Μια στρατηγική διαχείρισης αλυσίδας AFC παρατείνει τη ζωή και αποτρέπει τον απρογραμμάτιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας
Αλυσίδα εξόρυξηςμπορεί να κάνει ή να σπάσει μια λειτουργία. Ενώ οι περισσότερες νάρκες με μακρύ τοίχωμα χρησιμοποιούν αλυσίδα 42 mm ή μεγαλύτερη στους θωρακισμένους μεταφορείς προσώπου τους (AFC), πολλές νάρκες εκτελούν 48 mm και ορισμένες έχουν αλυσίδες έως και 65 mm. Οι μεγαλύτερες διάμετροι μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής της αλυσίδας. Οι χειριστές Longwall συχνά αναμένουν να ξεπεράσουν τους 11 εκατομμύρια τόνους με τα μεγέθη των 48 mm και έως και τους 20 εκατομμύρια τόνους με τα μεγέθη των 65 mm προτού τεθεί εκτός λειτουργίας η αλυσίδα. Η αλυσίδα σε αυτά τα μεγαλύτερα μεγέθη είναι ακριβή, αλλά αξίζει τον κόπο εάν ένας ολόκληρος πίνακας ή δύο μπορούν να εξορυχθούν χωρίς διακοπή λειτουργίας λόγω βλάβης της αλυσίδας. Ωστόσο, εάν συμβεί σπάσιμο της αλυσίδας λόγω κακής διαχείρισης, κακού χειρισμού, ακατάλληλης παρακολούθησης ή λόγω περιβαλλοντικών συνθηκών που μπορεί να προκαλέσουν ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης (SCC), το ορυχείο αντιμετωπίζει μεγάλα προβλήματα. Σε αυτήν την κατάσταση, το τίμημα που καταβάλλεται για αυτήν την αλυσίδα γίνεται αμφιλεγόμενο.
Εάν ένας χειριστής longwall δεν εκτελεί την καλύτερη δυνατή αλυσίδα για τις συνθήκες στο ορυχείο, ένα απρογραμμάτιστο κλείσιμο θα μπορούσε εύκολα να διαγράψει τυχόν εξοικονόμηση κόστους που συγκεντρώθηκε κατά τη διαδικασία αγοράς. Τι πρέπει λοιπόν να κάνει ένας χειριστής longwall; Θα πρέπει να δώσουν μεγάλη προσοχή στις συγκεκριμένες συνθήκες του χώρου και να επιλέξουν μια αλυσίδα προσεκτικά. Μετά την αγορά της αλυσίδας, πρέπει να ξοδέψουν επιπλέον χρόνο και χρήματα που είναι απαραίτητα για τη σωστή διαχείριση της επένδυσης. Αυτό μπορεί να αποφέρει σημαντικά μερίσματα.
Η θερμική επεξεργασία μπορεί να αυξήσει την αντοχή της αλυσίδας, να μειώσει την ευθραυστότητά της, να ανακουφίσει τις εσωτερικές πιέσεις, να αυξήσει την αντίσταση στη φθορά ή να βελτιώσει την ικανότητα επεξεργασίας της αλυσίδας. Η θερμική επεξεργασία έχει γίνει μια μορφή καλών τεχνών και διαφέρει από κατασκευαστή σε κατασκευαστή. Ο στόχος είναι να επιτευχθεί μια ισορροπία των ιδιοτήτων του μετάλλου ώστε να ταιριάζει καλύτερα στη λειτουργία του προϊόντος. Η διαφορικά σκληρυμένη αλυσίδα είναι μια από τις πιο εξελιγμένες τεχνικές που χρησιμοποιεί η Parsons Chain, όπου η κορώνα του κρίκου της αλυσίδας παραμένει δύσκολο να αντισταθεί στη φθορά και τα πόδια αν οι κρίκοι είναι πιο μαλακοί αυξάνουν τη σκληρότητα και την ολκιμότητα στο σέρβις.
Η σκληρότητα είναι η ικανότητα αντίστασης στη φθορά και συμβολίζεται είτε με τον αριθμό σκληρότητας Brinell με το σύμβολο HB είτε με τον αριθμό σκληρότητας Vickers (HB). Η κλίμακα σκληρότητας Vickers είναι πραγματικά ανάλογη, επομένως ένα υλικό 800 HV είναι οκτώ φορές πιο σκληρό από ένα υλικό με σκληρότητα 100 HV. Παρέχει έτσι μια λογική κλίμακα σκληρότητας από το πιο μαλακό έως το πιο σκληρό υλικό. Για τιμές χαμηλής σκληρότητας, έως περίπου 300, τα αποτελέσματα σκληρότητας Vickers και Brinell είναι περίπου τα ίδια, αλλά για υψηλότερες τιμές τα αποτελέσματα Brinell είναι χαμηλότερα λόγω παραμόρφωσης της εσοχής μπάλας.
