'n AFC-kettingbestuurstrategie verleng lewensduur en voorkom onbeplande stilstandtyd
Mynkettingkan 'n operasie maak of breek. Terwyl die meeste langwandmyne 42 mm-ketting of meer op hul gepantserde oppervlaktransporteurs (AFC's) gebruik, gebruik baie myne 48 mm en sommige gebruik kettings so groot as 65 mm. Die groter diameters kan die kettinglewe verleng. Langwandoperateurs verwag dikwels om 11 miljoen ton met die 48 mm-groottes en soveel as 20 miljoen ton met die 65 mm-groottes te oorskry voordat die ketting buite werking gestel word. Kettings in hierdie groter groottes is duur, maar die moeite werd as 'n hele paneel of twee ontgin kan word sonder 'n afskakeling as gevolg van kettingversaking. Maar as 'n kettingbreuk plaasvind as gevolg van wanbestuur, verkeerde hantering, onbehoorlike monitering of as gevolg van omgewingstoestande wat spanningskorrosie-krake (SCC) kan veroorsaak, staar die myn groot probleme in die gesig. In hierdie situasie word die prys wat vir daardie ketting betaal word, irrelevant.
As 'n langmuuroperateur nie die beste moontlike ketting vir die toestande by die myn bedryf nie, kan een onbeplande stilstand maklik enige kostebesparings wat tydens die aankoopproses behaal is, uitwis. So, wat moet 'n langmuuroperateur doen? Hulle moet noukeurig aandag gee aan die terreinspesifieke toestande en 'n ketting versigtig kies. Nadat die ketting aangekoop is, moet hulle die bykomende tyd en geld spandeer wat nodig is om die belegging behoorlik te bestuur. Dit kan beduidende dividende betaal.
Hittebehandeling kan kettingsterkte verhoog, brosheid verminder, interne spanning verlig, slytasieweerstand verhoog, of die ketting se bewerkbaarheid verbeter. Hittebehandeling het 'n fyn kunsvorm geword en wissel van vervaardiger tot vervaardiger. Die doel is om 'n balans van metaaleienskappe te verkry wat die beste by die produk se funksie pas. Differensieel geharde kettings is een van die meer gesofistikeerde tegnieke wat deur Parsons Chain gebruik word, waar die kroon van die kettingskakel hard bly om slytasie te weerstaan en die bene, as die skakels sagter is, taaiheid en rekbaarheid in diens verhoog.
Hardheid is die vermoë om slytasie te weerstaan en word aangedui deur óf die Brinell-hardheidsgetal met die simbool HB óf die Vickers-hardheidsgetal (HB). Die Vickers-hardheidskaal is werklik proporsioneel, dus is 'n materiaal van 800 HV agt keer so hard as een met 'n hardheid van 100 HV. Dit bied dus 'n rasionele skaal van hardheid van die sagste tot die hardste materiaal. Vir lae hardheidswaardes, tot ongeveer 300, is die Vickers- en Brinell-hardheidsresultate ongeveer dieselfde, maar vir hoër waardes is die Brinell-resultate laer as gevolg van vervorming van die bal-indrukstuk.
Die Charpy-impaktoets is 'n maatstaf van die brosheid van 'n materiaal wat verkry kan word deur 'n impaktoets. Die kettingskakel word by die sweispunt op die skakel gekeep en in die pad van 'n swaaiende pendulum geplaas, waar die energie wat benodig word om die monster te breek, gemeet word deur die vermindering in die swaai van die pendulum.
Die meeste kettingvervaardigers spaar 'n paar meter van elke bondelbestelling om volledige vernietigende toetsing toe te laat. Volledige toetsresultate en sertifikate word gewoonlik saam met die ketting voorsien, wat gewoonlik in 50-m-gepaste pare verskeep word. Verlenging by toetskrag en totale verlenging by breuk word ook tydens hierdie vernietigende toets grafies weergegee.
Die Optimale Ketting
Die doel is om al hierdie eienskappe te kombineer om die optimale ketting te skep, wat die volgende werkverrigting insluit:
• Hoër treksterkte;
• Hoër weerstand teen binneste skakelslytasie;
• Hoë weerstand teen tandwielskade;
• Groter weerstand teen martensitiese krake;
• Verbeterde taaiheid;
• Verhoogde moegheidslewe; en
• Weerstand teen SCC.
Daar is egter nie een perfekte oplossing nie, slegs verskeie kompromieë. 'n Hoë vloeipunt sal geneig wees om hoë residuele spanning te veroorsaak, en indien dit met hoë hardheid geassosieer word om slytasieweerstand te verhoog, sal dit ook geneig wees om taaiheid en weerstand teen spanningskorrosie te verminder.
