Карьерлік тау-кен флотының техникалық қызмет көрсету менеджерлері бульдозерді итеру операциялары үшін шыңдалған кесу жиектері бар GET бөлшектерін көрсетеді

10 жылдық тау-кен тозу бөлшектерін жеткізуден кейін карьер бульдозерлеріне арналған GET сипаттамасы туралы не білдім

Мен 2015 жылы карьерлік тау-кен жұмыстарына жер үсті жабдығын (GET) жеткізе бастаған кезде, карьерлік паркті техникалық қызмет көрсету менеджерлерінің ең көп тараған қателігі GET кескіш жиектерін тек бағаға негіздеп көрсету болды — карьер материалының абразивтілігін, тәуліктік жұмыс уақытын немесе жабдықтың қызмет ету мерзімі ішінде GET тұтынудың жалпы құнын ескермей, өз жабдықтарына сәйкес келетін ең арзан нұсқаны сатып алу. Нәтижесінде мерзімінен бұрын тозу (төмен сапалы болат жоғары абразивті жағдайларда қолданылған кезде) немесе шамадан тыс шығындар (стандартты термиялық өңделген болат жеткілікті болатын төмен абразивті жағдайларда жоғары сапалы вольфрам карбидінің ұштары қолданылған кезде) болды.

Соңғы 10 жыл ішінде мен Оңтүстік-Шығыс Азия, Таяу Шығыс және Орталық Азиядағы карьерлік операцияларға GET өнімдерін жеткіздім, жылына 50 000 тонна өндіретін шағын отбасылық басқарылатын әктас карьерлерінен бастап, жылына 2 миллион тонна өндіретін ірі гранит карьерлік операцияларына дейін. Мен тозу жылдамдығын зерттеу жүргіздім, жылжытылған материалдың бір тоннасына шаққандағы GET тұтынуының жалпы құнын талдадым және GET ауыстыру аралықтары мен пайдалану тәжірибелерін оңтайландыру үшін техникалық қызмет көрсету топтарымен жұмыс істедім. Мен GET сипаттамасы сатып алу туралы шешім емес, деректерге негізделген инженерлік шешім екенін және дұрыс сипаттама ең төменгі алғашқы құнға негізделген қарапайым сипаттамамен салыстырғанда GET жалпы құнын 30-50%-ға төмендете алатынын білдім.

GET технологиясын түсіну: бір болатты және дәнекерленген ұшты жүйелер

Карьер бульдозерлеріне арналған жерге бекіту құралдары екі негізгі жүйе конфигурациясында қолжетімді: бір болатты (адаптер мен кесу жиегі бір құйылған немесе соғылған компонент) және дәнекерленген ұштық (бөлек құйылған ұш болат адаптерге дәнекерленген немесе механикалық түрде бекітілген). Бұл жүйелердің арасынан таңдау пайдалану құнына, техникалық қызмет көрсету тәжірибесіне және жабдық тәуекеліне айтарлықтай әсер етеді.

Бір болаттан жасалған GET жүйелері

Бір болаттан жасалған GET жүйелері бульдозер кесу жиектеріне арналған дәстүрлі дизайн болып табылады және көптеген карьерлік операцияларда стандарт болып қала береді. Бүкіл компонент — бульдозер қалағының сабын бекітетін бекіту механизмінен бастап карьер материалына тиетін кесу жиегіне дейін — термиялық өңделген қорытпалы болаттың бір бөлігі болып табылады. Кесу жиегі тозған немесе сынған кезде, бүкіл компонент алынып тасталады және жаңасымен ауыстырылады.