Το Charpy Impact Test είναι ένα μέτρο της ευθραυστότητας ενός υλικού που μπορεί να ληφθεί από μια δοκιμή πρόσκρουσης. Ο κρίκος της αλυσίδας χαράσσεται στο σημείο συγκόλλησης του κρίκου και τοποθετείται στη διαδρομή ενός αιωρούμενου εκκρεμούς, η ενέργεια που απαιτείται για τη θραύση του δείγματος μετράται με τη μείωση της αιώρησης του εκκρεμούς.
Οι περισσότεροι κατασκευαστές αλυσίδων εξοικονομούν λίγα μέτρα από κάθε παραγγελία παρτίδας για να επιτρέψουν τη διεξαγωγή πλήρους καταστροφικού ελέγχου. Τα πλήρη αποτελέσματα δοκιμών και τα πιστοποιητικά παρέχονται συνήθως με την αλυσίδα που συνήθως αποστέλλεται σε ταιριαστά ζεύγη 50 μέτρων. Η επιμήκυνση στη δύναμη δοκιμής και η ολική επιμήκυνση στη θραύση παρουσιάζονται επίσης γραφικά κατά τη διάρκεια αυτής της καταστροφικής δοκιμής.
Η βέλτιστη αλυσίδα
Ο στόχος είναι να συνδυαστούν όλα αυτά τα χαρακτηριστικά για να δημιουργηθεί η βέλτιστη αλυσίδα, η οποία περιλαμβάνει τις ακόλουθες επιδόσεις:
• Υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό.
• Υψηλότερη αντοχή στη φθορά του εσωτερικού συνδέσμου.
• Υψηλή αντοχή στη φθορά του οδοντωτού τροχού.
• Μεγαλύτερη αντοχή στο μαρτενσιτικό ράγισμα.
• Βελτιωμένη σκληρότητα.
• Αυξημένη διάρκεια ζωής κόπωσης. και
• Αντοχή στο SCC.
Ωστόσο, δεν υπάρχει μια τέλεια λύση, μόνο διάφοροι συμβιβασμοί. Ένα υψηλό σημείο διαρροής θα έχει την τάση να έχει ως αποτέλεσμα υψηλή υπολειμματική τάση, εάν σχετίζεται με υψηλή σκληρότητα για αύξηση της αντοχής στη φθορά, θα έχει επίσης την τάση να μειώνει την σκληρότητα και την αντίσταση στη διάβρωση λόγω τάσης.
Οι κατασκευαστές προσπαθούν συνεχώς να αναπτύξουν αλυσίδα που θα λειτουργεί περισσότερο και θα επιβιώνει σε δύσκολες συνθήκες. Μερικοί κατασκευαστές γαλβανίζουν την αλυσίδα για να αντιμετωπίσουν διαβρωτικά περιβάλλοντα. Μια άλλη επιλογή είναι η αλυσίδα COR-X, η οποία είναι κατασκευασμένη από πατενταρισμένο κράμα βαναδίου, νικελίου, χρωμίου και μολυβδαινίου που καταπολεμά το SCC. Αυτό που κάνει αυτή τη λύση μοναδική είναι ότι οι αντιδιαβρωτικές ιδιότητες είναι ομοιογενείς σε όλη τη μεταλλουργική δομή της αλυσίδας και η αποτελεσματικότητά της δεν αλλάζει καθώς φθείρεται η αλυσίδα. Το COR-X έχει αποδειχθεί ότι αυξάνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της αλυσίδας σε διαβρωτικά περιβάλλοντα και ουσιαστικά εξαλείφει την αστοχία λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης. Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι η δύναμη θραύσης και λειτουργίας είναι αυξημένη κατά 10%. Η πρόσκρουση με εγκοπή είναι αυξημένη κατά 40% και η αντίσταση στο SCC είναι αυξημένη κατά 350% σε σύγκριση με την κανονική αλυσίδα (DIN 22252).
Υπάρχουν περιπτώσεις όπου η αλυσίδα COR-X 48 mm έχει τρέξει 11 εκατομμύρια τόνους χωρίς βλάβη που σχετίζεται με την αλυσίδα προτού παροπλιστεί. Και η αρχική εγκατάσταση αλυσίδας OEM Broadband από την Joy στο ορυχείο BHP Billiton San Juan διηύθυνε την αλυσίδα Parsons COR-X που κατασκευάζεται στο Ηνωμένο Βασίλειο, η οποία λέγεται ότι έχει μεταφέρει έως και 20 εκατομμύρια τόνους από το πρόσωπο κατά τη διάρκεια της ζωής της.
