AFC keðjustjórnunarstefna lengir líf og kemur í veg fyrir ófyrirhugaða niður í miðbæ
Námuvinnslukeðjagetur gert eða rofið aðgerð. Þó að flestar langveggsnámur noti 42 mm keðju eða hærri á brynvarða færiböndum sínum (AFC), eru margar námur í gangi 48 mm og sumar eru með keðju allt að 65 mm. Stærri þvermál geta lengt líftíma keðjunnar. Rekstraraðilar Longwall búast oft við að fara yfir 11 milljónir tonna með 48 mm stærðum og allt að 20 milljónum tonna með 65 mm stærðum áður en keðjan er tekin úr notkun. Keðja í þessum stærri stærðum er dýr en þess virði ef hægt er að vinna heila spjaldið eða tvo án þess að stöðvast vegna keðjubilunar. En ef keðjubrot á sér stað vegna rangrar stjórnun, rangrar meðferðar, óviðeigandi eftirlits eða vegna umhverfisaðstæðna sem geta valdið streitutæringarsprungum (SCC), stendur náman frammi fyrir miklum vandamálum. Við þessar aðstæður verður verðið sem greitt er fyrir þá keðju óráðið.
Ef rekstraraðili langveggs rekur ekki bestu mögulegu keðjuna miðað við aðstæður í námunni, gæti ein óskipulögð lokun auðveldlega eytt öllum kostnaðarsparnaði sem safnast í kaupferlinu. Svo hvað ætti langveggsfyrirtæki að gera? Þeir ættu að fylgjast vel með staðbundnum aðstæðum og velja keðju vandlega. Eftir að keðjan er keypt þurfa þeir að eyða meiri tíma og peningum sem nauðsynlegir eru til að stjórna fjárfestingunni á réttan hátt. Þetta getur skilað verulegum arði.
Hitameðferð getur aukið keðjustyrk, dregið úr stökkleika hennar, létt á innri álagi, aukið slitþol eða til að bæta vinnsluhæfni keðjunnar. Hitameðhöndlun er orðin fín listgrein og er mismunandi eftir framleiðanda. Markmiðið er að ná jafnvægi á málmeiginleikum sem henta best virkni vörunnar. Mismunandi hert keðja er ein af flóknari aðferðum sem Parsons Chain notar þar sem kóróna keðjutengilsins er enn erfitt að standast slit og fæturna ef hlekkirnir eru mýkri til að auka seiglu og sveigjanleika í notkun.
Hörku er hæfileikinn til að standast slit og er táknuð með Brinell hörkunúmerinu með tákninu HB eða Vickers hörkunúmerinu (HB). Vickers hörkukvarðinn er sannarlega í réttu hlutfalli, þannig að efni upp á 800 HV er átta sinnum harðara en efni með 100 HV hörku. Það veitir þannig skynsamlegan mælikvarða á hörku frá mjúkasta til harðasta efnisins. Fyrir lágt hörkugildi, allt að um það bil 300, eru Vickers og Brinell hörkuniðurstöðurnar um það bil þær sömu, en fyrir hærri gildi eru Brinell niðurstöðurnar lægri vegna brenglunar á boltanum.
Charpy höggprófið er mælikvarði á stökkleika efnis sem hægt er að fá úr höggprófi. Keðjuhlekkurinn er skorinn við suðupunktinn á hlekknum og settur í braut penduls sem sveiflast, orkan sem þarf til að brjóta sýnishornið er mæld með því að draga úr sveiflu pendúlsins.
Flestir keðjuframleiðendur spara nokkra metra af hverri lotupöntun til að leyfa fullri eyðileggingarprófun að fara fram. Fullar prófunarniðurstöður og vottorð fylgja venjulega með keðjunni sem venjulega er send í 50 m pörum. Lenging við prófunarkraft og heildarlenging við brot eru einnig tekin upp á línuriti við þessa eyðileggingarprófun.
Optimum keðjan
Markmiðið er að sameina alla þessa eiginleika til að búa til bestu keðjuna, sem felur í sér eftirfarandi frammistöðu:
• Meiri togstyrkur;
• Meiri viðnám gegn sliti á innri hlekkjum;
• Mikil viðnám gegn skemmdum á keðjuhjóli;
• Meiri viðnám gegn martensitic sprungum;
• Bætt hörku;
• Aukið þreytulíf; og
• Viðnám gegn SCC.
Hins vegar er engin ein fullkomin lausn, aðeins ýmsar málamiðlanir. Hátt flæðimark mun hafa tilhneigingu til að leiða til mikillar afgangsstreitu, ef það er tengt við mikla hörku til að auka slitþol, mun það einnig draga úr seigleika og viðnám gegn streitutæringu.
