Materjalide eraldamine on enamikus salvestustehnoloogiates loomupärane probleem. Kui nõudlus kvaliteetsete toodete järele suureneb, muutub aktsiate eraldamise probleem teravamaks.
Nagu me kõik teame, on teleskoopilised radiaalkorvi konveierid virna eraldamiseks kõige tõhusam lahendus. Nad saavad luua inventari kihtides, iga kiht koosneb paljudest materjalidest. Sel viisil varude loomiseks peab konveier töötama peaaegu pidevalt. Ehkki teleskoopsete konveierite liikumist tuleb käsitsi juhtida, on automatiseerimine vaieldamatult kõige tõhusam juhtimisviis.
Automaatseid sissetõmmatavaid konveiereid saab programmeerida, et luua erineva suurusega, kuju ja konfiguratsiooniga kohandatud varusid. See praktiliselt piiramatu paindlikkus võib parandada üldist tööefektiivsust ja pakkuda kvaliteetseid tooteid.
Töövõtjad kulutavad igal aastal miljoneid dollareid, tootdes koondatud tooteid mitmesuguste rakenduste jaoks. Kõige populaarsemad rakendused hõlmavad põhimaterjale, asfalt ja betooni.
Nende rakenduste jaoks toodete loomise protsess on keeruline ja kallis. Kergemad spetsifikatsioonid ja tolerantsid tähendavad, et toote kvaliteedi tähtsus on üha olulisem.
Lõppkokkuvõttes eemaldatakse materjal varudest ja veetakse kohta, kuhu see lisatakse alamklassi, asfaldi või betooni.
Tüüpimiseks, lõhkamiseks, purustamiseks ja linastamiseks vajalikud seadmed on väga kallid. Täpsemad seadmed võivad aga vastavalt spetsifikatsioonile pidevalt täitematerjali toota. Varud võivad tunduda integreeritud tootmise triviaalse osana, kuid kui seda tehakse valesti, võib see tulemuseks saada toote, mis vastab suurepäraselt spetsifikatsioonile, mitte vastata spetsifikatsioonile. See tähendab, et valede salvestusmeetodite kasutamine võib põhjustada osa kvaliteetse toote loomise kuludest.
Ehkki toote varude paigutamine võib selle kvaliteeti kahjustada, on varud kogu tootmisprotsessi oluline osa. See on salvestusmeetod, mis tagab materjali kättesaadavuse. Tootmise määr erineb sageli antud rakenduse jaoks vajaliku toote määrast ja varud aitavad erinevust korvata.
Inventar annab töövõtjatele ka piisavalt ladustamisruumi, et reageerida tõhusale turunõudlusele. Ladustamise eeliste tõttu on see alati kogu tootmisprotsessi oluline osa. Seetõttu peavad tootjad pidevalt parandama oma ladustamistehnoloogiaid, et vähendada ladustamisega seotud riske.
Selle artikli peateemaks on isolatsioon. Segregatsioon on määratletud kui “materjali eraldamine vastavalt osakeste suurusele”. Erinevad täitematerjalide rakendused nõuavad väga spetsiifilisi ja ühtlast materjali hindeid. Segregatsioon põhjustab toote sortide liigseid erinevusi.
Eraldamine võib pärast toote purustamist, sõelumist ja segamist korraliku gradatsiooni jaoks toimuda praktiliselt kõikjal tootmisprotsessis.
Esimene koht, kus segregatsioon võib tekkida, on inventaris (vt joonis 1). Kui materjal on inventuuri paigutatud, võetakse see lõpuks ringlusse ja toimetatakse selle kasutamise kohta.
Teine koht, kus eraldamine võib toimuda, on töötlemise ja transpordi ajal. Kui asfalt- või betoontaime kohas asetatakse täitematerjal punkritesse ja/või hoiukastidesse, millest toodet võetakse ja kasutatakse.
