|
Rozwój metody badania linek stalowych taśm przenośnikowych |
|
|
|
|
Rozwój metody badania linek stalowych taśm przenośnikowych Autorzy: J. Kwaśniewski, T. Machula
Przenośniki taśmowe, zwane również taśmociągami, zaliczane są do cięgnowych urządzeń transportowych pracujących w sposób ciągły. Zwykle zadaniem tych obiektów technicznych jest transport materiałów drobnych oraz sypkich. Wykorzystywane są głównie w kopalniach podziemnych a także odkrywkowych, jak również w budownictwie, czy wreszcie w magazynach, oraz liniach produkcyjnych. Cechą tych urządzeń jest to, że urobek czy ładunek jest transportowany na powierzchni taśmy o specjalnej budowie, względem której materiał przenoszony pozostaje nieruchomy. Przenośniki ze względu na rodzaj zastosowanej taśmy możemy podzielić na urządzenie z taśmą stalowo-gumową oraz taką, gdzie rdzeń stanowi tkanina. Jednak w tym artykule szczególną uwagę poświęcono pierwszemu rodzajowi taśm z zawulkanizowanymi linkami stalowymi, który odgrywa kluczową rolę w przemyśle wydobywczym. Taśmy przenośnikowe, jak każdy produkt wytworzony przez człowieka, posiadają swoją określoną trwałość. Zależy ona między innymi od poziomu technologii produkcji oraz od warunków jej eksploatacji. Obecnie produkowane taśmy, według rozpoznań prowadzonych przez producentów, mają okres gwarantowanej jakości przez około 3-6 lat. Jednak wiele czynników, takich jak na przykład dbałość ze strony użytkownika, częste kontrole stanu technicznego przedłużają ten okres do kilkunastu lat. Natomiast nieprzestrzeganie podstawowych zasad związanych z eksploatacją może doprowadzić do znacznego skrócenia trwałości taśmy w wyniku powstałych uszkodzeń . Dlatego też zasadniczą kwestią związaną z bezpiecznym funkcjonowaniem urządzenia są badania mające na celu zdiagnozowanie stanu technicznego tych obiektów. Częste wizualne kontrolowanie długich taśm jest niepraktyczne, a pewien rodzaj uszkodzeń jest trudny do wykrycia metodą wizualną. Dlatego też konieczne stało się zastosowanie metody magnetycznej do kontrolowania i diagnozowania zjawisk zachodzących wewnątrz taśmy, a w szczególności połączeń linek oraz ich stanu technicznego. Na skutek ciągłej eksploatacji urządzenia wielokrotnie zdarzają się uszkodzenia, które wpływają w znaczący sposób na żywotność takiej taśmy. Spadający na taśmę urobek w postaci większych brył powoduje przecięcia wkładek gumowych, a niejednokrotnie również uszkodzenie zawulkanizowanych wewnątrz linek stalowych. Obecnie coraz więcej problemów w diagnozowaniu taśm dostarczają nam nowe konstrukcje taśm, zwłaszcza te z tzw. „brokerami”, czyli stalowymi wzmocnieniami umieszczonymi tuż nad linkami, wykonanymi najczęściej w postaci stalowej siatki typu Fleximat lub też w postaci linek o mniejszej średnicy. Ze względu na podniesienie niezawodności pracy systemów przenośnikowych koniecznym staje się diagnozowanie taśm w krótkich odstępach czasu, ustrzegając się tym samym poważniejszych awarii i przestojów związanych z zerwaniem taśmy. Wystąpienie takich zdarzeń powoduje ogromne straty fi nansowe dla przedsiębiorstw związanych z przestojem a także naprawą lub wymianą uszkodzonej taśmy. Obecnie jedna z najbardziej zaawansowanych metod jest defektoskopia magnetyczna, która pozawala na ocenę stanu linek w trakcie normalnej eksploatacji a uzyskiwane wyniki badań gwarantują jej pełną użyteczność. Takie badania prowadzone są przez pracowników Katedry Transportu Linowego, Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W procesie diagnozowania zaistniała możliwość identyfi kacji uszkodzeń taśm takich jak złomy zmęczeniowe drutów, przerwanie ciągłości splotek, wady fabryczne, zużycie korozyjne odspojonych linek i obserwację połączeń taśmy. Identyfi kacja tych wad i uszkodzeń umożliwia eliminację zużytych fragmentów taśmy oraz ich naprawę. Ocena stanu taśm przenośnikowych z linkami stalowymi za pomocą głowicy pomiarowej sprzężonej z defektografem umożliwia ilościową interpretację wielkości ubytku przekroju nośnego linek. Pomimo, że badania magnetyczne taśm przenośnikowych z linkami stalowymi są wykonywane od kilkunastu lat, problem ilościowej ich oceny bezpieczeństwa nie jest do końca rozwiązany. Dla jedno233 znacznej i dokładnej interpretacji wyników zrodziła się koncepcja zamodelowania wszystkich możliwych uszkodzeń, jakie mogą wystąpić w linkach podczas eksploatacji. Jednakże ze względu na zbliżony kształt otrzymanego sygnału pochodzącego od różnych modeli uszkodzeń, konieczna jest gruntowna zmiana właściwości metrologicznych aparatury. Ma to zastosowanie zwłaszcza dla taśm przenośnikowych z „brokerami”, które wywołując zaburzenie pola magnetycznego w głowicy, utrudniają a wręcz często uniemożliwiają prawidłową interpretację występujących w linkach stalowych zmian ich stanu technicznego. W artykule przedstawiono analizę obwodu magnetycznego głowicy i jej model matematyczny. Z wykorzystaniem tego modelu matematycznego opracowano prototyp obwodu magnetycznego głowicy pomiarowej, która znalazła zastosowanie w badaniu przenośników posiadających wzmocnienia w postaci siatki stalowej. |