meccanismo di sollevamento

Quando parlano di "meccanismo di sollevamento", molte persone immaginano immediatamente un semplice tamburo di un verricello con una fune. Questa, ovviamente, è la base, ma in realtà, in una miniera o in una miniera, tutto è molto più complesso e capriccioso. L’errore principale è considerarlo un nodo isolato. Questo, infatti, è il centro nevralgico dell'intero impianto di sollevamento, dove convergono meccanica, dinamica, elettronica e, soprattutto, sicurezza umana. Per molto tempo ho pensato che la cosa principale fosse la forza di trazione, finché non ho riscontrato problemi nel controllo della discesa a grandi profondità, quando l'inerzia del carico comincia a dettare le sue condizioni al meccanismo.

Il design non è solo un disegno

Se prendiamo un classico argano da miniera, il cuore è un tamburo o una puleggia a frizione. Ma c'è una cosa che raramente viene presa in considerazione al primo incontro: l'impianto frenante è di fondamentale importanza. Non di tipo emergenziale, ma di tipo operativo e normativo. Abbiamo avuto un caso in una delle vecchie miniere di Kuzbass: il meccanismo sembrava funzionare correttamente, i motori erano potenti, ma la discesa non era fluida. Il carico "beccava", le corde subivano carichi dinamici non necessari. Il problema si è rivelato essere un sistema di controllo del freno idraulico obsoleto che non riusciva a tenere il passo con i segnali dei sensori di velocità. Ho dovuto non solo cambiare l'hardware, ma anche riprogrammare l'unità di controllo, che, diciamo, non era la soluzione più ovvia.

Esperienza degna di nota quiSocietà LONGI. Il loro sito web https://www.ljmagnet.ru mostra che sono nati da una profonda comprensione di tali connessioni sistemiche. Non si limitano a produrre attrezzature, ma, a quanto pare, hanno attraversato colli di bottiglia simili. Il loro approccio allo sviluppo delle attrezzature minerarie, a giudicare dalla descrizione, si basa sull'integrazione di meccanica e sistemi elettromagnetici, che per i modernimeccanismo di sollevamento- è già una necessità, non un'opzione. I freni e le frizioni elettromagnetici su cui stanno lavorando riguardano proprio il controllo di precisione, cosa che non può essere ottenuta con l’idraulica pura del secolo scorso.

Un'altra sfumatura che si acquisisce solo con l'esperienza è il ruolo della corda. Non viene selezionato semplicemente in base alla sua resistenza alla rottura. La rigidità, il design (tipo di tessitura) e persino il metodo di lubrificazione influiscono sul modo in cui si adatterà al tamburo e su come si consumerà. Una selezione errata della corda può annullare i vantaggi della corda più avanzatameccanismo di sollevamento. Ho visto come, dopo un mese, sulla nuova installazione, sulla superficie del tamburo apparivano delle "spine di pesce", tutto a causa della discrepanza tra la flessibilità della fune e il raggio di corsa. I produttori di macchinari spesso trascurano questo aspetto, scaricando la responsabilità sul fornitore di funi.

Elettrici e di controllo: dove nascono i problemi

Un azionamento moderno è quasi sempre un motore elettrico con convertitore di frequenza. E qui si trovano molte insidie. Un convertitore non significa solo "girare più velocemente o più lentamente". Deve fornire un determinato profilo di velocità, soprattutto nelle zone finali, e mantenere la coppia durante l'abbassamento di un carico pesante, operando in modalità di recupero. Uno dei compiti più difficili è garantire il funzionamento sincrono di più motori sullo stesso albero. La minima variazione nelle caratteristiche dei convertitori - compaiono vibrazioni torsionali parassite che "divorano" il cambio.

Una volta abbiamo installato un sistema di un noto marchio europeo. Il meccanismo è ottimo, ma il software di controllo era troppo 'chiuso'. Quando è stato necessario adattare la logica alle condizioni locali (ad esempio, per modificare l'algoritmo operativo quando si cambiano i salti), si è scoperto che ciò era quasi impossibile senza il produttore. E i suoi specialisti sono a migliaia di chilometri di distanza. Rimasero lì per una settimana a causa di una configurazione generalmente banale. Successivamente ho iniziato a cercare soluzioni che garantissero flessibilità. Qui aLONGI, ad esempio, a giudicare dalla portata della produzione (4.000 attrezzature all'anno) e dall'attenzione allo sviluppo, devono comprendere l'importanza dell'adattabilità dei sistemi per le diverse miniere. La loro collocazione a Fushun, in una grande area industriale, significa sicuramente lavorare a stretto contatto con operatori reali, e non limitarsi ad assemblare da cataloghi.

La diagnostica è una storia diversa. In precedenza, il meccanico ascoltava il suono e percepiva la temperatura del cuscinetto. Ora abbiamo bisogno di un intero complesso di sensori: vibrazione, temperatura, gioco dei freni, controllo ultrasonico delle corde. E la cosa principale è che queste informazioni non vengono solo visualizzate sullo schermo, ma vengono analizzate e prevedono l'usura. Senza questo servizio predittivo, nessuno, anche il più affidabilemeccanismo di sollevamento, è una lotteria.

