یک استراتژی مدیریت زنجیره تامین AFC، عمر مفید را افزایش داده و از خرابی‌های برنامه‌ریزی نشده جلوگیری می‌کند.
زنجیره استخراجمی‌تواند باعث موفقیت یا شکست یک عملیات شود. در حالی که اکثر معادن جبهه کار طولانی از زنجیر ۴۲ میلی‌متری یا بالاتر بر روی نوار نقاله‌های زرهی (AFC) خود استفاده می‌کنند، بسیاری از معادن از زنجیر ۴۸ میلی‌متری و برخی از آنها از زنجیرهایی به بزرگی ۶۵ میلی‌متر استفاده می‌کنند. قطرهای بزرگتر می‌توانند عمر زنجیر را افزایش دهند. اپراتورهای جبهه کار طولانی اغلب انتظار دارند که قبل از خارج شدن زنجیر از سرویس، بیش از ۱۱ میلیون تن با اندازه‌های ۴۸ میلی‌متری و تا ۲۰ میلیون تن با اندازه‌های ۶۵ میلی‌متری بارگیری کنند. زنجیر در این اندازه‌های بزرگتر گران است، اما اگر بتوان یک یا دو پنل کامل را بدون تعطیلی به دلیل خرابی زنجیر استخراج کرد، ارزشش را دارد. اما اگر پارگی زنجیر به دلیل سوء مدیریت، سوء استفاده، نظارت نامناسب یا به دلیل شرایط محیطی که می‌تواند باعث ترک خوردگی ناشی از خوردگی تنشی (SCC) شود، رخ دهد، معدن با مشکلات بزرگی روبرو می‌شود. در این شرایط، قیمت پرداختی برای آن زنجیر قابل بحث است.
اگر یک اپراتور جبهه کار طولانی بهترین زنجیر ممکن را برای شرایط معدن اجرا نکند، یک تعطیلی برنامه‌ریزی نشده می‌تواند به راحتی هرگونه صرفه‌جویی در هزینه‌ای را که در طول فرآیند خرید به دست آمده است، از بین ببرد. بنابراین یک اپراتور جبهه کار طولانی چه باید بکند؟ آنها باید به شرایط خاص سایت توجه دقیقی داشته باشند و زنجیر را با دقت انتخاب کنند. پس از خرید زنجیر، آنها باید زمان و هزینه اضافی لازم را برای مدیریت صحیح سرمایه‌گذاری صرف کنند. این می‌تواند سود قابل توجهی داشته باشد.
عملیات حرارتی می‌تواند استحکام زنجیر را افزایش دهد، شکنندگی آن را کاهش دهد، تنش‌های داخلی را کاهش دهد، مقاومت در برابر سایش را افزایش دهد یا قابلیت ماشینکاری زنجیر را بهبود بخشد. عملیات حرارتی به یک هنر زیبا تبدیل شده است و از تولیدکننده‌ای به تولیدکننده دیگر متفاوت است. هدف، دستیابی به تعادلی از خواص فلز است که به بهترین وجه با عملکرد محصول مطابقت داشته باشد. زنجیر سخت‌کاری‌شده‌ی افتراقی یکی از تکنیک‌های پیچیده‌تر مورد استفاده‌ی پارسونز چین است که در آن تاج حلقه‌ی زنجیر برای مقاومت در برابر سایش سخت باقی می‌ماند و اگر حلقه‌ها نرم‌تر باشند، پایه‌ها چقرمگی و شکل‌پذیری را در حین کار افزایش می‌دهند.
سختی، توانایی مقاومت در برابر سایش است و با عدد سختی برینل با نماد HB یا عدد سختی ویکرز (HB) نشان داده می‌شود. مقیاس سختی ویکرز واقعاً متناسب است، بنابراین ماده‌ای با سختی ۸۰۰ HV هشت برابر سخت‌تر از ماده‌ای با سختی ۱۰۰ HV است. بنابراین، این مقیاس، مقیاسی منطقی از سختی از نرم‌ترین تا سخت‌ترین ماده را ارائه می‌دهد. برای مقادیر سختی کم، تا حدود ۳۰۰، نتایج سختی ویکرز و برینل تقریباً یکسان است، اما برای مقادیر بالاتر، نتایج برینل به دلیل اعوجاج فرورونده ساچمه‌ای، پایین‌تر است.
آزمایش ضربه شارپی معیاری برای سنجش شکنندگی یک ماده است که می‌توان آن را از آزمایش ضربه به دست آورد. حلقه زنجیر در نقطه جوش روی حلقه، برش داده شده و در مسیر یک پاندول در حال نوسان قرار می‌گیرد، انرژی مورد نیاز برای شکستن نمونه با کاهش نوسان پاندول اندازه‌گیری می‌شود.
