Die Materialtrennung ist in den meisten Speichertechnologien ein inhärentes Problem. Mit zunehmender Nachfrage nach Produkten von höherer Qualität wird das Problem der Aktienisolation akuter.
Wie wir alle wissen, sind teleskopische Radialstapelförderer die effizienteste Lösung für die Stapeltrennung. Sie können Inventar in Schichten erstellen, jede Schicht besteht aus einer Reihe von Materialien. Um auf diese Weise Inventar zu erstellen, muss der Förderer fast kontinuierlich laufen. Während die Bewegung von teleskopischen Förderern manuell kontrolliert werden muss, ist die Automatisierung bei weitem die effizienteste Kontrollmethode.
Automatische, einziehbare Förderer können programmiert werden, um ein benutzerdefiniertes Inventar in verschiedenen Größen, Formen und Konfigurationen zu erstellen. Diese praktisch grenzenlose Flexibilität kann die Gesamtbetriebeffizienz verbessern und Produkte von höherer Qualität liefern.
Auftragnehmer geben jedes Jahr Millionen von Dollar aus und produzieren aggregierte Produkte für eine Vielzahl von Anwendungen. Zu den beliebtesten Anwendungen gehören Basismaterialien, Asphalt und Beton.
Das Erstellen von Produkten für diese Anwendungen ist komplex und teuer. Strengere Spezifikationen und Toleranzen bedeuten, dass die Bedeutung der Produktqualität immer wichtiger wird.
Letztendlich wird das Material aus dem Lagerbestand entfernt und an einen Ort transportiert, an dem es in Subgrade, Asphalt oder Beton integriert wird.
Die Ausrüstung, die zum Streifen, Sprengen, Zerkleinern und Screening erforderlich ist, ist sehr teuer. Fortgeschrittene Geräte können jedoch nach Angaben konsistent insgesamt ein Aggregat erzeugen. Das Inventar scheint ein trivialer Bestandteil der integrierten Fertigung zu sein, aber wenn es falsch gemacht wird, kann dies jedoch zu einem Produkt führen, das mit Spezifikationen, die nicht die Spezifikation erfüllt, perfekt entspricht. Dies bedeutet, dass die Verwendung der falschen Speichermethoden dazu führen kann, einige der Kosten für die Erstellung eines Qualitätsprodukts zu verlieren.
Obwohl das Platzieren eines Produkts im Inventar seine Qualität beeinträchtigen kann, ist das Inventar ein wichtiger Bestandteil des Gesamtproduktionsprozesses. Es ist eine Speichermethode, die die Verfügbarkeit des Materials gewährleistet. Die Produktionsrate unterscheidet sich häufig von der Produktrate, die für eine bestimmte Anwendung benötigt wird, und der Inventar hilft dabei, den Unterschied auszugleichen.
Inventary bietet den Auftragnehmern auch genügend Speicherplatz, um effektiv auf schwankende Marktnachfrage zu reagieren. Aufgrund der Vorteile, die die Lagerung bietet, wird sie immer ein wichtiger Bestandteil des gesamten Herstellungsprozesses sein. Daher müssen die Hersteller ihre Speichertechnologien kontinuierlich verbessern, um die mit der Lagerung verbundenen Risiken zu verringern.
Das Hauptthema dieses Artikels ist die Isolation. Die Segregation ist definiert als „Trennung von Material nach Partikelgröße“. Unterschiedliche Anwendungen von Aggregaten erfordern sehr spezifische und gleichmäßige Materialnoten. Die Segregation führt zu übermäßigen Unterschieden in Produktsorten.
Die Trennung kann praktisch überall im aggregierten Herstellungsprozess auftreten, nachdem das Produkt zerkleinert, gescreent und mit der richtigen Abstufung gemischt wurde.
Der erste Ort, an dem die Segregation auftreten kann, befindet sich im Bestand (siehe Abbildung 1). Sobald das Material in Bestand gestellt wurde, wird es schließlich recycelt und an den Ort geliefert, an dem es verwendet wird.
Der zweite Ort, an dem Trennung während der Verarbeitung und des Transports erfolgen kann. Einmal an der Stelle eines Asphalt- oder Betonwerks, wird das Aggregat in Hopper und/oder Lagerbehältern platziert, aus denen das Produkt entnommen und verwendet wird.