Eraldamine toimub ka silode ja silode täitmisel ja tühjendamisel. Segregatsioon võib tekkida ka lõpliku segu maanteele või muule pinnale pärast täitematerjali segamist asfaldi või betooniseguga.
Homogeenne agregaat on kõrgekvaliteedilise asfaldi või betooni tootmiseks hädavajalik. Elatatava agregaadi gradatsiooni kõikumised muudavad vastuvõetava asfaldi või betooni saamiseks praktiliselt võimatuks.
Antud kaalu väiksematel osakestel on suurem kogupind kui sama raskusega suuremad osakesed. See tekitab probleeme agregaatide ühendamisel asfaltiks või betoonisegudeks. Kui täitematerjalide trahvide protsent on liiga kõrge, puudub mört või bituumen ja segu on liiga paks. Kui agregaadis olevate jämedate osakeste protsent on liiga kõrge, siis on liigne mört või bituumen ja segu konsistents on liiga õhuke. Eraldatud täitematerjalidest ehitatud teed on halva konstruktsiooni terviklikkuse ja nende eluiga on lõpuks madalam kui korralikult eraldatud toodetest ehitatud teed.
Paljud tegurid viivad varude eraldamiseni. Kuna enamik inventari loob konveierilinte, on oluline mõista konveierilintide loomulikku mõju materiaalse sortimisele.
Kui vöö liigutab materjali konveierilindi kohal, põrkub vöö pisut, kui see veereb üle tühikäigu rihmaratta. Selle põhjuseks on iga tühikäigul oleva rihmaratta vaheline vöö kerge lõtv. See liikumine põhjustab väiksemate osakeste settimise materjali ristlõike põhja. Jämeraterade kattumine hoiab neid ülaosas.
Niipea kui materjal jõuab konveierilindi tühjendusratta, eraldatakse see juba osaliselt ülaosas olevast suuremast materjalist ja allosas väiksemast materjalist. Kui materjal hakkab liikuma mööda tühjendusratta kõverat, liiguvad ülemised (välimised) osakesed suurema kiirusega kui alumised (sisemised) osakesed. See kiiruse erinevus põhjustab suuremate osakeste liikumise konveierist enne virna alla kukkumist, samal ajal kui väiksemad osakesed jäävad konveieri kõrvale.
Samuti on tõenäolisem, et väikesed osakesed kleepuvad konveierilindi külge ja neid ei lasta enne, kui konveierilint jätkub väljalaskerattal. Selle tulemuseks on rohkem peeneid osakesi, mis liiguvad tagasi virna esiosa poole.
Kui materjal kukub virnale, on suurematel osakestel rohkem hoogu kui väiksematel osakestel. See põhjustab jämeda materjali liikumist kergemini kui peen materjal. Mis tahes suure või väikese materjali, mis jookseb virna küljelt alla, nimetatakse lekkeks.
Lekked on varude eraldamise üks peamisi põhjuseid ja neid tuleks igal võimalusel vältida. Kuna lekke hakkab riknemise nõlva alla veerema, kipuvad suuremad osakesed kogu kalde pikkust alla keerama, samal ajal kui peenema materjal kipub settima saali külgedele. Järelikult, kui leke kuke külgedele kulgeb, jääb üha vähem peeneid osakesi.
Kui materjal ulatub vaia alumise servani või varbani, koosneb see peamiselt suurematest osakestest. Lekked põhjustavad olulist segregatsiooni, mis on aktsiate sektsioonis nähtav. Hunniku välimine varvas koosneb jämedamast materjalist, sise- ja ülemine vaia aga peenemast materjalist.
Osakeste kuju aitab kaasa ka kõrvaltoimetele. Sujuvad või ümarad osakesed veerevad virna kalle alla kui peened osakesed, mis on tavaliselt ruudukujulised. Piiride ületamine võib põhjustada ka materjali kahjustusi. Kui osakesed veerevad hunniku ühe külje alla, hõõruvad nad üksteist. See kulumine põhjustab osa osakeste lagunemist väiksemate suurusteni.