Vervaardigers streef voortdurend daarna om kettings te ontwikkel wat langer sal loop en moeilike toestande sal oorleef. Sommige vervaardigers galvaniseer kettings om korrosiewe omgewings te hanteer. Nog 'n opsie is COR-X-kettings, wat gemaak is van 'n gepatenteerde vanadium-, nikkel-, chroom- en molibdeen-legering wat SCC bestry. Wat hierdie oplossing uniek maak, is dat die anti-spanningskorrosie-eienskappe homogeen is dwarsdeur die ketting se metallurgiese struktuur en die doeltreffendheid daarvan verander nie soos die ketting slyt nie. COR-X het bewys dat dit die kettinglewe in korrosiewe omgewings aansienlik verhoog en mislukking as gevolg van spanningskorrosie feitlik uitskakel. Toetse het vasgestel dat die breek- en bedryfskrag met 10% verhoog word. Kerfimpak word met 40% verhoog en weerstand teen SCC word met 350% verhoog in vergelyking met 'n gewone ketting (DIN 22252).
Daar is gevalle waar COR-X 48 mm-ketting 11 miljoen ton sonder 'n kettingverwante fout geloop het voordat dit buite werking gestel is. En die aanvanklike OEM Broadband-kettinginstallasie deur Joy by die BHP Billiton San Juan-myn het Parsons COR-X-ketting gebruik wat in die VK vervaardig is, wat na bewering tot 20 miljoen ton van die oppervlak af vervoer het gedurende sy leeftyd.
Omkeerketting om kettinglewe te verleng
Die hoofrede vir kettingslytasie is die beweging van elke vertikale skakel wat om sy aangrensende horisontale skakel roteer soos dit die aandryfkettingwiel binnegaan en verlaat. Dit lei ook tot meer slytasie in een vlak van die skakels soos hulle deur die kettingwiel roteer, daarom is een van die mees effektiewe maniere om die lewensduur van 'n gebruikte ketting te verleng, om dit 180º om te keer om die ketting in die teenoorgestelde rigting te laat loop. Dit sal "ongebruikte" oppervlaktes van die skakels aan die werk sit en lei tot minder verslete skakelarea, wat gelykstaande is aan 'n langer kettinglewe.
Ongelyke lading van die vervoerband, as gevolg van 'n verskeidenheid redes, kan lei tot ongelyke slytasie op die twee kettings, wat veroorsaak dat een ketting vinniger slyt as die ander. Ongelyke slytasie of strek in een of albei van die twee kettings, soos kan gebeur met twee buiteboord-samestellings, kan veroorsaak dat die vlugte nie ooreenstem nie, of uit pas raak soos hulle om die aandryfkettingwiel beweeg. Dit kan ook veroorsaak word deur een van die twee kettings wat slap raak. Hierdie ongebalanseerde effek sal lei tot operasionele probleme, asook oormatige slytasie en moontlike skade aan die aandryfkettingwiele.
Stelselspanning
'n Sistematiese spanning- en onderhoudsprogram is nodig om te verseker dat die slytasietempo van die ketting na installasie beheer word, met beide kettings wat as gevolg van slytasie teen 'n beheerde en vergelykbare tempo verleng.
Onder 'n onderhoudsprogram sal onderhoudspersoneel kettingslytasie sowel as spanning meet, en die ketting vervang wanneer dit meer as 3% verslyt het, en die ketting vervang wanneer dit meer as 3% verslyt het. Om te verstaan wat hierdie mate van kettingslytasie in werklike terme beteken, moet onthou word dat op 'n 200 m lange wand, kettingslytasie van 3% 'n toename in kettinglengte van 12 m vir elke string impliseer. Onderhoudspersoneel sal ook aflewerings- en terugtandwiele en -stropers vervang soos hierdie verslyt of beskadig raak, die ratkas en olievlak ondersoek en met gereelde tussenposes seker maak dat die boute styf vas is.
Daar is goed gevestigde metodes om die korrekte vlak van voorspanning te bereken en dit blyk 'n baie nuttige riglyn vir aanvanklike waardes te wees. Die mees betroubare metode is egter om die ketting waar te neem soos dit die aandryfkettingwiel verlaat wanneer die AFC onder volle lastoestande werk. Die ketting moet gesien word asof dit net 'n minimum van slapheid (twee skakels) toon soos dit van die aandryfkettingwiel afskil. Wanneer so 'n vlak bestaan, moet die voorspanning gemeet, aangeteken en vir die toekoms ingestel word as die bedryfsvlak vir daardie spesifieke vlak. Voorspanningslesings moet gereeld geneem word en die aantal skakels wat verwyder is, aangeteken word. Dit sal vroeë waarskuwing gee oor die aanvang van differensiële slytasie of oormatige slytasie.
Gebuigde vlugte moet sonder versuim reguit gemaak of verander word. Dit verminder die werkverrigting van die vervoerband en kan daartoe lei dat die staaf uit die onderste loop val en op die tandwiel spring, wat skade aan beide kettings, die tandwiel en die vlugstawe veroorsaak.
Langmuur-operateurs moet op die uitkyk bly vir verslete en beskadigde kettingstroppers, aangesien dit kan veroorsaak dat 'n slap ketting in die tandwiel bly en dit kan lei tot vashaak en skade.
