje odpornosti proti obrabi, bo tudi zmanjšala žilavost in odpornost proti napetostni koroziji.
Proizvajalci si nenehno prizadevajo za razvoj verige, ki bo delovala dlje in preživela težke pogoje. Nekateri proizvajalci pocinkajo verigo, da se soočijo z jedkimi okolji. Druga možnost je veriga COR-X, ki je izdelana iz patentirane zlitine vanadija, niklja, kroma in molibdena, ki se bori proti SCC. Zaradi česar je ta rešitev edinstvena, so protistresne korozijske lastnosti homogene v celotni metalurški strukturi verige in njena učinkovitost se ne spremeni, ko se veriga obrabi. Dokazano je, da COR-X znatno podaljša življenjsko dobo verige v korozivnih okoljih in praktično odpravi okvaro zaradi napetostne korozije. Testi so ugotovili, da se lomna in delovna sila poveča za 10 %. V primerjavi z navadno verigo (DIN 22252) je vpliv na zareze povečan za 40 %, odpornost proti SCC pa za 350 %.
Obstajajo primeri, ko je veriga COR-X 48 mm pretekla 11 milijonov ton brez okvare, povezane z verigo, preden je bila razgrajena. In začetna namestitev širokopasovne verige OEM, ki jo je izvedel Joy v rudniku BHP Billiton San Juan, je vodila verigo Parsons COR-X, izdelano v Združenem kraljestvu, ki naj bi v svoji življenjski dobi prenesla do 20 milijonov ton od odkopa.
Obrnite verigo za podaljšanje življenjske dobe verige
Glavni vzrok za obrabo verige je gibanje vsakega navpičnega člena, ki se vrti okoli sosednjega vodoravnega člena, ko vstopi in zapusti pogonski zobnik. To vodi tudi do večje obrabe v eni ravnini členov, ko se vrtijo skozi zobnik, zato je eden najučinkovitejših načinov za podaljšanje življenjske dobe rabljene verige, da jo zavrtite ali obrnete za 180º, da veriga teče v nasprotni smeri. . Tako bodo "neuporabljene" površine členov začele delovati, posledično pa bo manj obrabljenih členov, kar pomeni daljšo življenjsko dobo verige.
Neenakomerna obremenitev tekočega traku lahko zaradi različnih razlogov povzroči neenakomerno obrabo obeh verig, zaradi česar se ena veriga obrablja hitreje kot druga. Neenakomerna obraba ali raztegnjenost ene ali obeh verig, kot se lahko zgodi pri dvojnih zunanjih sklopih, lahko povzroči neusklajenost letvic ali neusklajenost, ko se gibljejo okoli pogonskega zobnika. To je lahko tudi posledica ohlapnosti ene od obeh verig. Ta učinek neuravnoteženosti bo povzročil težave pri delovanju, povzročil pa bo tudi čezmerno obrabo in možne poškodbe pogonskih zobnikov.
Napenjanje sistema
Potreben je sistematičen program napenjanja in vzdrževanja, ki zagotavlja, da je po namestitvi stopnja obrabe verige nadzorovana, pri čemer se obe verigi zaradi obrabe podaljšata z nadzorovano in primerljivo stopnjo.
V okviru programa vzdrževanja bo vzdrževalno osebje izmerilo obrabo verige in napetost ter zamenjalo verigo, ko je obrabljena za več kot 3 %. Da bi ocenili, kaj ta stopnja obrabe verige pomeni v realnem smislu, je treba zapomniti, da na 200-metrski steni dolge stene obraba verige za 3 % pomeni povečanje dolžine verige za 12 m za vsako vrvico. Vzdrževalno osebje bo tudi zamenjalo dovodne in povratne verižnike ter odstranjevalce, ko bodo ti obrabljeni ali poškodovani, pregledalo menjalnik in nivo olja ter se v rednih intervalih prepričalo, da so vijaki priviti.
Obstajajo dobro uveljavljene metode za izračun pravilne stopnje prednapetosti, ki so se izkazale za zelo uporabno vodilo do začetnih vrednosti. Vendar pa je najbolj zanesljiva metoda opazovanje verige, ko zapušča pogonski zobnik, ko AFC deluje pod pogoji polne obremenitve. Videti je treba, da je veriga le minimalno ohlapna (dva člena), ko se snema s pogonskega zobnika. Ko taka raven obstaja, je treba pretenzijo izmeriti, zabeležiti in nastaviti za prihodnost kot delovno raven za ta določen obraz. Redno je treba meriti prednapetost in beležiti število odstranjenih povezav. To bo zagotovilo zgodnje opozorilo o pojavu obrabe diferenciala ali čezmerne obrabe.
Upognjene letve je treba nemudoma poravnati ali spremeniti. Zmanjšajo zmogljivost tekočega traku in lahko povzročijo, da meč pade iz spodnjega obroča in skoči na zobnik, kar povzroči poškodbe obeh verig, zobnika in vodilnih drogov.
