Strategie řízení řetězce AFC prodlužuje životnost a zabraňuje neplánovaným odstávkám
Těžební řetězecmůže provést nebo přerušit operaci. Zatímco většina porubních dolů používá na svých pancéřových čelních dopravnících (AFC) řetěz o průměru 42 mm nebo více, mnoho dolů používá 48 mm a některé mají řetěz velký až 65 mm. Větší průměr může prodloužit životnost řetězu. Provozovatelé porubních stěn často očekávají, že překročí 11 milionů tun u velikostí 48 mm a až 20 milionů tun u velikostí 65 mm, než bude řetěz vyřazen z provozu. Řetěz v těchto větších velikostech je drahý, ale vyplatí se, pokud lze vytěžit celý panel nebo dva bez odstávky kvůli selhání řetězu. Pokud však dojde k přetržení řetězu v důsledku špatného řízení, nesprávného zacházení, nesprávného monitorování nebo v důsledku podmínek prostředí, které mohou způsobit praskání korozí pod napětím (SCC), důl čelí velkým problémům. V této situaci se cena zaplacená za tento řetěz stává diskutabilní.
Pokud provozovatel porubu neprovozuje nejlepší možný řetězec pro podmínky v dole, jedna neplánovaná odstávka by mohla snadno smazat veškeré úspory nákladů nasbírané během procesu nákupu. Co by tedy měl provozovatel porubu dělat? Měli by věnovat velkou pozornost podmínkám specifickým pro lokalitu a pečlivě vybírat řetěz. Po zakoupení řetězce musí vynaložit další čas a peníze potřebné k řádnému řízení investice. To může přinést významné dividendy.
Tepelné zpracování může zvýšit pevnost řetězu, snížit jeho křehkost, zmírnit vnitřní pnutí, zvýšit odolnost proti opotřebení nebo zlepšit obrobitelnost řetězu. Tepelné zpracování se stalo uměleckou formou a liší se od výrobce k výrobci. Cílem je získat rovnováhu vlastností kovu tak, aby co nejlépe vyhovovala funkci výrobku. Diferenciálně kalený řetěz je jednou ze sofistikovanějších technik používaných Parsons Chain, kde koruna článku řetězu zůstává těžce odolná proti opotřebení a nohy, pokud jsou články měkčí, zvyšují houževnatost a tažnost v provozu.
Tvrdost je schopnost odolávat opotřebení a označuje se buď číslem tvrdosti podle Brinella symbolem HB, nebo číslem tvrdosti podle Vickerse (HB). Vickersova stupnice tvrdosti je skutečně proporcionální, takže materiál 800 HV je osmkrát tvrdší než materiál s tvrdostí 100 HV. Poskytuje tak racionální stupnici tvrdosti od nejměkčího po nejtvrdší materiál. Pro nízké hodnoty tvrdosti, do asi 300, jsou výsledky tvrdosti podle Vickerse a Brinella přibližně stejné, ale pro vyšší hodnoty jsou výsledky podle Brinella nižší v důsledku zkreslení kuličkového indentoru.
Charpyho rázová zkouška je mírou křehkosti materiálu, kterou lze získat z rázové zkoušky. Řetězový článek se vyřízne v místě svaru na článku a umístí se do dráhy kyvného kyvadla, přičemž energie potřebná k rozlomení vzorku se měří zmenšením výkyvu kyvadla.
Většina výrobců řetězů ušetří několik metrů z každé objednávky šarže, aby bylo možné provést úplné destruktivní testování. Úplné výsledky testů a certifikáty jsou běžně dodávány s řetězem, který se běžně dodává v párech po 50 m. Při této destruktivní zkoušce se také zaznamenává do grafu prodloužení při zkušební síle a celkové prodloužení při přetržení.
Optimální řetězec
Cílem je zkombinovat všechny tyto vlastnosti a vytvořit optimální řetězec, který zahrnuje následující výkon:
• Vyšší pevnost v tahu;
• Vyšší odolnost proti opotřebení vnitřního článku;
• Vysoká odolnost proti poškození řetězového kola;
• Vyšší odolnost proti martenzitickému praskání;
• Zlepšená houževnatost;
• Zvýšená únavová životnost; a
• Odolnost vůči SCC.
Neexistuje však jedno dokonalé řešení, pouze různé kompromisy. Vysoká mez kluzu bude mít tendenci vést k vysokému zbytkovému napětí, pokud je spojena s vysokou tvrdostí pro zvýšení odolnosti proti opotřebení, bude mít také tendenci snižovat houževnatost a odolnost vůči korozi pod napětím.
