Руководство по применению и эксплуатации круглозвенных цепей FASING
Подождите немного. Документ загружается.
- 61 -
6. ИЗНОС ЦЕПЕЙ (РАЗМЕР И ИЗМЕРЕНИЕ ЦЕПИ).
6.1. ЦЕПЬ ВО ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ
подвержена
натуральному
износу
и
в
результате
этого
изменяет
свою
форму
механические
свойства
.
Основными
проявлениями
являются
:
-
пластитческая
деформация
звеньев
и
других
работающих
элементов
-
расход
материала
в
результате
трения
,
-
лопанье
звеньев
и
соединительных
элементов
в
результате
усталости
материала
,
воздействия
коррозии
или
перегрузок
цепи
.
Все
эти
явления
проявляются
совместно
,
хотя
их
процентная
доля
может
быть
различная
в
зависимости
от
условий
работы
,
приводя
в
конце
к
разрыву
цепей
при
работе
.
6.2. ФАКТОРЫ, УСКОРЯЮЩИЕ ИЗНОС ЦЕПИ.
• Дополнительными
фактора
,
влияющими
на
износ
цепей
,
являются
повышение
динамических
нагрузок
,
возникающих
в
случае
износа
гнезд
цепных
колес
,
резкие
динамические
перегрузки
,
неправильное
натяжение
цепи
и
загрязнения
направляющих
цепи
,
отсутствие
требуемого
количества
скребков
,
работа
с
поврежденными
скребками
,
работа
с
не
докрученными
скребками
,
износ
соединений
элементов
трассы
(
рештаков
),
особенно
в
вертикальной
плоскости
,
проведение
передвижки
конвейера
не
по
ЭТД
,
с
перегибами
большими
,
чем
допускает
ЭТД
конвейера
,
значительное
количество
включений
и
выключений
„
вперед
-
назад
”
конвейера
в
смену
,
при
отсутствии
мониторинга
работы
конвейера
,
плохое
хранение
цепи
(
например
:
оставление
не
работающей
цепи
под
землей
в
шахте
на
длительное
время
,
а
особенно
в
плохих
условиях
в
контакте
с
водой
,
которая
вызывает
звенно
-
усталостную
коррозию
,
а
в
результате
трескание
звеньев
в
процессе
позднейшей
работы
конвейера
).
• Если принять, очень упрощенно, что нагрузка на цепь, возникающая при запусках и не
натуральных динамических перегрузок в процессе работы конвейера, оборудования
отвечают в области характера нагрузок, декларированой минимальной усталостной
долговечностью, выраженной в количестве циклов, различного для отдельных классов
цепей: C, C-Super, PW9, D-3 (см. стр. 28, рис. 15.), то электонный мониторинг работы
конвейера является нужным. Примерно количество включений (также „вперед-назад”)
лавного конвейера в сутки составляет 700 раз, т.е. для двадцати рабочих дней составляет 14
000 тысяч раз, то за период пяти месяцев составит 70 000 раз - циклов. Для цепи класса С
нагрузка 70 000 циклов практически обозначает, что цепь будет работать не дольше, чем еще
один-два месяца. Затем наступят многочисленные, нарастающие во времени порывы
одиночных звеньев.
• Механическая ассиметрия.
1.
Ассинхронные
двигатели
проявляют
не
одинаковые
механические
характеристики
.
Это
возникает
из
-
за
точности
изготовления
(
допуск
номинального
скольжения
составляет
+/- 20 %)
и
разных
падений
напряжения
питания
на
зажимах
статора
.
2.
Гидрокинетические
муфты
также
проявляют
одинаковые
механические
характеристики
,
потому
что
они
особенно
чуствительны
на
точность
изготовления
роторов
и
наполнения
рабочей
жидкостью
.
Только
номинальное
наполнение
рабочей
жидкостью
обеспечивает
номинальное
скольжение
при
установившемся
движении
,
а
известно
как
трудно
поддерживать
эти
требования
в
шахтных
выработках
.
3.
Зубчатые
редукторы
могут
иметь
не
одинаковое
передаточное
число
.