Die Trennung tritt auch beim Füllen und Entleeren von Silos und Silos auf. Die Segregation kann auch während der Anwendung der endgültigen Mischung auf eine Straße oder eine andere Oberfläche auftreten, nachdem das Aggregat in den Asphalt- oder Betonmix gemischt wurde.
Das homogene Aggregat ist für die Herstellung von hochwertigem Asphalt oder Beton unerlässlich. Schwankungen bei der Abstufung des abnehmbaren Aggregats machen es praktisch unmöglich, einen akzeptablen Asphalt oder Beton zu erhalten.
Kleinere Teilchen eines gegebenen Gewichts haben eine größere Gesamtfläche als größere Partikel mit gleichem Gewicht. Dies schafft Probleme bei der Kombination von Aggregaten zu Asphalt- oder Betonmischungen. Wenn der Prozentsatz der Bußgelder im Aggregat zu hoch ist, wird es einen Mangel an Mörtel oder Bitumen geben und die Mischung zu dick ist. Wenn der Prozentsatz der groben Partikel im Aggregat zu hoch ist, gibt es einen Überschuss an Mörtel oder Bitumen, und die Konsistenz der Mischung ist übermäßig dünn. Straßen aus getrennten Aggregaten haben eine schlechte strukturelle Integrität und werden schließlich eine niedrigere Lebenserwartung haben als Straßen aus ordnungsgemäß getrennten Produkten.
Viele Faktoren führen zu einer Trennung in Aktien. Da die meisten Bestände mit Förderbändern erstellt werden, ist es wichtig, die inhärenten Auswirkungen von Förderbändern auf die Materialsortierung zu verstehen.
Wenn der Gürtel Material über den Förderband bewegt, springt der Gürtel leicht, wenn er über die Fahrscheibe mit unmittelbarem Maße rollt. Dies liegt an der leichten Lücke im Gürtel zwischen jeder Wanderscheibe. Diese Bewegung bewirkt, dass sich die kleineren Partikel am Boden des Materials des Querschnitts niederlassen. Überlappung der groben Körner hält sie oben.
Sobald das Material das Entladungsrad des Förderbandes erreicht, ist es bereits teilweise vom größeren Material oben und dem kleineren Material unten getrennt. Wenn sich das Material entlang der Kurve des Entladungsrads bewegt, bewegen sich die oberen (äußeren) Partikel mit höherer Geschwindigkeit als die unteren (inneren) Partikel. Dieser Geschwindigkeitsunterschied veranlasst dann, dass sich die größeren Partikel vom Förderer entfernen, bevor sie auf den Stapel fallen, während die kleineren Partikel neben den Förderer fallen.
Es ist auch wahrscheinlicher, dass kleine Partikel am Förderband haften und nicht entladen werden, bis sich der Förderband weiter am Entladungsrad läuft. Dies führt zu mehr feinen Partikeln, die sich zurück nach vorne des Stapels bewegen.
Wenn das Material auf einen Stapel fällt, haben größere Partikel mehr Vorwärtsimpuls als kleinere Partikel. Dies führt dazu, dass grobes Material weiterhin leichter als feines Material nach unten bewegt wird. Jedes Material, groß oder klein, das die Seiten eines Stapels hinunter verläuft, wird als Verschüttung bezeichnet.
Verschüttungen sind eine der Hauptursachen für die Trennung von Aktien und sollten nach Möglichkeit vermieden werden. Wenn die Verschüttung über die Neigung der Beute hinwegrollt, neigen die größeren Partikel dazu, die gesamte Länge der Steigung herunterzurollen, während sich das feinere Material an den Seiten der Beute ansiedelt. Wenn die Verschüttung durch die Seiten des Stapels voranschreitet, verbleiben immer weniger feine Partikel im wogenden Material.
Wenn das Material die untere Kante oder den Zeh des Pfahls erreicht, besteht es hauptsächlich aus größeren Partikeln. Verschüttungen verursachen eine signifikante Trennung, die im Bestandsbereich sichtbar ist. Der äußere Zeh des Stapels besteht aus einem groben Material, während der innere und obere Stapel aus einem feineren Material besteht.
