AFC շղթայի կառավարման ռազմավարությունը երկարացնում է ծառայության ժամկետը և կանխում չպլանավորված դադարները
Հանքարդյունաբերական շղթակարող է կամ հաջողության հասնել, կամ ձախողել գործողությունը: Մինչդեռ երկարապատ հանքերի մեծ մասն օգտագործում է 42 մմ կամ ավելի շղթա իրենց զրահապատ ճակատային փոխակրիչների (AFC) վրա, շատ հանքեր աշխատում են 48 մմ-անոց, իսկ որոշները՝ մինչև 65 մմ-անոց շղթաներով: Ավելի մեծ տրամագծերը կարող են երկարացնել շղթայի կյանքը: Երկարապատ օպերատորները հաճախ ակնկալում են գերազանցել 11 միլիոն տոննան 48 մմ չափսերով և մինչև 20 միլիոն տոննա 65 մմ չափսերով, նախքան շղթան շահագործումից հանելը: Այս մեծ չափերի շղթան թանկ է, բայց արժե այն, եթե մեկ կամ երկու ամբողջական վահանակ կարելի է արդյունահանել առանց շղթայի խափանման պատճառով դադարեցման: Սակայն, եթե շղթան խզվում է վատ կառավարման, անփույթ վարման, անպատշաճ մոնիթորինգի կամ շրջակա միջավայրի պայմանների պատճառով, որոնք կարող են առաջացնել լարվածության կոռոզիոն ճաքեր (SCC), հանքը բախվում է լուրջ խնդիրների: Այս իրավիճակում այդ շղթայի համար վճարված գինը դառնում է անվիճելի:
Եթե երկարաշերտ հանքարդյունաբերության օպերատորը չի կառավարում հանքի պայմանների համար հնարավոր լավագույն շղթան, մեկ չպլանավորված փակումը կարող է հեշտությամբ վերացնել գնման գործընթացում ստացված ցանկացած խնայողություն: Այսպիսով, ի՞նչ պետք է անի երկարաշերտ հանքարդյունաբերության օպերատորը: Նրանք պետք է ուշադիր լինեն տեղանքի պայմաններին և ուշադիր ընտրեն շղթան: Շղթան գնելուց հետո նրանք պետք է ծախսեն լրացուցիչ ժամանակ և գումար, որոնք անհրաժեշտ են ներդրումը պատշաճ կերպով կառավարելու համար: Սա կարող է զգալի շահույթ բերել:
Ջերմային մշակումը կարող է մեծացնել շղթայի ամրությունը, նվազեցնել դրա փխրունությունը, թեթևացնել ներքին լարվածությունները, մեծացնել մաշվածության դիմադրությունը կամ բարելավել շղթայի մեքենայական մշակումը: Ջերմային մշակումը դարձել է նուրբ արվեստի ձև և տարբերվում է արտադրողից արտադրող: Նպատակն է ստանալ մետաղական հատկությունների հավասարակշռություն՝ արտադրանքի գործառույթին լավագույնս համապատասխանելու համար: Դիֆերենցիալ կարծրացված շղթան Parsons Chain-ի կողմից օգտագործվող ավելի բարդ տեխնիկաներից մեկն է, որտեղ շղթայի օղակի գագաթը մնում է դժվար դիմադրողական մաշվածությանը, իսկ ոտքերը, եթե օղակներն ավելի փափուկ են, մեծացնում են ամրությունն ու ճկունությունը շահագործման ընթացքում:
Կարծրությունը մաշվածությանը դիմադրելու ունակությունն է և նշանակվում է կամ Բրինելի կարծրության թվով՝ HB սիմվոլով, կամ Վիկերսի կարծրության թվով (HB): Վիկերսի կարծրության սանդղակը իսկապես համեմատական է, ուստի 800 HV նյութը ութ անգամ ավելի կարծր է, քան 100 HV կարծրություն ունեցողը: Այսպիսով, այն ապահովում է կարծրության ռացիոնալ սանդղակ՝ ամենափափուկից մինչև ամենադժվար նյութը: Ցածր կարծրության արժեքների դեպքում, մինչև մոտ 300, Վիկերսի և Բրինելի կարծրության արդյունքները մոտավորապես նույնն են, բայց ավելի բարձր արժեքների դեպքում Բրինելի արդյունքները ավելի ցածր են՝ գնդիկավոր ներփակիչի աղավաղման պատճառով:
