Произвођач оригиналне опреме за рударство у Гјонгбуку наручио је оно што се чинило као адекватан погонски ланац за нови транспортер који опслужује подземну дробилицу руде. Специфицирани ланац - једножилни ANSI #120 - носио је каталошко прекидно оптерећење од 127 kN, а израчунато стационарно оптерећење погона било је 14 kN, што даје теоријски фактор сигурности од 9:1. Погон је отказао при лому игле након 340 сати. Анализа након отказа показала је да је дробилица доводила материјал у дискретним серијама, производећи ударна оптерећења процењена на 85–110 kN вршно - однос вршног и средњег оптерећења од приближно 7:1. Фактор сигурности 9:1 примењен на средње оптерећење био је ирелевантан; фактор сигурности од 1,4:1 при вршном ударном оптерећењу одредио је временску линију отказа. Ово је централни проблем у одређивању ланац и ланчаник за тешке услове рада системи: фактор сервиса мора бити усклађен са карактеристиком вршног оптерећења, а не са просечном потражњом за снагом.
Шта значи „тешки услови рада“ у инжењерству ланчаних погона — а шта не
Термин „тешки услови рада“ се користи за две сасвим различите категорије производа у индустрији ланаца, а њихово мешање доводи до скупих грешака у спецификацији. Прва категорија је ваљкасти ланац тешке серије — означени суфиксом H у ANSI нумерисању (нпр. #80H, #100H, #120H). Ланци тешке серије имају исти корак као и њихови стандардни пандани, али користе дебље плоче карика и веће пречнике клинова, повећавајући минималну ломљиву снагу за приближно 20–25% при еквивалентном кораку. Круг корака ланчаника је идентичан стандардној серији — исти ланчаници прихватају и стандардне и ланце H-серије.
- Исти корак као и стандардни ANSI ланац
- Дебље плоче: приближно +20% попречни пресек плоче
- Већи пречник игле: +10–15%
- Прекидна чврстоћа: +20–25% у односу на стандардни еквивалент
- Компатибилно са стандардним ланчаницима
- Најбоље за: погоне са великим оптерећењем и умереним ударцима
- Фундаментално другачији однос корака и пречника цеви
- Дизајнирано за вучна оптерећења, не само затезна
- Пречник цеви (чауре) пропорционално много већи
- Захтева посебне ланчанике — нису заменљиви
- Специфично за серију: 55/67/81X/88K/94/95/132
- Најбоље за: вучна оптерећења транспортера, рударство, цемент
Друга категорија — ланац инжењерске класе — структурно се разликује од ваљкастог ланца и не бира се поређењем прекидног оптерећења са стандардним ANSI ланцем. Његов избор је одређен површином лежишта цеви, носивошћу отпора и компатибилношћу специфичне серије са доступним ланчаницима. Обе категорије се комерцијално често називају „тешким ланцима“, али нису заменљиве и не користе се за исте примене.
Фактори сервисирања за тешке ланчане погоне: Све је у томе да се ово уради како треба
Методологија фактора сервиса ANSI B29.1 користи један мултипликатор примењен на снагу у стационарном стању како би се објасниле промене оптерећења. Овај приступ је адекватан за погоне са релативно стабилним оптерећењима - центрифугалне пумпе, компресоре са глатким испорукама, вентилаторе. За примене са правим ударним оптерећењем, систематски је неадекватан јер фактор сервиса множи средње оптерећење, а не вршно оптерећење. Енергија удара је садржана у кратким импулсима високог интензитета које фактор сервиса средњег оптерећења не може да обухвати.
| Тип апликације | ANSI B29.1 Фактор услуге | Препоручени фактор тешког оптерећења | Разлог за повећање |
|---|---|---|---|
| Дробилице руде, разбијачи стена | 1.7 | 3,0–4,0 | Однос врха и средње вредности до 8:1 при удару тврдог материјала |
| Погони ваљака челичне млинице | 1.5 | 2,5–3,5 | Улазни шок када се греда додирне са ваљцима |
| Кофичасте елеваторе (груби материјал) | 1.5 | 2,0–3,0 | Удар пуњења при пртљажнику; удар од великих грудвица |
| Тестере за дрво, машине за скидање коре са трупаца | 1.7 | 2,5–3,5 | Удар чвора/чвора изазива тренутне скокове оптерећења |
| Пресе, машине за ковање | 1,5–2,0 | 3,0–5,0 | Контакт матрице производи веома висок тренутни обртни момент |
| Тешки транспортери, равномерно оптерећење | 1,3–1,5 | 1,8–2,5 | Инерција при покретању и повремено отклањање заглављивања |
Спецификација ланчаника за погоне велике снаге
Ланчаник је често занемарена компонента у спецификацијама погона за тешке услове рада — већина инжењерског напора се улаже у избор ланца, док се ланчаник третира као стандардна каталошка ставка. Код погона са високим ударцима, овај приступ доводи до тога да ланчаници отказују пре самог ланца.
