Бронды беттік конвейер (ББК) тізбектерінің шаршау мерзімі ұзын қабырғалы кен өндірудегі жабдықтың сенімділігі мен көмір шығаруының маңызды анықтаушысы болып табылады. ББК және тізбекке байланысты ақаулар жалпы тоқтап қалу уақытының шамамен 27%-ын құрауы мүмкін, ал дұрыс емес кен өндіру тізбегінің кернеуі негізгі фактор болып табылады. Бұл мақалада шаршау механизмдерін терең зерттеу қарастырылған.дөңгелек және жалпақ буын тізбектері, қызмет ету мерзімін болжаудың озық әдіснамаларын қарастырады және тау-кен тізбегін өндірушілер мен көмір шахтасының операторларына мақсатты техникалық кеңес береді. Мақсат - жобалауды оңтайландыру, озық мониторинг және ғылыми техникалық қызмет көрсету стратегиялары арқылы тау-кен тізбегінің қызмет ету мерзімін арттыру, осылайша жоғары өндіріс тиімділігін қамтамасыз ету.
- Дөңгелек тізбектер: Симметриялы, икемді дизайнмен ерекшеленеді. Дегенмен, тізбектер арасындағы шағын жанасу аймағы өте жоғары жанасу кернеуіне және жергілікті тозуға әкеледі.
- Жалпақ буын тізбектері: Жалпақ буын жүйелеріндегі қосқыштар маңызды әлсіз нүктелер ретінде анықталады. Ақырлы элементтерді талдау (FEA) жалпақ буындардағы кернеу буын иығында, сыртқы иілуде және ішкі түзу иінінде шоғырланатынын көрсетеді. Бірдей жүктемелер кезінде жалпақ буындардағы жанасу нүктелеріндегі деформация дөңгелек буындарға қарағанда шамамен 1,9 есе көп болуы мүмкін, бұл оларды жергілікті тозуға сезімтал етеді.
2.2 Негізгі ақаулық механизмдері
Шаршау механикалық кернеудің, тозудың және материалдың тозуының бірлескен әсерлерінен туындайды:
- Шаршау сынуы: Циклдік жүктеме кернеу концентрациясының нүктелерінде (мысалы, дөңгелек буындардағы жанасу нүктелерінде, жалпақ буындардағы жалғағыш тіс түбірлерінде) микрожарықтардың пайда болуына әкеледі, бұл сынғыштыққа әкеледі. Зерттеулер тозу буын геометриясын айтарлықтай өзгертетінін, кернеу концентрациясын күшейтетінін және зиянды «тозу-шаршау» циклін жасайтынын көрсетеді.
- Абразивті тозу: көлденең қиманың жоғалуына және беріктіктің төмендеуіне әкелетін негізгі тозу механизмі. Маңызды тозу аймақтары буын қосылыстарында, сыртқы доға бетінде және түзу бөліктердің сыртқы жағында орналасқан.
- Шамадан тыс жүктеме және соққы: Бет жағдайларының өзгеруінен (мысалы, кептелуден) лезде шамадан тыс жүктеме тікелей пластикалық деформацияға немесе тізбек буындарының сынуына әкелуі мүмкін.
2.3 Өмірді болжаудың озық әдіснамалары
Компьютерлік болжау қазіргі уақытта зерттеулер мен әзірлемелер үшін өте маңызды.
- Шекті элементтерді талдау (FEA): Жүктеме астындағы эквивалентті ауыспалы кернеудің таралуын дәл есептейді, әлсіз жерлерді визуалды түрде анықтау үшін өмір сүру контурының карталарын жасайды. Зерттеулер FEA-ның дөңгелек буын тізбегінің шаршау қызмет ету мерзімін болжаудағы күшті мүмкіндігін растайды.
- Зақымдану теориясының модельдері: Сызықтық кумулятивтік зақым теориясы (мысалы, Кенші ережесі) және зақымның салыстырмалы ұқсастық теориясы тау-кен тізбегінің қызмет ету мерзімін модельдеуге қолданылады. Соңғысы, белгілі зақым процестерімен корреляцияларды орнату арқылы, күрделі жүктеме спектрлеріндегі дөңгелек буын тізбегінің қызмет ету мерзімін бағалау үшін тиімді математикалық модель ұсынады.
- Топологияны оңтайландыру және жеңілдік: Біркелкі кернеу таралуына қол жеткізу үшін тізбекті буындар мен қосқыштар (әсіресе жалпақ буын қосқыш тістері) үшін FEA басқаратын топологияны оңтайландыруды пайдаланыңыз. Оңтайландырылған конструкциялардағы шаршау қызметінің біркелкілігі мен ақылға қонымдылығын есептеу арқылы тексеріңіз.
- Материалтану және термиялық өңдеу инновациясы: Қорытпа элементтерінің (Cr, Ni, Mn, Mo) мөлшерін арттыру және оңтайландырылған термиялық өңдеуді (мысалы, шынықтыру және шынықтыру) қолдану тозуға төзімділікті 10-25%-ға арттыра алады. Төтенше жағдайлар үшін арнайы жабындар (мысалы, коррозияға қарсы) немесе тот баспайтын болат маркаларын қарастырған жөн.
- Қосқыш сенімділігінің инженериясы: Қосқыштар жоғары беріктік, ажыратылатындық және буын талаптарына сай болуы керек. Дизайндар DIN 22258-3 сияқты стандарттарға қатаң сәйкес келуі керек, оңтайландыру көп тісті конфигурациялар бойынша кернеудің біркелкі таралуына қол жеткізуге бағытталған - бұл жүйенің жалпы сенімділігінің кілті.
3.2 Көмір кеніштерінің операторлары үшін: ақылды мониторинг, техникалық қызмет көрсету және сатып алу
- Ақылды кен тізбегінің кернеу мониторингін енгізу: Қозғалтқыш тогынан кернеуді анықтайтын дәстүрлі әдістер дәл емес. Беткейдегі кернеудің нақты уақыт режиміндегі таралуын бақылау үшін ұшу жолақтарына орнатылған онлайн кернеу өлшегіштерін қолдану ұсынылады. Бұл деректерді кернеуді автоматты түрде реттеу үшін ұзын қабырғалы басқару жүйесіне біріктіру шамадан тыс немесе жеткіліксіз кернеудің алдын алу үшін өте маңызды.
- Болжамды техникалық қызмет көрсету режимін орнату: Нақты уақыттағы кернеу деректерін, тарихи өндіріс тоннажын және буынның тозу аймақтарын үнемі өлшемдік тексерулерді біріктіру арқылы тау-кен тізбегінің қалған қызмет ету мерзімін болжау моделін әзірлеу. Бұл тізбекті ауыстыруды ғылыми түрде жоспарлауға мүмкіндік береді, мерзімінен бұрын ауыстыруды және апатты істен шығуды болдырмайды.
- Өте ұзын беттерге арналған сатып алу және пайдалану стратегиясы: 400 метрден асатын бет жабдықтары үшін жеңіл тізбекті және ұшу құрастырмаларын, интеллектуалды көп жетекті синхрондауды басқаруды және жоғары сенімділіктегі тасымалдау жүйелерін көрсету жоғары жүктемесіз қуат, ауыр жүктемемен іске қосудың қиындығы және жеделдетілген тозу сияқты мәселелерді шешу үшін негізгі техникалық талаптар болуы керек.
Жарияланған уақыты: 19 желтоқсан 2025 ж.