Tuul on veel üks isolatsiooni põhjus. Pärast seda, kui materjal lahkub konveierilindist ja hakkab virna kukkuma, mõjutab tuul erineva suurusega osakeste liikumise trajektoori. Tuul mõjutab suurt mõju õrnadele materjalidele. Selle põhjuseks on asjaolu, et väiksemate osakeste pindala ja massi suhe on suurem kui suuremate osakeste suhe.
Varude lõhestamise tõenäosus võib varieeruda sõltuvalt lao materjali tüübist. Kõige olulisem tegur segregatsiooniga on osakeste suuruse muutumise aste materjalis. Suurem osakeste suuruse variatsiooniga materjalidel on ladustamise ajal suurem segregatsioon. Üldine rusikareegel on see, et kui osakeste suurima suurus osakeste suurus ületab 2: 1, võib paketi segregatsiooniga probleeme olla. Teisest küljest, kui osakeste suuruse suhe on väiksem kui 2: 1, on mahu segregatsioon minimaalne.
Näiteks võivad ladustamise ajal ladustada alammaterjalid, mis sisaldavad osakesi kuni 200 võrgusilma. Selliste esemete nagu pestud kivi hoidmisel on isolatsioon triviaalne. Kuna suurem osa liivast on märg, on sageli võimalik liiva salvestada ilma probleeme eraldamata. Niiskus põhjustab osakeste kokku kleepumist, vältides eraldamist.
Kui toodet hoitakse, on eraldatust mõnikord võimatu ära hoida. Valmis vaia välisserv koosneb peamiselt jämedast materjalist, samas kui hunniku sisemus sisaldab suuremat peene materjali kontsentratsiooni. Kui võtta materjali selliste vaiade lõpust, on materjali segamiseks vaja võtta kühve erinevatest kohtadest. Kui võtate materjali ainult virna esi- või tagaosast, saate kas kogu jämeda materjali või kogu peene materjali.
Samuti on veoautode laadimisel võimalusi täiendavaks isolatsiooniks. On oluline, et kasutatud meetod ei põhjusta ülevoolu. Laadige esmalt veoki esiosa, seejärel taga ja lõpuks keskel. See minimeerib veoauto sees ülekoormamise mõju.
Jaotusejärgsed käitlemise lähenemisviisid on kasulikud, kuid eesmärk peaks olema karantiinide ennetamine või minimeerimine varude loomise ajal. Kasulikud viisid eraldatuse vältimiseks hõlmab järgmist:
Veokile virnastades peaks see leke minimeerimiseks korralikult eraldi virnadesse virnastama. Materjal tuleks laaduri abil kokku virnastada, tõstes ämbri kõrgusele ja prügilale, mis segab materjali. Kui laadur peab materjali liigutama ja purustama, ärge proovige ehitada suuri vaiasid.
Kihtide ehitamine võib segregatsiooni minimeerida. Seda tüüpi ladu saab ehitada buldooseriga. Kui materjal tarnitakse õue, peab buldooser materjali lükkama kaldus kihti. Kui virn on ehitatud konveierilindiga, peab buldooser materjali suruma horisontaalkihi. Igal juhul tuleb olla ettevaatlik, et mitte suruda materjali üle vaia serva. See võib põhjustada ülevoolu, mis on eraldamise üks peamisi põhjuseid.
Buldooseritega virnastamisel on mitmeid puudusi. Kaks olulist riski on toodete halvenemine ja saastumine. Tootel pidevalt töötavad rasked seadmed kompaktsevad ja purustavad materjali. Selle meetodi kasutamisel peavad tootjad olema ettevaatlikud, et mitte toodet üle lammutada, et leevendada eraldusprobleeme. Nõutav lisatöö ja seadmed muudavad selle meetodi sageli liiga kulukaks ning tootjad peavad töötlemise ajal eraldama.