Две спецификације ланчаника које су најважније код тешких примена су тврдоћа зубаца и конфигурација главчине. Стандардни комерцијални ланчаници из већине каталога су потпуно каљени на HRC 28–32. За примене у рударству и грађевинарству са тврдим абразивним материјалом који долази у контакт са зубима ланчаника (кроз ланац), ова тврдоћа је недовољна — врхови зубаца се троше и развијају кукасти профил карактеристичан за јако хабање зубаца у року од 1.000–2.000 сати у абразивном окружењу. Каљени ланчаници са површином зубаца тврдоће 55–60 HRC и дубином кућишта од 1,0–1,5 мм трају дуже од стандардних ланчаника за фактор 3 до 5 у истом абразивном окружењу.
Тешки ланчаник — конфигурација главчине и дубина кућишта зубаца су једнако важни као и број зубаца у применама са великим оптерећењем.
Конфигурација главчине код погона за тешке услове рада заслужује посебну пажњу. C-главчина (главчина која симетрично штрчи са обе стране) је пожељнија за тешке услове рада јер пружа највећу површину лежаја на вратилу, распоређујући пречно оптерећење ланца преко дуже дужине главчине и смањујући момент савијања на клину вратила. Зупчаник B-главчине исте величине отвора има краћу дужину захвата клина и већи напон савијања вратила на челу главчине. Код погона где сила затезања ланца прелази 30 kN, навођење C-главчине или конусног носача (који распоређује силу стезања преко дуже дужине захвата вратила) је најбоља инжењерска пракса, а не опционална надоградња.
За конусну браву и QD-чахуру ланчаници за тешке услове рада, обртни момент при уградњи чауре је наведен у техничком листу произвођача и мора се прецизно поштовати. Чауре са недовољно затегнутим обртним моментом у погонима са високим ударима могу клизати по вратилу под вршним оптерећењима, што доводи до хабања између отвора чауре и вратила које брзо напредује до оштећења вратила. На пример, обртни момент при уградњи чауре 3535 на погону ANSI #120 је типично 270–310 Nm — вредност која захтева обртни кључ да би се поуздано постигла и не може се поновити само осећајем.
Подаци о перформансама ланаца тешке серије: Кључне димензије и номинална носивост
| Број ланца | Размак (мм) | Дебљина плоче (мм) | Пречник игле (мм) | Минимално оптерећење ломљењем (kN) | Стандардна ломљива сила (kN) | Повећање у односу на стандардно |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #60H | 19.05 | 3.25 | 12.19 | 40.0 | 31.8 | +26% |
| #80H | 25.40 | 4.00 | 15.88 | 68.0 | 56.7 | +20% |
| #100H | 31.75 | 4.80 | 19.85 | 109.0 | 88.5 | +23% |
| #120H | 38.10 | 5.60 | 23.01 | 159.0 | 127.0 | +25% |
| #140H | 44.45 | 6.40 | 27.94 | 214.0 | 172.4 | +24% |
| #160H | 50.80 | 7.10 | 31.75 | 280.0 | 226.8 | +23% |
Подмазивање у тешким ланчаним погонима: Фактор који надјачава спецификацију
Разлика у веку трајања између правилно подмазаног и лоше подмазаног ланца за тешке услове рада није инкрементална - то је разлика за ред величине. Правилно специфициран ланац #120H под континуираним подмазивањем у уљној купки у покривеном кућишту може да испоручи 12.000–18.000 сати пре него што достигне издужење од 3%. Исти ланац у отвореном, неподмазаном окружењу на рударском транспортеру може да откаже након 800–1.200 сати, без обзира на то колико је конзервативно одабрано. Подмазивање за ланчане погоне за тешке услове рада није разматрање одржавања - то је основни параметар дизајна који мора бити специфициран пре него што се финализује величина ланца.
Периодично наношење четке или средства за стискање на страну лабавог ланца. Погодно само за погоне испод 150 о/мин на малом ланчанику. У пракси се интервали ручног подмазивања често пропуштају — сваки ланчани погон који зависи од ове методе у индустријском окружењу је чешће недовољно подмазан.
Резервоар доставља измерене капи уља на унутрашњост ланца преко дозиране млазнице. Минимум за све тешке погоне који раде изнад 100 о/мин. Брзина протока мора бити калибрисана према брзини ланца — премало уља исцрпљује спој клина и чауре; превише уља се избацује и загађује околину.
Ланац пролази кроз картер за уље на дну кућишта погона. Ово је препоручени минимум за све погоне са великим оптерећењем и великим радним оптерећењем. Ниво уља мора се одржавати на средини најниже карике током рада — изнад овог нивоа, мешање уља ствара топлоту уместо хлађења. Испод њега, ланац ради делимично на суво.
Уљна пумпа испоручује континуирани ток уља до ланца, са филтером и хладњаком у колу. Ово је исправна спецификација за погоне који раде изнад 600 о/мин, за погоне у окружењима са високом температуром околине или за било који погон где је приступ за одржавање ограничен и потребан је продужени век трајања.
