Jangka hayat lesu rantai Penghantar Muka Berperisai (AFC) merupakan penentu kritikal kebolehpercayaan peralatan dan output arang batu dalam perlombongan dinding panjang. Kegagalan AFC dan berkaitan rantai boleh menyumbang kira-kira 27% daripada jumlah masa henti, dengan ketegangan rantai perlombongan yang tidak betul menjadi penyumbang utama. Kertas kerja ini menyediakan penyiasatan mendalam tentang mekanisme lesurantai pautan bulat dan rantai pautan rata, menyemak metodologi ramalan hayat lanjutan dan menawarkan perundingan teknikal yang disasarkan untuk pengeluar rantaian perlombongan dan pengendali lombong arang batu. Matlamatnya adalah untuk meningkatkan hayat perkhidmatan rantaian perlombongan melalui pengoptimuman reka bentuk, pemantauan lanjutan dan strategi penyelenggaraan saintifik, sekali gus memastikan kecekapan pengeluaran yang tinggi.
- Rantai Pautan Bulat: Mempunyai reka bentuk simetri dan fleksibel. Walau bagaimanapun, kawasan sentuhan kecil antara pautan mengakibatkan tekanan sentuhan yang sangat tinggi dan haus setempat.
- Rantai Pautan Rata: Penyambung dalam sistem pautan rata dikenal pasti sebagai titik lemah kritikal. Analisis Unsur Terhingga (FEA) menunjukkan bahawa tegasan dalam pautan rata tertumpu pada bahu pautan, selekoh luar dan lengan lurus dalam. Di bawah beban yang sama, ubah bentuk pada titik sentuhan dalam pautan rata boleh menjadi kira-kira 1.9 kali ganda daripada pautan bulat, menjadikannya lebih sensitif terhadap haus setempat.
2.2 Mekanisme Kegagalan Utama
Kegagalan keletihan terhasil daripada gabungan kesan tekanan mekanikal, haus dan degradasi bahan:
- Keretakan Keletihan: Beban kitaran memulakan keretakan mikro pada titik kepekatan tegasan (contohnya, titik sentuhan pada sambungan bulat, akar gigi penyambung pada sambungan rata), yang membawa kepada keretakan rapuh. Kajian menunjukkan bahawa haus mengubah geometri sambungan dengan ketara, memburukkan lagi kepekatan tegasan dan mewujudkan kitaran "haus-keletihan" yang memudaratkan.
- Haus Kasar: Mekanisme haus utama yang membawa kepada kehilangan keratan rentas dan pengurangan kekuatan. Zon haus kritikal terletak pada sambungan penghubung, permukaan arka luar dan bahagian luar keratan lurus.
- Lebihan Beban dan Hentaman: Lebihan beban serta-merta daripada keadaan permukaan yang berubah-ubah (contohnya, kesesakan) boleh menyebabkan ubah bentuk plastik langsung atau patah pada pautan rantai.
2.3 Metodologi Ramalan Kehidupan Lanjutan
Ramalan berasaskan komputer kini penting untuk penyelidikan dan pembangunan.
- Analisis Unsur Terhingga (FEA): Mengira taburan tegasan berselang-seli setara di bawah beban dengan tepat, menjana peta kontur hayat untuk mengenal pasti titik lemah secara visual. Kajian mengesahkan kebolehlaksanaan FEA yang kukuh untuk meramalkan hayat lesu rantai pautan bulat.
- Model Teori Kerosakan: Teori Kerosakan Kumulatif Linear (contohnya, Peraturan Pelombong) dan Teori Persamaan Relatif Kerosakan digunakan untuk pemodelan hayat rantaian perlombongan. Yang terakhir, dengan mewujudkan korelasi dengan proses kerosakan yang diketahui, menawarkan model matematik yang berkesan untuk menilai hayat rantaian pautan bulat di bawah spektrum beban kompleks.
- Pengoptimuman Topologi dan Pengringanan: Gunakan pengoptimuman topologi berasaskan FEA untuk pautan dan penyambung rantai (terutamanya gigi penyambung pautan rata) untuk mencapai taburan tegasan yang seragam. Sahkan keseragaman dan kewajaran hayat lesu dalam reka bentuk yang dioptimumkan melalui pengiraan.
- Sains Bahan dan Inovasi Rawatan Haba: Meningkatkan kandungan unsur pengaloi (Cr, Ni, Mn, Mo) dan menggunakan rawatan haba yang dioptimumkan (contohnya, pelindapkejutan dan pembajaan) boleh meningkatkan rintangan haus sebanyak 10-25%. Untuk keadaan yang ekstrem, salutan khusus (contohnya, anti-karat) atau gred keluli tahan karat harus dipertimbangkan.
- Kejuruteraan Kebolehpercayaan Penyambung: Penyambung mesti memenuhi keperluan kekuatan, kebolehtanggalan dan artikulasi yang tinggi. Reka bentuk hendaklah mematuhi piawaian seperti DIN 22258-3 dengan ketat, dengan pengoptimuman tertumpu pada mencapai pengagihan tegasan yang sekata merentasi konfigurasi berbilang gigi—kunci kepada kebolehpercayaan sistem keseluruhan.
3.2 Untuk Pengendali Lombong Arang Batu: Pemantauan Pintar, Penyelenggaraan dan Perolehan
- Laksanakan Pemantauan Ketegangan Rantai Perlombongan Pintar: Kaedah tradisional yang menyimpulkan ketegangan daripada arus motor adalah tidak tepat. Penggunaan meter ketegangan dalam talian yang dipasang pada palang penerbangan adalah disyorkan untuk memantau taburan ketegangan masa nyata di seluruh permukaan. Mengintegrasikan data ini ke dalam sistem kawalan dinding panjang untuk pengawalaturan ketegangan automatik adalah penting untuk mencegah ketegangan berlebihan atau kekurangan.
- Mewujudkan Rejim Penyelenggaraan Ramalan: Membangunkan model ramalan baki hayat rantaian perlombongan dengan mengintegrasikan data ketegangan masa nyata, tan pengeluaran sejarah dan pemeriksaan dimensi tetap zon haus pautan. Ini membolehkan penjadualan penggantian rantai saintifik, mengelakkan penggantian pramatang dan kegagalan bencana.
- Strategi Perolehan dan Operasi untuk Muka Ultra Panjang: Bagi peralatan muka yang melebihi 400 meter, penentuan pemasangan rantai dan penerbangan ringan, kawalan penyegerakan berbilang pemacu pintar dan sistem pengangkutan yang boleh dipercayai tinggi mestilah menjadi keperluan teknikal teras untuk menangani cabaran seperti kuasa tanpa beban yang tinggi, permulaan beban berat yang sukar dan haus yang dipercepatkan.
Masa siaran: 19 Dis-2025