بیشتر تولیدکنندگان زنجیر، چند متر از هر سفارش دسته‌ای را ذخیره می‌کنند تا امکان انجام آزمایش مخرب کامل فراهم شود. نتایج کامل آزمایش و گواهینامه‌ها معمولاً همراه با زنجیر ارائه می‌شوند که معمولاً در جفت‌های همسان ۵۰ متری ارسال می‌شوند. افزایش طول در نیروی آزمایش و افزایش طول کل در هنگام شکست نیز در طول این آزمایش مخرب رسم می‌شوند.
زنجیره بهینه
هدف، ترکیب همه این ویژگی‌ها برای ایجاد زنجیره بهینه است که شامل عملکرد زیر باشد:
• استحکام کششی بالاتر؛
• مقاومت بالاتر در برابر سایش لینک داخلی؛
• مقاومت بالا در برابر آسیب چرخ‌دنده؛
• مقاومت بیشتر در برابر ترک خوردگی مارتنزیتی؛
• استحکام بهبود یافته؛
• افزایش عمر خستگی؛ و
• مقاومت در برابر SCC.
با این حال، هیچ راه حل کاملی وجود ندارد، فقط سازش‌های مختلفی وجود دارد. نقطه تسلیم بالا منجر به تنش پسماند بالا می‌شود، اگر با سختی بالا برای افزایش مقاومت در برابر سایش همراه باشد، همچنین تمایل به کاهش چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی تنشی خواهد داشت.
تولیدکنندگان پیوسته در تلاشند تا زنجیری را توسعه دهند که مدت زمان بیشتری کار کند و در شرایط دشوار دوام بیاورد. برخی از تولیدکنندگان برای مقابله با محیط‌های خورنده، زنجیر را گالوانیزه می‌کنند. گزینه دیگر زنجیر COR-X است که از آلیاژ ثبت اختراع شده وانادیوم، نیکل، کروم و مولیبدن ساخته شده و با SCC مبارزه می‌کند. چیزی که این راه‌حل را منحصر به فرد می‌کند این است که خواص ضد خوردگی تنشی در سراسر ساختار متالورژیکی زنجیر همگن است و اثربخشی آن با ساییدگی زنجیر تغییر نمی‌کند. COR-X ثابت کرده است که عمر زنجیر را در محیط‌های خورنده به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد و عملاً شکست ناشی از خوردگی تنشی را از بین می‌برد. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که نیروی شکست و عملکرد 10٪ افزایش یافته است. ضربه ناشی از شکاف 40٪ افزایش یافته و مقاومت در برابر SCC در مقایسه با زنجیر معمولی 350٪ افزایش یافته است (DIN 22252).
مواردی وجود دارد که زنجیر ۴۸ میلی‌متری COR-X قبل از از رده خارج شدن، ۱۱ میلیون تن بار را بدون هیچ گونه خرابی مرتبط با زنجیر، حمل کرده است. و اولین نصب زنجیر پهن‌باند OEM توسط جوی در معدن BHP Billiton San Juan با زنجیر Parsons COR-X ساخت بریتانیا انجام شد که گفته می‌شود در طول عمر خود تا ۲۰ میلیون تن بار را از سطح معدن حمل کرده است.
زنجیر معکوس برای افزایش طول عمر زنجیر
علت اصلی ساییدگی زنجیر، حرکت هر حلقه عمودی است که هنگام ورود و خروج از چرخ‌دنده محرک، حول حلقه افقی مجاور خود می‌چرخد. این امر همچنین منجر به ساییدگی بیشتر در یک صفحه از حلقه‌ها هنگام چرخش آنها در چرخ‌دنده می‌شود، بنابراین یکی از موثرترین راه‌ها برای افزایش عمر یک زنجیر استفاده شده، چرخاندن یا معکوس کردن آن به میزان ۱۸۰ درجه برای چرخاندن زنجیر در جهت مخالف است. این کار سطوح "استفاده نشده" حلقه‌ها را به کار می‌اندازد و در نتیجه ناحیه حلقه کمتر ساییده می‌شود و این معادل عمر بیشتر زنجیر است.
بارگذاری ناهموار نوار نقاله، به دلایل مختلف، می‌تواند منجر به سایش ناهموار دو زنجیره شود و باعث شود یکی از زنجیرها سریع‌تر از دیگری فرسوده شود. سایش یا کشش ناهموار در یک یا هر دو زنجیره، همانطور که در مجموعه‌های دوقلوی بیرونی اتفاق می‌افتد، می‌تواند باعث عدم تطابق یا خارج شدن پره‌ها از حالت هماهنگ هنگام چرخش به دور چرخ‌دنده محرک شود. این امر همچنین می‌تواند در اثر شل شدن یکی از دو زنجیره ایجاد شود. این اثر عدم تعادل منجر به مشکلات عملیاتی و همچنین ایجاد سایش بیش از حد و آسیب احتمالی به چرخ‌دنده‌های محرک خواهد شد.