Radiaalsed virnastamiskonveierid aitavad eraldamise mõju minimeerida. Varude kogunedes liigub konveier radiaalselt vasakule ja paremale. Kui konveier liigub radiaalselt, kaetakse virnade otsad, tavaliselt jämeda materjali, peene materjaliga. Esi- ja tagumised sõrmed on endiselt karedad, kuid hunnik on rohkem segatud kui koonuste hunnik.
Materjali kõrguse ja vaba languse vahel on otsene seos ning tekkiva segregatsiooni astme vahel. Kui kõrgus suureneb ja langeva materjali trajektoor laieneb, suureneb peene ja jämeda materjali eraldamine. Nii et muutuvad kõrgusega konveierid on veel üks viis segregatsiooni vähendamiseks. Esialgses etapis peaks konveier olema madalaimas asendis. Kaugus pea rihmarattast peab alati olema võimalikult lühike.
Konveierilindist vabastamine virnale on veel üks põhjus eraldamiseks. Kivi trepid minimeerivad segregatsiooni, kõrvaldades vabalt langeva materjali. Kivitrepp on konstruktsioon, mis võimaldab materjalil voolata astmeid vaiadele. See on efektiivne, kuid sellel on piiratud rakendamine.
Tuule põhjustatud eraldamist saab minimeerida teleskoopiliste languste abil. Konveieri tühjenduskestadel teleskoopilised kelkud, ulatudes keerlemisest virnani, kaitsevad tuule eest ja piiravad selle mõju. Nõuetekohaselt konstrueerimise korral võib see piirata ka materjali vaba langust.
Nagu varem mainitud, on enne tühjenduspunkti jõudmist konveierilindil juba isolatsioon. Lisaks, kui materjal lahkub konveierilindist, toimub täiendav segregatsioon. Selle materjali remiksimiseks saab tühjenduspunkti paigaldada mõlaratta. Pöörlevatel ratastel on tiivad või aerud, mis läbivad ja segavad materjali teed. See vähendab segregatsiooni, kuid materjali lagunemine ei pruugi olla vastuvõetav.
Eraldamine võib hõlmata märkimisväärseid kulusid. Varud, mis ei vasta spetsifikatsioonidele, võib põhjustada karistusi või kogu inventari tagasilükkamist. Kui töökohale tarnitakse mittevastavat materjali, võivad trahvid ületada 0,75 dollarit tonni kohta. Halva kvaliteediga vaiade rehabiliteerimise töö- ja varustuskulud on sageli liiga suured. Buldooseri ja operaatoriga lao ehitamise tunnikulud on kõrgemad kui automaatse teleskoopikonveieri maksumus ning materjal võib korraliku sorteerimise säilitamiseks laguneda või saastuda. See vähendab toote väärtust. Lisaks, kui mittetootmisülesannete jaoks kasutatakse selliseid seadmeid nagu buldooserit, on seadmete kasutamisega seotud alternatiivkulud, kui see tootmisülesannete täitmiseks kasutati.
Varude loomisel rakendustes, kus isolatsioon võib olla probleemiks, võib isolatsiooni mõju minimeerimiseks kasutada veel ühte lähenemisviisi. See hõlmab kihtide virnastamist, kus iga kiht koosneb virnade seeriast.
Kinu sektsioonis näidatakse iga virna miniatuurseks virnaks. Jagamine toimub ikkagi iga üksikhunnikul samade mõjude tõttu. Siiski korratakse isoleerimismustrit sagedamini kogu vaia ristlõike jooksul. Väidetavalt on sellistel virnadel suurem „jagatud eraldusvõime”, kuna diskreetne gradiendi muster kordab sagedamini väiksemate intervallidega.
Esilaaduriga virnade töötlemisel pole vaja materjale segada, kuna üks kühvel sisaldab mitut virna. Kui virna taastatakse, on üksikud kihid selgelt nähtavad (vt joonis 2).
