Тэрмін службы ланцугоў браніраванага забойнага канвеера (AFC) з'яўляецца найважнейшым фактарам надзейнасці абсталявання і здабычы вугалю пры здабычы ў доўгіх створах. Адмовы AFC і ланцугоў могуць складаць прыблізна 27% ад агульнага часу прастою, прычым асноўнай прычынай з'яўляецца няправільнае нацяжэнне ланцуга здабычы. У гэтым артыкуле праводзіцца паглыбленае даследаванне механізмаў стомленасці.ланцугі з круглымі і плоскімі звёнамі, разглядае перадавыя метадалогіі прагназавання тэрміну службы і прапануе мэтавыя тэхнічныя кансультацыі для вытворцаў горназдабыўных ланцугоў і аператараў вугальных шахт. Мэта складаецца ў тым, каб падоўжыць тэрмін службы горназдабыўных ланцугоў шляхам аптымізацыі канструкцыі, пашыранага маніторынгу і навуковых стратэгій тэхнічнага абслугоўвання, тым самым забяспечваючы высокую эфектыўнасць вытворчасці.
- Ланцугі з круглымі звёнамі: маюць сіметрычную, гнуткую канструкцыю. Аднак малая плошча кантакту паміж звёнамі прыводзіць да вельмі высокіх кантактных напружанняў і лакальнага зносу.
- Ланцугі з плоскімі звёнамі: злучальнікі ў сістэмах з плоскімі звёнамі вызначаюцца як крытычныя слабыя месцы. Аналіз канчатковых элементаў (МКЭ) паказвае, што напружанне ў плоскіх звёнах сканцэнтравана ў плячы звяна, вонкавым выгібе і ўнутраным прамым плячы. Пры аднолькавых нагрузках дэфармацыя ў кропках кантакту ў плоскіх звёнах можа быць прыкладна ў 1,9 раза большай, чым у круглых звёнаў, што робіць іх больш адчувальнымі да лакальнага зносу.
2.2 Асноўныя механізмы адмовы
Разбурэнне ад стомленасці з'яўляецца вынікам сумеснага ўздзеяння механічных нагрузак, зносу і дэградацыі матэрыялу:
- Разбурэнне ад стомленасці: цыклічнае награванне ініцыюе мікратрэшчыны ў кропках канцэнтрацыі напружанняў (напрыклад, кропкі кантакту ў круглых звёнах, карані зубцоў злучальнікаў у плоскіх звёнах), што прыводзіць да далікатнага разбурэння. Даследаванні паказваюць, што знос значна змяняе геаметрыю звёнаў, пагаршаючы канцэнтрацыю напружанняў і ствараючы негатыўны цыкл «знос-стомленасць».
- Абразіўны знос: пераважны механізм зносу, які прыводзіць да страты папярочнага сячэння і зніжэння трываласці. Крытычныя зоны зносу размешчаны ў месцах злучэнняў, вонкавай паверхні дугі і вонкавага боку прамых участкаў.
- Перагрузка і ўдар: імгненная перагрузка з-за змены ўмоў на паверхні (напрыклад, зацісканне) можа выклікаць прамую пластычную дэфармацыю або разбурэнне звёнаў ланцуга.
2.3 Пашыраныя метадалогіі прагназавання жыцця
Камп'ютэрнае прагназаванне зараз мае жыццёва важнае значэнне для даследаванняў і распрацовак.
- Аналіз канчатковых элементаў (МКЭ): Дакладна разлічвае размеркаванне эквівалентнага пераменнага напружання пад нагрузкай, ствараючы карты контураў тэрміну службы для візуальнага выяўлення слабых месцаў. Даследаванні пацвярджаюць высокую магчымасць прагназавання тэрміну службы круглазвенных ланцугоў ад стомленасці.
- Мадэлі тэорыі пашкоджанняў: для мадэлявання тэрміну службы ланцугоў здабычы карысных выкапняў ужываюцца лінейная тэорыя кумулятыўных пашкоджанняў (напрыклад, правіла шахцёра) і тэорыя адноснага падабенства пашкоджанняў. Апошняя, усталёўваючы карэляцыі з вядомымі працэсамі пашкоджання, прапануе эфектыўную матэматычную мадэль для ацэнкі тэрміну службы круглазвенных ланцугоў пры складаных спектрах нагрузак.
- Аптымізацыя тапалогіі і палегчаная канструкцыя: выкарыстоўвайце аптымізацыю тапалогіі на аснове метаду канчатковых элементаў (МКЭ) для звёнаў і злучальнікаў ланцугоў (асабліва зуб'яў злучальнікаў плоскіх звёнаў) для дасягнення раўнамернага размеркавання напружанняў. Пацвердзіце аднастайнасць і абгрунтаванасць тэрміну службы ў аптымізаваных канструкцыях з дапамогай разліку.
- Інавацыі ў галіне матэрыялазнаўства і тэрмічнай апрацоўкі: павелічэнне ўтрымання легіруючых элементаў (Cr, Ni, Mn, Mo) і выкарыстанне аптымізаванай тэрмічнай апрацоўкі (напрыклад, загартоўка і адпуск) можа павысіць зносаўстойлівасць на 10-25%. Для экстрэмальных умоў варта разгледзець спецыяльныя пакрыцці (напрыклад, антыкаразійныя) або маркі нержавеючай сталі.
- Інжынерыя надзейнасці раздымаў: раздымы павінны адпавядаць высокім патрабаванням да трываласці, раз'ёмнасці і шарнірнага злучэння. Канструкцыі павінны строга адпавядаць такім стандартам, як DIN 22258-3, з аптымізацыяй, накіраванай на дасягненне раўнамернага размеркавання напружання па канфігурацыях з некалькімі зубцамі — гэта ключ да агульнай надзейнасці сістэмы.
3.2 Для аператараў вугальных шахт: разумны маніторынг, тэхнічнае абслугоўванне і закупкі
- Укараненне інтэлектуальнага маніторынгу нацяжэння ланцугоў здабычы карысных выкапняў: традыцыйныя метады вызначэння нацяжэння па току рухавіка недакладныя. Рэкамендуецца ўкараненне анлайн-вымяральнікаў нацяжэння, устаноўленых на пралётных рычагах, для кантролю размеркавання нацяжэння ў рэжыме рэальнага часу па ўсёй выемцы. Інтэграцыя гэтых дадзеных у сістэму кіравання лавой для аўтаматычнага рэгулявання нацяжэння мае фундаментальнае значэнне для прадухілення празмернага або недастатковага нацяжэння.
- Устанавіць прагназуемы рэжым тэхнічнага абслугоўвання: распрацаваць мадэль прагназавання астатняга тэрміну службы горназдабыўных ланцугоў, інтэгруючы дадзеныя аб нацяжэнні ў рэжыме рэальнага часу, гістарычны танаж здабычы і рэгулярныя праверкі памераў зон зносу звёнаў. Гэта дазваляе складаць навуковае планаванне замены ланцугоў, пазбягаючы як заўчаснай замены, так і катастрафічных паломак.
- Стратэгія закупак і эксплуатацыі для звышдоўгіх забояў: для абсталявання для забояў даўжынёй больш за 400 метраў асноўнымі тэхнічнымі патрабаваннямі павінны быць лёгкія ланцуговыя вузлы, інтэлектуальнае кіраванне сінхранізацыяй некалькіх прывадаў і высоканадзейныя сістэмы транспарціроўкі, каб вырашыць такія праблемы, як высокая магутнасць без нагрузкі, складаны пуск пры вялікай нагрузцы і паскораны знос.
Час публікацыі: 19 снежня 2025 г.