Շարպիի հարվածային թեստը նյութի փխրունության չափման միջոց է, որը կարելի է ստանալ հարվածային թեստի միջոցով: Շղթայական օղակը կտրվում է օղակի եռակցման կետում և տեղադրվում է ճոճվող ճոճանակի ուղղությամբ, նմուշը կոտրելու համար անհրաժեշտ էներգիան չափվում է ճոճանակի տատանման նվազմամբ:
Շղթա արտադրողների մեծ մասը յուրաքանչյուր խմբաքանակի պատվերից խնայում է մի քանի մետր՝ լիարժեք քայքայիչ փորձարկում անցկացնելու համար: Ամբողջական փորձարկման արդյունքները և վկայականները սովորաբար մատակարարվում են շղթայի հետ, որը սովորաբար առաքվում է 50 մետր զույգերով: Այս քայքայիչ փորձարկման ժամանակ գրաֆիկորեն ներկայացված են նաև փորձարկման ուժի ժամանակ ձգումը և կոտրման ժամանակ ընդհանուր ձգումը:
Օպտիմալ շղթա
Նպատակն է համատեղել այս բոլոր բնութագրերը՝ ստեղծելու համար օպտիմալ շղթա, որը ներառում է հետևյալ կատարողականությունը.
• Ավելի բարձր ձգման ամրություն;
• Ներքին օղակների մաշվածության նկատմամբ ավելի բարձր դիմադրություն;
• Բարձր դիմադրություն ատամնանիվների վնասմանը;
• Մարտենսիտային ճաքերի նկատմամբ ավելի մեծ դիմադրություն;
• Բարելավված ամրություն;
• Հոգնածության ավելացված կյանքի տևողությունը; և
• ՏԲԿ-ի նկատմամբ դիմադրություն։
Սակայն, չկա մեկ կատարյալ լուծում, միայն տարբեր փոխզիջումներ: Բարձր հոսունության սահմանը հակված կլինի հանգեցնել բարձր մնացորդային լարվածության, եթե այն կապված է բարձր կարծրության հետ՝ մաշվածության դիմադրությունը մեծացնելու համար, այն նաև հակված կլինի նվազեցնել ամրությունը և լարվածության կոռոզիայի դիմադրությունը:
Արտադրողները անընդհատ ձգտում են ստեղծել շղթա, որը կծառայի ավելի երկար և կդիմանա դժվար պայմաններին: Որոշ արտադրողներ շղթան ցինկապատում են՝ կոռոզիոն միջավայրերին դիմակայելու համար: Մեկ այլ տարբերակ է COR-X շղթան, որը պատրաստված է վանադիումի, նիկելի, քրոմի և մոլիբդենի արտոնագրված համաձուլվածքից, որը պայքարում է ստրեսային կոռոզիոն քայքայման դեմ: Այս լուծումը եզակի է դարձնում այն, որ հակասթրեսային կոռոզիոն հատկությունները միատարր են շղթայի ողջ մետաղագործական կառուցվածքում, և դրա արդյունավետությունը չի փոխվում շղթայի մաշվելուն զուգընթաց: COR-X-ը ապացուցել է, որ զգալիորեն երկարացնում է շղթայի կյանքը կոռոզիոն միջավայրերում և գործնականում վերացնում է սթրեսային կոռոզիայի պատճառով առաջացած խափանումները: Փորձարկումները ցույց են տվել, որ կոտրման և աշխատանքային ուժը մեծանում է 10%-ով: Ատամնային հարվածը մեծանում է 40%-ով, իսկ ստրեսային կոռոզիոն քայքայման դիմադրությունը՝ 350%-ով՝ համեմատած սովորական շղթայի հետ (DIN 22252):