Framleiðendur eru stöðugt að leitast við að þróa keðju sem mun standa lengur og lifa af erfiðar aðstæður. Sumir framleiðendur galvanisera keðju til að takast á við ætandi umhverfi. Annar valkostur er COR-X keðja, sem er gerð úr einkaleyfi á vanadíum, nikkel, króm og mólýbden álfelgur sem berst gegn SCC. Það sem gerir þessa lausn einstaka er að andstreitutæringareiginleikarnir eru einsleitir í gegnum málmvinnslubyggingu keðjunnar og virkni hennar breytist ekki þegar keðjan slitnar. COR-X hefur reynst eykur endingu keðjunnar verulega í ætandi umhverfi og útilokar nánast bilun vegna streitutæringar. Prófanir hafa sýnt að brota- og rekstrarkraftur er aukinn um 10%. Hakáhrif eykst um 40% og viðnám gegn SCC eykst um 350% miðað við venjulega keðju (DIN 22252).
Dæmi eru um að COR-X 48 mm keðja hafi keyrt 11 milljónir tonna án þess að keðjutengd bilun hafi orðið áður en hún var tekin úr notkun. Og upphafsuppsetning OEM breiðbandskeðju Joy í BHP Billiton San Juan námunni hljóp Parsons COR-X keðju framleidd í Bretlandi, sem er sögð hafa flutt allt að 20 milljónir tonna frá andlitinu á lífsleiðinni.
Snúið við keðju til að lengja líftíma keðju
Helsta orsök keðjuslits er hreyfing hvers lóðrétts hlekks sem snýst um aðliggjandi lárétta hlekk sinn þegar hann fer inn og út úr drifhjólinu. Þetta leiðir einnig til meira slits í einu plani hlekkjanna þegar þeir snúast í gegnum keðjuhjólið, þess vegna er ein áhrifaríkasta leiðin til að lengja endingu notaðrar keðju að snúa henni eða snúa henni 180º til að keyra keðjuna í gagnstæða átt . Þetta mun setja „ónotað“ yfirborð hlekkanna í vinnu og leiðir til minna slitins hlekkjasvæðis og það jafngildir lengri líftíma keðju.
Ójöfn hleðsla á færibandinu, af ýmsum ástæðum, getur leitt til ójafns slits á keðjunum tveimur sem veldur því að önnur keðjan slitnar hraðar en hin. Ójöfn slit eða teygja í annarri eða báðum keðjunum eins og getur gerst með tvíhliða utanborðssamstæður getur valdið því að flugin verða ósamræmd eða úr takti þegar þau fara í kringum drifhjólið. Þetta getur líka stafað af því að önnur af keðjunum tveimur verður slök. Þessi ójafnvægisáhrif munu leiða til rekstrarvandamála, auk þess að valda óhóflegu sliti og hugsanlegum skemmdum á drifhjólum.
Kerfisspenna
Nauðsynlegt er að spenna og viðhalda kerfisbundinni áætlun til að tryggja að eftir uppsetningu sé slithraða keðjunnar stjórnað með stýrðum og sambærilegum hraða að báðar keðjur lengjast vegna slits.
Samkvæmt viðhaldsáætlun mun viðhaldsstarfsfólk mæla slit keðju og spennu og skipta um keðju þegar hún hefur slitnað meira en 3%. Til að átta sig á því hvað þetta keðjuslit þýðir í raun og veru, ber að hafa í huga að á 200 m langveggfleti þýðir slit keðju um 3% aukningu á keðjulengd um 12 m fyrir hvern streng. Viðhaldsstarfsmenn munu einnig skipta um afhendingar- og skila keðjuhjól og strípur þar sem þau verða slitin eða skemmd, skoða gírkassa og olíuhæð og ganga úr skugga um, með reglulegu millibili, að boltar séu þéttir.
Það eru til vel þekktar aðferðir til að reikna út rétta forspennustigið og þær reynast mjög gagnlegar leiðbeiningar um upphafsgildi. Hins vegar er áreiðanlegasta aðferðin að fylgjast með keðjunni þegar hún fer frá drifhjólinu þegar AFC er í gangi við fullt álag. Það ætti að sjá að keðjan sé bara að sýna lágmarks slaka (tveir hlekkir) þar sem hún rífur sig af drifhjólinu. Þegar slíkt stig er til staðar þarf að mæla, skrá og stilla tilgerðina til framtíðar sem rekstrarstig fyrir það tiltekna andlit. Forspennuálestur ætti að taka reglulega og skrá fjölda tengla sem fjarlægðir voru. Þetta mun gefa snemma viðvörun um upphaf mismunadrifsslits eða of mikils slits.
Beygt flug verður að rétta eða breyta án tafar. Þeir draga úr afköstum færibandsins og geta leitt til þess að stöngin detti út úr botnhlaupinu og hoppar á keðjuhjólið sem veldur skemmdum á báðum keðjum, keðjuhjólinu og flugstöngunum.
Langveggvirkjar ættu að vera á varðbergi fyrir slitnum og skemmdum keðjuhreinsunarbúnaði þar sem þeir geta leyft slakri keðju að vera í keðjunni og það getur leitt til þess að hún festist og skemmist.
