რატომ აჯობებს ჰიდრავლიკური ჯალამბარი ელექტრო ჯალამბარს უწყვეტი მძიმე სამუშაოებისთვის სამთო მოპოვებისას

ძრავის დიზაინში ფუნდამენტური განსხვავება - რა ხდის ჰიდრავლიკურ ჯალამბარს ბოროტად გამოყენებისთვის აგებულს

„ინინგ ჰიდრავლიკურში“ თხუთმეტი წელი გავატარე სამთო, საზღვაო და სამშენებლო დანიშნულების ჯალამბარის სისტემების დიზაინში და ჰიდრავლიკურ და ელექტრო ჯალამბარებს შორის საინჟინრო ფილოსოფიის განსხვავება აშკარაა:ჰიდრავლიკური ძრავები თავისი ბუნებით ზედმეტად არის აგებული გადატვირთვისგან თავის დასაღწევად, ხოლო ელექტროძრავები ზუსტი მოწყობილობებია, რომლებიც თავს გამორთვით იცავენ.ეს განსხვავება არცერთი ტექნოლოგიის დიზაინის ნაკლი არ არის - ეს ძირითადი ფიზიკის შედეგია. ჰიდრავლიკური ძრავები იყენებენ წნევით გაცხელებულ სითხეს (როგორც წესი, 250-350 ბარი სამთო ჯალამბარის გამოყენებისას) მბრუნავი დგუშების ან მექანიზმების ჯგუფის ამოსაძრავებლად. თავად სითხე მოქმედებს როგორც ენერგიის გადამცემი, ასევე გამაგრილებელი საშუალება - როდესაც სითხე ცირკულირებს ძრავში, ის სითბოს გადასცემს სისტემის ზეთის გამაგრილებელს. თუ ძრავა გადატვირთულია, სისტემის წნევის შემამსუბუქებელი სარქველი იხსნება დაყენებულ წნევაზე (როგორც წესი, 315-350 ბარი) და გადამისამართებს ნაკადს, იცავს მექანიკურ კომპონენტებს გადატვირთვისგან დაზიანებისგან სისტემის გამორთვის გარეშე.

ელექტროძრავები, პირიქით, ელექტრულ დენს მაგნიტურ ნაკადად გარდაქმნიან ბრუნვის მომენტის წარმოსაქმნელად. ძრავის გრაგნილი — სპილენძის მავთული, რომელიც იზოლირებულია F კლასის (მაქსიმუმ 155 გრადუსი ცელსიუსი) ან H კლასის (მაქსიმუმ 180 გრადუსი ცელსიუსი) იზოლაციით — წარმოქმნის სითბოს, რომელიც პროპორციულია დენის კვადრატის (I-კვადრატი-R დანაკარგები).უწყვეტი მუშაობის სამთო მოპოვებისას, სადაც ჯალამბარი დატვირთვის საწინააღმდეგოდ 30-60 წუთის განმავლობაში მუშაობს, ძრავის გრაგნილები თერმულ გაჯერებას 15-25 წუთში აღწევს და თერმული დაცვის რელე ან VFD რთავს ძრავას იზოლაციის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად.ეს არ არის გაუმართაობა — ეს არის ძრავის დაცვა მუდმივი დაზიანებისგან — მაგრამ მაღაროს წარმოების მენეჯერისთვის, რომელიც უყურებს, თუ როგორ ჩერდება ჯალამბარი მუშაობის შუაში, განსხვავება აკადემიურია.ISO 5001ელექტროძრავის ეფექტურობის სტანდარტების თანახმად, უწყვეტი მუშაობის ძრავებს 40%-იანი სამუშაო ციკლის მიღმა მუშაობისთვის სჭირდებათ ან იძულებითი ჰაერით გაგრილება (TEFC ძრავები გარე ვენტილატორებით) ან წყლის გარსით გაგრილება — და იძულებითი გაგრილების შემთხვევაშიც კი, თერმული ლიმიტი, როგორც წესი, 60-70%-იანი სამუშაო ციკლია 35-45 გრადუს ცელსიუს გარემოს ტემპერატურაზე, რაც ხშირია ავსტრალიისა და სამხრეთ ამერიკის ღია კარიერულ მაღაროებში.