کشش سیستم
یک برنامه منظم برای کشش و نگهداری زنجیر مورد نیاز است تا اطمینان حاصل شود که پس از نصب، میزان سایش زنجیر کنترل می‌شود و هر دو زنجیر با سرعتی کنترل‌شده و قابل مقایسه، در اثر سایش، افزایش طول پیدا می‌کنند.
تحت یک برنامه تعمیر و نگهداری، کارکنان تعمیر و نگهداری، میزان ساییدگی زنجیر و همچنین میزان کشش آن را اندازه‌گیری می‌کنند و در صورت ساییدگی بیش از ۳٪، زنجیر را تعویض می‌کنند. برای درک معنای واقعی این میزان ساییدگی زنجیر، باید به خاطر داشت که در یک جبهه کار طولانی ۲۰۰ متری، ساییدگی ۳٪ زنجیر به معنای افزایش طول زنجیر به میزان ۱۲ متر برای هر رشته است. کارکنان تعمیر و نگهداری همچنین چرخ‌دنده‌ها و تسمه‌های تحویل و بازگشت را در صورت ساییدگی یا آسیب دیدن تعویض می‌کنند، گیربکس و سطح روغن را بررسی می‌کنند و در فواصل منظم از سفت بودن پیچ‌ها اطمینان حاصل می‌کنند.
روش‌های شناخته‌شده‌ای برای محاسبه سطح صحیح پیش‌تنش وجود دارد و این روش‌ها راهنمای بسیار مفیدی برای مقادیر اولیه هستند. با این حال، قابل اعتمادترین روش، مشاهده زنجیر هنگام خروج از چرخ‌دنده محرک در هنگام کار AFC تحت شرایط بار کامل است. باید مشاهده شود که زنجیر هنگام جدا شدن از چرخ‌دنده محرک، حداقل لقی (دو حلقه) را نشان می‌دهد. هنگامی که چنین سطحی وجود دارد، پیش‌تنش باید اندازه‌گیری، ثبت و برای آینده به عنوان سطح عملیاتی برای آن سطح خاص تنظیم شود. قرائت‌های پیش‌تنش باید به طور منظم انجام شود و تعداد حلقه‌های جدا شده ثبت شود. این کار هشدار اولیه‌ای در مورد شروع سایش دیفرانسیل یا سایش بیش از حد ارائه می‌دهد.
پره‌های خمیده باید بدون تأخیر صاف یا تعویض شوند. این کار عملکرد نقاله را کاهش می‌دهد و ممکن است منجر به افتادن تیغه از حلقه پایینی و پریدن آن روی چرخ‌دنده شود که باعث آسیب به هر دو زنجیر، چرخ‌دنده و پره‌ها می‌شود.
اپراتورهای جبهه کار طولانی باید مراقب تسمه‌های زنجیر فرسوده و آسیب‌دیده باشند، زیرا ممکن است باعث شوند زنجیر شل در چرخ‌دنده باقی بماند و این امر منجر به گیر کردن و آسیب شود.
مدیریت زنجیره در طول نصب آغاز می‌شود
نیاز به یک خط صاف و خوب در صفحه، غیرقابل انکار است. هرگونه انحراف در تراز صفحه، احتمالاً منجر به ایجاد اختلاف در کشش بین زنجیره‌های صفحه و زنجیره‌های جانبی می‌شود که منجر به سایش ناهموار می‌گردد. این امر بیشتر در صفحه تازه تأسیس شده، زمانی که زنجیرها دوره "تشکیل بستر" را طی می‌کنند، رخ می‌دهد.
وقتی الگوی سایش دیفرانسیل شکل می‌گیرد، عملاً جبران آن غیرممکن است. اغلب اوقات، دیفرانسیل با ساییدگی شل زنجیر بدتر می‌شود و شلی بیشتری ایجاد می‌کند.
اثرات نامطلوب حرکت با خط رویی ضعیف که منجر به تغییرات بیش از حد در کشش‌های جانبی می‌شود، با بررسی اعداد نشان داده شده است. به عنوان مثال، یک مسیر ۱۰۰۰ فوتی با جبهه کار طولانی با زنجیر AFC ۴۲ میلی‌متری که تقریباً ۴۰۰۰ حلقه در هر طرف دارد. با پذیرش اینکه حذف فلز سایشی بین حلقه‌ها در هر دو انتهای حلقه انجام می‌شود. این زنجیره ۸۰۰۰ نقطه دارد که در آنها فلز در اثر فشارهای بین حلقه‌ها هنگام حرکت و لرزش در امتداد سطح، متحمل بارگذاری شوک یا تحت تأثیر حمله خوردگی می‌شود، ساییده می‌شود. بنابراین، به ازای هر ۱/۱۰۰۰ اینچ سایش، ۸ اینچ افزایش طول ایجاد می‌کنیم. هرگونه تغییر جزئی بین نرخ سایش سطح و لبه، که ناشی از کشش‌های ناهموار است، به سرعت به یک تغییر عمده در طول زنجیرها تبدیل می‌شود.