Технология
добычи
часто
требует
установки
перпендикулярных
приводов
(
с
цилиндрическими
передачами
)
на
одном
конце
лавы
,
и
параллельных
редукторов
(
с
угловыми
-
коническими
-
пердачами
)
на
другом
конце
лавы
.
Незначительная
разница
между
этими
редукторами
также
является
одной
из
причин
ассметрии
.
4.
Цепные
барабаны
,
работающие
со
звеньевой
цепью
.
Из
имеющегося
опыта
получается
,
что
вдоль
цепного
контура
выступает
существенная
разница
шага
звеньев
.
Эта
разница
получается
из
допуска
на
изготовление
звеньев
,
стабильных
удлинений
,
не
одинакового
- 62 -
абразивного
износа
в
шарнирах
или
из
установки
нового
частично
изношенного
отрезка
цепи
на
конвейере
при
удлинении
лавы
.
Цепной
барабан
,
который
работает
с
удлиненным отрезком цепи, имеет меьшую угловую скорость, а приводной
двигатель забирает большую мощность. В это же время падает потребление
мощности двигателя, который приводит в движение второй цепной барабан. Это не
равномерное потребление мощности ассинхронными двигателями в головном и
обратном приводах имеет периодический характер, зависящий от окружения цепи.
Поэтому эти изменения потребления мощности (что является однозначным с
изменениями нагрузок на приводах) называются колебаниями контурной частоты в
скребковом конвейере.
5.
Мерой
равномерности
нагрузок
приводов
яыляется
коэффициент
разделения
мощности
,
являющийся
отношением
потребляемой
мощности
одним
двигателем
к
потребляемой
мощности
всех
двигателей
,
установленных
на
конвейере
.
Равномерная
нагрузка
приводов
проявляется
когда
-
в
конвейере
с
двумя
двигателями
коэффициент
разделения
мощности
составляет
0,5,
-
в
конвейере
с
тремя
двигателями
коэффициент
разделения
мощности
составляет
0,33,
-
в
конвейере
с
четырмя
двигателями
коэффициент
разделения
мощности
составляет
0,25.
Скребковые
конвейеры
,
оснащенные
упругими
муфтами
,
очень
чуствительны
к
отклонениям
к
номинальному
скольжению
двигателей
,
чем
конвейеры
,
оснащенные
гидрокинетическими
муфтами
.
Эта
„
чуствительность
”
возрастает
с
возрастанием
установленной
мощности
ассинхронных
двигателей
.
В скребковых конвейерах с тремя приводными группами двигатель в одиночном
приводе дважды более чуствителен к перегрузкам или недотяжению, чем двигатели
в сдвоенном приводе.
6. Ясно, что приводы с упругими муфтами реагируют на отличее шагов звеньев
вдоль цепного контура. При различии шагов звеньев составляющая 3 % в
скребковом конвейере мощностью 2х132 кВт один из двигателей входит в режим
генераторной работы, становясь при этом дополнительной нагрузкой на конвейер.
В конвейерах мощностью 2х400 кВта опасность появляется уже при разнице
шагов звеньев равным 2 %. А в трехдвигательных конвейерах это вредное
явление перехода одного из двигателей в режим генераторной работы может
влявиться уже при разнице шагов звеньев, работающих с цепными барабанами,
равным 1,5 %. До таких вредных явлений не допускают гидромуфты, т.к. они
смягчают стабильную часть приводной механической характеристики.
7. При заступлении гидромуфт упругими муфтами и появлении разницы шагов
цепей, работающих с цепными барабанами,, нужно считаться с возможностью
перехода одного из двигателей в режим генераторной работы. Эта опасность самая
большая в трехдвигательных скребковых конвейерах.
8. По причине большой чувтствительности на появление механической ассиметрии
рекомендуется избегать применения трехдвигательных скребковых конвейеров.
Самым выгодным проектным решением является лавный конвейер с одним
головным и одним обратным приводами.
9. В первую очередь нужно не допускать появления причин неравномерности
нагрузок приводов в скребковых конвейерах, а только потом исправлять их
последствия.