Бір болаттан жасалған жүйелердің артықшылықтары қарапайымдылық (қызмет көрсетуді қажет ететін дәнекерлеулердің қажеті жоқ, ұшты ұстап тұратын жабдықты тексерудің қажеті жоқ және жұмыс кезінде ұштың жоғалу қаупінің болмауы) және сенімділік (дұрыс орнатылған бір болаттан жасалған GET пышақ зақымдануына әкелетіндей істен шықпайды). Кемшілігі - құны: кесу жиегі 200-600 сағат жұмыс істегеннен кейін тозған кезде, бүкіл компонентті, соның ішінде мүлдем тозбаған адаптер бөлігін ауыстыру қажет. Кесу жиегі тез тозатын жоғары абразивті карьерлік материалдар үшін бұл тозбаған адаптерді әр 200-400 сағат сайын 70-80% ауыстыруды білдіреді, бұл экономикалық тұрғыдан шығынды.

Дәнекерленген ұштықпен GET жүйелері

Дәнекерленген ұштықты GET жүйелері тозу компонентін (ұшын) құрылымдық компоненттен (адаптер) бөлу арқылы бір болаттан жасалған жүйелердің экономикалық тиімсіздігін шешеді. Ұш тозған кезде тек ұшы ауыстырылады — адаптер бульдозер пышағында орнатылған күйінде қалады, ал жаңа ұшы дәнекерленеді немесе механикалық түрде бекітіледі. Көп көлемді карьерлік операциялар үшін бұл GET пайдалану құнын 30-40%-ға төмендетуі мүмкін, себебі адаптер құны бірнеше ұшты ауыстыру арқылы амортизацияланады.

Дегенмен, дәнекерленген ұштық жүйелер бір болаттан жасалған жүйелерде жоқ қауіптерді тудырады. Ұшы мен адаптер арасындағы дәнекерлеу - карьер материалының тозуынан және абразиясынан жоғары циклдік кернеулерге ұшырайтын маңызды құрылымдық қосылыс. Егер дәнекерлеу тау-кен жұмыстарының сипаттамаларына сәйкес жасалмаса (әдетте AWS D14.1 немесе оған баламасы) немесе дәнекерлеу жарықтар мен шаршауларға үнемі тексерілмесе, жұмыс кезінде ұштық дәнекерлеудің бұзылуы ұштың сынуына және карьердің ішінде жоғары жылдамдықты снарядқа айналуына әкелуі мүмкін немесе GET бөлшегін жөндеу құнынан 5-10 есе қымбат бульдозер пышағына зақым келтіруі мүмкін. Менің тәжірибем бойынша, дәнекерлеудің бұзылуы қаупі кейбір карьер операторларының бір болаттан жасалған жүйелерді таңдауының басты себебі болып табылады - олар дәнекерлеудің бұзылуы қаупін жою үшін жоғары ауыстыру құнын қабылдайды.

Бір болаттың шығын тиімсіздігінен және дәнекерленген ұштықтың дәнекерлеу қаупінен аулақ болатын үшінші нұсқа - механикалық құлыптау ұштық жүйесі, мұнда ұштық адаптерде дәнекерлеу арқылы емес, механикалық ұстау жүйесімен (құлыптау түйреуіші, SetRing немесе сына жүйесі) ұсталады. Механикалық құлыптау ұштықтарын 5-10 минут ішінде ауыстыруға болады (дәнекерленген ұштық үшін 30-60 минутқа қарсы) және олар дәнекерлеудің бұзылуы қаупін толығымен жояды, бірақ жұмыс кезінде ұштықтардың жоғалып кетпеуін қамтамасыз ету үшін құлыптау механизмін үнемі тексеруді және күтіп ұстауды қажет етеді. Мен техникалық қызмет көрсету сапасы өзгермелі және ұштықтың жоғалу оқиғасының салдары ауыр болатын карьерлік операциялар үшін механикалық құлыптау жүйелерін ұсынамын.