Αντίστροφη αλυσίδα για παράταση της διάρκειας ζωής της αλυσίδας
Η κύρια αιτία της φθοράς της αλυσίδας είναι η κίνηση κάθε κατακόρυφου συνδέσμου που περιστρέφεται γύρω από τον παρακείμενο οριζόντιο σύνδεσμο καθώς εισέρχεται και εξέρχεται από τον οδοντωτό τροχό κίνησης. Αυτό οδηγεί επίσης σε μεγαλύτερη φθορά σε ένα επίπεδο των συνδέσμων καθώς περιστρέφονται μέσα από τον οδοντωτό τροχό, επομένως ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής μιας χρησιμοποιημένης αλυσίδας είναι να περιστρέψετε ή να την αντιστρέψετε κατά 180º για να κινήσετε την αλυσίδα προς την αντίθετη κατεύθυνση . Αυτό θα κάνει τις «αχρησιμοποίητες» επιφάνειες των συνδέσμων να λειτουργήσουν και θα έχει ως αποτέλεσμα λιγότερο φθαρμένο εμβαδόν συνδέσμου και αυτό ισοδυναμεί με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της αλυσίδας.
Η ανομοιόμορφη φόρτωση του μεταφορέα, για διάφορους λόγους, μπορεί να οδηγήσει σε ανομοιόμορφη φθορά των δύο αλυσίδων προκαλώντας τη φθορά της μιας αλυσίδας πιο γρήγορα από την άλλη. Η ανομοιόμορφη φθορά ή το τέντωμα σε μία ή και στις δύο αλυσίδες, όπως μπορεί να συμβεί με τις δύο εξωλέμβιες συναρμολογήσεις, μπορεί να προκαλέσει ασυμφωνία των πτήσεων ή ανωμαλίες καθώς περιστρέφονται γύρω από τον οδοντωτό τροχό κίνησης. Αυτό μπορεί επίσης να προκληθεί από τη χαλάρωση μιας από τις δύο αλυσίδες. Αυτό το φαινόμενο εκτός ισορροπίας θα οδηγήσει σε λειτουργικά προβλήματα, καθώς και σε υπερβολική φθορά και πιθανή ζημιά στους οδοντωτούς τροχούς κίνησης.
Τάνυση συστήματος
Απαιτείται ένα συστηματικό πρόγραμμα τάνυσης και συντήρησης για να διασφαλιστεί ότι μετά την εγκατάσταση ο ρυθμός φθοράς της αλυσίδας ελέγχεται με τις δύο αλυσίδες να επιμηκύνονται λόγω φθοράς με ελεγχόμενο και συγκρίσιμο ρυθμό.
Στο πλαίσιο ενός προγράμματος συντήρησης, το προσωπικό συντήρησης θα μετρήσει τη φθορά της αλυσίδας καθώς και την τάση, αντικαθιστώντας την αλυσίδα όταν έχει φθαρεί περισσότερο από 3%. Για να κατανοήσουμε τι σημαίνει αυτός ο βαθμός φθοράς της αλυσίδας σε πραγματικούς όρους, θα πρέπει να θυμόμαστε ότι σε μια επιφάνεια μήκους 200 μέτρων, η φθορά της αλυσίδας κατά 3% συνεπάγεται αύξηση του μήκους της αλυσίδας κατά 12 μέτρα για κάθε σκέλος. Το προσωπικό συντήρησης θα αντικαταστήσει επίσης γρανάζια και απογυμνωτές παράδοσης και επιστροφής καθώς φθαρούν ή καταστραφούν, θα εξετάζει το κιβώτιο ταχυτήτων και τη στάθμη του λαδιού και θα βεβαιώνεται, σε τακτά χρονικά διαστήματα, ότι τα μπουλόνια είναι σφιχτά.