Կան դեպքեր, երբ COR-X 48 մմ շղթան շահագործումից հանվելուց առաջ անցել է 11 միլիոն տոննա առանց շղթայի հետ կապված խափանման։ Եվ BHP Billiton San Juan հանքում Joy-ի կողմից սկզբնական OEM լայնաշերտ շղթայի տեղադրման ժամանակ օգտագործվել է Մեծ Բրիտանիայում արտադրված Parsons COR-X շղթան, որը, ինչպես ասում են, իր շահագործման ընթացքում հանքավայրից տեղափոխել է մինչև 20 միլիոն տոննա։
Հակադարձ շղթա՝ շղթայի կյանքը երկարացնելու համար
Շղթայի մաշվածության հիմնական պատճառը յուրաքանչյուր ուղղահայաց օղակի շարժումն է, որը պտտվում է իր հարակից հորիզոնական օղակի շուրջ՝ շարժիչի ատամնանիվ մտնելիս և դուրս գալիս։ Սա նաև հանգեցնում է օղակների մեկ հարթության ավելի մեծ մաշվածության, երբ դրանք պտտվում են ատամնանիվով, հետևաբար, օգտագործված շղթայի կյանքը երկարացնելու ամենաարդյունավետ եղանակներից մեկը այն 180° պտտելն է կամ հետ շրջելը, որպեսզի շղթան աշխատի հակառակ ուղղությամբ։ Սա կստիպի օղակների «չօգտագործված» մակերեսները աշխատել, ինչը կհանգեցնի օղակների ավելի քիչ մաշված մակերեսի ստեղծմանը, ինչը հավասարազոր է շղթայի ավելի երկար ծառայության ժամկետի։
Փոխակրիչի անհավասար բեռնումը, տարբեր պատճառներով, կարող է հանգեցնել երկու շղթաների անհավասար մաշվածության, ինչի հետևանքով մեկ շղթան մաշվում է մյուսից ավելի արագ: Երկու շղթաներից մեկի կամ երկուսի անհավասար մաշվածությունը կամ ձգումը, ինչպես կարող է պատահել երկվորյակ արտաքին հավաքույթների դեպքում, կարող է հանգեցնել թևերի անհամապատասխանության կամ շեղման՝ շարժիչի ատամնանիվի շուրջը պտտվելիս: Սա կարող է նաև պայմանավորված լինել երկու շղթաներից մեկի թուլացմամբ: Այս անհավասարակշռությունը կհանգեցնի շահագործման խնդիրների, ինչպես նաև շարժիչի ատամնանիվների չափազանց մաշվածության և հնարավոր վնասման:
Համակարգի լարվածություն
Անհրաժեշտ է համակարգված լարման և սպասարկման ծրագիր՝ ապահովելու համար, որ տեղադրումից հետո շղթայի մաշվածության արագությունը վերահսկվի՝ երկու շղթաներն էլ մաշվածության պատճառով երկարելով վերահսկվող և համեմատելի արագությամբ։
Տեխնիկական սպասարկման ծրագրի շրջանակներում, սպասարկման անձնակազմը կչափի շղթայի մաշվածությունը, ինչպես նաև լարվածությունը, փոխարինելով շղթան, երբ այն մաշվի ավելի քան 3%-ով: Որպեսզի հասկանանք, թե իրականում ինչ է նշանակում շղթայի մաշվածության այս աստիճանը, պետք է հիշել, որ 200 մ երկարությամբ պատի վրա շղթայի 3% մաշվածությունը ենթադրում է շղթայի երկարության 12 մ-ով ավելացում յուրաքանչյուր թելի համար: Տեխնիկական սպասարկման անձնակազմը նաև կփոխարինի առաքման և վերադարձման ատամնանիվները և մաքրիչները, երբ դրանք մաշվեն կամ վնասվեն, կստուգի փոխանցման տուփը և յուղի մակարդակը և պարբերաբար կհամոզվի, որ պտուտակները ամրացված են:
Կան նախնական լարվածության ճիշտ մակարդակը հաշվարկելու լավ հաստատված մեթոդներ, և դրանք շատ օգտակար ուղեցույց են սկզբնական արժեքների համար: Այնուամենայնիվ, ամենահուսալի մեթոդը շղթան դիտարկելն է, երբ այն դուրս է գալիս փոխանցման ատամնանիվից, երբ AFC-ն աշխատում է լրիվ բեռնվածության պայմաններում: Պետք է տեսնել, որ շղթան ցույց է տալիս նվազագույն թուլացում (երկու օղակ), երբ այն անջատվում է փոխանցման ատամնանիվից: Երբ նման մակարդակ գոյություն ունի, նախնական լարվածությունը պետք է չափվի, գրանցվի և ապագայի համար սահմանվի որպես տվյալ մակերեսի աշխատանքային մակարդակ: Նախնական լարվածության չափումները պետք է կանոնավոր կերպով կատարվեն, և գրանցվի հեռացված օղակների քանակը: Սա կտրամադրի վաղ նախազգուշացում դիֆերենցիալի մաշվածության կամ չափազանց մաշվածության սկզբի մասին:
Կորացած եզրագծերը պետք է անհապաղ ուղղվեն կամ փոխարինվեն: Դրանք նվազեցնում են փոխակրիչի աշխատանքը և կարող են հանգեցնել ձողի ներքևի օղակից դուրս ընկնելուն և ատամնանիվների վրա ցատկելուն՝ վնասելով և՛ շղթաները, և՛ ատամնանիվը, և՛ ուղղագիծ ձողերը:
Երկարապատ շղթայի օպերատորները պետք է զգոն լինեն մաշված և վնասված շղթայի հեռացնող սարքերի նկատմամբ, քանի որ դրանք կարող են թույլ տալ, որ թուլ շղթան մնա ատամնանիվում, և դա կարող է հանգեցնել խցանման և վնասման։
Շղթայի կառավարումը սկսվում է տեղադրման ընթացքում
Լավ ուղիղ ճակատային գծի անհրաժեշտությունը չափազանց ընդգծել չի կարելի։ Ճակատային մասի դասավորվածության ցանկացած շեղում, հավանաբար, կհանգեցնի ճակատային և կողային շղթաների միջև տարբեր նախադրյալների առաջացման, ինչը կհանգեցնի անհավասար մաշվածության։ Սա ավելի հավանական է, որ տեղի ունենա նոր ձևավորված ճակատային մասի վրա, քանի որ շղթաները անցնում են «հարմարեցման» փուլ։
Երբ դիֆերենցիալի մաշվածության պատկեր է ձևավորվում, այն գործնականում անհնար է շտկել։ Շատ հաճախ դիֆերենցիալը շարունակում է վատթարանալ շղթայի թուլացման պատճառով՝ ստեղծելով ավելի շատ թուլացում։
Անբարենպաստ ճակատային գծով վազելու բացասական հետևանքները, որոնք հանգեցնում են կողային նախադրյալների չափազանց մեծ տատանումների, պատկերված են թվերի վերանայմամբ: Որպես օրինակ՝ 1000 ոտնաչափ երկարությամբ պատ՝ 42 մմ AFC շղթայով, որն ունի մոտավորապես 4000 օղակ յուրաքանչյուր կողմում: Ընդունելով, որ միջկապերի մաշվածությունը և մետաղի հեռացումը տեղի է ունենում օղակի երկու ծայրերում: Շղթան ունի 8000 կետ, որտեղ մետաղը մաշվում է միջկապերի ճնշումներից, երբ այն շարժվում է և երբ այն թրթռում է ճակատային մասով, ենթարկվում է հարվածային բեռնվածքի կամ կոռոզիոն ազդեցության: Հետևաբար, մաշվածության յուրաքանչյուր 1/1000 դյույմի համար մենք առաջացնում ենք 8 դյույմ երկարության աճ: Անհավասար լարվածության պատճառով ճակատային և կողային մաշվածության մակարդակների միջև ցանկացած աննշան տարբերություն արագորեն բազմապատկվում է՝ հանգեցնելով շղթայի երկարության մեծ տատանման:
Ատամնաձև ատամնանիվի վրա միաժամանակ երկու կռում կարող է հանգեցնել ատամի պրոֆիլի անհարկի մաշվածության: Սա պայմանավորված է փոխանցման ատամնանիվի դրական դիրքի կորստով, որը թույլ է տալիս օղակին սահել փոխանցման ատամների վրա: Այս սահող գործողությունը կտրում է օղակը և նաև մեծացնում է ատամնանաձև ատամների մաշվածության արագությունը: Մաշվածության օրինաչափություն դառնալուց հետո այն կարող է միայն արագանալ: Օղակի կտրման առաջին իսկ նշանի դեպքում ատամնանիվները պետք է ստուգվեն և անհրաժեշտության դեպքում փոխարինվեն, նախքան վնասվածքը կփչացնի շղթան:
Շղթայի չափազանց բարձր նախնական լարվածությունը նույնպես կհանգեցնի շղթայի և ատամնանիվների չափազանց մաշվածության: Շղթայի նախնական լարվածությունը պետք է սահմանվի այնպիսի արժեքներով, որոնք կանխեն շղթայի չափազանց թուլացումը լրիվ ծանրաբեռնվածության դեպքում: Նման պայմանները թույլ կտան քերիչ ձողերը «դուրս շպրտվել» և մեծացնել պոչի ատամնանիվը վնասելու ռիսկը՝ շղթայի կծկվելու պատճառով, երբ այն դուրս է գալիս ատամնանիվից: Եթե նախնական լարվածությունը չափազանց բարձր է սահմանված, կան երկու ակնհայտ վտանգներ՝ շղթայի վրա չափազանցված միջօղակների մաշվածություն և փոխանցման ատամնանիվների չափազանցված մաշվածություն:
Շղթայի չափազանց լարվածությունը կարող է մահացու լինել
Ընդհանուր միտումը շղթան չափազանց ամուր անցկացնելն է։ Նպատակը պետք է լինի պարբերաբար ստուգել նախնական լարվածությունը և վերացնել շղթայի թուլացումը երկու օղակով։ Երկուից ավելի օղակների առկայությունը կնշանակի, որ շղթան չափազանց թուլացած է, կամ չորս օղակների հեռացումը կստեղծի չափազանց բարձր նախնական լարվածություն, որը կհանգեցնի օղակների ուժեղ մաշվածության և լրջորեն կնվազեցնի շղթայի կյանքի տևողությունը։
Ենթադրելով, որ ճակատային մասի դասավորվածությունը լավ է, մեկ կողմի նախնական լարվածության արժեքը չպետք է գերազանցի մյուս կողմի արժեքը մեկ տոննայից ավելիով։ Ճակատային մասի լավ կառավարումը պետք է ապահովի, որ շղթայի շահագործման ողջ ընթացքում ցանկացած տարբերություն կարողանա պահպանվել ոչ ավելի, քան երկու տոննա։
Միակցիչների մաշվածության պատճառով երկարության աճը (երբեմն սխալմամբ անվանում են «շղթայի ձգում») կարող է հասնել 2%-ի և շարունակել աշխատել նոր աստղանիվներով։
Միացման օղակների մաշվածության աստիճանը խնդիր չէ, եթե շղթան և ատամնանիվները մաշվում են միասին՝ այդպիսով պահպանելով դրանց համատեղելիությունը: Այնուամենայնիվ, միացման օղակների մաշվածությունը հանգեցնում է շղթաների կոտրման բեռի և հարվածային բեռների նկատմամբ դիմադրության նվազմանը:
Միացնող օղակների մաշվածությունը չափելու պարզ մեթոդ է օգտագործել չափիչ՝ հինգ քայլով չափելով և շղթայի երկարացման գրաֆիկին համապատասխան։ Շղթաները սովորաբար դիտարկվում են փոխարինման համար, երբ միացնող օղակների մաշվածությունը գերազանցում է 3%-ը։ Որոշ պահպանողական սպասարկման մենեջերներ չեն ցանկանում, որ իրենց շղթան գերազանցի 2%-ի երկարացումը։
Շղթայի լավ կառավարումը սկսվում է տեղադրման փուլից: Անհրաժեշտության դեպքում, պարարտացման ժամանակահատվածում ուղղումներ կատարելով, ինտենսիվ մոնիթորինգը կօգնի ապահովել շղթայի երկար և անխնդիր կյանքը:
(Հարգանքով՝Էլթոն Լոնգվոլ)
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 26-2022
