Odvajanje materijala je inherentan problem u većini tehnologija skladištenja.Kako potražnja za kvalitetnijim proizvodima raste, problem izolacije zaliha postaje sve akutniji.
Kao što svi znamo, teleskopski radijalni transporteri snopa najučinkovitije su rješenje za odvajanje snopa.Mogu stvarati inventar u slojevima, svaki sloj se sastoji od određenog broja materijala.Za stvaranje zaliha na ovaj način, pokretna traka mora raditi gotovo neprekidno.Dok se kretanje teleskopskih transportera mora ručno kontrolirati, automatizacija je daleko najučinkovitija metoda upravljanja.
Automatski uvlačivi transporteri mogu se programirati za stvaranje prilagođenog inventara u različitim veličinama, oblicima i konfiguracijama.Ova gotovo neograničena fleksibilnost može poboljšati ukupnu operativnu učinkovitost i isporučiti proizvode više kvalitete.
Izvođači troše milijune dolara svake godine na proizvodnju agregiranih proizvoda za široku paletu aplikacija.Najpopularnije primjene uključuju osnovne materijale, asfalt i beton.
Proces stvaranja proizvoda za ove primjene je složen i skup.Strože specifikacije i tolerancije znače da važnost kvalitete proizvoda postaje sve važnija.
Naposljetku, materijal se uklanja iz zaliha i transportira do mjesta gdje će biti ugrađen u podlogu, asfalt ili beton.
Oprema potrebna za skidanje, miniranje, drobljenje i prosijavanje vrlo je skupa.Međutim, napredna oprema može dosljedno proizvoditi agregat prema specifikaciji.Inventar se može činiti kao trivijalan dio integrirane proizvodnje, ali ako se izvrši pogrešno, može rezultirati proizvodom koji je savršeno usklađen sa specifikacijom, a ne zadovoljava specifikaciju.To znači da korištenje pogrešnih metoda skladištenja može rezultirati gubitkom dijela troškova stvaranja kvalitetnog proizvoda.
Iako stavljanje proizvoda u zalihe može ugroziti njegovu kvalitetu, zalihe su važan dio cjelokupnog procesa proizvodnje.To je način skladištenja koji osigurava dostupnost građe.Stopa proizvodnje često se razlikuje od stope proizvoda potrebne za određenu primjenu, a zalihe pomažu nadoknaditi razliku.
Inventar također daje izvođačima dovoljno skladišnog prostora da učinkovito odgovore na fluktuirajuću potražnju na tržištu.Zbog prednosti koje pruža skladištenje, ono će uvijek biti važan dio cjelokupnog procesa proizvodnje.Stoga proizvođači moraju stalno poboljšavati svoje tehnologije skladištenja kako bi smanjili rizike povezane sa skladištenjem.
Glavna tema ovog članka je izolacija.Segregacija se definira kao "odvajanje materijala prema veličini čestica".Različite primjene agregata zahtijevaju vrlo specifične i ujednačene kvalitete materijala.Segregacija dovodi do prevelikih razlika u sortama proizvoda.
Odvajanje se može dogoditi gotovo bilo gdje u procesu proizvodnje agregata nakon što je proizvod zdrobljen, prosijan i izmiješan do odgovarajuće gradacije.
Prvo mjesto gdje može doći do segregacije je inventar (vidi sliku 1).Nakon što se materijal stavi u inventar, na kraju će se reciklirati i dostaviti na mjesto gdje će se koristiti.
Drugo mjesto gdje može doći do odvajanja je tijekom obrade i transporta.Kada dođe na mjesto tvornice asfalta ili betona, agregat se stavlja u spremnike i/ili spremnike iz kojih se proizvod uzima i koristi.
Do odvajanja dolazi i kod punjenja i pražnjenja silosa i silosa.Do segregacije može doći i tijekom nanošenja završne mješavine na cestu ili drugu površinu nakon što je agregat umiješan u asfaltnu ili betonsku mješavinu.
Homogeni agregat neophodan je za proizvodnju visokokvalitetnog asfalta ili betona.Fluktuacije u graduaciji odvojivog agregata čine praktički nemogućim dobivanje prihvatljivog asfalta ili betona.
Manje čestice određene težine imaju veću ukupnu površinu od većih čestica iste težine.To stvara probleme kod spajanja agregata u asfaltne ili betonske smjese.Ako je postotak sitnih čestica u agregatu previsok, doći će do nedostatka morta ili bitumena i smjesa će biti pregusta.Ako je postotak grubih čestica u agregatu previsok, doći će do viška morta ili bitumena, a konzistencija smjese će biti pretjerano rijetka.Ceste izgrađene od odvojenih agregata imaju loš strukturni integritet i na kraju će imati niži očekivani životni vijek od cesta izgrađenih od pravilno odvojenih proizvoda.