Карьер материалының абразивтілігіне негізделген материал дәрежесін таңдау

Карьер материалының абразивтілігі GET материалының дәрежесін таңдаудағы негізгі фактор болып табылады, ал материалдың дәрежесін абразивтілікке сәйкестендіру GET спецификациясындағы ең маңызды шешім болып табылады. Карьер материалдарының абразивтілігі стандартталған зертханалық сынақтармен өлшенеді: Лос-Анджелес (LA75) абразивтілік сынағы карьер материалымен 500 айналымнан кейін стандартталған болат үлгісінің массалық жоғалуын өлшейді; Cerchar абразивтілік индексі (CAI) болат стилустағы карьер материалының сызат қаттылығын өлшейді. Екі сынақ та пайдалы деректер береді, және мен әдетте LA75-ті негізгі спецификация параметрі ретінде пайдаланамын, себебі ол менің далалық тәжірибемде GET тозу мерзімімен жақсырақ корреляцияланады.

Абразивтілігі төмен материалдар (әктас, мәрмәр, гипс)

Әктас, мәрмәр және гипс карьерлерінің LA75 мәндері 20-30 аралығында (яғни, материал LA75 сынағында 20-30% масса жоғалтуына әкеледі) және Cerchar индекстері 0,5-1,5 құрайды. Бұл материалдар салыстырмалы түрде жұмсақ және GET кесу жиектерінде орташа абразивті тозуды тудырады. Бұл қолданбалар үшін мен 400-500 HB Бринелл қаттылығы бар термиялық өңделген төмен легирленген болат кесу жиектерін көрсетемін, бұл ең төменгі тиісті бағамен жеткілікті тозу мерзімін (320 ат күші бульдозерлері үшін әрбір ұш жиынтығына 300-600 жұмыс сағаты) қамтамасыз етеді. Вольфрам карбиді немесе хром карбиді ұштары әдетте абразивтілігі төмен материалдарда тиімді емес, себебі тозу мерзімінің біртіндеп артуы бөлшек құнының 3-5 есе жоғарылауын ақтамайды.

Орташа абразивті материалдар (құмтас, қиыршық тас, темір кені)

Құмтас, кейбір қиыршық тас түзілімдері және төменгі сұрыпты темір кен орындарының LA75 мәндері 40-60 диапазонында және Cerchar индекстері 2,0-3,5 аралығында болады. Бұл материалдар стандартты термиялық өңделген болатты тез бұзатын айтарлықтай абразивті тозуды тудырады. GET Бұл қолданулар үшін мен қаттылықты және тозуға төзімділікті арттыру үшін хром қосылған (әдетте 2-4% хром) термиялық өңделген орташа қорытпалы болатты көрсетемін, Бринелл қаттылығы 500-600 HB. Хром қосу стандартты термиялық өңделген болатпен салыстырғанда құнын шамамен 15-25%-ға арттырады, бірақ тозу мерзімін 50-100%-ға ұзартады, бұл оны орташа абразивті қолдану үшін тиімді етеді. Балама ретінде, мен орташа абразивті материалдардағы ең тиімді шешім үшін кесу жиегінің бетіне хром карбидті қабаттау пластинасын көрсетемін - қабаттау 600-700 HB беттік қаттылықты қамтамасыз етеді, ал негіз берік қорытпалы болат болып қалады.

Жоғары абразивті материалдар (гранит, базальт, кварцит)

Гранит, базальт, кварцит және кейбір қатты темір кендерінің түзілімдерінің LA75 мәндері 70-100 диапазонында және Cerchar индекстері 4,0-6,0 аралығында болады. Бұл материалдар карьерлерді қазуда кездесетін ең абразивті табиғи материалдардың қатарына жатады, ал стандартты термиялық өңделген GET болаты мұндай жағдайларда 50-100 жұмыс сағатында тозуы мүмкін. Жоғары абразивтіліктегі қолданбалар үшін мен вольфрам карбидті композиттік ұштарын (көлемдік қаттылығы 1500-1800 HB) немесе аса жоғары қаттылығы бар (650-700 HB беті) меншікті абразивтілікке төзімді қорытпа пластиналарын көрсетемін. Бұл премиум материалдардың құны стандартты термиялық өңделген болаттың құнынан 3-10 есе жоғары, бірақ тозу мерзімінің ұзаруы (нақты материалдың сыныбына және карьер материалының абразивтілігіне байланысты 1000-4000 жұмыс сағаты) оларды тоқтап қалу, еңбек және өнімділіктің жоғалуының толық құны ескерілген кезде ең тиімді нұсқа етеді.