Ланчани погони велике снаге у пракси: конфигурације специфичне за индустрију
Рударство и подземна вађења. Погони оклопљеног чеоног транспортера (AFC), погони за транспорт ширера са дугим зидовима и преносне тачке површинског транспортера користе тешке ланце који раде под великим оптерећењима и малим брзинама у окружењима са континуираним контактом са абразивним материјалом. Ланац за погоне подземних рудника угља је обично калибрисани ланац са округлим карикама (различита категорија производа од ваљкастог ланца), а не ваљкасти или ланац инжењерске класе — али површински преносни транспортери често користе тешке серије ANSI ваљкастих ланаца са ланчаницима од ливеног гвожђа у распону од #120H до #160H. Критична тачка спецификације за рударске погоне је заптивени ланац — тешки ваљкасти ланац заптивљен О-прстеном или X-прстеном спречава улазак угљене прашине у зазор између клина и чауре и обезбеђује задржавање подмазивања током дужег рада без приступа.
Челичана и прерада метала. Погони ваљака у ваљаоници вруће траке, погони транспортера за блуме и системи за пренос калемова захтевају ланац који толерише повишену температуру околине (често 80–150°C на површини ланца услед зрачења топлоте), као и велика ударна оптерећења од удара греде на ваљаке. За ове примене, цементирано каљени тешки ваљкасти ланац са мазивом за високе температуре (синтетичко PAO или перфлуоровано уље на бази етра, оцењено на 200°C). Кућиште ланца мора да укључује систем позитивног хлађења — циркулацију уља са измењивачем топлоте — јер је век трајања ланца у окружењима са зрачењем првенствено ограничен оксидацијом мазива, а не механичким замором.
Грађевинска опрема и кранови. Ланци за дизалице кранова, погони за подешавање нагиба гусеница булдожера и погони за довод шипова раде под високим статичким оптерећењима са ретким, али јаким ударцима током радних циклуса. За примене код дизалица кранова, лиснати ланац (серија AL/BL) уместо ваљкастог ланца је исправна спецификација — дизајниран је искључиво за затезно оптерећење без компоненти за котрљање. За погонски ланац у грађевинској опреми, ваљкасти ланац тешке серије са минималним фактором сигурности радног оптерећења 8:1 и третманом нерђајућег челика или никлованог челика за отпорност на корозију на отвореном пружа исправну комбинацију носивости и заштите животне средине.
Руковање цементом и расутим материјалима. Вертикални елеватори са кофицом клинкера и хоризонтални транспортери за улаз у пећ захтевају ланац инжењерске класе, као што је већ речено, али главни и погонски ланчаници за ове системе подједнако подлежу горе наведеним спецификационим захтевима. Зупчаници са конусним закључавањем за погоне за велика оптерећења у рударству и цементу треба наручити са потврђеним сертификатима о тврдоћи зуба и извештајима о испитивању површинске тврдоће, а не само претпоставити да је цементовано каљено на основу описа у каталогу.
Очитавање кварова ланаца за тешке услове рада: Шта вам говори површина прелома
Испитивање узорка неисправног ланца пре наручивања замене једна је од највреднијих дијагностичких метода доступних у одржавању тешких погона. Начин квара одређује да ли је исправан одговор замена истог ланца, повећање величине ланца или решавање системског проблема који ће уништити нови ланац у истом интервалу.
| Посматрање кварова | Највероватнији узрок | Тачан одговор |
|---|---|---|
| Прелом иглице смицањем, чист прелом | Једнократни догађај преоптерећења који прелази прекидно оптерећење; заглављивање, а затим удар | Идентификујте и уклоните извор преоптерећења; размотрите надоградњу тешке серије |
| Прелом игле са траговима плаже (пруге од замора) | Циклични замор под ударним оптерећењима испод једнократног ломног оптерећења | Примените већи фактор ударног оптерећења; размотрите двожилну или H-серију |
| Пукотина унутрашње плоче код отвора за иглу | Циклични замор на затезање; могуће плоча испод спецификација или прекомерни обртаји | Проверите спецификацију тврдоће плоче; проверите брзину ланца у односу на номиналну максималну брзину |
| Љуштење или ломљење ваљка | Прекаљеност ваљка или ударно оптерећење од остатака на ланчанику | Проверите спецификацију тврдоће ваљка; додајте заштитник од прљавштине узводно од погона |
| Брзо издужење (500–1.000 сати) | Недостатак подмазивања — абразија отвора чауре клина | Пре замене ланца пређите на континуирано подмазивање кап по кап или у уљној купки |
| Прелом бочне плоче од удара | Бочна интерференција — неусклађеност, остаци или квар вођице | Проверите поравнање ланчаника (±0,5 мм макс. за тешке погоне); уклоните извор отпадака |
Често постављана питања
Спремни да одредите свој тешки ланчани погон?
Пошаљите детаље о вашој примени — вршно оптерећење, карактер удара, приступ подмазивању и окружење — и наши инжењери ће потврдити серију ланца, фактор употребе, спецификацију ланчаника и конфигурацију чаура пре него што се преузме било каква обавеза.
Уредник: Cxm