სამუშაო ციკლის შედარება: რატომ ხდება ელექტრო ჯალამბარის თერმული ლიმიტები წარმოების პრობლემად სამთო მოპოვებაში

ელექტრო ჯალამბარის მონაცემთა ფურცელზე მოცემული სამუშაო ციკლის სპეციფიკაცია ასახავს ლაბორატორიულ პირობებს — 25 გრადუსი ცელსიუსი გარემოს ტემპერატურა, სუფთა ჰაერი, ნომინალური ძაბვა — რომელთაგან არცერთი არ ეხება მყარი ქანების მოპოვების გარემოს.რეალურ სამთო პირობებში, 40 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე, ჰაერში გავრცელებული მტვრის მიერ ძრავის გაგრილების ფარფლების ნაწილობრივ ბლოკირებით, „40%-იანი რეიტინგის“ მქონე ელექტრო ჯალამბარის რეალურ სამუშაო ციკლი დაახლოებით 25-30%-მდე მცირდება. მაღაროში, რომელიც ორ 10-საათიან ცვლაში მუშაობს, ეს ნიშნავს, რომ ელექტრო ჯალამბარს შეუძლია ცვლაში მხოლოდ 2.5-3 საათის განმავლობაში მუშაობა, სანამ დაგროვილი თერმული დაგროვება გაგრილების პერიოდს არ გამოიწვევს - და ეს გაგრილების პერიოდი (როგორც წესი, 30-45 წუთი უსაფრთხო ხვეულის ტემპერატურამდე დასაბრუნებლად) პირდაპირ ამცირებს წარმოების წარმადობას.

At იინინგის ჰიდრავლიკურიჩვენი IYJ სერიის ჰიდრავლიკური ჯალამბარები შექმნილია 100%-ით უწყვეტი მუშაობისთვის, ჰიდრავლიკური ენერგიის ბლოკის ზეთის გამაგრილებლით, რომელიც გათვლილია მაქსიმალური მოსალოდნელი გარემო ტემპერატურისთვის პლუს 15%-იანი უსაფრთხოების ზღვარი.ზეთის გამაგრილებელი არის თერმული მართვის კომპონენტი, რომელიც 100%-იან სამუშაო ციკლს უზრუნველყოფს.— ის ჰიდრავლიკური სითხიდან სითბოს გადასცემს გარემოს ჰაერს (ან გამაგრილებელ წყალს, მიწისქვეშა სამთო მოპოვებისთვის), ინარჩუნებს სითხის ტემპერატურას 65 გრადუს ცელსიუსზე დაბლა, მაქსიმალური დატვირთვის უწყვეტი მუშაობის დროსაც კი. ჰიდრავლიკური ტუმბოს მამოძრავებელი ელექტროძრავა სისტემაში ერთადერთი ელექტრული კომპონენტია და ის მუშაობს მუდმივი სიჩქარითა და დატვირთვით ჯალამბარის დატვირთვის მიუხედავად - რაც გამორიცხავს ცვლადი თერმული ციკლის არსებობას, რომელიც ელექტრო ჯალამბარის ძრავებს აზიანებს.