Карьерлік операциялардағы GET тозуының нақты құны

Карьерлік операциялардағы GET тозуының құны көптеген карьер менеджерлері ойлағаннан әлдеқайда жоғары, себебі тікелей бөлшек құны жалпы шығынның тек бір бөлігін ғана құрайды. Бірнеше елдердегі карьерлік операциялардан алынған GET құны туралы деректерді талдау тәжірибемде GET тозуының жалпы құны шамамен келесідей бөлінеді: 20-30% - GET бөлшектерінің (ұштықтар, адаптерлер, кескіш жиектер) тікелей құны; 30-40% - GET ауыстыру және пышақтарды күтіп ұстау үшін жұмыстың тоқтап қалу уақыты құны; және 40-50% - ұсынылған ауыстыру нүктесінен тыс тозған GET жұмысынан туындаған өнімділіктің төмендеуі мен бульдозер пышақ құрылымының қайталама зақымдану құны.

Worn GET өнімділігіне әсері

GET кесу жиектері ұсынылған ауыстыру нүктесінен асып кеткенде, бульдозердің итеру тиімділігі айтарлықтай төмендейді. Дұрыс күтілген GET-і бар бульдозер тозған GET-і бірдей жағдайларда жұмыс істейтін сол машинаға қарағанда сағатына 15-25%-ға көп материал итере алады. Бұл өнімділіктің төмендеуі әрқашан айқын емес, себебі ол GET тозған сайын біртіндеп жиналады, бірақ толық өндіріс күні ішінде дұрыс күтілген және тозған GET арасындағы айырмашылық күнделікті тасымалданатын материалдың 10-20%-ға азаюын білдіруі мүмкін - бұл карьер қақпасының тоннасына 10-30 АҚШ доллары бағасымен орташа карьерлік операция үшін күніне 1000-5000 АҚШ доллары көлемінде жоғалған кірісті білдіреді.

Тозған GET-тен келтірілген қосымша зақым, бәлкім, ең бағаланбаған шығын компоненті болып табылады. Кесу жиегі өткір кесу бетін қамтамасыз етпейтіндей дәрежеде тозған кезде, бульдозердің жүзі материалды таза кесудің орнына үстінен көтеріле бастайды. Бұл жүздің жер бетіне тиюіне және қанат тақталарының кесілмеген материалға сыдырылуына әкеледі, бұл жүздің төменгі тақталарының, қанат тақталарының және итергіш рычаг қосылыстарының тозуын тездетеді. Мен ұсынылған ауыстыру нүктесінен асып кеткен тозған GET-пен жұмыс істеу нәтижесінде 8000-25000 АҚШ долларына (жылдық GET құнынан бес-он есе көп) бағаланған бульдозердің жүзінің құрылымдық жөндеуін көрдім.

Карьер флотының операциялары үшін ауысу аралығын жоспарлауды алыңыз

Карьер бульдозерлерінің GET ауыстыру аралығы белгіленген кестеге емес, өлшенген тозуға негізделуі керек, себебі карьер материалының абразивтілігі карьер аймақтары, орындықтар және маусымдар арасында өзгереді. Дегенмен, карьер операцияларының көпшілігі техникалық қызмет көрсетуді жоспарлау үшін бастапқы нүктені қажет етеді, және мен карьер материалының түрі мен бульдозер өлшемінің класына негізделген келесі нұсқауларды ұсынамын, операторларға нақты далалық өлшемдерге негізделген аралықтарды реттеу ұсынылады.