- 63 -
6.3. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ИЗНОСА
цепей
в
конвейерах
и
стругах
,
которые
квалифицируют
цепь
к
замене
,
представлены
в
таблице
22.
Критерии
оценки
цепей
,
применяемых
на
комбайнах
с
цепной
подачей
,
связаны
с
условиями
их
работы
,
исходящими
из
специфических
нагрузок
горно
-
геологических
условий
(
разрушаемость
угля
,
появление
породных
включений
и
т
..
п
.).
Поэтому
критерии
квалификацирующие
цепи
к
замене
должны
быть
определены
техническим
надзором
шахты
на
основании
собственного
опыта
и
обеспечить
безопасность
работы
людей
в
лаве
.
Таблица 22.
Проявления износа Критерии, квалификацирующие цепи к замене
Пластические деформации
-
удлинение
шага
звеньев
до
размера
поданного
в
таблице
23,
удлинение
более
2,5 %
в
лавных
конвейерах
.
-
деформация
формы
соединительных
элементов
,
видимая
не
вооруженным
глазом
.
Потеря материала звеньев
-
около
11 %
потери
диаметра
прутка
звена
на
дуге
таблица
24
и
рис
. 48 - d
1
мин
.
-
около
20 %
потери
диаметра
прутка
звена
на
прямом
участке
-
таблица
24
и
рис
. 48 - d
2
мин
.
Частота порывов цепей или
соединительных элементов
-
резкое
повышение
количества
порывов
при
не
превышающих
пластических
деформациях
и
потерях
материала
звеньев
.
6.4. ВЕЛИЧИНЫ УДЛИНЕНИЙ.
Шаги
одиночных
звеньеви
размер
5-
ти
звеньев
поданы
в
таблице
23,
которая
разработана
на
основании
нормы
PN-G-46701
и
нормы
DIN 22252-1
и
4-1999 год
.
Таблица 23.
Одиночные звенья 5 звеньев (5 x p +2d)
Размер Удлинение по отношению к номинальному размеру
цепи
d x p
Размер по
норме
не более, чем
2 %
около
4 %
около
Размер по
норме
не более, чем
2 %
около
4 %
около
14 х 50
50,5 51 52 281,5 283,5 289
18 х 64
64,6 65,5 66,5 360 363 370
19 х 64,5
65,1 66 67 364,5 368 375
22 х 86
86,9 88 89,5 480 484 493
24 х 86
86,9 88 89,5 484 487 497
26 х 92
92,9 94 96 518 522 532
30 х 108
109,1 110 112,6 607 612 624
34 х 126
127,3 128,5 131 706,5 712 726
38 х 126
127,3 128,5 131 715 720 734
38 х 137
138,4 140 142,5 770 776 790
38 х 146
147,5 149 152 816 822 838
42 х 137
138,4 140 142,5 778 784 800
42 х 146
147,5 149 152 824 830 847
42 х 152
153,5 155 158 854 861 878
- 64 -
Поданные
в
таблице
размеры
по
норме
-
это
максимальные
размеры
новой
цепи
,
которые
получаются
из
суммирования
допускаемых
производственных
отклонений
.
Размеры
удлинений
2 %
и
4 %
рассчитаны
по
отношению
к
номинальным
размерам
нормы
.
При
удлинении
более
2,5 %
цепь
нужно
снять
с
лавного
конвейера
,
более
4 %
отдать
в
металлом
.
6.5. ШАБЛОНЫ.
АО
ФАСИНГ
является
изготовителем
готровых
шаблонов
с
формой
,
как
показано
на
рис
. 45,
46, 47,
изготовляемых
для
всех
размеров
цепей
.
Остальные
размеры
шаблонов
следует
подобрать
в
зависимости
от
изношенного
материала
. (
жесть
,
полоса
,
профиль
и
т
.
п
.)
Рис. 45
Рис. 46
Рис. 47
- 65 -
6.6. ДОПУСКАЕМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ НАТУРАЛЬНЫХ ПОТЕРЬ ДИАМЕТРА ПРУТКА
ЗВЕНА
представляет
таблица
24
и
рис
. 48.