Υπάρχουν καθιερωμένες μέθοδοι υπολογισμού του σωστού επιπέδου προσβολής και αυτές αποδεικνύονται ένας πολύ χρήσιμος οδηγός για τις αρχικές τιμές. Ωστόσο, η πιο αξιόπιστη μέθοδος είναι να παρατηρήσετε την αλυσίδα καθώς φεύγει από τον οδοντωτό τροχό όταν το AFC λειτουργεί υπό συνθήκες πλήρους φορτίου. Η αλυσίδα θα πρέπει να φαίνεται ότι δείχνει απλώς ένα ελάχιστο χαλαρό (δύο κρίκους) καθώς απογυμνώνεται από τον οδοντωτό τροχό κίνησης. Όταν υπάρχει ένα τέτοιο επίπεδο, η αξίωση πρέπει να μετρηθεί, να καταγραφεί και να οριστεί για το μέλλον ως το επίπεδο λειτουργίας για το συγκεκριμένο πρόσωπο. Οι μετρήσεις προέντασης θα πρέπει να γίνονται σε τακτική βάση και να καταγράφεται ο αριθμός των συνδέσμων που αφαιρέθηκαν. Αυτό θα παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση για την έναρξη διαφορικής φθοράς ή υπερβολικής φθοράς.
Οι λυγισμένες πτήσεις πρέπει να ισιωθούν ή να αλλάξουν χωρίς καθυστέρηση. Μειώνουν την απόδοση του μεταφορέα και μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα η ράβδος να πέσει έξω από την κάτω κούρσα και να πηδήξει στον οδοντωτό τροχό προκαλώντας ζημιά και στις δύο αλυσίδες, στον οδοντωτό τροχό και στις ράβδους πτήσης.
Οι χειριστές Longwall θα πρέπει να παραμείνουν σε εγρήγορση για φθαρμένα και κατεστραμμένα απογυμνωτικά αλυσίδας, καθώς μπορεί να επιτρέψουν στη χαλαρή αλυσίδα να παραμείνει στον οδοντωτό τροχό και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε εμπλοκή και ζημιά.
Η διαχείριση της αλυσίδας ξεκινά κατά την εγκατάσταση
Η ανάγκη για μια καλή ευθεία γραμμή προσώπου δεν μπορεί να υπερτονιστεί. Οποιαδήποτε απόκλιση στην ευθυγράμμιση του προσώπου είναι πιθανό να έχει ως αποτέλεσμα διαφορικές προτάσεις μεταξύ των αλυσίδων του προσώπου και των αλυσίδων που οδηγούν σε ανομοιόμορφη φθορά. Αυτό είναι πιο πιθανό να συμβεί στη νεοσυσταθείσα όψη, καθώς οι αλυσίδες διατρέχουν μια περίοδο «στρωμάτωσης».
Μόλις διαμορφωθεί ένα μοτίβο διαφορικής φθοράς, είναι σχεδόν αδύνατο να επανορθωθεί. Τις περισσότερες φορές το διαφορικό συνεχίζει να επιδεινώνεται με τη φθορά της χαλαρής αλυσίδας για να δημιουργείται περισσότερη χαλαρότητα.
Οι αρνητικές επιπτώσεις του τρεξίματος με κακή γραμμή προσώπου που οδηγεί σε υπερβολικές διακυμάνσεις στο πλάι για πλευρικές τάσεις απεικονίζονται με την ανασκόπηση των αριθμών. Για παράδειγμα, ένα μακρύ τοίχωμα 1.000 ποδιών με αλυσίδα AFC 42 mm που έχει περίπου 4.000 κρίκους σε κάθε πλευρά. Αποδοχή ότι η αφαίρεση φθοράς-μετάλλου διασύνδεσης λαμβάνει χώρα και στα δύο άκρα του συνδέσμου. Η αλυσίδα έχει 8.000 σημεία στα οποία το μέταλλο φθείρεται από τις πιέσεις διασύνδεσης καθώς κινείται και καθώς δονείται κάτω από το πρόσωπο, υφίσταται κρουστική φόρτιση ή επηρεάζεται από διαβρωτική επίθεση. Επομένως, για κάθε 1/1.000 ίντσα φθοράς παράγουμε 8 ίντσες αύξηση του μήκους. Οποιαδήποτε μικρή διακύμανση μεταξύ των ποσοστών φθοράς του προσώπου και του σβώλου, που προκαλείται από ανομοιόμορφες τάσεις, πολλαπλασιάζεται γρήγορα σε μια σημαντική διακύμανση στα μήκη της αλυσίδας.
Δύο σφυρηλάτηση στο γρανάζι ταυτόχρονα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε αδικαιολόγητη φθορά του προφίλ του δοντιού. Αυτό οφείλεται στην απώλεια θετικής θέσης στον οδοντωτό τροχό κίνησης που επιτρέπει στον σύνδεσμο να γλιστρήσει στα δόντια οδήγησης. Αυτή η ολισθαίνουσα δράση κόβει τον σύνδεσμο και αυξάνει επίσης το ποσοστό φθοράς στα δόντια του οδοντωτού τροχού. Μόλις καθιερωθεί ως μοτίβο φθοράς, μπορεί μόνο να επιταχυνθεί. Με το πρώτο σημάδι κοπής του κρίκου, οι οδοντωτοί τροχοί πρέπει να εξεταστούν και να αντικατασταθούν εάν χρειάζεται, προτού η ζημιά καταστρέψει την αλυσίδα.