Korstid saab luua erinevate salvestusmeetodite abil. Üks võimalus on kasutada silla- ja tühjenduskonveierisüsteemi, ehkki see valik sobib ainult statsionaarseteks rakendusteks. Statsionaarsete konveierisüsteemide oluline puudus on see, et nende pikkus on tavaliselt fikseeritud, mis võib põhjustada tuule eraldumist, nagu eespool kirjeldatud.
Teine meetod on teleskoopikonveieri kasutamine. Teleskoopikonveierid pakuvad kõige tõhusamat viisi virnade moodustamiseks ja neid eelistatakse sageli statsionaarsete süsteemide kohal, kuna neid saab vajadusel liigutada, ja paljud on tegelikult mõeldud teele kandmiseks.
Teleskoopikonveierid koosnevad konveieritest (valvekonveierid), mis on paigaldatud sama pikkusega väliskonveieridesse. Tippkonveier võib liikuda lineaarselt piki väliskonveieri pikkust, et muuta mahalaadimise rihmaratta asukohta. Väljalaskeratta kõrgus ja konveieri radiaalne asend on varieeruv.
Lagistamisratta triaksiaalne muutus on hädavajalik kihiliste vaiade loomiseks, mis ületavad segregatsiooni. Trossi vintsisüsteeme kasutatakse tavaliselt söödakonveierite laiendamiseks ja tõmbumiseks. Konveieri radiaalset liikumist saab läbi viia keti- ja ketirattasüsteemi või hüdrauliliselt juhitava planeedi ajami abil. Konveieri kõrgust muudetakse tavaliselt teleskoopiliste alusvankri silindrite laiendamisega. Kõiki neid liigutusi tuleb juhtida, et automaatselt luua mitmekihilisi vaiasid.
Teleskoopikonveieritel on mehhanism mitmekihiliste virnade loomiseks. Iga kihi sügavuse minimeerimine aitab eraldumist piirata. See nõuab konveierilt liikumist, kui inventuur koguneb. Vajadus pideva liikumise järele on vajalik teleskoopsete konveierite automatiseerimiseks. On mitmeid erinevaid automatiseerimismeetodeid, millest mõned on odavamad, kuid neil on olulised piirangud, teised aga täielikult programmeeritavad ja pakuvad varude loomisel suuremat paindlikkust.
Kui konveier hakkab materjali kogunema, liigub see materjali transportimise ajal radiaalselt. Konveier liigub, kuni konveieri võllile paigaldatud piirlüliti käivitatakse piki radiaalset rada. Päästik asetatakse sõltuvalt kaare pikkusest, mida operaator soovib, et konveierilint liiguks. Sel hetkel ulatub konveier etteantud kaugusele ja hakkab liikuma teises suunas. See protsess jätkub seni, kuni Stringeri konveier on laiendatud maksimaalse pikenduseni ja esimene kiht on lõpule viidud.
Kui teine ​​tase on üles ehitatud, hakkab ots oma maksimaalsest pikendusest tagasi minema, liikudes radiaalselt ja tõmbudes kaarepiirkonnale. Ehitage kihid, kuni tugirattale paigaldatud kallutuslüliti aktiveeritakse hunnik.
Konveier tõuseb komplekti kaugusest üles ja alustab teist lifti. Iga tõstja võib koosneda mitmest kihist, sõltuvalt materjali kiirusest. Teine lift sarnaneb esimesega ja nii edasi, kuni kogu hunnik on ehitatud. Suur osa saadud hunnikust on isoleeritud, kuid iga hunniku servades on ülevoolu. Selle põhjuseks on asjaolu, et konveierilindid ei saa automaatselt reguleerida piirlülitite asukohta ega nende käivitamiseks kasutatud objekte. Tõmbamispiiri lüliti tuleb reguleerida nii, et ületus ei maetaks konveieri võlli.