La sicurezza non è un sistema, ma una cultura

Si possono installare dieci livelli di protezione, ma se il personale non ne capisce la logica, prima o poi si troverà il modo di aggirarli 'per velocizzare il lavoro'. Dispositivi di controllo della salita, limitatori di velocità, freni di emergenza: tutto questo deve essere duplicato e, ciò che è importante, testato regolarmente in condizioni di lavoro e non solo "su un pezzo di carta". Il peggior nemico qui è la routine. Quando tutto funziona giorno dopo giorno, la vigilanza diventa noiosa.

Ricordo come in un'impresa il sensore di posizione della gabbia principale fallì. Quello di riserva funzionava, ma a causa dello scarso contatto nella morsettiera (banale umidità e ossidazione), il segnale arrivava in ritardo. Il meccanismo si è fermato, ma già al massimo, con un sovraccarico. Dopo l'incidente, l'intero sistema è stato rivisto non a livello di "sostituzione del sensore", ma a livello di instradamento dei cavi, tipi di connettori e programma di pulizia dei contatti. Si tratta della questione di quale sicurezzameccanismo di sollevamento- si tratta per il 30% di attrezzatura e per il 70% di manutenzione e comprensione da parte di tutti i livelli.

È interessante notare come i grandi produttori comeSocietà LONGI, con i suoi oltre 1.200 dipendenti (di cui oltre il 60% con istruzione universitaria), si avvicinano a questo. Sicuramente non si limitano a vendere una “scatola di hardware”, ma prescrivono regolamenti e conducono corsi di formazione. Perché le apparecchiature prodotte da un'azienda con quasi 30 anni di storia (dal 1993) non possono avere una reputazione costruita su altro che sull'affidabilità nel funzionamento reale, e non ideale.

Integrazione nel complesso: l'aumento è solo la punta dell'iceberg

Meccanismo di sollevamentonon funziona da solo. È legato al sistema di carico e scarico dei cassonetti o delle gabbie, all'alimentazione elettrica e al dispacciamento. I problemi spesso iniziano agli incroci. Ad esempio, il sistema di controllo del meccanismo dà il comando di 'avvio', ma il sistema di caricamento non ha ancora dato il segnale di completamento. O viceversa. È necessario un profondo blocco reciproco. Una volta abbiamo integrato un nuovo meccanismo con un vecchio sistema di controllo del cassone ribaltabile. Abbiamo dovuto installare un controller PLC intermedio, che “traducesse” i protocolli di comunicazione tra i sistemi. Un collegamento aggiuntivo è un ulteriore punto di potenziale fallimento.

L'ideale è quando l'intero complesso, dal basso alla superficie, è concepito come un tutt'uno. È qui che è importante la competenza di un'azienda a servizio completo. A giudicare dalla descrizioneLONGIEssendo un'azienda che “principalmente progetta e produce”, hanno il potenziale per una visione così olistica. Un'area di 140.000 m2 non è solo officina, è un'opportunità per assemblare e testare grandi unità assemblate, simulando la loro interazione.

Un altro punto è la manutenibilità. Il design dovrebbe consentire di sostituire rapidamente i componenti più usurati senza smontarli completamente. A volte il design bello e compatto del meccanismo rende difficile l'accesso allo stesso disco freno. Nelle condizioni sul campo, quando il tempo stringe, questo è fondamentale. Un buon produttore si consulterà sempre con gli addetti alla manutenzione prima di chiudere la struttura.

Uno sguardo al futuro: cosa cambia e cosa resta eterno

Oggigiorno si parla molto di digitalizzazione e di miniere intelligenti. Permeccanismo di sollevamentociò significa passare dalla manutenzione preventiva alla manutenzione predittiva vera e propria. I dati del sensore verranno inseriti in un gemello digitale che prevederà la vita rimanente di un cuscinetto o di una fune. Ma le basi - la fisica dei processi, la meccanica dell'attrito, la resistenza dei materiali - rimangono invariate. L'intelligenza artificiale non sostituirà la necessità di un calcolo competente dei carichi e di un assemblaggio di alta qualità.

Una direzione che sembra promettente è quella dei sistemi di sollevamento senza fune, ad esempio con azionamento lineare. Ma la loro attuazione dipende non solo dalla tecnologia, ma anche dal conservatorismo del settore e dai colossali costi di capitale necessari per riattrezzare i pozzi esistenti. Per ora, il miglioramento evolutivo dei sistemi di corda classici è un percorso più realistico.

In definitiva, il successo di chiunquemeccanismo di sollevamentonon è determinato dai dati del passaporto, ma da anni di lavoro senza problemi nelle profondità della miniera. E questo successo consiste in tre cose: una progettazione competente, che tenga conto delle realtà operative, la qualità della produzione di ciascuna parte e, soprattutto, trattandola come un organismo vivente che richiede non solo manutenzione, ma comprensione. Le aziende che hanno attraversato questo percorso di lunga pratica, apprezzano lo stessoSocietà LONGI, probabilmente lo sai meglio di molti. La loro storia dal 1993 è essenzialmente una storia di adattamento ai rigori del vero mining.