Стратегія керування ланцюгом AFC подовжує термін служби та запобігає незапланованим простоям
Ланцюг майнінгуможе зробити або порушити операцію. У той час як у більшості шахт з лавним забоєм використовується ланцюг довжиною 42 мм або більше на своїх броньованих забійних конвеєрах (AFC), багато шахт мають ланцюг довжиною 48 мм, а деякі мають ланцюг розміром до 65 мм. Більші діаметри можуть збільшити термін служби ланцюга. Оператори лави часто очікують перевищити 11 мільйонів тонн для розмірів 48 мм і до 20 мільйонів тонн для розмірів 65 мм до того, як ланцюг буде виведено з експлуатації. Ланцюг у таких великих розмірах коштує дорого, але воно того варте, якщо всю панель або дві можна видобути без зупинки через поломку ланцюга. Але якщо розрив ланцюга стався через неправильне керування, неправильне поводження, неналежний моніторинг або через умови навколишнього середовища, які можуть спричинити корозійне розтріскування під напругою (SCC), шахта стикається з серйозними проблемами. У цій ситуації ціна, сплачена за цей ланцюг, стає спірною.
Якщо оператор лави не керує найкращим ланцюгом для умов на шахті, одне незаплановане зупинення може легко стерти будь-яку економію коштів, отриману під час процесу купівлі. Отже, що повинен робити оператор лави? Їм слід звернути особливу увагу на умови конкретного місця та ретельно вибрати ланцюг. Після придбання ланцюга їм потрібно витратити додатковий час і гроші, необхідні для належного управління інвестиціями. Це може принести значні дивіденди.
Термічна обробка може збільшити міцність ланцюга, зменшити його крихкість, зняти внутрішні напруги, підвищити зносостійкість або покращити оброблюваність ланцюга. Термічна обробка стала формою мистецтва і відрізняється від виробника до виробника. Мета полягає в тому, щоб отримати баланс властивостей металу, щоб найкраще відповідати функціонуванню продукту. Ланцюг із диференціальним загартуванням є одним із найдосконаліших методів, які використовує Parsons Chain, коли вінець ланки ланцюга залишається стійким до зносу, а ніжки, якщо ланки м’якші, підвищують міцність і пластичність під час експлуатації.
Твердість — це здатність протистояти зношуванню і позначається числом твердості за Брінеллем символом HB або числом твердості за Віккерсом (HB). Шкала твердості за Віккерсом дійсно пропорційна, тому матеріал з твердістю 800 HV у вісім разів твердіший за матеріал із твердістю 100 HV. Таким чином, він забезпечує раціональну шкалу твердості від найм’якшого до найтвердішого матеріалу. Для низьких значень твердості, приблизно до 300, результати твердості за Віккерсом і за Брінеллем приблизно однакові, але для більш високих значень результати за Брінеллем нижчі через спотворення кулькового індентора.
Випробування на удар за Шарпі — це показник крихкості матеріалу, який можна отримати за допомогою випробування на удар. Ланка ланцюга робить надрізи в точці зварювання на ланці та розміщується на траєкторії руху маятника, який коливається, при цьому енергія, необхідна для руйнування зразка, вимірюється зменшенням коливання маятника.
Більшість виробників ланцюгів зберігають кілька метрів на кожному партійному замовленні, щоб забезпечити проведення повного руйнівного тестування. Повні результати випробувань і сертифікати зазвичай постачаються з ланцюгом, який зазвичай поставляється 50-метровими парами. Подовження при випробувальному зусиллі та загальне подовження при руйнуванні також відображаються під час цього руйнівного випробування.
Оптимальний ланцюг
Мета полягає в тому, щоб об’єднати всі ці характеристики для створення оптимального ланцюга, який включає в себе такі характеристики:
• Вища міцність на розрив;
• Вища стійкість до зносу внутрішніх ланок;
• Висока стійкість до пошкоджень зірочки;
• Більша стійкість до мартенситного розтріскування;
• Покращена міцність;
• Підвищена витривалість; і
• Стійкість до SCC.
Однак не існує єдиного ідеального рішення, лише різні компроміси. Висока межа текучості, як правило, призведе до високої залишкової напруги, якщо вона пов’язана з високою твердістю для підвищення зносостійкості, вона також матиме тенденцію до зниження міцності та стійкості до корозії під напругою.