Výrobci se neustále snaží vyvinout řetěz, který bude fungovat déle a vydrží náročné podmínky. Někteří výrobci galvanizují řetěz, aby se vyrovnali s korozivním prostředím. Další možností je řetěz COR-X, který je vyroben z patentované slitiny vanadu, niklu, chrómu a molybdenu bojuje proti SCC. Jedinečnost tohoto řešení spočívá v tom, že antistresové korozní vlastnosti jsou homogenní v celé metalurgické struktuře řetězu a jeho účinnost se s opotřebením řetězu nemění. Prokázalo se, že COR-X podstatně prodlužuje životnost řetězu v korozivním prostředí a prakticky eliminuje selhání způsobené korozí způsobenou namáháním. Testy prokázaly, že lomová a provozní síla se zvýšila o 10 %. Vrubový náraz je zvýšen o 40 % a odolnost vůči SCC je zvýšena o 350 % ve srovnání s běžným řetězem (DIN 22252).
Existují případy, kdy řetěz COR-X 48 mm před vyřazením z provozu vytěžil 11 milionů tun, aniž by došlo k selhání řetězu. A počáteční instalace širokopásmového řetězu OEM společností Joy v dole BHP Billiton San Juan provozovala řetěz Parsons COR-X vyrobený ve Spojeném království, o kterém se uvádí, že během své životnosti přepravil z porubu až 20 milionů tun.
Reverzní řetěz pro prodloužení životnosti řetězu
Hlavní příčinou opotřebení řetězu je pohyb každého vertikálního článku rotujícího kolem sousedního horizontálního článku, když vstupuje do hnacího řetězového kola a vystupuje z něj. To také vede k většímu opotřebení v jedné rovině článků, když se otáčejí řetězovým kolem, proto jedním z nejúčinnějších způsobů, jak prodloužit životnost použitého řetězu, je otočení nebo otočení o 180º, aby se řetěz pohyboval v opačném směru. . To zprovozní „nepoužité“ povrchy článků a výsledkem bude méně opotřebená oblast článku, což se rovná delší životnosti řetězu.
Nerovnoměrné zatížení dopravníku z různých důvodů může vést k nerovnoměrnému opotřebení dvou řetězů, což způsobí rychlejší opotřebení jednoho řetězu než druhého. Nerovnoměrné opotřebení nebo natažení jednoho nebo obou řetězů, ke kterému může dojít u dvojitých vnějších sestav, může způsobit, že unášečky se neshodují nebo vybočují z kroku, když obíhají kolem hnacího řetězového kola. To může být také způsobeno tím, že se jeden ze dvou řetězů uvolní. Tento nevyvážený efekt povede k provozním problémům a také k nadměrnému opotřebení a možnému poškození hnacích řetězových kol.
Napínání systému
Je zapotřebí systematický program napínání a údržby, aby bylo zajištěno, že po instalaci bude rychlost opotřebení řetězu řízena s prodlužováním obou řetězů v důsledku opotřebení řízenou a srovnatelnou rychlostí.
V rámci programu údržby pracovníci údržby změří opotřebení řetězu a také napnutí řetězu a vymění řetěz, když je opotřebovaný o více než 3 %. Abychom pochopili, co tento stupeň opotřebení řetězu znamená v reálných podmínkách, je třeba si uvědomit, že na 200 m dlouhém porubu znamená opotřebení řetězu 3 % zvýšení délky řetězu o 12 m na každý pramen. Pracovníci údržby také vymění dodávací a vratná řetězová kola a stěrky, pokud se opotřebují nebo poškodí, zkontrolují převodovku a hladinu oleje a v pravidelných intervalech se přesvědčí, že jsou šrouby utaženy.
Existují dobře zavedené metody pro výpočet správné úrovně předpětí a ty se ukázaly být velmi užitečným vodítkem pro počáteční hodnoty. Nejspolehlivější metodou je však pozorování řetězu, jak opouští hnací řetězové kolo, když AFC pracuje v podmínkách plného zatížení. Řetěz by měl být vidět, že je jen minimálně prověšený (dva články), když se svléká z hnacího řetězového kola. Když taková úroveň existuje, je třeba předpětí změřit, zaznamenat a nastavit pro budoucnost jako provozní úroveň pro tuto konkrétní tvář. Odečty předpětí by se měly provádět pravidelně a zaznamenat počet odstraněných článků. To poskytne včasné varování před počátkem opotřebení diferenciálu nebo nadměrného opotřebení.
Ohnuté lety musí být bez prodlení narovnány nebo změněny. Snižují výkon dopravníku a mohou mít za následek vypadnutí lišty ze spodního kroužku a naskočení na ozubené kolo, což způsobí poškození obou řetězů, ozubeného kola a vodicích lišt.
Operátoři podélných stěn by měli zůstat ve střehu před opotřebovanými a poškozenými stahovači řetězu, protože mohou způsobit, že řetěz zůstane v řetězovém kole, což může vést k zaseknutí a poškození.