Таблица 24
.
Размер
цепи
14 х 50 18 х 64 19 х 64,5 22 х 86 24 х 86 26 х 92 30 х 108 34 х 126 38 х 137 42 х 152
d
1
мм
12,5 16 17 19,5 21,4 23,2 26,7 30,3 33,8 37,4
d
2
мм
11,2 14,4 15,2 17,6 19,2 20,8 24 27,2 30,4 33,6
Рис. 48
6.7. КОНТРОЛЬ УДЛИНЕНИЯ ЦЕПЕЙ И ЗВЕНЬЕВ,
а
также
их
потерь
в
оборудовании
,
конвейерах
должен
проводиться
в
соответствии
с
рекомендациями
эксплуатационно
-
технической
документации
в
зависимости
от
условий
и
интенсивности
эксплуатации
цепей
и
в
зависмости
от
протребностей
:
-
для
новых
цепей
см
.
раздел
5.1.1. (
дважды
в
первую
неделю
эксплуатации
)
-
если
цепь
должна
быть
подвергнута
восстановлению
или
замены
места
использования
,
-
следующий
контроль
должен
производиться
после
ок
. 2-
х
месяцев
работы
,
а
дальше
периодически
по
времени
не
большим
,
чем
один
раз
в
месяц
,
-
если
цепь
должна
работать
до
физическгого
износа
,
то
контроль
можно
производиться
реже
,
а
сигналом
для
его
проведения
должно
быть
увеличивающее
количество
аварий
.
Результат
контроля
должен
быть
вписан
в
книгу
учета
эксплуатации
цепей
(
карты
надзора
и
эксплуатации
изделия
).
6.8. КОНТРОЛЬ КОМБАЙНОВЫХ ЦЕПЕЙ.
Должен
производиться
не
реже
,
чем
1
раз
в
месяц
или
чаще
в
случае
определения
увеличения
порывов
для
определения
причины
аварий
.
6.9. ИЗМЕРЕНИЕ ИЗНОСА ЦЕПИ
. (
удлинений
,
потерь
материалов
)
должно
проводиться
на
натянутой
цепи
,
на
расстояниях
не
больших
,
чем
20
м
..
на
отрезках
,
на
которых
обнаружена
деформация
звеньев
.
6.10. ИЗМЕРЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ЗВЕНЬЕВ
должно
быть
произведено
на
полностью
ослабленной
цепи
.
6.11. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ЦЕПИ
в
отношении
к
частоте
повреждений
показана
на
рис
.
d
2
min.
d
1
min.
эксплуатация с постоянной частотой
порывов
резкое
повышени
е частоты
порывов
Интенсивность ловреждений (количество порывов цепи
или соединительных элементов в единице времени)
время эксплуатации
t
1
t
2
оптимальное время эксплуатации
цепи и соединительных элементов
цепь или соединительные
- 66 -
Рис. 49
Если
цепь
правильно
изготовлена
изготовителем
,
то
проход
характеристики
сближен
к
характеристике
,
поданной
на
рис
. 49.
Величины
расстояния
t
1
разные
для
разных
машин
,
условий
нагрузок
и
эксплуатации
,
поэтому
требуют
индивидуальной
оценки
.
6.12. ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ ОБНИЖЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА
ПРИМЕРАХ.
6.12.1. Эксплуатационные исследования и наблюдение цепи 38 х 126 горячо
оцинкованной, работающей в шахте на лавном конвейере:
-
лавный
конвейер
...............................................................
-
цепное
колесо
....................................................................
-
скорость
цепи
.....................................................................
-
корпус
машины
НА
.............................................................
-
корпус
машины
HI ..............................................................
-
двигатель
головной
привод
..............................................
-
двигатель
обратный
привод
.............................................
-
редуктор
головного
привода
.............................................
-
редуктор
обратного
привода
............................................
-
передаточное
отношение
редукционное
:
передаточное
отношение
замедляющее
...................................................
-
лавный
комбайн
.................................................................