Виробники постійно прагнуть розробити ланцюг, який буде працювати довше та витримуватиме складні умови. Деякі виробники оцинковують ланцюг для боротьби з корозійним середовищем. Іншим варіантом є ланцюг COR-X, виготовлений із запатентованого сплаву ванадію, нікелю, хрому та молібдену, що бореться з SCC. Що робить це рішення унікальним, так це те, що антистресові корозійні властивості є однорідними по всій металургійній структурі ланцюга, а його ефективність не змінюється в міру зношування ланцюга. Доведено, що COR-X значно збільшує термін служби ланцюга в корозійних середовищах і практично усуває поломку через корозію під напругою. Випробуваннями встановлено, що сила розриву і спрацьовування збільшується на 10%. Порівняно зі звичайним ланцюгом (DIN 22252) вплив надрізів збільшується на 40%, а стійкість до SCC – на 350%.
Є випадки, коли 48-міліметровий ланцюг COR-X пройшов 11 мільйонів тонн без поломки, пов’язаної з ланцюгом, перш ніж його вивели з експлуатації. Початкова установка широкосмугового ланцюга OEM компанією Joy на шахті BHP Billiton San Juan працювала на ланцюзі Parsons COR-X, виготовленому у Великій Британії, який, як кажуть, транспортував до 20 мільйонів тонн із вибою за весь термін служби.
Реверс ланцюга для продовження терміну служби ланцюга
Основною причиною зносу ланцюга є рух кожної вертикальної ланки, що обертається навколо сусідньої горизонтальної ланки, коли вона входить у провідну зірочку та виходить із неї. Це також призводить до більшого зношування в одній площині ланок, коли вони обертаються через зірочку, тому один із найефективніших способів продовжити термін служби використаного ланцюга – це повернути його на 180º, щоб рухати ланцюг у протилежному напрямку. . Це забезпечить роботу «невикористаним» поверхням ланок, що призведе до зменшення зношеної площі ланок, що означає довший термін служби ланцюга.
Нерівномірне завантаження конвеєра через низку причин може призвести до нерівномірного зносу двох ланцюгів, внаслідок чого один ланцюг зношується швидше, ніж інший. Нерівномірне зношення або розтягнення одного або обох ланцюгів, як це може статися з подвійними зовнішніми вузлами, може призвести до того, що лопатки стануть невідповідними або збійними, коли вони обертаються навколо приводної зірочки. Це також може бути спричинено ослабленням одного з двох ланцюгів. Цей дисбаланс призведе до проблем з роботою, а також до надмірного зносу та можливого пошкодження ведучих зірочок.
Система натягу
Потрібна програма систематичного натягування та обслуговування, щоб гарантувати, що після встановлення швидкість зносу ланцюга контролюється, при цьому обидва ланцюги подовжуються через знос із контрольованою та порівнянною швидкістю.
Згідно з програмою технічного обслуговування, обслуговуючий персонал вимірюватиме знос ланцюга, а також натяг, замінюючи ланцюг, якщо він зношений більше ніж на 3%. Щоб зрозуміти, що цей ступінь зносу ланцюга означає в реальному вираженні, слід пам’ятати, що на 200-метровій лаві знос ланцюга на 3% передбачає збільшення довжини ланцюга на 12 м для кожної нитки. Персонал з технічного обслуговування також замінить подавальні та зворотні зірочки та знімачі, якщо вони зношені або пошкоджені, перевірить коробку передач і рівень масла та через регулярні проміжки часу переконається, що болти затягнуті.
Існують добре відомі методи розрахунку правильного рівня напруги, і вони виявилися дуже корисним посібником для початкових значень. Однак найнадійнішим методом є спостерігати за ланцюгом, поки він покидає ведучу зірочку, коли AFC працює в умовах повного навантаження. Слід бачити, що ланцюг має мінімальну слабину (дві ланки), коли вона знімається з ведучої зірочки. Коли такий рівень існує, претензію потрібно виміряти, записати та встановити на майбутнє як робочий рівень для цього конкретного обличчя. Необхідно регулярно знімати показники попереднього натягу та реєструвати кількість видалених ланок. Це забезпечить раннє попередження про початок зносу диференціала або надмірного зносу.
Зігнуті польоти необхідно без зволікання випрямити або змінити. Вони знижують продуктивність конвеєра та можуть призвести до випадання шини з нижнього кільця та стрибка на зірочці, спричиняючи пошкодження обох ланцюгів, зірочки та направляючих шин.