Тексеру хаттамасы

Мен әрбір ауысым ауысқан сайын — әдетте әрбір 8 немесе 12 жұмыс сағатында — көзбен шолып GET тексеруін жүргізуді ұсынамын, бұл шамамен 5 минутты білікті оператор немесе техникалық қызмет көрсету маманы орындайды. Тексеру кезінде мыналар тексерілуі керек: ұштық мұрынның тозуы (ұштық мұрынның ұшынан адаптер иығына дейінгі қалған мұрын ұзындығын өлшеңіз — адаптер иығынан 10 мм қашықтықта болса, ауыстырыңыз); көрінетін жарықтар (ұштық мұрынның ұшынан адаптер интерфейсіне қарай созылып жатқан жарықтарды іздеңіз — ұзындығы 5 мм-ден асатын кез келген жарық ұшты дереу ауыстыруды қажет етеді); ұштың сақталуы (механикалық құлыптау және дәнекерленген ұштық жүйелері үшін ұштардың сенімді екенін және ұстау механизмінің бүтін екенін тексеріңіз); және адаптердің жағдайы (ұштың дұрыс орналасуына кедергі келтіруі мүмкін майысқан немесе тозған адаптер бекіткіш беттерінің бар-жоғын тексеріңіз).

Жоспарланған өзгеріс аралықтары

Бастапқы техникалық қызмет көрсетуді жоспарлау үшін мен нақты тексеру деректеріне негізделген келесі GET ауыстыру аралықтарын бастапқы нүктелер ретінде ұсынамын: әктастағы (LA75 20-30) 320 ат күші класты бульдозерлерде (орташа көлемді әктас карьерлеріне тән): ұштарды 300-500 жұмыс сағатында ауыстыру; құмтастағы (LA75 40-60): ұштарды 200-400 жұмыс сағатында ауыстыру; гранит/базальттағы (LA75 70-100): ұштарды 100-200 жұмыс сағатында вольфрам карбидінің ұштарымен ауыстыру. 520 ат күші класты бульдозерлерде (ірі көлемді карьерлерге тән): жоғарыдағы аралықтарды шамамен 0,8 есеге масштабтаңыз, себебі үлкенірек жабдықтың ұштардың үлкен өлшемдеріне байланысты жұмыс сағатына GET құны жоғары болады.

Тау-кен жабдықтарының бөлшектерінің тозу стандарттары үшін мыналарды қараңыз:ISO 10414тау жыныстарын бұрғылау жабдықтарының стандарттары жәнеSAE InternationalЖер қазу жабдықтарына арналған тозу бөлшектерінің сипаттамалары бойынша нұсқаулық.

Жиі қойылатын сұрақтар

Карьер бульдозерлеріне арналған бір болаттан жасалған және дәнекерленген ұшты GET жүйелерінің айырмашылығы неде?

Бір болаттан жасалған GET жүйелері бір бөліктен тұратын құйылған немесе соғылған компоненттерді пайдаланады, мұнда адаптер мен кесу жиегі біртұтас болады — кесу жиегі тозған кезде, тозбаған адаптерді қоса алғанда, бүкіл компонент ауыстырылады. Дәнекерленген ұштық жүйелер болат адаптерге дәнекерленген немесе механикалық түрде бекітілген бөлек құйылған ұштықты пайдаланады — тозған кезде тек тозған ұштық ауыстырылады, бұл пайдалану құнын 30-40%-ға азайтады. Бір болаттан жасалған жүйе қарапайымдылықты және ұштықтың жоғалу қаупін нөлге тең етеді; дәнекерленген ұштық құнын төмендетеді, бірақ дәнекерлеудің істен шығу қаупін тудырады. Механикалық құлыптау ұштық жүйелері үшінші нұсқаны ұсынады — дәнекерлемей және дәнекерлеудің істен шығу қаупінсіз ұштықты ауыстыру.

Материалдың сапасы карьерлік қолданбаларда GET кесу жиектерінің тозу мерзіміне қалай әсер етеді?