-
исполнительный
орган
......................................................
-
скорость
подачи
................................................................
-
система
подачи
..................................................................
Е
280
7
зубьев
,
зуб
блоковый
1,09
м
/
с
1000
боковая
разгрузка
1000
2
х
315
кВт
1
х
315
кВт
2PL25-DTR562 *
1xKPL25-DTR562 *
40 : 1
EDW-150-2L2W-U
1800
х
850
х
410 G/410
макс
. 10
м
/
мин
АЙКОТРАК
*
)
с
муфтами
пртивоперегрузочными
Среднее
количество
полезной
добычи
и
брутто
с
рабочего
дня
во
время
эксплуатации
поля
представлено
на
рис
. 50.
0
1000
2000
3000
4000
5000
marz
e
c
kwie
cie
ń
m
aj
c
zer
wie
c
lipiec
s
ierpie
ń
wrzesie
ń
paździe
rnik
listopad
grudzień
styczeń
miesiąc
wydobycie [t]
март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь январь
месяцы
- 67 -
За
ниткой
цепи
постоянно
наблюдалось
и
ее
измеряли
в
фазе
запуска
и
в
последующее
время
,
механические
свойства
цепей
проверялись
на
выборочных
(
наугад
)
образцах
.
Сначала
было
определено
прогрессирующее
удлинение
цепи
,
связанное
с
износом
шагов
,
которое
после
ок
. 100 000
тон
брутто
значительно
уменьшилось
(
рис
51).
Это
объясняется
поведением
цепи
во
время
достижения
готовности
к
работе
.
Контакт
дуг
цепного
звена
между
собой
переходил
от
контакта
точечного
через
линейный
до
поверхностного
.
При
первой
проверке
удлинения
цепи
после
4-
х
дневной
готовности
к
работе
и
добычи
ок
. 17 500
тонн
брутто
удлинение
цепей
увеличилось
на
средне
0,10 %.
После
5-
ти
дневного
использования
и
добычи
ок
89 000
тонн
брутто
можно
было
определить
уже
заметное
уменьшение
быстроты
изменений
износа
шагов
.
Износ
шагов
составил
до
времени
его
измерения
в
сумме
ок
. 0,19 %.
Месяц
позднее
при
общей
добыче
160 000
тонн
брутто
определено
среднее
значение
величины
износа
шага
0,47 %.
Увеличение
износа
шага
достигло
далее
скорости
прироста
около
0,09 %
на
100 000
тонн
брутто
.
Измеряемые
под
землей
величины
обработаны
как
линейная
регрессия
.
Рис. 50. Среднее значения с рабочего дня количества добычи полезной и брутто во
время эксплуатации поля отдела.
добыча брутто
добыча полезная
Добыча
(т)
- 68 -
Рис. 51. Увеличение шага цепи 38 х 126 в каменноугольной шахте.
При
линейных
измерительных
величинах
говорится
о
средней
величине
из
240
измеренных
величин
.
А
независимые
измерения
являются
только
величинами
одиночными
.
Однако
подтверждают
они
прирост
шага
.
Вместе
с
постоянным
наблюдением
за
цепями
и
измерениями
удленения
их
взяты
образцы
этих
цепей
,
испытаны
их
механические
свойства
и
сравнено
с
величинами
в
момент
отдания
(
рис
52).
Рис. 52. Эволюция механических свойств цепи 38 х 126 в каменноугольной шахте.
Величина
разрывного
усилия
увеличилась
при
первой
проверке
с
1790
до
1805
кН
.
слой
горячего
цинкования
понижает
величину
трения
в
дугах
цепи
.
Это
редуктирует
разрывное
усилие
даже
на
10 %,
так
же
уменьшается
удлинение
при
разрыве
даже
на
ок
. 30 %.