Оператори довжини повинні бути напоготові щодо зношених і пошкоджених знімачів ланцюга, оскільки вони можуть дозволити провисання ланцюга залишитися в зірочці, що може призвести до заклинювання та пошкодження.
Керування ланцюгом починається під час встановлення
Неможливо переоцінити потребу в гарній прямій лінії обличчя. Будь-яке відхилення в торцевому вирівнюванні, ймовірно, призведе до різного натягу між торцевим і боковинним ланцюгами, що призведе до нерівномірного зносу. Більш імовірно, що це станеться на новоствореному обличчі, оскільки ланцюги проходять через період «підкладки».
Після формування диференціальної моделі зносу її практично неможливо виправити. Найчастіше диференціал продовжує погіршуватися через провисання ланцюга, що створює ще більше провисання.
Несприятливі наслідки бігу з поганою лінією обличчя, що призводить до надмірних варіацій у бік для бічних претензій, проілюстровано переглядом цифр. Як приклад, 1000-футовий лава з ланцюгом AFC довжиною 42 мм, який має приблизно 4000 ланок на кожній стороні. Приймаючи, що видалення зношуваних металів між ланками відбувається на обох кінцях ланки. Ланцюг має 8000 точок, у яких метал зношується під впливом тиску між ланками під час руху та вібрації, зазнає ударного навантаження або корозійного впливу. Таким чином, на кожні 1/1000 дюйма зносу ми створюємо 8 дюймів збільшення довжини. Будь-яка незначна різниця між інтенсивністю зносу на лицьовій та боковій частині, спричинена нерівномірним натягом, швидко помножується на значну варіацію довжини ланцюга.
Дві поковки на зірочці одночасно можуть призвести до надмірного зносу профілю зуба. Це пов’язано з втратою позитивного положення в ведучій зірочці, що дозволяє ланці ковзати по приводних зубах. Це ковзання врізається в ланку, а також збільшує швидкість зносу зубів зірочки. Після встановлення як шаблону зносу він може лише прискорюватися. При перших ознаках перерізання ланки необхідно перевірити зірочки та замінити їх, якщо це необхідно, перш ніж пошкодження знищить ланцюг.
Надто високий натяг ланцюга також спричинить надмірний знос ланцюга та зірочки. Необхідно встановити напругу ланцюга на значеннях, які запобігають утворенню надто великої слабини ланцюга під повним навантаженням. Такі умови призведуть до «виштовхування» скребків і ризику пошкодження хвостової зірочки через збивання ланцюга під час його виходу із зірочки. Якщо претензії встановлені занадто високо, існує дві очевидні небезпеки: надмірний знос міжланок ланцюга та надмірний знос ведучих зірочок.
Надмірний натяг ланцюга може стати вбивцею
Загальною тенденцією є надто туге затягування ланцюга. Метою має бути регулярна перевірка попереднього натягу та усунення провисання ланцюга двома ланками. Більше двох ланок означатиме, що ланцюг був надто провислим, або видалення чотирьох ланок створить занадто високий натяг, що призведе до сильного зносу ланок і серйозно скоротить термін служби ланцюга.
Припускаючи, що вирівнювання обличчя є хорошим, значення попереднього натягу з одного боку не повинно перевищувати значення з іншого боку більш ніж на одну тонну. Правильне керування торцем має гарантувати, що будь-який диференціал можна утримувати не більше двох тонн протягом усього терміну служби ланцюга.
Збільшення довжини внаслідок зносу ланок (іноді помилково називають «розтягненням ланцюга») можна дозволити досягти 2% і все ще працювати з новими зірочками.
Ступінь зносу ланок не є проблемою, якщо ланцюг і зірочки зношуються разом, таким чином зберігаючи свою сумісність. Проте зношування ланок призводить до зниження розривного навантаження ланцюгів і стійкості до ударних навантажень.
Простий метод вимірювання зносу ланок полягає у використанні штангенциркуля, вимірювання в п’яти ділянках кроку та застосування до діаграми подовження ланцюга. Ланцюги, як правило, розглядаються для заміни, якщо знос ланок перевищує 3%. Деякі консервативні менеджери з технічного обслуговування не люблять, щоб подовження їхнього ланцюга перевищувало 2%.
Ефективне управління ланцюгом починається на етапі встановлення. Інтенсивний моніторинг із коригуванням, якщо необхідно, під час періоду підстилки допоможе забезпечити тривалий і безпроблемний термін служби ланцюга.
(З люб'язного дозволуЕллтон Лонгволл)
Час публікації: 26 вересня 2022 р