AFC Zincir Yönetimi Stratejisi, Ömrü Uzatır ve Planlanmamış Arıza Sürelerini Önler
Madencilik zinciriBir operasyonun başarısını veya başarısızlığını belirleyebilir. Çoğu uzun duvar madeni, zırhlı cephe konveyörlerinde (AFC) 42 mm veya daha büyük çaplı zincir kullanırken, birçok maden 48 mm'lik zincir kullanıyor ve bazıları 65 mm'ye kadar büyük zincirler kullanıyor. Daha büyük çaplar, zincir ömrünü uzatabilir. Uzun duvar işletmecileri, zincirin devre dışı kalmasından önce 48 mm'lik çaplarla 11 milyon tondan fazla, 65 mm'lik çaplarla ise 20 milyon tona kadar üretim yapmayı beklerler. Bu daha büyük çaplardaki zincirler pahalıdır, ancak zincir arızası nedeniyle bir durdurma olmadan bir veya iki panelin tamamı çıkarılabiliyorsa buna değer. Ancak, yanlış yönetim, yanlış kullanım, uygunsuz izleme veya stres korozyon çatlamasına (SCC) neden olabilecek çevresel koşullar nedeniyle zincir kırılması meydana gelirse, maden büyük sorunlarla karşı karşıya kalır. Bu durumda, o zincir için ödenen fiyat anlamsız hale gelir.
Eğer bir uzun duvar madencisi, madendeki koşullara en uygun zinciri kullanmıyorsa, planlanmamış bir duruş, satın alma sürecinde elde edilen maliyet tasarruflarını kolayca ortadan kaldırabilir. Peki bir uzun duvar madencisi ne yapmalı? Sahaya özgü koşullara çok dikkat etmeli ve zinciri dikkatlice seçmelidir. Zincir satın alındıktan sonra, yatırımı doğru şekilde yönetmek için gerekli ek zaman ve parayı harcamaları gerekir. Bu, önemli getiriler sağlayabilir.
Isıl işlem, zincir mukavemetini artırabilir, kırılganlığını azaltabilir, iç gerilimleri giderebilir, aşınma direncini artırabilir veya zincirin işlenebilirliğini iyileştirebilir. Isıl işlem, ince bir sanat haline gelmiştir ve üreticiden üreticiye değişiklik gösterir. Amaç, ürünün işlevine en uygun metal özelliklerinin dengesini elde etmektir. Farklı sertleştirilmiş zincir, Parsons Chain tarafından kullanılan daha gelişmiş tekniklerden biridir; burada zincir bağlantısının tepesi aşınmaya karşı dayanıklı olması için sert kalırken, bağlantıların bacakları daha yumuşaktır ve bu da kullanımda tokluğu ve sünekliği artırır.
Sertlik, aşınmaya karşı direnç yeteneğidir ve Brinell sertlik numarası (HB sembolü) veya Vickers sertlik numarası (HB) ile gösterilir. Vickers sertlik ölçeği gerçekten orantılıdır, bu nedenle 800 HV sertliğe sahip bir malzeme, 100 HV sertliğe sahip bir malzemeden sekiz kat daha serttir. Bu nedenle, en yumuşak malzemeden en sert malzemeye kadar rasyonel bir sertlik ölçeği sağlar. Yaklaşık 300'e kadar düşük sertlik değerleri için Vickers ve Brinell sertlik sonuçları yaklaşık olarak aynıdır, ancak daha yüksek değerler için Brinell sonuçları, bilye uçlu indenterin bozulması nedeniyle daha düşüktür.
Charpy Darbe Testi, bir malzemenin kırılganlığını ölçen bir yöntemdir. Zincir halkası, kaynak noktasında çentiklenir ve sallanan bir sarkaçın yoluna yerleştirilir; numuneyi kırmak için gereken enerji, sarkaçın salınımındaki azalma ile ölçülür.
Çoğu zincir üreticisi, tam tahribatlı testlerin yapılabilmesi için her parti siparişinden birkaç metre ayırır. Tam test sonuçları ve sertifikalar genellikle zincirle birlikte verilir ve zincir genellikle 50 metrelik eşleştirilmiş çiftler halinde gönderilir. Bu tahribatlı test sırasında, test kuvvetindeki uzama ve kırılmadaki toplam uzama da grafiksel olarak gösterilir.