دو قطعه آهنگری روی چرخ‌دنده به طور همزمان می‌تواند منجر به سایش بیش از حد پروفیل دندانه شود. این به دلیل از دست دادن موقعیت مثبت در چرخ‌دنده محرک است که به رابط اجازه می‌دهد روی دندانه‌های محرک بلغزد. این عمل لغزشی، رابط را قطع می‌کند و همچنین میزان سایش روی دندانه‌های چرخ‌دنده را افزایش می‌دهد. پس از ایجاد الگوی سایش، این سایش فقط می‌تواند سرعت بگیرد. در اولین نشانه بریدگی رابط، چرخ‌دنده‌ها باید بررسی شوند و در صورت نیاز، قبل از اینکه آسیب زنجیر را از بین ببرد، تعویض شوند.
پیش‌کشش زنجیر که خیلی زیاد باشد، باعث سایش بیش از حد هم در زنجیر و هم در چرخ‌دنده می‌شود. پیش‌کشش‌های زنجیر باید در مقادیری تنظیم شوند که از ایجاد شلی بیش از حد زنجیر در بار کامل جلوگیری کند. چنین شرایطی باعث می‌شود که تیغه‌های تراشنده "بیرون زده" شوند و خطر آسیب به چرخ‌دنده انتهایی ناشی از جمع شدن زنجیر هنگام خروج از چرخ‌دنده وجود داشته باشد. اگر پیش‌کشش‌ها خیلی زیاد تنظیم شوند، دو خطر آشکار وجود دارد: سایش بیش از حد اتصالات داخلی در زنجیر و سایش بیش از حد در چرخ‌دنده‌های محرک.
کشش بیش از حد زنجیر می‌تواند کشنده باشد
تمایل رایج این است که زنجیر خیلی سفت بسته شود. هدف باید بررسی منظم نیروی پیش تنیدگی و حذف زنجیر شل به اندازه دو حلقه باشد. بیش از دو حلقه نشان می‌دهد که زنجیر خیلی شل بوده یا حذف چهار حلقه باعث ایجاد نیروی پیش تنیدگی خیلی زیاد می‌شود که باعث سایش شدید حلقه‌های داخلی شده و عمر زنجیر را به طور جدی کاهش می‌دهد.
با فرض اینکه تراز صفحه زنجیر خوب باشد، مقدار نیروی پیش تنیدگی در یک طرف نباید بیش از یک تن از مقدار نیروی پیش تنیدگی در طرف دیگر بیشتر باشد. مدیریت خوب صفحه زنجیر باید تضمین کند که هر دیفرانسیلی در طول عمر مفید زنجیر، حداکثر تا دو تن حفظ شود.
افزایش طول ناشی از ساییدگی اتصالات داخلی (که گاهی به اشتباه «کشش زنجیر» نامیده می‌شود) می‌تواند تا ۲٪ مجاز باشد و همچنان با چرخ‌دنده‌های جدید کار کند.
اگر زنجیر و چرخ‌دنده‌ها با هم ساییده شوند و سازگاری خود را حفظ کنند، میزان ساییدگی اتصالات داخلی مشکلی ایجاد نمی‌کند. با این حال، ساییدگی اتصالات داخلی منجر به کاهش بار پارگی زنجیر و مقاومت در برابر بارهای ضربه‌ای می‌شود.
یک روش ساده برای اندازه‌گیری ساییدگی اتصالات بین زنجیری، استفاده از کولیس است که در پنج بخش گام اندازه‌گیری کرده و آن را در نمودار افزایش طول زنجیر اعمال می‌کند. زنجیرها معمولاً زمانی که ساییدگی اتصالات بین زنجیری از ۳٪ بیشتر شود، برای تعویض در نظر گرفته می‌شوند. برخی از مدیران تعمیر و نگهداری محافظه‌کار دوست ندارند که افزایش طول زنجیرشان از ۲٪ بیشتر شود.
مدیریت خوب زنجیر از مرحله نصب شروع می‌شود. نظارت دقیق و در صورت نیاز، اصلاحات در طول دوره بسترسازی، به تضمین عمر طولانی و بدون مشکل زنجیر کمک می‌کند.
(با تقدیم احترامالتون لانگوال)
زمان ارسال: ۲۶ سپتامبر ۲۰۲۲