Die Form der Partikel trägt auch zu Nebenwirkungen bei. Partikel, die glatt oder rund sind, rollen eher die Stapel des Stapels herunter als feine Partikel, die normalerweise quadratisch in Form sind. Das Überschreiten der Grenzen kann auch zu einer Beschädigung des Materials führen. Wenn die Partikel eine Seite des Stapels hinunterrollen, reiben sie sich gegeneinander. Dieser Verschleiß lässt dazu führen, dass einige der Partikel in kleinere Größen zerfallen.
Wind ist ein weiterer Grund für die Isolation. Nachdem das Material den Förderband verlässt und in den Stapel fällt, wirkt sich der Wind auf die Flugbahn der Bewegung von Partikeln unterschiedlicher Größen aus. Wind hat einen großen Einfluss auf empfindliche Materialien. Dies liegt daran, dass das Verhältnis der Oberfläche zu der Masse kleinerer Partikel größer ist als das von größeren Partikeln.
Die Wahrscheinlichkeit von Splits im Lagerbestand kann je nach Art des Materials im Lagerhaus variieren. Der wichtigste Faktor in Bezug auf die Segregation ist der Grad der Partikelgrößenänderung des Materials. Materialien mit größerer Partikelgrößenvariation haben während der Lagerung einen höheren Grad an Segregation. Eine allgemeine Faustregel lautet, dass es Probleme mit der Packungssegregation geben kann, wenn das Verhältnis der größten Partikelgröße zu der kleinsten Partikelgröße 2: 1 überschreitet. Wenn das Partikelgrößenverhältnis andererseits weniger als 2: 1 beträgt, ist die Segregation des Volumens minimal.
Beispielsweise können Subgradematerialien, die Partikel bis zu 200 mesh enthalten, während der Lagerung delaminieren. Bei der Aufbewahrung von Gegenständen wie gewaschenem Stein ist die Isolierung jedoch trivial. Da der größte Teil des Sandes nass ist, ist es oft möglich, den Sand zu lagern, ohne Probleme zu trennen. Feuchtigkeit bewirkt, dass Partikel zusammenkleben und eine Trennung verhindert.
Wenn das Produkt gespeichert wird, ist die Isolation manchmal unmöglich zu verhindern. Die Außenkante des fertigen Pfahls besteht hauptsächlich aus grobem Material, während der Innere des Pfahls eine höhere Konzentration von feinem Material enthält. Wenn Sie Material vom Ende solcher Stapel nehmen, müssen Sie Schaufeln von verschiedenen Orten nehmen, um das Material zu mischen. Wenn Sie Material nur von vorne oder hinten des Stapels nehmen, erhalten Sie entweder das grobe Material oder das ganze feine Material.
Es gibt auch Möglichkeiten für zusätzliche Isolierung beim Laden von LKWs. Es ist wichtig, dass die verwendete Methode keinen Überlauf verursacht. Laden Sie zuerst die Vorderseite des Lastwagens, dann hinten und schließlich die Mitte. Dies minimiert die Auswirkungen der Überlastung im LKW.
Die Ansätze zur Bearbeitung nach dem Inventar sind nützlich, aber das Ziel sollte es sein, Quarantäne während der Inventarerstellung zu verhindern oder zu minimieren. Hilfreiche Möglichkeiten zur Verhinderung der Isolation sind:
Wenn Sie auf einem Lastwagen gestapelt sind, sollte er in separaten Stapeln ordentlich gestapelt werden, um das Verschütten zu minimieren. Das Material sollte mit einem Lader miteinander gestapelt werden, das auf volle Eimerhöhe und Dumping erhöht werden, wodurch das Material mischt wird. Wenn sich ein Lader bewegen und Material brechen muss, versuchen Sie nicht, große Pfähle zu bauen.
Das Bauen von Inventar in Schichten kann die Segregation minimieren. Diese Art von Lager kann mit einem Bulldozer gebaut werden. Wenn das Material auf den Hof geliefert wird, muss der Bulldozer das Material in die abfallende Schicht drücken. Wenn der Stapel mit einem Förderband gebaut wird, muss der Bulldozer das Material in eine horizontale Schicht drücken. In jedem Fall muss darauf geachtet werden, das Material nicht über die Kante des Stapels zu schieben. Dies kann zu Überlauf führen, was einer der Hauptgründe für die Trennung ist.
