Karjerų kasybos transporto priemonių priežiūros vadovai buldozerio stūmimo operacijoms nurodo GET dalis su grūdintais pjovimo kraštais

Ką sužinojau apie GET specifikaciją karjerų buldozeriams po 10 metų kasybos susidėvimųjų dalių tiekimo

Kai 2015 m. pradėjau tiekti grunto pjovimo įrankius (GET) karjerų kasybos įmonėms, dažniausia klaida, kurią mačiau karjerų parkų priežiūros vadovų, buvo GET pjovimo briaunų pasirinkimas vien pagal kainą – pigiausio varianto, kuris tiktų jų įrangai, pirkimas neatsižvelgiant į karjero medžiagos abrazyvumą, darbo valandų skaičių per dieną ar bendras GET sunaudojimo sąnaudas per visą įrangos eksploatavimo laiką. Rezultatas buvo arba priešlaikinis susidėvėjimas (kai esant dideliam dilimui buvo naudojamas žemos kokybės plienas), arba per didelės išlaidos (kai esant mažam dilimui buvo naudojami aukščiausios kokybės volframo karbido antgaliai, kai būtų pakakę standartinio termiškai apdoroto plieno).

Per pastaruosius 10 metų tiekiau GET produktus karjerams visoje Pietryčių Azijoje, Artimuosiuose Rytuose ir Centrinėje Azijoje – nuo ​​mažų šeimos valdomų klinčių karjerų, išgaunančių 50 000 tonų per metus, iki didelių granito karjerų, išgaunančių 2 milijonus tonų per metus. Atlikau nusidėvėjimo greičio tyrimus, analizavau bendras GET sunaudojimo sąnaudas vienai perkeltos medžiagos tonai ir dirbau su techninės priežiūros komandomis, kad optimizuočiau GET keitimo intervalus ir eksploatavimo praktiką. Sužinojau, kad GET specifikacija yra duomenimis pagrįstas inžinerinis sprendimas, o ne pirkimo sprendimas, ir kad tinkama specifikacija gali sumažinti bendras GET sąnaudas 30–50 %, palyginti su naiviu specifikacija, pagrįsta mažiausios pirmiausia kainos principu.

GET technologijos supratimas: vieno plieno ir suvirintų antgalių sistemos

Karjerų buldozeriams skirti žemės jungimo įrankiai būna dviejų pagrindinių sistemos konfigūracijų: viengubo plieno (kai adapteris ir pjovimo briauna yra vienas lieto arba kalto komponento) ir suvirinto antgalio (kai atskirai liejamas antgalis yra privirinamas arba mechaniškai pritvirtinamas prie plieninio adapterio). Šių sistemų pasirinkimas turi didelės įtakos eksploatavimo išlaidoms, priežiūros praktikai ir įrangos rizikai.

Vieno plieno GET sistemos

Vieno plieno GET sistemos yra tradicinė buldozerio pjovimo briaunų konstrukcija ir išlieka standartu daugelyje karjerų operacijų. Visas komponentas – nuo ​​fiksavimo mechanizmo, kuris jungia buldozerio mentės kotą, iki pjovimo briaunos, kuri liečiasi su karjero medžiaga, – yra pagamintas iš vientiso grūdinto legiruotojo plieno gabalo. Kai pjovimo briauna susidėvi arba sulūžta, visas komponentas nuimamas ir pakeičiamas nauju.

Vieno plieno sistemų privalumai yra paprastumas (nereikia prižiūrėti suvirinimo siūlių, nereikia tikrinti antgalio tvirtinimo detalių ir nėra rizikos pamesti antgalį eksploatacijos metu) ir patikimumas (tinkamai sumontuotas vieno plieno GET nesuges taip, kad būtų pažeistas ašmenys). Trūkumas yra kaina: kai pjovimo briauna susidėvi po 200–600 darbo valandų, reikia pakeisti visą komponentą, įskaitant adapterio dalį, kuri visiškai nesusidėvėjo. Didelio dilimo karjerų medžiagoms, kurių pjovimo briauna greitai dyla, tai reiškia, kad 70–80 % nesusidėvėjusio adapterio reikia keisti kas 200–400 valandų, o tai ekonomiškai nenaudinga.

Suvirintų antgalių GET sistemos

Suvirintų antgalių GET sistemos sprendžia vieno plieno sistemų ekonominio neefektyvumo problemą, atskirdamos susidėvintį komponentą (antgalį) nuo konstrukcinio komponento (adapterio). Kai antgalis susidėvi, keičiamas tik antgalis – adapteris lieka sumontuotas ant buldozerio peilio, o naujas antgalis privirinamas arba mechaniškai užfiksuojamas. Didelio masto karjeruose tai gali sumažinti GET eksploatavimo sąnaudas 30–40 %, nes adapterio kaina amortizuojama per kelis antgalio keitimus.