Optimum Zincir
Amaç, aşağıdaki performans özelliklerini içeren en uygun zinciri oluşturmak için tüm bu özellikleri bir araya getirmektir:
• Daha yüksek çekme dayanımı;
• İç bağlantı aşınmasına karşı daha yüksek direnç;
• Dişli çark hasarına karşı yüksek direnç;
• Martensitik çatlamaya karşı daha yüksek direnç;
• Geliştirilmiş dayanıklılık;
• Yorgunluk ömrünün uzaması; ve
• Gerilme çatlamasına karşı direnç.
Ancak, tek bir mükemmel çözüm yoktur, sadece çeşitli uzlaşmalar vardır. Yüksek akma noktası, yüksek artık gerilime yol açma eğilimindedir; aşınma direncini artırmak için yüksek sertlikle birleştirilirse, tokluğu ve gerilim korozyonuna karşı direnci de azaltma eğiliminde olacaktır.
Üreticiler, daha uzun ömürlü ve zorlu koşullara dayanıklı zincirler geliştirmek için sürekli çaba sarf etmektedir. Bazı üreticiler, aşındırıcı ortamlara dayanabilmesi için zincirleri galvanize etmektedir. Bir diğer seçenek ise, patentli vanadyum, nikel, krom ve molibden alaşımından üretilen ve gerilim korozyonuna (SCC) karşı dayanıklı olan COR-X zinciridir. Bu çözümü benzersiz kılan şey, gerilim korozyonuna karşı koruyucu özelliklerinin zincirin metalurjik yapısı boyunca homojen olması ve zincir aşındıkça etkinliğinin değişmemesidir. COR-X, aşındırıcı ortamlarda zincir ömrünü önemli ölçüde artırdığı ve gerilim korozyonundan kaynaklanan arızaları neredeyse tamamen ortadan kaldırdığı kanıtlanmıştır. Testler, kırılma ve çalışma kuvvetinin %10 arttığını, çentik darbe dayanımının %40 arttığını ve SCC'ye karşı direncin normal zincire (DIN 22252) kıyasla %350 arttığını göstermiştir.
COR-X 48 mm zincirin, hizmet dışı bırakılmadan önce zincirle ilgili bir arıza olmadan 11 milyon ton taşıdığı örnekler mevcuttur. Ayrıca, Joy tarafından BHP Billiton San Juan madeninde yapılan ilk OEM Broadband zincir kurulumunda, İngiltere'de üretilen Parsons COR-X zinciri kullanılmış olup, bu zincirin ömrü boyunca ocak yüzeyinden 20 milyon tona kadar yük taşıdığı söylenmektedir.
Zincirin ömrünü uzatmak için ters yönde zincirleme hareket.
Zincir aşınmasının ana nedeni, her bir dikey bağlantının tahrik dişlisine girerken ve çıkarken bitişik yatay bağlantı etrafında dönmesidir. Bu durum, bağlantılar dişliden geçerken bağlantıların bir düzleminde daha fazla aşınmaya yol açar; bu nedenle, kullanılmış bir zincirin ömrünü uzatmanın en etkili yollarından biri, zinciri döndürmek veya 180º ters yönde çalıştırmaktır. Bu, bağlantıların "kullanılmayan" yüzeylerini çalıştıracak ve daha az aşınmış bağlantı alanı ile sonuçlanarak daha uzun zincir ömrü sağlayacaktır.
Konveyörün çeşitli nedenlerle dengesiz yüklenmesi, iki zincirde de dengesiz aşınmaya yol açarak bir zincirin diğerinden daha hızlı aşınmasına neden olabilir. İki dıştan takmalı tertibatlarda olduğu gibi, iki zincirden birinde veya her ikisinde de dengesiz aşınma veya uzama, tahrik dişlisi etrafında dönerken kanatların uyumsuz hale gelmesine veya senkronize olmamasına neden olabilir. Bu durum, iki zincirden birinin gevşemesinden de kaynaklanabilir. Bu dengesizlik etkisi, çalışma sorunlarına yol açmanın yanı sıra, tahrik dişlilerinde aşırı aşınmaya ve olası hasara da neden olacaktır.