ბრუნვის მომენტის თანმიმდევრულობა ცვლადი დატვირთვის ქვეშ: ჰიდრავლიკის უპირატესობა რბილ დაქოქვასა და დარტყმის შთანთქმაში

სამთო ჯალამბარის ოპერაციებში, ყველა ამოქაჩვის დაახლოებით 67% სტატიკური დატვირთვის საწინააღმდეგოდ ამუშავებას მოიცავს — ქვებით დატვირთული კონვეიერის, გაჩერებული სატვირთო მანქანის ან დაჭიმული კონვეიერის ლენტის.სტატიკური დატვირთვისგან დაქოქვა მოითხოვს მაქსიმალურ ბრუნვის მომენტს ნულ ბრ/წთ-ზე და სწორედ აქ ვლინდება ჰიდრავლიკური ძრავის ფუნდამენტური უპირატესობა ყველაზე მეტად. ჰიდრავლიკური ძრავა მაქსიმალურ ბრუნვის მომენტს გამოიმუშავებს მიმართულების მართვის სარქვლის გახსნის მომენტში — წნევა მყისიერად (50-100 მილიწამის განმავლობაში) იზრდება ჰიდრავლიკურ წრედში და ძრავა სრულ გაჩერების ბრუნვის მომენტს უზრუნველყოფს ნულ ბრ/წთ-ზე. არ ხდება შემომრთველი დენი, არ ხდება გრაგნილის გაცხელების პიკი და არ ხდება სტარტერის კონტაქტორის რკალის წარმოქმნა.

სტატიკური დატვირთვის ფონზე ჩართული ელექტროძრავა გაშვების მთელი პერიოდის განმავლობაში მოიხმარს ჩაკეტილი როტორის დენს (როგორც წესი, სრული დატვირთვის დენის 6-8-ჯერ მეტი) — ჩვეულებრივ 2-5 წამს პირდაპირი ჩართვისთვის, ან 5-15 წამს რბილი სტარტერის მიერ ძაბვის გაზრდისთვის.ჩაკეტილი როტორის თითოეული ამუშავება ძრავის გრაგნილებს დაახლოებით 0.5-1.0 ექვივალენტური სამუშაო საათით თერმულად აბერებს, რადგან შემომავალი დენის დროს I-კვადრატის R გათბობა 36-64-ჯერ მეტია, ვიდრე ნორმალური მუშაობის დროს.20-30 გაშვების ციკლის მქონე სამთო ცვლაში, მხოლოდ გაშვებით გამოწვეულმა კუმულაციურმა თერმულმა დაბერებამ შეიძლება ერთ 10-საათიან ცვლაში 10-30 ექვივალენტური საათი დაზოგოს.AS 1418ამწეებისა და ამწეების სტანდარტების შესაბამისად, ელექტრო ჯალამბარის ძრავის გაშვების სიხშირე უნდა შემცირდეს, როდესაც გარემოს ტემპერატურა 35 გრადუს ცელსიუსს აღემატება და შემცირების კოეფიციენტი, როგორც წესი, ნომინალურ ტემპერატურაზე მაღალი ტემპერატურის ყოველ 5 გრადუს ცელსიუსზე 0.85-ია.

ჰიდრავლიკური სისტემები ასევე უზრუნველყოფენ ბუნებრივ დარტყმის შთანთქმას ჰიდრავლიკური სითხის შეკუმშვის გზით.როდესაც სამთო ჯალამბარი დატვირთვის უეცარ მატებას აწყდება — ქანის ფრაგმენტი კონვეიერის ქვეშ იჭედება, კაბელი არათანაბარ მიწაზე იჭედება — ჰიდრავლიკური სითხე ოდნავ იკუმშება (მინერალური ზეთის შემთხვევაში, მოცულობის დაახლოებით 0.5%-იანი შემცირება წნევის ყოველ 70 ბარზე) და შთანთქავს დარტყმას მანამ, სანამ ის მექანიკურ ნაწილებამდე მიაღწევს.ეს ჰიდრავლიკური ამორტიზაცია გადაცემათა კოლოფის პიკურ ბრუნვას 20-35%-ით ამცირებს ელექტრო ჯალამბართან შედარებით, რომელსაც აქვს მყარი მექანიკური შეერთება ძრავასა და გადაცემათა კოლოფის შესასვლელ ლილვს შორის.იინინგის ჰიდრავლიკურიჩვენი ჰიდრავლიკური ძრავები მოიცავს აკუმულატორულ სქემებს, რომლებიც სპეციალურად შექმნილია დარტყმის შთანთქმის გასაუმჯობესებლად — 10 ლიტრიანი ბუშტის აკუმულატორი, რომელიც წინასწარ დატენილია 120 ბარი აზოტით, შთანთქავს წნევის მკვეთრ მატებებს, რომლებიც სხვა შემთხვევაში ტუმბოსა და ძრავამდე მიაღწევდა.