Материалдың сапасы GET кескіш тозу мерзімінің негізгі анықтаушысы болып табылады. Стандартты көміртекті болат (300-400 HB) абразивті карьерлік әктаста 100-200 сағат ішінде тозады. Термиялық өңделген төмен легирленген болат (450-550 HB) тозу мерзімін 300-500 сағатқа дейін ұзартады. Хром карбидінің қабаты (600-700 HB) тозу мерзімін 600-1000 сағатқа дейін ұзартады. Вольфрам карбидінің композиттік ұштары (1500-1800 HB) ауыр абразивті жағдайларда тозу мерзімін 2000-4000 сағатқа дейін ұзарта алады. Дұрыс сапасы карьер материалының LA75 немесе Cerchar абразивтілік индексіне сәйкес келуі керек — жоғары сапалы материалды төмен абразивті материалда пайдалану ақшаны босқа жұмсайды, ал жоғары абразивті материалда стандартты болатты пайдалану шамадан тыс тозуға және қайталама зақымға әкеледі.

Карьерлік тау-кен жұмыстарында GET тозуының нақты құны қандай?

GET тозуының жалпы құнына мыналар кіреді: (1) Тікелей GET бөлшегінің құны — жалпы соманың 20-30%; (2) Ауыстыру жұмыс күшінің құны — жалпы соманың 30-40% (әрбір ауыстыру оқиғасында 2-4 сағаттық тоқтап қалу); (3) Тозған GET-тен өнімділіктің төмендеуі итеру тиімділігін 15-25%-ға төмендетеді — жалпы соманың 20-30%; (4) Қалақ қанаттарының, итеру рычагтарының және төменгі тозу пластиналарының қайталама зақымдануы — жалпы соманың 20-30%. Жалпы шығын карьердің ауыр жағдайларында жұмыс сағатына 3-8 АҚШ долларына жетуі мүмкін. Ұсынылған ауыстыру нүктесінен асып кеткен тозған GET-пен жұмыс істеуден туындаған қалақ құрылымын жөндеу құны әр оқиға үшін 8000-25000 АҚШ долларына жетуі мүмкін — бұл жылдық GET құнының 5-10 есесі.

Кәдімгі карьер материалдарының абразивтілігі GET таңдауына қалай әсер етеді?

Карьер материалының абразивтілігі әртүрлі: жұмсақ әктас (LA75 20-30, Cerchar 0.5-1.0) 300-600 сағат тозу мерзімі бар 450-500 HB термиялық өңделген болатты пайдаланады. Орташа абразивті құмтас пен қиыршық тас (LA75 40-60, Cerchar 2.0-3.0) 300-500 сағат тозу мерзімі бар 550-650 HB хром карбид қабатын қажет етеді. Жоғары абразивті гранит және базальт (LA75 70-100, Cerchar 4.0-6.0) маркасына байланысты 400-2000 сағат тозу мерзімі бар вольфрам карбидінің ұштарын немесе аса жоғары қаттылықтағы қорытпаларды (650-700 HB) қажет етеді. GET материалының маркасын көрсетпес бұрын, карьер материалыңыз үшін әрқашан LA75/Cerchar деректерін тексеріңіз немесе алыңыз.

Бульдозерлерге арналған карьерлік парк менеджерлері қандай GET ауыстыру аралығын пайдалануы керек?

Базаны ауыстыру аралықтары өлшенген тозуға негізделген, күнтізбелік уақытқа емес. Әктастағы 320 ат күші класындағы бульдозерлерде: ұштық жиынтығына 300-500 жұмыс сағаты. Құмтастарда: 200-400 жұмыс сағаты. Гранит/базальтта: вольфрам карбидінің ұштарымен 100-200 жұмыс сағаты. 520 ат күші класындағы бульдозерлерде аралықтарды шамамен 20%-ға азайтыңыз. Ауысым сайын (әр 8-12 сағат сайын) тексеріп, ұштық адаптер иығынан 10 мм-ге дейін тозған кезде, мұрыннан адаптерге дейінгі кез келген көрінетін жарықшақ 5 мм-ден асқанда немесе салмақ жоғалту бастапқыдан 15%-дан асқанда ауыстырыңыз. Осы шектен тыс жұмыс істеу қайталама зақымдану қаупін айтарлықтай арттырады.