Správa řetězce se spustí během instalace
Potřeba dobré rovné linie obličeje nemůže být příliš zdůrazněna. Jakákoli odchylka ve vyrovnání čela pravděpodobně povede k rozdílnému předpětí mezi řetězy na čelní straně a na straně kapky, což vede k nerovnoměrnému opotřebení. To je pravděpodobnější na nově založeném obličeji, protože řetězy procházejí obdobím „podestýlky“.
Jakmile se vytvoří rozdílný vzor opotřebení, je prakticky nemožné jej opravit. Častěji se diferenciál stále zhoršuje s opotřebením řetězu, aby se vytvořil větší průvěs.
Nepříznivé účinky běhu se špatnou linií obličeje vedoucí k nadměrným změnám stran pro boční předpětí jsou ilustrovány přehledem čísel. Například 1 000 stop dlouhá stěna s 42 mm AFC řetězem, který má přibližně 4 000 článků na každé straně. Souhlas s tím, že odstranění opotřebitelných kovů se provádí na obou koncích článku. Řetěz má 8 000 bodů, ve kterých se kov opotřebovává tlaky mezi články, když je poháněn a když vibruje po čele, je vystaven rázovému zatížení nebo je ovlivněn korozním útokem. Proto na každých 1/1 000 palce opotřebení generujeme 8 palců prodloužení délky. Jakákoli nepatrná odchylka mezi mírou opotřebení na čelní straně a na straně kapky, způsobená nerovnoměrným napětím, se rychle znásobí do velkých změn v délce řetězu.
Dva výkovky na řetězovém kole současně by mohly vést k nadměrnému opotřebení profilu zubu. To je způsobeno ztrátou kladného umístění v hnacím řetězovém kole, které umožňuje klouzání spoje po hnacích zubech. Toto kluzné působení se zařezává do článku a také zvyšuje míru opotřebení zubů řetězového kola. Jakmile se ustanoví jako vzor opotřebení, může se pouze zrychlit. Při prvním náznaku přeříznutí článku je třeba řetězová kola zkontrolovat a v případě potřeby vyměnit, než poškození zničí řetěz.
Příliš vysoké předpětí řetězu také způsobí nadměrné opotřebení řetězu i řetězového kola. Předpětí řetězu musí být nastaveno na hodnoty, které zabrání vytvoření přílišného prověšení řetězu při plném zatížení. Takové podmínky umožní „vysunutí stíracích lišt“ a riziko poškození ocasního řetězového kola způsobeného nahromaděním řetězu, když opouští řetězové kolo. Pokud jsou předpětí nastaveno příliš vysoko, existují dvě zřejmá nebezpečí: nadměrné opotřebení mezičlánků na řetězu a nadměrné opotřebení hnacích řetězových kol.
Nadměrné napětí řetězu může být zabijákem
Běžnou tendencí je příliš napnutý řetěz. Cílem by měla být pravidelná kontrola předpětí a odstranění prověšeného řetězu o dva články. Více než dva články by naznačovaly, že řetěz byl příliš prověšený, nebo by odstranění čtyř článků vytvořilo příliš vysoké předpětí, které by způsobilo silné opotřebení mezičlánku a vážně by snížilo životnost řetězu.
Za předpokladu dobrého vyrovnání čela by hodnota předpětí na jedné straně neměla překročit hodnotu na straně druhé o více než jednu tunu. Dobré vedení čela by mělo zajistit, že jakýkoli diferenciál lze udržet na maximálně dvou tunách po celou dobu životnosti řetězu.
Nárůst délky v důsledku opotřebení mezičlánku (někdy nesprávně označovaného jako „natažení řetězu“) lze povolit, aby dosáhl 2 % a stále běžel s novými řetězovými koly.
Stupeň opotřebení mezičlánků není problémem, pokud se řetěz a řetězová kola opotřebovávají společně, čímž je zachována jejich kompatibilita. Opotřebení mezičlánku však vede ke snížení zatížení řetězu při přetržení a odolnosti vůči rázovému zatížení.
Jednoduchým způsobem měření opotřebení mezičlánků je použití posuvného měřítka, měření v pěti sekcích rozteče a aplikování na tabulku prodloužení řetězu. Řetězy by se obecně zvažovaly pro výměnu, když opotřebení mezičlánků přesáhne 3 %. Někteří konzervativní manažeři údržby neradi vidí, když jejich řetěz překročí 2% prodloužení.
Dobré řízení řetězce začíná ve fázi instalace. Intenzivní monitorování s případnými korekcemi v průběhu podestýlky pomůže zajistit dlouhou a bezproblémovou životnost řetězu.
(Se zdvořilostíEllton Longwall)
Čas odeslání: 26. září 2022