ძრავის გაუმართაობის რეჟიმების შედარება: გადაწვის მაჩვენებელი და შეკეთების ღირებულება მყარი ქანების მოპოვების გარემოში

გარემოს დაბინძურება ორივე ტიპის ძრავის გაუმართაობის მთავარი ამაჩქარებელია, მაგრამ გაუმართაობის რეჟიმები და შეკეთების გზები ფუნდამენტურად განსხვავებულია.მყარი ქანების მოპოვებისას გარემო მოიცავს: ჰაერში გადამტან სილიციუმის მტვერს (0.5-5 მიკრონი ნაწილაკების ზომა, ძლიერ აბრაზიული), ვიბრაციას (5-15 მმ/წმ RMS ჯალამბარის სამონტაჟო ბაზაზე ახლომდებარე სამსხვრევებიდან და კონვეიერებიდან), ტემპერატურის დიდ რყევებს (ღია კარიერული ოპერაციების დროს ღამით 5 გრადუსი ცელსიუსიდან დღისით 45 გრადუს ცელსიუსამდე) და წყლის ან ნალექის პერიოდულ ზემოქმედებას მაღაროს გამოშრობის ოპერაციების დროს.

ელექტროძრავის გაუმართაობის რეჟიმები ამ გარემოში: საკისრების დაბინძურება (მტვრის შეღწევა ლილვის შუასადებების მიღმა, რაც ელექტროძრავის გაუმართაობის დაახლოებით 51%-ს შეადგენს IEEE-ს ძრავის საიმედოობის კვლევების მიხედვით), გრაგნილის იზოლაციის დაზიანება (გრაგნილებზე მტვრის დაგროვება ამცირებს სითბოს გაფრქვევას, რაც იწვევს ცხელ წერტილებს, რომლებიც აზიანებს იზოლაციას ნორმალურ სიჩქარეზე 2-3-ჯერ მეტი სიჩქარით) და ტერმინალის ყუთის კოროზია (ტენიანობის შეღწევა იწვევს დამიწების ხარვეზებს).მყარი ქანების მოპოვების გარემოში ელექტროძრავის გაუმართაობის მაჩვენებელი დაახლოებით 3-5-ჯერ მეტია, ვიდრე სუფთა სამრეწველო გარემოში,და როდესაც ძრავა გაფუჭდება, შეკეთების გზა, როგორც წესი, მოითხოვს: ჯალამბრიდან ამოღებას (1-2 საათი ამწის დახმარებით), ტრანსპორტირებას ლოჯისტიკური ძრავის სარემონტო სახელოსნოში (2-5 დღე ლოჯისტიკა), დაშლა/გადახვევა/ხელახლა აწყობა (5-10 დღე) და ხელახლა მონტაჟი (1-2 საათი). ძრავის სრული გაჩერების დრო: 7-17 დღე თითოეული გაუმართაობის შემთხვევაში.

