O strategie de gestionare a lanțului AFC prelungește durata de viață și previne perioadele de nefuncționare neplanificate
Lanțul minierPoate fi decisivă sau dezastruoasă o operațiune. În timp ce majoritatea minelor cu pereți lungi utilizează lanțuri de 42 mm sau mai mari pe transportoarele lor cu front blindat (AFC), multe mine utilizează lanțuri de 48 mm, iar unele utilizează lanțuri de până la 65 mm. Diametrele mai mari pot prelungi durata de viață a lanțului. Operatorii de minele cu pereți lungi se așteaptă adesea să depășească 11 milioane de tone cu dimensiunile de 48 mm și până la 20 de milioane de tone cu dimensiunile de 65 mm înainte ca lanțul să fie scos din funcțiune. Lanțurile de aceste dimensiuni mai mari sunt scumpe, dar merită dacă unul sau două panouri întregi pot fi exploatate fără oprirea din cauza defecțiunii lanțului. Dar, dacă se produce o rupere a lanțului din cauza managementului defectuos, a manipulării greșite, a monitorizării necorespunzătoare sau a condițiilor de mediu care pot provoca fisuri sub coroziune sub stres (SCC), mina se confruntă cu probleme majore. În această situație, prețul plătit pentru lanțul respectiv devine irelevant.
Dacă un operator de mină cu pereți lungi nu folosește cel mai bun lanț posibil pentru condițiile din mină, o singură oprire neplanificată ar putea anula cu ușurință orice economii de costuri obținute în timpul procesului de achiziție. Așadar, ce ar trebui să facă un operator de mină cu pereți lungi? Ar trebui să acorde o atenție deosebită condițiilor specifice amplasamentului și să aleagă cu atenție lanțul. După achiziționarea lanțului, trebuie să cheltuiască timpul și banii suplimentari necesari pentru a gestiona corect investiția. Acest lucru poate aduce dividende semnificative.
Tratamentul termic poate crește rezistența lanțului, poate reduce fragilitatea acestuia, poate ameliora tensiunile interne, poate crește rezistența la uzură sau poate îmbunătăți prelucrabilitatea lanțului. Tratamentul termic a devenit o formă de artă plastică și variază de la producător la producător. Scopul este de a obține un echilibru al proprietăților metalului pentru a se potrivi cel mai bine funcției produsului. Lanțul călit diferențial este una dintre cele mai sofisticate tehnici utilizate de Parsons Chain, în care coroana zalei lanțului rămâne dură pentru a rezista la uzură, iar picioarele, dacă zalele sunt mai moi, cresc rezistența și ductilitatea în utilizare.
Duritatea este capacitatea de a rezista la uzură și este indicată fie prin numărul de duritate Brinell, simbolul HB, fie prin numărul de duritate Vickers (HB). Scara de duritate Vickers este cu adevărat proporțională, astfel încât un material de 800 HV este de opt ori mai dur decât unul cu o duritate de 100 HV. Astfel, oferă o scală rațională a durității de la cel mai moale la cel mai dur material. Pentru valori mici ale durității, până la aproximativ 300, rezultatele durității Vickers și Brinell sunt aproximativ aceleași, dar pentru valori mai mari rezultatele Brinell sunt mai mici din cauza distorsiunii indentatorului sferic.
Testul de impact Charpy este o măsură a fragilității unui material care poate fi obținută printr-un test de impact. Zala lanțului este crestată la punctul de sudură de pe za și plasată în traiectoria unui pendul oscilant, energia necesară pentru fracturarea epruvetei fiind măsurată prin reducerea oscilației pendulului.
Majoritatea producătorilor de lanțuri economisesc câțiva metri din fiecare lot comandat pentru a permite efectuarea testelor distructive complete. Rezultatele complete ale testelor și certificatele sunt în mod normal furnizate odată cu lanțul, care este livrat de obicei în perechi de 50 m. Alungirea la forța de testare și alungirea totală la rupere sunt, de asemenea, reprezentate grafic în timpul acestui test distructiv.
Lanțul Optim
Scopul este de a combina toate aceste caracteristici pentru a crea lanțul optim, care include următoarele performanțe:
• Rezistență la tracțiune mai mare;
• Rezistență mai mare la uzura legăturilor interioare;
• Rezistență ridicată la deteriorarea pinionului;
• Rezistență mai mare la fisurarea martensitică;
• Rezistență îmbunătățită;
• Durată de viață la oboseală crescută; și
• Rezistență la SCC.
Totuși, nu există o soluție perfectă, ci doar diverse compromisuri. Un punct de curgere ridicat va tinde să ducă la o tensiune reziduală ridicată, iar dacă este asociat cu o duritate ridicată pentru a crește rezistența la uzură, va tinde, de asemenea, să scadă tenacitatea și rezistența la coroziunea sub tensiune.