Sistem Gerdirme
Sistematik bir gerdirme ve bakım programı, montajdan sonra zincirin aşınma oranının kontrol altında tutulmasını ve her iki zincirin de aşınma nedeniyle kontrollü ve karşılaştırılabilir bir oranda uzamasını sağlamak için gereklidir.
Bir bakım programı kapsamında, bakım personeli zincir aşınmasını ve gerilimini ölçecek ve zincir %3'ten fazla aşındığında değiştirecektir. Bu zincir aşınma derecesinin gerçek anlamda ne ifade ettiğini anlamak için, 200 metrelik bir uzun duvarlı maden ocağında %3'lük zincir aşınmasının her bir tel için zincir uzunluğunda 12 metrelik bir artış anlamına geldiğini hatırlamak gerekir. Bakım personeli ayrıca, aşındığında veya hasar gördüğünde besleme ve geri dönüş dişlilerini ve sıyırıcıları değiştirecek, şanzımanı ve yağ seviyesini inceleyecek ve düzenli aralıklarla cıvataların sıkı olduğundan emin olacaktır.
Ön gerilimin doğru seviyesini hesaplamak için iyi bilinen yöntemler vardır ve bunlar başlangıç değerleri için çok faydalı bir kılavuz niteliğindedir. Bununla birlikte, en güvenilir yöntem, AFC tam yük koşullarında çalışırken zincirin tahrik dişlisinden ayrılırken gözlemlenmesidir. Zincirin tahrik dişlisinden ayrılırken minimum düzeyde gevşeklik (iki bakla) göstermesi gerekir. Böyle bir seviye mevcut olduğunda, ön gerilim ölçülmeli, kaydedilmeli ve gelecekte o belirli yüzey için çalışma seviyesi olarak ayarlanmalıdır. Ön gerilim ölçümleri düzenli olarak alınmalı ve çıkarılan bakla sayısı kaydedilmelidir. Bu, farklı aşınmanın veya aşırı aşınmanın başlangıcına dair erken uyarı sağlayacaktır.
Eğilmiş kanatlar derhal düzeltilmeli veya değiştirilmelidir. Bunlar konveyörün performansını düşürür ve çubuğun alt raydan düşüp dişliye çarpmasına, böylece hem zincirlere, hem dişliye hem de kanatlara zarar vermesine neden olabilir.
Uzun duvar madenciliği yapanlar, aşınmış ve hasar görmüş zincir sıyırıcılarına karşı dikkatli olmalıdır, çünkü bu durum gevşek zincirin dişlide kalmasına ve sıkışmaya ve hasara yol açabilir.
Zincir Yönetimi Kurulum Sırasında Başlar
Düzgün bir yüzey çizgisine duyulan ihtiyaç asla göz ardı edilemez. Yüzey hizalamasındaki herhangi bir sapma, yüzey ve döküm tarafı zincirleri arasında farklı ön gerilimlere yol açarak düzensiz aşınmaya neden olabilir. Bu durum, zincirlerin "yerleşme" döneminden geçtiği yeni oluşturulmuş yüzeylerde daha sık görülür.
Bir kez farklı aşınma deseni oluştuğunda, bunu düzeltmek neredeyse imkansızdır. Çoğu zaman, gevşek zincir aşınması daha fazla gevşeklik yaratarak farklı aşınma daha da kötüleşmeye devam eder.
Düzgün olmayan bir yüzey hattıyla çalışmanın, yanal gerilimlerde aşırı farklılıklara yol açmasının olumsuz etkileri, rakamlar incelenerek gösterilebilir. Örnek olarak, her iki tarafında yaklaşık 4.000 bağlantı bulunan 42 mm AFC zincirli 1.000 fit uzunluğunda bir uzun duvar düşünelim. Bağlantıların her iki ucunda da aşınma sonucu metal kaybı olduğunu kabul edersek, zincirin, tahrik edilirken ve yüzey boyunca titreşim yaparken, şok yüklemesine maruz kalırken veya aşındırıcı saldırıdan etkilenirken, bağlantı basınçları nedeniyle metalin aşındığı 8.000 noktası vardır. Bu nedenle, her 1/1.000 inçlik aşınma için uzunlukta 8 inçlik bir artış meydana gelir. Düzensiz gerilimlerden kaynaklanan yüzey ve yanal aşınma oranları arasındaki herhangi bir küçük farklılık, zincir uzunluklarında hızla büyük bir farklılığa dönüşür.