Mnogi čimbenici dovode do razdvajanja dionica.Budući da se većina inventara stvara pomoću pokretnih traka, važno je razumjeti inherentni utjecaj pokretnih traka na razvrstavanje materijala.
Dok remen pomiče materijal preko pokretne trake, remen lagano poskakuje dok se kotrlja preko pomoćne remenice.To je zbog male labavosti remena između svake remenice.Ovo kretanje uzrokuje taloženje manjih čestica na dnu poprečnog presjeka materijala.Preklapanje grubih zrna drži ih na vrhu.
Čim materijal stigne do kotača za pražnjenje pokretne trake, već je djelomično odvojen od većeg materijala na vrhu i manjeg materijala na dnu.Kada se materijal počne kretati duž krivulje kotača za pražnjenje, gornje (vanjske) čestice kreću se većom brzinom od donjih (unutarnjih) čestica.Ova razlika u brzini zatim uzrokuje da se veće čestice odmaknu od transportera prije nego što padnu na hrpu, dok manje čestice padaju pored transportera.
Također, vjerojatnije je da će se male čestice zalijepiti za pokretnu traku i neće biti izbačene dok se pokretna traka ne nastavi motati na kotaču za pražnjenje.To rezultira s više finih čestica koje se kreću natrag prema prednjem dijelu dimnjaka.
Kada materijal padne na hrpu, veće čestice imaju veći zamah naprijed nego manje čestice.Zbog toga se grubi materijal nastavlja kretati prema dolje lakše nego fini materijal.Svaki materijal, velik ili mali, koji teče niz strane hrpe naziva se izlijevanje.
Prolijevanje je jedan od glavnih uzroka odvajanja zaliha i treba ga izbjegavati kad god je to moguće.Kako se izljev počinje kotrljati niz padinu tla, veće čestice imaju tendenciju da se kotrljaju niz cijelu dužinu padine, dok se finiji materijal nastoji taložiti na stranama tla.Posljedično, kako izlijevanje napreduje niz strane hrpe, sve manje i manje finih čestica ostaje u valovitom materijalu.
Kada materijal dosegne donji rub ili vrh hrpe, sastoji se prvenstveno od većih čestica.Prolijevanje uzrokuje značajnu segregaciju, što je vidljivo u dijelu zaliha.Vanjski vrh hrpe sastoji se od grubljeg materijala, dok se unutarnja i gornja hrpa sastoji od finijeg materijala.
Oblik čestica također doprinosi nuspojavama.Čestice koje su glatke ili okrugle vjerojatnije će se otkotrljati niz kosinu dimnjaka nego fine čestice koje su obično kvadratnog oblika.Prekoračenje ograničenja također može dovesti do oštećenja materijala.Kada se čestice kotrljaju niz jednu stranu hrpe, trljaju se jedna o drugu.Ovo trošenje uzrokovat će razbijanje nekih čestica na manje veličine.
Vjetar je još jedan razlog za izolaciju.Nakon što materijal napusti pokretnu traku i počne padati u hrpu, vjetar utječe na putanju kretanja čestica različitih veličina.Vjetar ima velik utjecaj na osjetljive materijale.To je zato što je omjer površine i mase manjih čestica veći nego kod većih čestica.
Vjerojatnost podjele zaliha može varirati ovisno o vrsti materijala u skladištu.Najvažniji čimbenik u odnosu na segregaciju je stupanj promjene veličine čestica u materijalu.Materijali s većom varijacijom veličine čestica imat će veći stupanj segregacije tijekom skladištenja.Općenito pravilo je da ako omjer najveće i najmanje veličine čestica prelazi 2:1, može doći do problema s odvajanjem pakiranja.S druge strane, ako je omjer veličine čestica manji od 2:1, segregacija volumena je minimalna.
Na primjer, materijali za podlogu koji sadrže čestice do 200 mesh mogu se raslojiti tijekom skladištenja.Međutim, kod skladištenja predmeta kao što je isprani kamen, izolacija će biti trivijalna.Budući da je većina pijeska mokra, često je moguće skladištiti pijesak bez problema s odvajanjem.Vlaga uzrokuje lijepljenje čestica, sprječavajući odvajanje.
Kada se proizvod skladišti, izolaciju je ponekad nemoguće spriječiti.Vanjski rub gotove hrpe sastoji se uglavnom od grubog materijala, dok unutrašnjost hrpe sadrži veću koncentraciju finog materijala.Kod uzimanja materijala s kraja takvih hrpa potrebno je uzimati lopatice s različitih mjesta za miješanje materijala.Ako uzimate materijal samo s prednje ili stražnje strane hrpe, dobit ćete ili sav grubi materijal ili sav fini materijal.