Tačiau suvirintų antgalių sistemos kelia pavojų, kurių nėra naudojant vieno plieno sistemas. Antgalio ir adapterio suvirinimas yra labai svarbi konstrukcinė jungtis, kuriai daromos didelės ciklinės apkrovos dėl karjero medžiagos dilimo ir dilimo. Jei suvirinimas neatliekamas pagal kasybos specifikacijas (paprastai AWS D14.1 arba lygiavertį) arba jei suvirinimas reguliariai netikrinamas dėl įtrūkimų ir nuovargio, antgalio suvirinimo siūlės pažeidimas eksploatacijos metu gali lemti antgalio nulūžimą ir tapti didelio greičio sviediniu karjero viduje arba buldozerio peilio pažeidimą, kurio remontas kainuoja 5–10 kartų daugiau nei GET detalės kaina. Mano patirtis rodo, kad suvirinimo siūlės gedimo rizika yra pagrindinė priežastis, kodėl kai kurie karjerų operatoriai renkasi vieno plieno sistemas – jie sutinka su didesnėmis pakeitimo sąnaudomis mainais už suvirinimo siūlės gedimo rizikos pašalinimą.

Trečias variantas, leidžiantis išvengti tiek vieno plieno sąnaudų neefektyvumo, tiek suvirinto antgalio suvirinimo rizikos, yra mechaninio fiksavimo antgalio sistema, kai antgalis adapteryje laikomas mechanine fiksavimo sistema (fiksavimo kaiščiu, „SetRing“ arba pleišto sistema), o ne suvirinant. Mechaniškai fiksuojamus antgalius galima pakeisti per 5–10 minučių (palyginti su 30–60 minučių suvirintam antgaliui), ir jie visiškai panaikina suvirinimo siūlės gedimo riziką, tačiau reikia reguliariai tikrinti ir prižiūrėti fiksavimo mechanizmą, siekiant užtikrinti, kad antgaliai nebūtų pamesti eksploatacijos metu. Aš vis dažniau rekomenduoju mechaninio fiksavimo sistemas karjerams, kur priežiūros kokybė yra nepastovi ir kur antgalio praradimo pasekmės yra sunkios.

Medžiagos rūšies parinkimas pagal karjero medžiagos abrazyvumą

Karjero medžiagos abrazyvumas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis GET medžiagos rūšies pasirinkimą, o medžiagos rūšies atitikimas abrazyvumui yra svarbiausias sprendimas GET specifikacijoje. Karjerų medžiagų abrazyvumas matuojamas standartizuotais laboratoriniais bandymais: Los Andželo (LA75) dilimo bandymas matuoja standartizuoto plieno bandinio masės nuostolius po 500 apsisukimų su karjero medžiaga; Cerchar abrazyvumo indeksas (CAI) matuoja karjero medžiagos įbrėžimo kietumą ant plieninio stygiklio. Abu bandymai pateikia naudingų duomenų, ir aš paprastai naudoju LA75 kaip pagrindinį specifikacijos parametrą, nes, remiantis mano patirtimi lauke, jis geriau koreliuoja su GET nusidėvėjimo trukme.

Mažo abrazyvumo medžiagos (klintis, marmuras, gipsas)

Klinčių, marmuro ir gipso karjeruose LA75 vertės yra 20–30 intervale (tai reiškia, kad medžiaga LA75 bandymo metu sukelia 20–30 % masės nuostolius), o Cerchar indeksai – 0,5–1,5. Šios medžiagos yra gana minkštos ir sukelia vidutinį abrazyvinį GET pjovimo briaunų dilimą. Šiems pritaikymams nurodau termiškai apdorotus mažai legiruoto plieno pjovimo briaunus, kurių Brinelio kietumas yra 400–500 HB, kurie užtikrina pakankamą nusidėvėjimo laiką (300–600 darbo valandų vienam antgalių komplektui 320 AG buldozeriams) už mažiausią tinkamą kainą. Volframo karbido arba chromo karbido antgaliai paprastai nėra ekonomiškai efektyvūs mažo abrazyvumo medžiagose, nes laipsniškas nusidėvėjimo laiko pagerėjimas nepateisina 3–5 kartus didesnės detalės kainos.