ჰიდრავლიკური ძრავის გაუმართაობის რეჟიმები: დალუქვის ცვეთა (ყველაზე გავრცელებული გაუმართაობა, როგორც წესი, 8000-12000 სამუშაო საათს მოიცავს), მბრუნავი ჯგუფური ცვეთა (დგუშის ხუნდები, ცილინდრის ბლოკის ზედაპირი, სარქვლის ფირფიტა - თანდათანობითი და აღმოსაჩენი მუშაობის მონიტორინგით) და დაბინძურებასთან დაკავშირებული ლაქების წარმოქმნა (შესაძლებელია თავიდან იქნას აცილებული 10 მიკრონი ან მეტი აბსოლუტური სიმძლავრით სათანადო ფილტრაციით).ჰიდრავლიკური ძრავის ველის შეკეთება: საკეტის შეცვლას სტანდარტული ხელსაწყოებით 2-4 საათი სჭირდება და არ საჭიროებს ძრავის ამწის გამოყენებით მოხსნას.მბრუნავი ჯგუფის შეცვლას 4-8 საათი სჭირდება და მისი ადგილზე შესრულება ჰიდრავლიკურ ტექნიკოსს შეუძლია. ძრავა არ ტოვებს შახტის ტერიტორიას. სრული შეფერხების დრო: 0.5-1 დღე დალუქვის გაუმართაობის შემთხვევაში, 1-2 დღე მბრუნავი ჯგუფის შეცვლის შემთხვევაში.სამთო აღჭურვილობის ენერგოეფექტურობა (MEET)კვლევის მონაცემებით, ჰიდრავლიკური სისტემის საველე შეკეთების შესაძლებლობა ყველაზე დიდი ოპერატიული უპირატესობაა ელექტრო სისტემებთან შედარებით შორეულ სამთო მოპოვების ადგილებში, სადაც ობიექტს გარეთ შეკეთების ლოჯისტიკა თითოეულ ავარიას კვირებით ზრდის.

საათში მთლიანი ღირებულება: უწყვეტი სამთო ჯალამბარის გამოყენების 5-წლიანი ოპერაციული ხარჯების ანალიზი

შეძენის ღირებულების სხვაობა — ჰიდრავლიკური ჯალამბარის სისტემა, როგორც წესი, 30-50%-ით მეტი ღირს, ვიდრე ექვივალენტური სიმძლავრის ელექტრო ჯალამბარი — ჰიდრავლიკური ჯალამბარის წინააღმდეგ ყველაზე ხშირად მოყვანილი არგუმენტია, თუმცა ეს ასევე ყველაზე არასრული ანალიზია.5 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში (სამთო აღჭურვილობის ცვეთის ტიპიური პერიოდი) ჩატარებული საოპერაციო საათის ჯამური ღირებულების სათანადო ანალიზი აჩვენებს, რომ საწყისი უფრო მაღალი ღირებულება ანაზღაურდება პირველი 18-24 თვის განმავლობაში შეფერხების დროის შემცირებისა და შეკეთების ხარჯების შემცირების გზით.

წარმოების შეფერხების დროული ღირებულება, რომელიც საშუალო ზომის მაღაროში ჯალამბარის დაკარგული მუშაობის საათში 1,200-1,800 აშშ დოლარს შეადგენს, მთლიან ხარჯებში დომინირებს.ჰიდრავლიკური ჯალამბარის 100%-იანი სამუშაო ციკლი გამორიცხავს თერმულად გამორთვასთან დაკავშირებულ წარმოების დანაკარგებს, ხოლო მისი ადგილზე შესაკეთებელი ძრავის დიზაინი დაახლოებით 85%-ით ამცირებს შეკეთებასთან დაკავშირებულ შეფერხების დროს ელექტრო ჯალამბართან შედარებით, რომელიც საჭიროებს ავტოსახელოსნოს გარეთ შეკეთებას.CIPSშესყიდვის სასიცოცხლო ციკლის ხარჯთაღრიცხვის მეთოდოლოგიის თანახმად, შესყიდვის გადაწყვეტილებების საფუძველი უნდა იყოს სამთო აღჭურვილობის 5-წლიანი სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში ფლობის მთლიანი ღირებულება და არა შეძენის ფასის შედარება, რომლის წარმოდგენასაც აღჭურვილობის მომწოდებლები ამჯობინებენ.