Također postoje mogućnosti za dodatnu izolaciju prilikom utovara kamiona.Važno je da korištena metoda ne uzrokuje prelijevanje.Utovarite prvo prednji dio kamiona, zatim stražnji i na kraju sredinu.To će smanjiti učinke preopterećenja unutar kamiona.
Pristupi rukovanju nakon inventara korisni su, ali cilj bi trebao biti spriječiti ili minimizirati karantene tijekom stvaranja inventara.Korisni načini za sprječavanje izolacije uključuju:
Kada se slaže na kamion, treba ga uredno slagati u zasebne hrpe kako bi se smanjilo prolijevanje.Materijal treba slagati zajedno pomoću utovarivača, podizanjem do pune visine žlice i bacanjem, što će izmiješati materijal.Ako utovarivač mora pomicati i razbijati materijal, ne pokušavajte graditi velike hrpe.
Izrada inventara u slojevima može smanjiti segregaciju.Ova vrsta skladišta može se izgraditi buldožerom.Ako se materijal doprema na dvorište, buldožer mora ugurati materijal u kosi sloj.Ako je dimnjak izgrađen pokretnom trakom, buldožer mora potisnuti materijal u horizontalni sloj.U svakom slučaju treba paziti da se materijal ne gurne preko ruba hrpe.To može dovesti do prelijevanja, što je jedan od glavnih razloga razdvajanja.
Slaganje buldožerima ima brojne nedostatke.Dva značajna rizika su degradacija proizvoda i kontaminacija.Teška oprema koja neprestano radi na proizvodu će zbiti i zgnječiti materijal.Kada koriste ovu metodu, proizvođači moraju paziti da ne pretjerano degradiraju proizvod u pokušaju da ublaže probleme s odvajanjem.Dodatni rad i potrebna oprema često čine ovu metodu preskupom, a proizvođači moraju pribjegavati odvajanju tijekom prerade.
Radijalni transporteri za slaganje pomažu minimizirati utjecaj odvajanja.Kako se zalihe nakupljaju, transporter se pomiče radijalno lijevo i desno.Kako se transporter radijalno pomiče, krajevi hrpe, obično od grubog materijala, bit će prekriveni finim materijalom.Prednji i stražnji prsti i dalje će biti grubi, ali hrpa će biti više izmiješana od hrpe čunjeva.
Postoji izravan odnos između visine i slobodnog pada materijala i stupnja segregacije koji se javlja.Kako se visina povećava i putanja padajućeg materijala širi, dolazi do sve većeg odvajanja finog i grubog materijala.Stoga su transporteri promjenjive visine još jedan način za smanjenje segregacije.U početnoj fazi transporter bi trebao biti u najnižem položaju.Udaljenost do glavne remenice uvijek mora biti što je moguće kraća.
Slobodan pad s pokretne trake na hrpu još je jedan razlog za odvajanje.Kamene stepenice minimaliziraju segregaciju eliminirajući materijal koji slobodno pada.Kameno stubište je struktura koja omogućuje protok materijala niz stepenice na pilote.Učinkovit je, ali ima ograničenu primjenu.
Razdvajanje uzrokovano vjetrom može se svesti na minimum korištenjem teleskopskih žlijebova.Teleskopski kanali na konvejerskim konopcima za pražnjenje, koji se protežu od konopca do dimnjaka, štite od vjetra i ograničavaju njegov udar.Ako je pravilno dizajniran, također može ograničiti slobodan pad materijala.
Kao što je ranije spomenuto, već postoji izolacija na pokretnoj traci prije nego što stigne do točke pražnjenja.Osim toga, kada materijal napusti pokretnu traku, dolazi do daljnje segregacije.Kotač s lopaticama može se postaviti na točku pražnjenja za ponovno miješanje ovog materijala.Rotirajući kotači imaju krila ili lopatice koje prelaze i miješaju putanju materijala.Ovo će minimalizirati odvajanje, ali degradacija materijala možda neće biti prihvatljiva.
Razdvajanje može dovesti do značajnih troškova.Inventar koji ne zadovoljava specifikacije može rezultirati kaznama ili odbijanjem cijelog inventara.Ako se na gradilište isporuči nesukladan materijal, kazne mogu premašiti 0,75 USD po toni.Troškovi rada i opreme za sanaciju pilota loše kvalitete često su previsoki.Trošak po satu izgradnje skladišta s buldožerom i rukovateljem veći je od troška automatskog teleskopskog transportera, a materijal se može razgraditi ili kontaminirati kako bi se održalo pravilno sortiranje.Time se smanjuje vrijednost proizvoda.Nadalje, kada se oprema kao što je buldožer koristi za neproizvodne zadatke, postoji oportunitetni trošak povezan s korištenjem opreme kada je bila kapitalizirana za proizvodne zadatke.