Vidutinio abrazyvumo medžiagos (smiltainis, žvyras, geležies rūda)

Smiltainio, kai kurių žvyro darinių ir žemesnės kokybės geležies rūdos telkinių LA75 vertės yra 40–60 diapazone, o Cerchar indeksai – 2,0–3,5. Šios medžiagos sukelia didelį abrazyvinį dilimą, kuris greitai suardo standartinį termiškai apdorotą plieną. Šioms reikmėms nurodau termiškai apdorotą vidutinio legiruotojo plieno su chromo priedu (paprastai 2–4 % chromo) kietumui ir atsparumui dilimui padidinti, kurio Brinelio kietumas yra 500–600 HB. Chromo priedas padidina kainą maždaug 15–25 %, palyginti su standartiniu termiškai apdorotu plienu, tačiau pailgina nusidėvėjimo trukmę 50–100 %, todėl tai ekonomiškai efektyvu vidutinio abrazyvumo reikmėms. Arba nurodau chromo karbido perdengimo plokštę ant pjovimo briaunos paviršiaus, kad būtų ekonomiškiausias sprendimas dirbant su vidutinio abrazyvumo medžiagomis – perdengimo plokštė užtikrina 600–700 HB paviršiaus kietumą, o pagrindas išlieka tvirtas legiruotojo plieno.

Didelio abrazyvumo medžiagos (granitas, bazaltas, kvarcitas)

Granito, bazalto, kvarcito ir kai kurių kietųjų geležies rūdos darinių LA75 vertės yra 70–100 diapazone, o Cerchar indeksai – 4,0–6,0. Šios medžiagos yra vienos iš labiausiai abrazyvinių natūralių medžiagų, su kuriomis susiduriama karjeruose, o standartinis termiškai apdorotas plienas (GET) tokiomis sąlygomis gali susidėvėti vos per 50–100 darbo valandų. Didelio abrazyvumo pritaikymams nurodau volframo karbido kompozicinius antgalius (kurių tūrinis kietumas yra 1 500–1 800 HB) arba patentuotas dilimui atsparias lydinio plokštes, pasižyminčias itin dideliu kietumu (650–700 HB paviršius). Šių aukščiausios kokybės medžiagų kaina yra 3–10 kartų didesnė nei standartinio termiškai apdoroto plieno, tačiau ilgesnis nusidėvėjimo laikas (1 000–4 000 darbo valandų, priklausomai nuo konkrečios medžiagos rūšies ir karjero medžiagos abrazyvumo) daro jas ekonomiškiausiu pasirinkimu, atsižvelgiant į visas prastovų, darbo ir našumo nuostolių išlaidas.

Tikroji GET Wear kaina karjerų eksploatacijose

GET susidėvėjimo kaina karjerų eksploatavimo metu yra daug didesnė, nei supranta dauguma karjerų vadovų, nes tiesioginės dalių kainos sudaro tik nedidelę visų išlaidų dalį. Remiantis mano patirtimi, analizuojant GET sąnaudų duomenis iš karjerų eksploatavimo keliose šalyse, bendros GET susidėvėjimo išlaidos pasiskirsto maždaug taip: 20–30 % yra tiesioginės GET dalių (antgalių, adapterių, pjovimo briaunų) išlaidos; 30–40 % yra prastovos darbo sąnaudos, susijusios su GET keitimu ir peilių priežiūra; ir 40–50 % yra produktyvumo praradimo ir antrinės žalos buldozerio peilio konstrukcijai kaina, atsiradusi dėl susidėvėjusio GET veikimo pasibaigus rekomenduojamam keitimo taškui.

Dėvėtų GET poveikis produktyvumui

Kai GET pjovimo briaunos susidėvi labiau nei rekomenduojama, buldozerio stūmimo efektyvumas gerokai sumažėja. Buldozeris su tinkamai prižiūrima GET briauna per valandą gali pastumti 15–25 % daugiau medžiagos nei ta pati mašina su susidėvėjusia GET briauna, veikianti tomis pačiomis sąlygomis. Šis našumo sumažėjimas ne visada akivaizdus, ​​nes jis palaipsniui kaupiasi GET dilstant, tačiau per visą gamybos dieną skirtumas tarp tinkamai prižiūrimos ir susidėvėjusios GET briaunos gali reikšti 10–20 % per dieną pervežamos medžiagos kiekio sumažėjimą, o tai, esant 10–30 JAV dolerių už toną karjero vartų kainai, reiškia 1 000–5 000 JAV dolerių per dieną prarastas pajamas vidutinio dydžio karjero eksploatavimo atveju.