Upravljavci dolgih zidov morajo ostati pozorni na obrabljene in poškodovane striperje verige, saj lahko pustijo ohlapno verigo, da ostane v zobniku, kar lahko povzroči zagozditve in poškodbe.
Upravljanje verige se začne med namestitvijo
Potrebe po dobri ravni liniji obraza ni mogoče preveč poudariti. Kakršno koli odstopanje v poravnavi čelne strani bo verjetno povzročilo različne napetosti med čelno in stransko verigo, kar vodi do neenakomerne obrabe. Večja je verjetnost, da se bo to zgodilo na novoustanovljenem obrazu, ko verige tečejo skozi obdobje "posteljnine v".
Ko se oblikuje diferencialni vzorec obrabe, ga je praktično nemogoče popraviti. Pogosteje kot ne, se diferencial še naprej slabša z ohlapno nošenjem verige, da se ustvari več ohlapnosti.
Škodljivi učinki teka s slabo linijo obraza, ki vodijo do pretiranih variacij v bočnih pretenzijah, so ponazorjeni s pregledom številk. Kot primer, 1000-ft longwall z 42-mm verigo AFC, ki ima približno 4000 členov na vsaki strani. Sprejetje, da odstranjevanje obrabne kovine poteka na obeh koncih povezave. Veriga ima 8.000 točk, na katerih je kovina obrabljena zaradi medsebojnih pritiskov, ko jo poganja in vibrira navzdol, je izpostavljena udarnim obremenitvam ali je pod vplivom korozije. Zato za vsak 1/1000 palca obrabe ustvarimo 8 palcev povečanja dolžine. Vsaka manjša razlika med stopnjami obrabe na čelni in stranski strani, ki jo povzročijo neenakomerne napetosti, se hitro pomnoži v velike razlike v dolžinah verige.
Dva odkovka na verižniku hkrati lahko povzročita nepotrebno obrabo profila zoba. To je posledica izgube pozitivne lokacije v pogonskem verižniku, ki omogoča, da povezava drsi po pogonskih zobeh. To drsno dejanje se zareže v člen in prav tako poveča stopnjo obrabe zob verižnika. Ko se vzpostavi kot obrabni vzorec, se lahko samo pospeši. Ob prvem znaku prereza členka je treba pregledati zobnike in jih po potrebi zamenjati, preden poškodba uniči verigo.
Previsoka prednapetost verige bo povzročila tudi prekomerno obrabo verige in zobnika. Napetost verige je treba nastaviti na vrednosti, ki preprečujejo nastanek preveč ohlapne verige pri polni obremenitvi. Takšni pogoji bodo omogočili, da bodo strgalne palice "izletele" in tveganje za poškodbe zadnjega zobnika zaradi strganja verige, ko zapusti zobnik. Če so zahteve nastavljene previsoko, obstajata dve očitni nevarnosti: pretirana obraba medčlenkov na verigi in pretirana obraba pogonskih zobnikov.
Prekomerna napetost verige je lahko ubijalska
Običajna težnja je, da verigo vodite premočno. Cilj mora biti redno preverjanje prednapetosti in odstranitev ohlapnosti verige z dvema členoma. Več kot dva člena bi pomenila, da je veriga preveč ohlapna ali pa bi odstranitev štirih členov povzročila previsoko napetost, kar bi povzročilo močno obrabo medsebojnih členov in resno zmanjšalo življenjsko dobo verige.
Ob predpostavki, da je poravnava obraza dobra, vrednost prednapetosti na eni strani ne sme presegati vrednosti na drugi strani za več kot eno tono. Dobro upravljanje obraza bi moralo zagotoviti, da morebitno razliko med celotno življenjsko dobo verige ne morete zadržati na največ dve toni.
Povečanje dolžine zaradi medsebojne obrabe (včasih napačno imenovano "raztezanje verige") lahko doseže 2 % in še vedno deluje z novimi zobniki.
Stopnja medsebojne obrabe ni problem, če se veriga in verižniki obrabijo skupaj in tako ohranijo svojo združljivost. Vendar pa obraba medsebojnih členov povzroči zmanjšanje pretržne obremenitve verig in odpornosti na udarne obremenitve.
Enostavna metoda merjenja obrabe medsebojnih členov je uporaba merilnika, ki meri v petih odsekih koraka in se nanaša na diagram raztezka verige. Verige bi na splošno veljale za zamenjavo, ko obraba medsebojnih povezav preseže 3 %. Nekateri konzervativni vzdrževalci ne marajo, da njihova veriga presega 2 % raztezek.
Dobro upravljanje verige se začne v fazi namestitve. Intenzivno spremljanje s popravki, če so potrebni v času nastiljanja, bo pomagalo zagotoviti dolgo življenjsko dobo verige brez težav.
(Z dovoljenjemEllton Longwall)
Čas objave: 26. september 2022