Kettingbestuur begin tydens installasie
Die behoefte aan 'n goeie reguit vlaklyn kan nie genoeg beklemtoon word nie. Enige afwyking in vlakbelyning sal waarskynlik lei tot verskillende voorspannings tussen die vlak- en gob-kantkettings wat tot ongelyke slytasie lei. Dit is meer geneig om op die nuut gevestigde vlak te voorkom soos die kettings deur 'n "inbeddings"-periode loop.
Sodra 'n differensiaal-slytpatroon gevorm is, is dit feitlik onmoontlik om reg te stel. Meer dikwels as nie, vererger die differensiaal met slap kettingslytasie om meer slapheid te skep.
Die nadelige gevolge van loop met 'n swak oppervlaklyn wat lei tot oormatige variasies in kant-vir-kant-voorspanning word geïllustreer deur die syfers te hersien. As 'n voorbeeld, 'n 1 000-vt langwandketting met 'n 42-mm AFC-ketting wat ongeveer 4 000 skakels aan elke kant het. As ons aanvaar dat die verwydering van slytasiemetaal van die skakels aan beide kante van die skakel plaasvind. Die ketting het 8 000 punte waar metaal deur skakeldruk weggeslyt word soos dit aangedryf word en soos dit teen die oppervlak vibreer, skokbelasting ly of deur korrosiewe aanval beïnvloed word. Daarom, vir elke 1/1 000-duim slytasie genereer ons 'n toename in lengte van 8 duim. Enige geringe variasie tussen die slytasietempo's aan die oppervlak en die gob-kant, veroorsaak deur ongelyke spannings, vermenigvuldig vinnig tot 'n groot variasie in kettinglengtes.
Twee smeedstukke op die kettingrat gelyktydig kan lei tot onnodige slytasie van die tandprofiel. Dit is as gevolg van die verlies van positiewe ligging in die aandryfkettingrat wat die skakel toelaat om op die aandryftande te gly. Hierdie glyaksie sny in die skakel in en verhoog ook die slytasietempo op die kettingtande. Sodra dit as 'n slytasiepatroon gevestig is, kan dit net versnel. By die eerste teken van sny van die skakel, moet die kettingratte ondersoek en vervang word indien nodig, voordat die skade die ketting vernietig.
Kettingvoorspanning wat te hoog is, sal ook oormatige slytasie op beide die ketting en die tandwiel veroorsaak. Kettingvoorspanning moet op waardes vasgestel word wat verhoed dat te veel slap ketting onder volle lading ontstaan. Sulke toestande sal toelaat dat skraperstawe "uitgeslaan" word en die risiko van skade aan die stertketting veroorsaak word deur kettingbondel wanneer dit die tandwiel verlaat. As voorspanning te hoog gestel word, is daar twee voor die hand liggende gevare: oordrewe slytasie van die skakels op die ketting, en oordrewe slytasie op die aandryftande.
Oormatige kettingspanning kan 'n moordenaar wees
Die algemene neiging is om die ketting te styf te laat loop. Die doel moet wees om die voorspanning gereeld na te gaan en die slap ketting met twee skakelinkremente te verwyder. Meer as twee skakels sal aandui dat die ketting te slap was, of die verwydering van vier skakels sal 'n te hoë voorspanning skep wat swaar slytasie tussen die skakels sal veroorsaak en die lewensduur van die ketting ernstig sal verminder.
As ons aanneem dat die vlakbelyning goed is, moet die waarde van voorspanning aan die een kant nie die waarde aan die ander kant met meer as een ton oorskry nie. Goeie vlakbestuur behoort te verseker dat enige differensiaal tot nie meer as twee ton gehou kan word gedurende die lewensduur van die ketting.
Die toename in lengte as gevolg van interskakel-slytasie (soms verkeerdelik na verwys as "kettingstrek") kan toegelaat word om 2% te bereik en steeds met nuwe kettingratte te loop.
Die mate van slytasie tussen skakels is nie 'n probleem as die ketting en tandwiele saam slyt en sodoende hul versoenbaarheid behou nie. Die slytasie tussen skakels lei egter wel tot 'n vermindering in die ketting se breeklas en weerstand teen skokbelastings.
'n Eenvoudige metode om slytasie van skakels te meet, is om 'n skuifmaat te gebruik, wat in vyf steekafdelings meet en dit op die kettingverlengingstabel toepas. Kettings sal oor die algemeen vir vervanging oorweeg word wanneer slytasie van skakels 3% oorskry. Sommige konserwatiewe onderhoudsbestuurders hou nie daarvan om te sien dat hul ketting 2% verlenging oorskry nie.
Goeie kettingbestuur begin by die installasiefase. Intensiewe monitering met regstellings indien nodig gedurende die inbeddingsperiode sal help om 'n lang en probleemvrye kettinglewe te verseker.
(Met vergunning vanEllton Longwall)
Plasingstyd: 26 September 2022