Producătorii se străduiesc continuu să dezvolte lanțuri care să funcționeze mai mult timp și să reziste condițiilor dificile. Unii producători galvanizează lanțurile pentru a face față mediilor corozive. O altă opțiune este lanțul COR-X, care este fabricat dintr-un aliaj patentat de vanadiu, nichel, crom și molibden, care combate coroziunea sub stres (SCC). Ceea ce face ca această soluție să fie unică este faptul că proprietățile anti-coroziune la stres sunt omogene în întreaga structură metalurgică a lanțului, iar eficacitatea sa nu se schimbă pe măsură ce lanțul se uzează. COR-X a dovedit că crește substanțial durata de viață a lanțului în medii corozive și elimină practic defectarea cauzată de coroziunea sub stres. Testele au stabilit că forța de rupere și de operare sunt crescute cu 10%. Impactul crestăturii este crescut cu 40%, iar rezistența la SCC este crescută cu 350% în comparație cu lanțul obișnuit (DIN 22252).
Există cazuri în care lanțul COR-X de 48 mm a rulat 11 milioane de tone fără o defecțiune legată de lanț înainte de a fi scos din funcțiune. Iar instalarea inițială a lanțului OEM Broadband de către Joy la mina BHP Billiton San Juan a folosit lanțul Parsons COR-X fabricat în Marea Britanie, despre care se spune că a transportat până la 20 de milioane de tone de pe abataj pe durata existenței sale.
Lanț inversat pentru a prelungi durata de viață a lanțului
Principala cauză a uzurii lanțului este mișcarea fiecărei zale verticale care se rotește în jurul zalei orizontale adiacente pe măsură ce intră și iese din pinionul de acționare. Acest lucru duce, de asemenea, la o uzură mai mare într-un plan al zalelor pe măsură ce se rotesc prin pinion, prin urmare, una dintre cele mai eficiente modalități de a prelungi durata de viață a unui lanț uzat este rotirea sau inversarea acestuia cu 180º pentru a deplasa lanțul în direcția opusă. Acest lucru va pune la treabă suprafețele „neutilizate” ale zalelor, rezultând o suprafață a zalei mai mică și uzată, ceea ce se traduce printr-o durată de viață mai lungă a lanțului.
Încărcarea neuniformă a transportorului, din diverse motive, poate duce la uzură neuniformă a celor două lanțuri, ceea ce face ca un lanț să se uzeze mai repede decât celălalt. Uzura sau întinderea neuniformă a unuia sau a ambelor lanțuri, așa cum se poate întâmpla în cazul ansamblurilor exterioare duble, poate cauza nepotrivirea sau dezechilibrarea aripioarelor în timp ce se deplasează în jurul pinionului de acționare. Acest lucru poate fi cauzat și de slăbirea unuia dintre cele două lanțuri. Acest efect de dezechilibru va duce la probleme de funcționare, precum și la uzură excesivă și posibile deteriorări ale pinioanelor de acționare.
Tensionarea sistemului
Este necesar un program sistematic de tensionare și întreținere pentru a asigura că, după instalare, rata de uzură a lanțului este controlată, ambele lanțuri alungindu-se din cauza uzurii la o rată controlată și comparabilă.
În cadrul unui program de întreținere, personalul de întreținere va măsura uzura lanțului, precum și tensiunea, înlocuind lanțul atunci când acesta s-a uzat mai mult de 3%. Pentru a înțelege ce înseamnă acest grad de uzură a lanțului în termeni reali, trebuie reținut că pe o suprafață de rulare cu pereți lungi de 200 m, o uzură a lanțului de 3% implică o creștere a lungimii lanțului cu 12 m pentru fiecare fir. Personalul de întreținere va înlocui, de asemenea, pinioanele de transport și retur și dezizolantele pe măsură ce acestea se uzează sau se deteriorează, va examina cutia de viteze și nivelul uleiului și se va asigura, la intervale regulate, că șuruburile sunt strânse.
Există metode bine stabilite de calculare a nivelului corect de pretensiune, iar acestea se dovedesc a fi un ghid foarte util pentru valorile inițiale. Cu toate acestea, cea mai fiabilă metodă este observarea lanțului în timp ce părăsește pinionul de acționare atunci când AFC funcționează în condiții de sarcină maximă. Lanțul ar trebui să prezinte doar un minim de joc (două zale) pe măsură ce se desprinde de pinionul de acționare. Când există un astfel de nivel, pretensiunea trebuie măsurată, înregistrată și setată pentru viitor ca nivel de funcționare pentru fața respectivă. Citirile de pretensiune trebuie efectuate în mod regulat, iar numărul de zale îndepărtate trebuie înregistrat. Acest lucru va oferi un avertisment timpuriu cu privire la apariția uzurii diferențiale sau a uzurii excesive.
Traiectoriile îndoite trebuie îndreptate sau schimbate fără întârziere. Acestea reduc performanța transportorului și pot duce la căderea șinei din calea inferioară și la săritul pe pinion, provocând deteriorarea ambelor lanțuri, a pinionului și a șinelor de tracțiune.
Operatorii de utilaje cu pereți lungi trebuie să fie atenți la deblocătoarele de lanț uzate și deteriorate, deoarece acestea pot permite lanțului slăbit să rămână în pinion, iar acest lucru poate duce la blocarea și deteriorarea acestora.