Keðjustjórnun hefst meðan á uppsetningu stendur
Það er ekki hægt að leggja of mikla áherslu á þörfina fyrir góða beina andlitslínu. Sérhvert frávik í andlitsstillingu er líklegt til að leiða til mismunadrifs milli andlits- og gob-hliðar keðja sem leiðir til ójafns slits. Þetta er líklegra til að eiga sér stað á nýstofnaða andlitinu þar sem keðjurnar ganga í gegnum „rúmföt“ tímabil.
Þegar slitmynstur hefur myndast er nánast ómögulegt að laga það. Oftar en ekki heldur mismunurinn áfram að versna með slökum keðju sliti til að skapa meiri slaka.
Skaðleg áhrif þess að hlaupa með lélega andlitslínu sem leiða til óhóflegra hliðarbreytinga fyrir hliðarspennu eru sýnd með því að fara yfir tölurnar. Sem dæmi má nefna 1.000 feta langvegg með 42 mm AFC keðju sem hefur um það bil 4.000 hlekki á hvorri hlið. Samþykkja að slit-málmur fjarlægingar milli tengis eigi sér stað á báðum endum tengisins. Keðjan hefur 8.000 punkta þar sem málmur er slitinn í burtu vegna þrýstings milli tengiliða þegar hann er knúinn áfram og þegar hann titrar niður andlitið, verður fyrir högghleðslu eða verður fyrir áhrifum af ætandi árás. Þess vegna, fyrir hverja 1/1.000 tommu af sliti myndum við 8 tommu lengdarlengd. Sérhver smá breytileiki milli slits á andliti og gob-hlið, sem stafar af ójafnri spennu, margfaldast fljótt í meiriháttar breytileika í keðjulengd.
Tvær smíðar á tannhjólinu samtímis gætu leitt til óþarfa slits á tannsniði. Þetta er vegna taps á jákvæðri staðsetningu í drifhjólinu sem gerir hlekknum kleift að renna á driftennurnar. Þessi rennaaðgerð sker í hlekkinn og eykur einnig slithraða á tannhjólatönnum. Þegar það hefur verið komið á sem slitmynstur getur það aðeins hraðað. Við fyrstu merki um að hlekkurinn sé klipptur þarf að skoða keðjuhjólin og skipta um þau ef á þarf að halda, áður en tjónið eyðileggur keðjuna.
Of mikil forspenning keðju mun einnig valda miklu sliti á bæði keðju og keðjuhjól. Festa þarf keðjuspennu á gildum sem koma í veg fyrir að of mikil slak keðja myndist við fullt álag. Slíkar aðstæður munu gera það kleift að „fletta út“ skaufstöngum og hætta á skemmdum á skotthjólinu af völdum keðjusamstæðunnar þegar það fer úr keðjuhjólinu. Ef forspenna er stillt of hátt eru tvær augljósar hættur: ýkt slit á milli hlekkja á keðju og ýkt slit á drifhjólum.
Of mikil keðjuspenna getur verið morðingi
Algeng tilhneiging er að keyra keðjuna of þétt. Markmiðið ætti að vera að athuga reglulega forspennuna og fjarlægja slaka keðju með tveimur hlekkjum. Fleiri en tveir hlekkir myndu gefa til kynna að keðjan væri of slök eða að fjarlægja fjóra hlekki myndi skapa of mikla forspennu sem myndi valda miklu sliti á milli hlekkja og myndi draga verulega úr endingu keðjunnar.
Að því gefnu að andlitsjöfnunin sé góð ætti gildi forspennu á annarri hliðinni ekki að fara meira en eitt tonn yfir gildið á hinni hliðinni. Góð andlitsstjórnun ætti að tryggja að hægt sé að halda hvaða mismun sem er í ekki meira en tveimur tonnum allan starfstíma keðjunnar.
Lengdaraukningu vegna slits á milli hlekkja (stundum ranglega nefnt „keðjuteygja“) má leyfa að ná 2% og keyra samt með nýjum tannhjólum.
Slitið á milli hlekkja er ekki vandamál ef keðja og keðjuhjól slitna saman og halda þannig samhæfni sinni. Hins vegar leiðir slitið á milli hlekkanna til þess að keðjurnar rjúfa álag og viðnám gegn höggálagi.
Einföld aðferð til að mæla slit á milli hlekkja er að nota kvarða, mæla í fimm hæðarhlutum og nota á keðjulengingartöfluna. Almennt kemur til greina að skipta um keðjur þegar slit á milli hlekkja fer yfir 3%. Sumum íhaldssamt viðhaldsstjóra líkar ekki að sjá keðjuna sína fara yfir 2% lengingu.
Góð keðjustjórnun byrjar á uppsetningarstigi. Mikil vöktun með leiðréttingum ef þörf krefur meðan á rúmfötum stendur mun hjálpa til við að tryggja langan og vandræðalausan keðjulíf.
(Með kurteisi afEllton Longwall)
Birtingartími: 26. september 2022