გულწრფელი არგუმენტი ჰიდრავლიკური ჯალამბარის წინააღმდეგ: როდესაც ელექტრო ჯალამბარი კვლავ სწორი არჩევანია

ჰიდრავლიკური ჯალამბარები უნივერსალურად უპირატესი არ არის და მე ელექტრო ჯალამბარებს ვურჩევდი სამთო მოვაჭრეებს კონკრეტულ სიტუაციებში, სადაც ელექტრო სისტემის უპირატესობები უკეთ ემთხვევა ოპერაციულ მოთხოვნებს.ელექტრო ჯალამბარები უკეთესი არჩევანია, როდესაც: ჯალამბარი დამონტაჟებულია მობილურ პლატფორმაზე (ბატარეაზე მომუშავე სამთო მანქანები, სადაც ჰიდრავლიკური ენერგიის ბლოკს დასჭირდება ცალკე დიზელის ძრავა), სამუშაო ციკლი ნამდვილად წყვეტილია (საათში 15 წუთზე ნაკლები უწყვეტი მუშაობა, დღიური მუშაობის საერთო ხანგრძლივობა 4 საათზე ნაკლები), ჯალამბარი მდებარეობს კლიმატ-კონტროლირებად გარემოში (მიწისქვეშა მაღაროები იძულებითი ვენტილაციით, სადაც ტემპერატურა 25-30 გრადუს ცელსიუსს ინარჩუნებს) და საწყისი კაპიტალური ბიუჯეტი სავალდებულო შეზღუდვას წარმოადგენს (მცირე სამთო ოპერაციები, სადაც ჰიდრავლიკურ და ელექტრო მოწყობილობებს შორის 30,000-50,000 აშშ დოლარის შესყიდვის ღირებულების სხვაობა შეუზღუდავია).

მიწისქვეშა ნახშირის მაღაროებისთვის, სადაც აფეთქებისადმი მდგრადი მკაცრი მოთხოვნებია, ელექტრო ჯალამბარები Ex-d (ცეცხლგამძლე) ან Ex-e (გაზრდილი უსაფრთხოების) სერტიფიცირებული ძრავებით შეიძლება იყოს ერთადერთი ვარიანტი იმ შემთხვევებში, როდესაც დიზელის ძრავებით აღჭურვილი ჰიდრავლიკური ელექტროგადამცემი ბლოკები აკრძალულია მაღაროს უსაფრთხოების რეგულაციებით. ამ შემთხვევებში,იინინგის ჰიდრავლიკურიგთავაზობთ ჩვენი IYJ ჯალამბარის სერიის ელექტროძრავიან ვარიანტებს, რომლებიც ATEX და IECEx სტანდარტების შესაბამისად აფეთქებისადმი მდგრადი ძრავის სერტიფიცირებით გამოირჩევა. სწორი ტექნოლოგიის არჩევანი დამოკიდებულია კონკრეტული მაღაროს ოპერაციულ პროფილზე და არა ერთი ტიპის ძრავის მეორესთან შედარებით უნივერსალურ უპირატესობაზე.ჩემი რეკომენდაცია თხუთმეტი წლის შემდეგ: თუ ჯალამბარი დღეში 4 საათზე მეტხანს მუშაობს და მაღარო არ არის აკუმულატორზე მომუშავე ან აფეთქებისადმი მდგრადი, ჰიდრავლიკური ჯალამბარის ჯამური ღირებულება 5 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში უბრალოდ ძალიან დიდია იმისთვის, რომ მისი იგნორირება მოხდეს.

გარე ცნობები: ISO 5001 ძრავის სტანდარტები · MEET სამთო კვლევა · CIPS-ის შესყიდვების სტანდარტები · IOM3 სამთო ინსტიტუტი · CSA-ს სამთო სტანდარტები · DNV აღჭურვილობის სერტიფიკაცია · ISO 4413 ჰიდრავლიკური სისტემები · SAE International