Antrinė žala, kurią sukelia susidėvėjęs GET, yra bene labiausiai neįvertinamas sąnaudų komponentas. Kai pjovimo briauna susidėvi iki tokio lygio, kad nebeužtikrina aštraus pjovimo paviršiaus, buldozerio peilis pradeda slysti medžiaga, o ne švariai ją pjauti. Dėl to peilis liečiasi su žemės paviršiumi, o sparno plokštės trinka nepjautą medžiagą, o tai pagreitina peilio apatinių plokščių, sparno plokščių ir stūmimo svirties jungčių susidėvėjimą. Mačiau buldozerio peilio konstrukcinių remontų, kurie kainavo 8 000–25 000 JAV dolerių – penkis–dešimt kartų daugiau nei metinės GET išlaidos – ir kurie buvo padaryti dėl to, kad susidėvėjęs GET buvo eksploatuojamas ilgiau nei rekomenduojamas keitimo taškas.

GET karjerų parko operacijų pakeitimų intervalų planavimas

Karjerų buldozerių GET keitimo intervalas turėtų būti pagrįstas išmatuotu nusidėvėjimu, o ne fiksuotu grafiku, nes karjero medžiagos dilimas skiriasi priklausomai nuo karjero zonos, tarp aikštelių ir skirtingais metų laikais. Tačiau daugumai karjerų operacijų reikia atspirties taško planuojant techninę priežiūrą, todėl pateikiu šias gaires, pagrįstas karjero medžiagos tipu ir buldozerio dydžio klase, rekomenduojant operatoriams koreguoti intervalus pagal faktinius lauko matavimus.

Patikrinimo protokolas

Rekomenduoju vizualiai patikrinti GET kiekvieną kartą keičiantis pamainai – paprastai kas 8 arba 12 darbo valandų – o tai apmokytam operatoriui arba techninės priežiūros technikui trunka maždaug 5 minutes. Patikrinimo metu reikėtų patikrinti: antgalio nosies susidėvėjimą (išmatuokite likusį antgalio ilgį nuo antgalio nosies iki adapterio peties – pakeiskite, jei jis yra ne toliau kaip 10 mm nuo adapterio peties); matomus įtrūkimus (ieškokite įtrūkimų, einančių nuo antgalio nosies link adapterio sąsajos – bet koks įtrūkimas, ilgesnis nei 5 mm, reikalauja nedelsiant pakeisti antgalį); antgalio laikymąsi (mechaninio fiksavimo ir suvirintų antgalių sistemų atveju patikrinkite, ar antgaliai yra tvirtai pritvirtinti ir ar fiksavimo mechanizmas nepažeistas); ir adapterio būklę (patikrinkite, ar nėra sulenktų ar susidėvėjusių adapterio fiksavimo paviršių, kurie gali trukdyti tinkamai pritvirtinti antgalį).

Planuojami pakeitimų intervalai

Pradiniam techninės priežiūros planavimui rekomenduoju šiuos GET keitimo intervalus kaip atskaitos taškus, pakoreguotus pagal faktinius patikrinimo duomenis: 320 AG klasės buldozeriams (tipiškiems vidutinio masto kalkakmenio karjerams) kalkakmenyje (LA75 20-30): keiskite antgalius po 300–500 darbo valandų; smiltainyje (LA75 40-60): keiskite antgalius po 200–400 darbo valandų; granite/bazalte (LA75 70-100): keiskite antgalius po 100–200 darbo valandų volframo karbido antgaliais. 520 AG klasės buldozeriams (tipiškiems didelio masto karjerams): aukščiau nurodytus intervalus padidinkite maždaug 0,8 koeficientu, nes didesnės įrangos GET kaina vienai darbo valandai yra didesnė dėl didesnių antgalių dydžių.

Dėl kasybos įrangos susidėvinčių dalių standartų žr.ISO 10414uolienų gręžimo įrangos standartai irSAE InternationalŽemės kasimo įrangos susidėvinčiųjų dalių specifikacijų gairės.

Dažnai užduodami klausimai

Kuo skiriasi karjerų buldozeriams skirtos viengubo plieno ir suvirinto antgalio GET sistemos?

Vientiso plieno GET sistemose naudojami vientisi lieti arba kalti komponentai, kur adapteris ir pjovimo briauna yra viena dalis – pjovimo briaunai susidėvėjus, pakeičiamas visas komponentas, įskaitant nesusidėvėjusį adapterį. Suvirinto antgalio sistemose naudojamas atskirai liejamas antgalis, kuris privirinamas arba mechaniškai užfiksuojamas prie plieninio adapterio – susidėvėjus keičiamas tik susidėvėjęs antgalis, todėl eksploatavimo sąnaudos sumažėja 30–40 %. Vientiso plieno sistemos siūlo paprastumą ir nulinę antgalio praradimo riziką; suvirintas antgalis sumažina išlaidas, tačiau padidina suvirinimo siūlės gedimo riziką. Mechaniškai fiksuojamų antgalių sistemos siūlo trečią variantą – antgalio keitimą be suvirinimo ir be suvirinimo siūlės gedimo rizikos.