Η πολύ υψηλή τάση της αλυσίδας θα προκαλέσει επίσης υπερβολική φθορά τόσο στην αλυσίδα όσο και στο γρανάζι. Οι προτάσεις της αλυσίδας πρέπει να δημιουργηθούν σε τιμές που αποτρέπουν τη δημιουργία υπερβολικά μεγάλης χαλαρής αλυσίδας υπό πλήρες φορτίο. Τέτοιες συνθήκες θα επιτρέψουν να «ξεδιπλωθούν» οι ράβδοι ξύστρας και ο κίνδυνος ζημιάς στον οδοντωτό τροχό της ουράς που προκαλείται από το μάζεμα της αλυσίδας καθώς φεύγει από το γρανάζι. Εάν οι προτάσεις είναι πολύ υψηλές, υπάρχουν δύο προφανείς κίνδυνοι: υπερβολική φθορά μεταξύ των συνδέσμων στην αλυσίδα και υπερβολική φθορά στους οδοντωτούς τροχούς κίνησης.
Η υπερβολική τάση της αλυσίδας μπορεί να είναι δολοφόνος
Η κοινή τάση είναι να περνάτε την αλυσίδα πολύ σφιχτά. Ο στόχος πρέπει να είναι ο τακτικός έλεγχος της προέντασης και η αφαίρεση της χαλαρής αλυσίδας κατά δύο αυξήσεις συνδέσμων. Περισσότεροι από δύο κρίκους θα έδειχναν ότι η αλυσίδα ήταν πολύ χαλαρή ή η αφαίρεση τεσσάρων κρίκων θα δημιουργούσε πολύ υψηλή τάση που θα προκαλούσε μεγάλη φθορά διασυνδέσεων και θα μείωνε σοβαρά τη διάρκεια ζωής της αλυσίδας.
Υποθέτοντας ότι η ευθυγράμμιση του προσώπου είναι καλή, η τιμή της προέντασης στη μία πλευρά δεν πρέπει να υπερβαίνει την τιμή στην άλλη πλευρά περισσότερο από έναν τόνο. Η καλή διαχείριση προσώπου θα πρέπει να διασφαλίζει ότι κάθε διαφορικό μπορεί να συγκρατηθεί σε όχι περισσότερους από δύο τόνους καθ' όλη τη διάρκεια ζωής της αλυσίδας.
Η αύξηση του μήκους λόγω της φθοράς των διασυνδέσεων (μερικές φορές αναφέρεται λανθασμένα ως "τράμμα αλυσίδας") μπορεί να αφεθεί να φτάσει το 2% και να συνεχίσει να λειτουργεί με νέους αλυσοτροχούς.
Ο βαθμός φθοράς της διασύνδεσης δεν αποτελεί πρόβλημα εάν η αλυσίδα και οι οδοντωτοί τροχοί φθείρονται μαζί, διατηρώντας έτσι τη συμβατότητά τους. Ωστόσο, η φθορά της διασύνδεσης οδηγεί σε μείωση του φορτίου θραύσης των αλυσίδων και της αντίστασης στα φορτία κρούσης.
Μια απλή μέθοδος μέτρησης της φθοράς της διασύνδεσης είναι η χρήση παχύμετρου, η μέτρηση σε πέντε τμήματα βήματος και η εφαρμογή στο διάγραμμα επιμήκυνσης της αλυσίδας. Οι αλυσίδες γενικά θα λαμβάνονταν υπόψη για αντικατάσταση όταν η φθορά διασύνδεσης υπερβαίνει το 3%. Μερικοί συντηρητικοί διαχειριστές συντήρησης δεν τους αρέσει να βλέπουν την επιμήκυνση της αλυσίδας τους να υπερβαίνει το 2%.
Η καλή διαχείριση της αλυσίδας ξεκινά στο στάδιο της εγκατάστασης. Η εντατική παρακολούθηση με διορθώσεις εάν χρειαστεί κατά τη διάρκεια της κλινοστρωμνής στην περίοδο θα βοηθήσει στη διασφάλιση μεγάλης και χωρίς προβλήματα διάρκεια ζωής της αλυσίδας.
(Με την ευγένεια τουΈλτον Λόνγκγουολ)
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-26-2022