Dişli çarkta aynı anda iki dövme işlemi, diş profilinde aşırı aşınmaya yol açabilir. Bunun nedeni, tahrik dişlisinde pozitif konumun kaybolması ve bağlantı parçasının tahrik dişleri üzerinde kaymasıdır. Bu kayma hareketi, bağlantı parçasını keser ve dişli çark dişlerindeki aşınma oranını da artırır. Aşınma deseni bir kez oluştuğunda, yalnızca hızlanabilir. Bağlantı parçasında kesilmenin ilk belirtisinde, hasar zinciri tahrip etmeden önce dişli çarklar incelenmeli ve gerekirse değiştirilmelidir.
Çok yüksek zincir ön gerilimi, hem zincirde hem de dişlide aşırı aşınmaya neden olur. Zincir ön gerilimleri, tam yük altında çok fazla gevşek zincir oluşmasını önleyecek değerlerde ayarlanmalıdır. Bu tür koşullar, sıyırıcı çubukların "dışarı fırlamasına" ve zincirin dişliden ayrılırken bükülmesinden kaynaklanan kuyruk dişlisine zarar verme riskine yol açar. Ön gerilimler çok yüksek ayarlanırsa iki belirgin tehlike vardır: zincirde aşırı bağlantı aşınması ve tahrik dişlilerinde aşırı aşınma.
Aşırı zincir gerginliği ölümcül olabilir.
Genellikle zincir çok gergin kullanılır. Amaç, ön gerilimi düzenli olarak kontrol etmek ve gevşek zinciri iki bağlantı artışıyla gidermektir. İki bağlantıdan fazla gevşeme, zincirin çok gevşek olduğunu gösterir; dört bağlantının giderilmesi ise çok yüksek bir ön gerilime neden olur ki bu da bağlantılar arası aşınmayı artırır ve zincirin ömrünü ciddi şekilde kısaltır.
Yüzey hizalamasının iyi olduğu varsayıldığında, bir taraftaki ön gerilim değeri diğer taraftaki değerden bir tondan fazla olmamalıdır. İyi yüzey yönetimi, zincirin çalışma ömrü boyunca herhangi bir farkın iki tondan fazla olmamasını sağlamalıdır.
Dişliler arası aşınma nedeniyle oluşan uzunluk artışı (bazen yanlışlıkla "zincir uzaması" olarak adlandırılır) %2'ye kadar ulaşabilir ve yine de yeni dişlilerle çalışmaya devam edebilir.
Zincir ve dişliler birlikte aşınarak uyumluluklarını korudukları sürece, bağlantı noktalarındaki aşınma derecesi sorun teşkil etmez. Ancak, bağlantı noktalarındaki aşınma, zincirin kopma yükünde ve şok yüklerine karşı direncinde azalmaya neden olur.
Zincir bağlantı aşınmasını ölçmenin basit bir yöntemi, beş adım aralığında ölçüm yapmak ve bunu zincir uzama tablosuna uygulamak için bir kumpas kullanmaktır. Zincirler genellikle bağlantı aşınması %3'ü aştığında değiştirilmek üzere değerlendirilir. Bazı muhafazakar bakım yöneticileri, zincirlerinin %2'lik uzamayı aşmasını istemezler.
İyi zincir yönetimi, kurulum aşamasında başlar. Yerleştirme döneminde yoğun izleme ve gerekirse düzeltmeler, zincirin uzun ve sorunsuz bir ömre sahip olmasını sağlamaya yardımcı olacaktır.
(İzinleriyle)Ellton Longwall)
Yayın tarihi: 26 Eylül 2022