Kaip medžiagos rūšis veikia GET pjovimo briaunų nusidėvėjimo laiką karjeruose?

Medžiagos rūšis yra pagrindinis GET pjovimo briaunos nusidėvėjimo ilgaamžiškumo veiksnys. Standartinis anglinis plienas (300–400 HB) abrazyviniame karjero kalkakmenyje nusidėvi per 100–200 valandų. Termiškai apdorotas mažai legiruotas plienas (450–550 HB) pailgina nusidėvėjimo trukmę iki 300–500 valandų. Chromo karbido danga (600–700 HB) pailgina nusidėvėjimo trukmę iki 600–1000 valandų. Volframo karbido kompoziciniai antgaliai (1500–1800 HB) gali pailginti nusidėvėjimo trukmę iki 2000–4000 valandų esant stiprioms abrazyvinėms sąlygoms. Tinkama rūšis turi atitikti karjero medžiagos LA75 arba Cerchar abrazyvumo indeksą – naudojant aukščiausios kokybės medžiagą mažai dilstančiai medžiagai švaistomi pinigai, o naudojant standartinį plieną labai dilstančiai medžiagai, atsiranda per didelis nusidėvėjimas ir antrinė žala.

Kokia yra tikroji GET susidėvėjimo kaina karjerų kasybos operacijose?

Bendros GET susidėvėjimo išlaidos apima: (1) tiesiogines GET detalės išlaidas – 20–30 % visos kainos; (2) pakeitimo darbo sąnaudas – 30–40 % visos kainos (2–4 valandos prastovos vienam pakeitimui); (3) našumo nuostolius dėl susidėvėjusio GET, dėl kurių stūmimo efektyvumas sumažėja 15–25 % – 20–30 % visos kainos; (4) antrinę menčių sparnų plokščių, stūmimo svirčių ir apatinių susidėvėjimo plokščių žalą – 20–30 % visos kainos. Esant sunkioms karjero sąlygoms, bendros išlaidos gali siekti 3–8 USD už darbo valandą. Menčių konstrukcijų remonto, kurį sukelia susidėvėjęs GET eksploatavimas ilgiau nei rekomenduojamas keitimo taškas, išlaidos gali siekti 8 000–25 000 USD už atvejį – 5–10 kartų didesnės už metines GET išlaidas.

Kaip įprastų karjerų medžiagų abrazyvumas veikia GET pasirinkimą?

Karjerų medžiagų abrazyvumas labai skiriasi: minkštam klintims (LA75 20-30, Cerchar 0.5-1.0) naudojamas 450-500 HB termiškai apdorotas plienas, kurio nusidėvėjimo laikas yra 300-600 valandų. Vidutinio abrazyvumo smiltainiui ir žvyrui (LA75 40-60, Cerchar 2.0-3.0) reikalingas 550-650 HB chromo karbido sluoksnis, kurio nusidėvėjimo laikas yra 300-500 valandų. Didelio abrazyvumo granitui ir bazaltui (LA75 70-100, Cerchar 4.0-6.0) reikalingi volframo karbido antgaliai arba itin didelio kietumo lydiniai (650-700 HB), kurių nusidėvėjimo laikas yra 400-2000 valandų, priklausomai nuo rūšies. Prieš nurodydami GET medžiagos rūšį, visada išbandykite arba gaukite LA75/Cerchar duomenis, skirtus konkrečiai karjero medžiagai.

Kokį GET keitimo intervalą karjerų parkų vadovai turėtų naudoti buldozeriams?

Keitimo intervalai nustatomi pagal išmatuotą nusidėvėjimą, o ne pagal kalendorinį laiką. 320 AG klasės buldozeriams, naudojamiems klintiniuose gręžiniuose: 300–500 darbo valandų vienam antgalio komplektui. Smiltainyje: 200–400 darbo valandų. Granite/bazalte: 100–200 darbo valandų su volframo karbido antgaliais. 520 AG klasės buldozeriams intervalus reikia sutrumpinti maždaug 20 %. Apžiūrėkite kiekvieną pamainą (kas 8–12 valandų) ir pakeiskite, kai antgalio nosis susidėvi iki 10 mm atstumo nuo adapterio peties, bet koks matomas įtrūkimas nuo nosies iki adapterio yra didesnis nei 5 mm arba svorio sumažėjimas viršija 15 % pradinio. Eksploatavimas viršijant šias ribas žymiai padidina antrinės žalos riziką.