добыча брутто (т)
увеличение
шага (%)
линейное измерение изготовителя
независимое измерения института
Разрывное усилие (кН)
удлинение при разрыве (%)
добыча брутто (тыс. тонн)
разрывное усилие
удлинение при разрыве
линия тренда (разрывное усилие)
линия тренда (удлинение при разрыве)
- 69 -
Последовательное
стирание
цинкового
слоя
на
дугах
звеньев
цепи
при
проходе
через
цепное
колесо
вызывает
то
,
что
разрывное
усилие
врзрастает
до
первоначального
уровня
натуральной
величины
черных
новых
цепей
.
Затем
падает
величина
обозначенной
силы
разрыва
пропорционально
к
уменьшению
сечения
в
дугах
звеньев
цепи
.
Уменьшение
диаметра
имеют
все
звенья
в
зоне
внутренних
дуг
,
происходит
увеличение
шага
.
Дополнительно
возникают
нарезки
в
области
наружных
дуг
горизонтально
установленных
нормальных
звеньев
,
вызванные
воздействием
поверхностей
зубьев
цепного
колеса
.
Последний
образец
цепи
после
930 000
тонн
брутто
показал
усредненную
силу
разрыва
величиной
1495
кН
.
Удлинение
при
разрыве
,
в
то
же
время
,
уменьшается
непосредственно
с
первым
проходом
цепи
через
возникшие
нарезки
.
Последее
измеренное
удлинение
составляло
4,7 %.
6.12.2. Испытания и оценка цепи 30 х 108 класса PW - соответствует классу D-3.
Самое
долгое
время
работала
цепь
30
х
108
класса
PW (D-3)
в
количестве
1100
м
начала
работать
24.04.1998
г
.
и
работала
до
30.01.2001 -
вместе
31
месяц
в
трех
лавах
♣
♣♣
♣ лава 1
• длина
- 250
м
• высота
- 2,2
М
• пласт
- 404/5
• столб
- 1800
м
• установленная
мощность
в
лавном
конвейере
2
х
85/250
кВт
• комбайн
KSW475 - 2
х
200
кВт
+ 75
кВт
,
шнек
1600
мм
• срок
работы
от
24.04.1998
г
.
до
27.07.1999
г
.
♣
♣♣
♣ лава 2
• длина
- 210
м
• высота
- 1,4
м
- 1,8
м
• пласт
- 505/2
• наличие
породы
в
лаве
-
небольшие
включения
пустой
породы
• столб
- 960
м
• установленная
мощность
в
лавном
конвейере
2
х
85/250
кВт
• комбайн
KSW475 - 2
х
200
кВт
+ 75
кВт
,
шнек
1600
мм
• срок
работы
от
05.09.1999
г
.
до
25.04.2000
г
.
♣
♣♣
♣ лава 3
• длина
- 220
м
• высота
- 1,4
м
- 1,8
м
• пласт
- 408/1
• наличие
породы
в
лаве
-
включения
пустой
породы
на
участке
80
м
• толщиной
от
0,4
ло
0,6
м
.
• столб
- 960
м
• установленная
мощность
в
лавном
конвейере
2
х
85/250
кВт
• комбайн
KSW475 - 2
х
200
кВт
+ 75
кВт
,
шнек
1600
мм
• срок
работы
от
июня
.2000
г
.
до
30.01.2001
г
.
◊ Все
лавы
сухие
без
агрессивных
шахтных
вод
.
◊ Полная
длина
столбов
в
.
у
.
лав
составляет
3720
м
.
◊ Перетраспортировано
2 190 000
тонн
горной
массы
брутто
.
- 70 -
Рис. 53. Увеличение шага и уменьшение усталостной долговечности цепи 30 х 108
во время эксплуатации.
Рис. 54. Уменьшение механических свойств цепи 30 х 108 во время эксплуатации.
увеличение шага (%)
усталостная долговечность (тыс. циклов)
------- линия тренда (разрывное усилие)
------- линия тренда (удлинение при разрыве)
добыча угля брутто (тыс. тонн)
фактическое время работы цепей (месяцы)
разрывное усилие (кН)
относительное удлинение при разрыве (%)
добыча угля брутто (тыс. тонн)
фактическое время работы цепей (месяцы)
---- линия тренда (разрывное усилие)
---- линия тренда (удлинение при разрыве)