Gestionarea lanțului începe în timpul instalării
Necesitatea unei linii frontale drepte și bune nu poate fi supraestimată. Orice abatere de la alinierea frontală poate duce la pretenții diferențiale între lanțurile frontale și cele laterale ale așchiilor abrazive, ceea ce duce la o uzură neuniformă. Acest lucru este mai probabil să se întâmple pe fața nou-formată, deoarece lanțurile trec printr-o perioadă de „acomodare”.
Odată ce se formează un model de uzură diferențial, este practic imposibil de remediat. De cele mai multe ori, diferențialul continuă să se înrăutățească odată cu uzura lanțului care se destramă, creând și mai mult joc.
Efectele adverse ale funcționării cu o linie frontală slabă, care duce la variații excesive ale pretensionărilor laterale, sunt ilustrate prin analizarea numerelor. De exemplu, un lanț cu flanc lung de 1.000 de picioare (304 m) și o grosime a lanțului AFC de 42 mm (32 mm), care are aproximativ 4.000 de zale pe fiecare parte. Se acceptă faptul că îndepărtarea metalului din cauza uzurii interbrațelor are loc la ambele capete ale zalei. Lanțul are 8.000 de puncte în care metalul este uzat de presiunile interbrațelor pe măsură ce este acționat și pe măsură ce vibrează pe față, suferă sarcini de șoc sau este afectat de un atac coroziv. Prin urmare, pentru fiecare 0,3 cm (1/1.000 inch) de uzură, generăm o creștere a lungimii de 20 cm (8 inch). Orice mică variație între ratele de uzură pe față și pe partea de uzură, cauzată de tensiuni neuniforme, se multiplică rapid, ducând la o variație majoră a lungimilor lanțurilor.
Două forje pe pinion în același timp ar putea duce la uzura excesivă a profilului dintelui. Acest lucru se datorează pierderii poziției pozitive în pinionul de acționare, care permite zalei să alunece pe dinții acționați. Această acțiune de alunecare taie în zale și, de asemenea, crește rata de uzură a dinților pinionului. Odată stabilit ca model de uzură, acesta nu poate decât să se accelereze. La primul semn de tăiere a zalei, pinioanele trebuie examinate și înlocuite, dacă este necesar, înainte ca deteriorarea să distrugă lanțul.
O pretensiune prea mare a lanțului va cauza, de asemenea, o uzură excesivă atât a lanțului, cât și a pinionului. Pretensiunile lanțului trebuie stabilite la valori care să prevină crearea unui lanț prea liber sub sarcină maximă. Astfel de condiții vor permite ca barele racletelor să fie „scoase în afară” și riscul de deteriorare a pinionului posterior cauzat de înghesuirea lanțului la ieșirea din pinion. Dacă pretensiunile sunt setate prea mari, există două pericole evidente: uzura exagerată între zale a lanțului și uzura exagerată a pinioanelor de acționare.
Tensiunea excesivă a lanțului poate fi ucigașă
Tendința obișnuită este de a folosi lanțul prea strâns. Scopul ar trebui să fie verificarea regulată a pretensionării și îndepărtarea slăbiciunii lanțului cu două zale. Mai mult de două zale ar indica faptul că lanțul este prea slăbit sau îndepărtarea a patru zale ar crea o pretensionare prea mare, ceea ce ar induce o uzură puternică între zale și ar reduce serios durata de viață a lanțului.
Presupunând că alinierea fronturilor este bună, valoarea pretensionării pe o parte nu ar trebui să depășească valoarea pe cealaltă parte cu mai mult de o tonă. O bună gestionare a fronturilor ar trebui să asigure că orice diferențial poate fi menținut la maximum două tone pe toată durata de viață a lanțului.
Creșterea lungimii datorată uzurii între legături (uneori denumită în mod eronat „întinderea lanțului”) poate fi lăsată să ajungă la 2% și, în același timp, să funcționeze cu pinioane noi.
Gradul de uzură a zalelor nu este o problemă dacă lanțul și pinioanele se uzează împreună, menținându-și astfel compatibilitatea. Cu toate acestea, uzura zalelor are ca rezultat o reducere a sarcinii de rupere a lanțurilor și a rezistenței la sarcini de șoc.
O metodă simplă de măsurare a uzurii lanțurilor interbrațe este utilizarea unui șubler, măsurarea în cinci secțiuni de pas și aplicarea acesteia pe diagrama de alungire a lanțului. Lanțurile sunt, în general, luate în considerare pentru înlocuire atunci când uzura lanțurilor interbrațe depășește 3%. Unii manageri de mentenanță conservatori nu doresc ca lanțul lor să depășească o alungire de 2%.
O bună gestionare a lanțului începe încă din etapa de instalare. Monitorizarea intensivă, cu corecții, dacă este necesar, în timpul perioadei de rodaj, va ajuta la asigurarea unei durate lungi de viață a lanțului, fără probleme.
(Cu amabilitateaEllton Longwall)
Data publicării: 26 septembrie 2022
