Kasnak gecikmesi tarihsel olarak bir sarf malzemesi olarak ele alınmış ve tarihsel deneyimden başka pek fazla analiz yapılmadan bir arıza olduğunda değiştirilmiştir. Elastotec'ten Mariana Ballestrin, tarihsel deneyime dayalı çözümler üretmenin neden basit bir tahmin olduğunu açıklıyor.
Kasnak gecikmesi arızaları, üretim çıktısını etkileyen konveyör duruşlarının başlıca nedenlerinden biridir.
Sahada tekrarlayan kasnak gecikme arızaları vardır, çoğunlukla tahrik kasnaklarında ve tahriksiz yüksek gerilimli bükme kasnaklarında. Arızalar gecikmeli bağlantının çözülmesi, gecikmeli yorgunluk, kayış kapağı hasarı ve azaltılmış ek ömrü olarak görülür.
Bu arızaların temel nedeni konusunda bir anlayış eksikliği var. Farklı çalışma koşulları altında kasnakların arayüzünde oluşan döngüsel kesme gerilimi bilinmiyor ve piyasada bulunan farklı kasnak gecikmelerinin yorulma sınırı da belgelenmemiş.
Kasnağın diğer her bir parçası performans gösterecek şekilde tasarlanmıştır, ancak gecikme konusunda herhangi bir mühendislik analizi mevcut değildir.
Elastotec ve Conveyor Dynamics Inc. (CDI), endüstrinin kasnak gecikmesinin arıza riskini anlamasına yardımcı olan bir yazılım aracı geliştirdi. Bu yazılım aracı, belirli bir uygulama için geliştirilen gerilimleri, seçilen gecikmenin yorulma sınırıyla karşılaştırarak gecikmenin güvenli bir operasyonel zarf içinde çalışıp çalışmadığını gösterir.
Kasnakların kayış arayüzüne geri dönmesiyle oluşan döngüsel gerilimler
Konveyör kasnağı gecikmesi, kayış gerginliği ve kayış temas yüzeyi etrafındaki sarımı nedeniyle normal bir basınca tabidir. Ek olarak, tahrikli kasnaklar uygulanan tahrik torkunu aktarmak için bir yüzey kayma gerilimi geliştirir.
Geliştirilen gecikmeli analiz aracı, değişken sürtünme modeli ve özgül gecikmeli kesme modülünü kullanarak hem kuru/temiz hem de ıslak/kirli koşullar altında normal basıncı, gecikmeli temas kesme gerilimini, oluşan sürtünmeyi ve yerel kaymayı (varsa) hesaplar.
Kasnak yüzü boyunca kayış/gerileme aşınması veya malzeme birikmesi nedeniyle oluşan farklı temas çaplarının neden olduğu ek kesme gerilimi hem tahrikli hem de tahriksiz kasnaklarda hesaba katılır. Tipik olarak, kayışın taşıma tarafıyla temas eden yüksek gerilimli bükme kasnaklarında, kayış kapağı gerilemeyle temas halindeyken, yaşla birlikte profil değişir.
Geride kalan analiz aracı, geri kalanın maruz kaldığı normal ve temas kesme gerilmelerinin aralığını tanımlar ve geri kalan ürünün, uygulamanın uyguladığı gerilmelere dayanma kabiliyetini tanımlayan geri kalan performans zarfıyla karşılaştırmanın temelini oluşturur.
Geride kalan performans zarfı
Sonlu eleman analizi (FEA), normal basınç ve yüzey kesme gerilimi koşullarının tüm aralığında gecikmenin ve gecikmeli kesme modülünün yorulma sınırını tanımlamak için kullanılır. Gecikmelilik kapasitesi, aşağıdakiler de dahil olmak üzere kritik konumların her birinde yorulma sınırını değerlendiren bir gecikmeli performans zarfı biçiminde ifade edilir:- Kasnak gecikme kauçuğunun içinde dahili olarak
- Kasnak çelik kabuğu ile arayüzde, seramik karo arayüzü (uygulanabilir olduğu yerde)
- Konveyör bant ile temas arayüzünde.
Şekil 1'deki örnek çizimden, uygulama çizgisinin değerlendirilen gecikmeli tip için performans zarfı içinde olduğu yorumlanabilir. Ancak, kayışın T20'de kasnaktan çıkmasından önceki son yaklaşık 2 derecelik temas yayı, hem sırt kökünde hem de temas yüzünde gecikmeli kauçuktaki yorulma kayma geriliminin marjinal olarak aşıldığını gösterir.
Bu, bu konumlarda 5 yıldan biraz daha az bir yorgunluk ömrü olduğunu gösterir. Ayrıca, idealden daha az (temiz kuru) koşullar altında, son 20 derecelik temasın aşırı kayma gösterebileceğini ve bunun da artan bir aşınma oranıyla sonuçlanabileceğini gösterir.