Može se primijeniti još jedan pristup kako bi se smanjio utjecaj izolacije pri stvaranju inventara u aplikacijama gdje izolacija može biti problem.To uključuje slaganje u slojeve, pri čemu se svaki sloj sastoji od niza nizova.
U odjeljku snopa svaki je snop prikazan kao minijaturni snop.Podjela se i dalje događa na svakoj pojedinačnoj hrpi zbog istih učinaka o kojima smo ranije govorili.Međutim, izolacijski uzorak se češće ponavlja preko cijelog presjeka pilota.Kaže se da takvi nizovi imaju veću "razlučivost podijeljenosti" jer se diskretni gradijentni uzorak ponavlja češće u manjim intervalima.
Kada obrađujete hrpe s prednjim utovarivačem, nema potrebe za miješanjem materijala, jer jedna mjerica uključuje nekoliko hrpi.Kada se hrpa obnovi, pojedinačni slojevi su jasno vidljivi (vidi sliku 2).
Hrpe se mogu stvoriti različitim metodama skladištenja.Jedan od načina je korištenje mosta i transportnog sustava za pražnjenje, iako je ova opcija prikladna samo za stacionarne primjene.Značajan nedostatak stacionarnih transportnih sustava je da je njihova visina obično fiksna, što može dovesti do odvajanja vjetra kao što je gore opisano.
Druga metoda je korištenje teleskopske transportne trake.Teleskopski transporteri pružaju najučinkovitiji način formiranja hrpa i često im se daje prednost u odnosu na stacionarne sustave jer se mogu pomicati kada je to potrebno, a mnogi su zapravo dizajnirani za nošenje na cesti.
Teleskopski transporteri sastoje se od transportera (zaštitnih transportera) ugrađenih unutar vanjskih transportera iste duljine.Vrh transportera može se pomicati linearno duž vanjskog transportera kako bi se promijenio položaj remenice za istovar.Visina kotača za pražnjenje i radijalni položaj transportera su promjenjivi.
Troosna promjena kotača za istovar ključna je za stvaranje slojevitih pilota koji prevladavaju segregaciju.Sustavi vitla s užetom obično se koriste za izvlačenje i uvlačenje dovodnih transportera.Radijalno kretanje transportera može se izvesti pomoću sustava lančanika i lančanika ili pomoću hidraulički pogonjenog planetarnog pogona.Visina transportera obično se mijenja izvlačenjem cilindara teleskopskog podvozja.Svi ovi pokreti moraju se kontrolirati kako bi se automatski stvorile višeslojne hrpe.
Teleskopski transporteri imaju mehanizam za stvaranje višeslojnih hrpa.Minimiziranje dubine svakog sloja pomoći će u ograničavanju razdvajanja.To zahtijeva da se pokretna traka nastavi kretati kako se zalihe nakupljaju.Potreba za stalnim kretanjem čini nužnom automatizaciju teleskopskih transportera.Postoji nekoliko različitih metoda automatizacije, od kojih su neke jeftinije, ali imaju značajna ograničenja, dok su druge potpuno programibilne i nude veću fleksibilnost u stvaranju inventara.
Kada transporter počne skupljati materijal, radijalno se pomiče tijekom transporta materijala.Transporter se pomiče sve dok se krajnji prekidač montiran na transporteru ne aktivira duž njegove radijalne putanje.Okidač se postavlja ovisno o duljini luka za koji operater želi da se pokretna traka pomakne.U tom trenutku transporter će se produžiti na unaprijed određenu udaljenost i početi kretati u drugom smjeru.Ovaj proces se nastavlja sve dok se transportna traka ne izvuče do svoje maksimalne duljine i dok se prvi sloj ne završi.
Kada je druga razina izgrađena, vrh se počinje povlačiti od svoje najveće ekstenzije, pomičući se radijalno i povlačeći se na lučnoj granici.Gradite slojeve dok hrpa ne aktivira prekidač nagiba postavljen na potporni kotač.
Transportna traka će se popeti na postavljenu udaljenost i pokrenuti drugo podizanje.Svaki podizač može se sastojati od nekoliko slojeva, ovisno o brzini materijala.Drugo podizanje je slično prvom, i tako dalje dok se ne izgradi cijela hrpa.Veliki dio rezultirajuće hrpe je deizoliran, ali postoje preljevi na rubovima svake hrpe.To je zato što pokretne trake ne mogu automatski prilagoditi položaj graničnih prekidača ili predmeta koji se koriste za njihovo aktiviranje.Prekidač ograničenja uvlačenja mora biti podešen tako da prekoračenje ne zatrpa osovinu pokretne trake.