Vaka çalışması: Avustralya altın madeni
Bir altın madenindeki mevcut bir bant için tonaj artışı, ST-6300'den daha yüksek bir ST-5600 konveyör bandının kurulumuyla sonuçlandı. Elmas kauçuk gecikmesi, yükseltmeden önce tahrik kasnaklarına takıldığında kusursuz performansı nedeniyle yükseltilen uygulama için seçildi. Daha ağır, daha yüksek dereceli bir bantla 4 haftalık çalışmanın ardından, Şekil 2'de gösterildiği gibi her iki tahrik kasnağında da gecikmenin felaket niteliğinde bir arızası meydana geldi. Bu arıza, 3 günlük plansız duruş süresine ve ~21 milyon dolarlık üretim kaybına neden oldu.
Performans zarfı yazılım aracı kullanılarak yapılan bir mühendislik incelemesi, gecikmenin yorulma sınırının üzerinde çalıştığını tespit etti; bu, mevcut tasarım standartlarında dikkate alınmayan bir parametredir. Gecikmenin, elmas kauçuk gecikmesine teorik olarak özdeş bir sürtünme katsayısına sahip kauçuk balıksırtı deseniyle değiştirilmesi, dokuz aydır görünür bir yorulma belirtisi olmadan çalışmaktadır.
Kasnak gecikmesi, konveyör tasarımında kritik bir husustur ve yetersiz tasarım veya seçim, planlanmamış arızalara ve duruşlara ve üretim kayıplarına neden olur. Bu arızaların görülme oranı, daha yüksek verim talebiyle yönlendirilen daha büyük tahrik gücü ve kayış gerginlikleriyle artmaya devam etmektedir.
Bu projenin çıktıları konveyör tasarımcılarına, kasnak ve konveyör bant üreticilerine ve son kullanıcılara fayda sağlayacaktır.
Son kullanıcılara faydaları:
- Mevcut ve yeni konveyörlerin performansını optimize edin.
- Konveyör tasarımına olan güveni artırın, felaket niteliğindeki arızaların ve planlanmamış duruşların riskini azaltın.
- Performansı ve maliyeti optimize etmek için uygun konveyör bant/geciktirme kombinasyonunun seçimine yardımcı olun.
- Bileşen seçimini ve yatırımını desteklemek için mühendislik verileri sağlayın.
- Konveyör bant/geri sarma kombinasyonunun bant ekleme hizmet ömrünü optimize ettiğinden emin olun.
- Konveyör bant/geciktirme seçiminin saha/ekipman standartlarına göre doğrulanması.
Konveyör bant üreticilerine faydaları:
- Bant alt kapağına uygulanan kesme geriliminin daha iyi anlaşılması, delaminasyon arızalarının ve duruş sürelerinin azaltılması.
- Konveyör bant/geri sarma kombinasyonunun, bant ve ek yerlerinin performansını en üst düzeye çıkaracak şekilde seçildiğinden emin olun.
- Yeni ve mevcut ekleme yöntemlerinin işletme koşulları altında performans testi.
- Mühendislik verilerine ve analize dayalı olarak kayış/gecikmeli bağlantı kombinasyonunun seçimi
- Konveyör bant/geri sarma kombinasyonunun bant ekleme hizmet ömrünü optimize ettiğinden emin olun.
- Konveyör bant/geciktirme seçiminin saha/ekipman standartlarına göre doğrulanması.
Kasnak üreticilerine faydaları:
- Kasnak kullanım ömrünü en üst düzeye çıkarın
- Kasnağın amaçlandığı şekilde çalışması için uygulamaya yönelik gecikme seçimine yardımcı olmak üzere doğrulanmış mühendislik verileri.
- Kayış aşınması nedeniyle kasnak üzerindeki yük/gerilim dağılımının detaylı anlaşılması.
Konveyör tasarımcıları için faydaları:
- Mühendislik tasarımına olan güvenin artması
- Farklı konveyör bant/gecikme kombinasyonlarını değerlendirme ve kanıtlanmış bir modele dayalı performans sınırlarını karşılaştırma olanağı sağlar
- Konveyör tasarımcılarının potansiyel sistem tasarım performansı sorunlarını belirlemesini sağlayın
- Mühendislik verilerine ve analize dayalı olarak kayış/gecikmeli bağlantı kombinasyonunun seçimi
- Tahrik kasnaklarının, gecikmelerin, kasnak altyapısının (sarma açısı ve sönümleme kasnağı yerleşimi) ve karşı ağırlığın seçimine yardımcı olmak için doğrulanmış veriler.