Das Stapeln mit Bulldozern hat eine Reihe von Nachteilen. Zwei signifikante Risiken sind Produktabbau und Kontamination. Schwere Geräte, die kontinuierlich an dem Produkt arbeiten, werden das Material verdichtet und zerquetschen. Bei der Verwendung dieser Methode müssen die Hersteller darauf achten, das Produkt nicht zu übertreffen, um die Trennungsprobleme zu lindern. Die erforderliche zusätzliche Arbeit und Ausrüstung macht diese Methode häufig unerschwinglich teuer, und die Hersteller müssen während der Verarbeitung auf die Trennung zurückgreifen.
Radiale Stapelförderer tragen dazu bei, die Auswirkungen der Trennung zu minimieren. Wenn sich das Inventar ansammelt, bewegt sich der Förderer radial nach links und rechts. Wenn sich der Förderer radial bewegt, werden die Enden der Stapel, normalerweise aus grobem Material, mit feinem Material bedeckt. Die Front- und Rückenfinger sind immer noch rau, aber der Stapel wird mehr gemischt als der Stapel der Zapfen.
Es besteht eine direkte Beziehung zwischen der Höhe und dem freien Fall des Materials und dem Grad der Trennung, der auftritt. Wenn sich die Höhe zunimmt und sich die Flugbahn des fallenden Materials ausdehnt, gibt es eine zunehmende Trennung von feinem und grobem Material. Daher sind variable Höhenförderer eine weitere Möglichkeit, die Segregation zu verringern. In der Anfangsphase sollte der Förderer in der niedrigsten Position sein. Der Abstand zur Kopfscheibe muss immer so kurz wie möglich sein.
Das freie Ausfall von einem Förderband auf einen Stapel ist ein weiterer Grund für die Trennung. Steintreppen minimieren die Segregation, indem sie frei fallende Materialien beseitigt. Eine Steintreppe ist eine Struktur, mit der das Material die Stufen auf die Stapel fließen kann. Es ist effektiv, hat aber eine begrenzte Anwendung.
Durch den Wind verursachte Trennung kann durch Verwendung von Teleskopen minimiert werden. Teleskope Rutschen an den Entladungsscheiben des Förderers, die sich von der Scheibe bis zum Stapel erstrecken, schützen vor Wind und begrenzen deren Auswirkungen. Wenn es richtig gestaltet ist, kann es auch den freien Sturz des Materials einschränken.
Wie bereits erwähnt, gibt es bereits eine Isolierung am Förderband, bevor Sie den Entladungspunkt erreichen. Wenn das Material den Förderband verlässt, tritt zusätzlich eine weitere Segregation auf. Am Entladungspunkt kann ein Paddelrad installiert werden, um dieses Material zu remixen. Drehräder haben Flügel oder Paddel, die den Pfad des Materials durchqueren und mischen. Dies minimiert die Segregation, aber der materielle Abbau ist möglicherweise nicht akzeptabel.
Die Trennung kann erhebliche Kosten bedeuten. Inventar, das keine Spezifikationen entspricht, kann zu Strafen oder Ablehnung des gesamten Inventars führen. Wenn nicht konformes Material an die Baustelle geliefert wird, können Geldbußen 0,75 USD pro Tonne übersteigen. Die Arbeits- und Ausrüstungskosten für die Sanierung schlechter Qualität sind häufig unerschwinglich. Die stündlichen Kosten für den Bau eines Lagerhauses mit Bulldozer und Betreiber sind höher als die Kosten eines automatischen Teleskopförderers, und Material kann sich zersetzen oder kontaminiert werden, um die ordnungsgemäße Sortierung aufrechtzuerhalten. Dies verringert den Wert des Produkts. Wenn Geräte wie ein Bulldozer für Nichtproduktionsaufgaben verwendet werden, sind die Möglichkeiten für die Verwendung der Geräte bei der Kapitalisierung von Produktionsaufgaben außerdem eine Opportunitätskosten verbunden.
Ein anderer Ansatz kann verfolgt werden, um die Auswirkungen der Isolation beim Erstellen von Inventar in Anwendungen zu minimieren, bei denen Isolation ein Problem sein kann. Dies beinhaltet das Stapeln in Schichten, bei denen jede Schicht aus einer Reihe von Stapeln besteht.
Im Stapelabschnitt wird jeder Stapel als Miniaturstapel angezeigt. Die Spaltung findet auf jedem einzelnen Haufen aufgrund der zuvor diskutierten Effekte immer noch statt. Das Isolationsmuster wird jedoch häufiger über den gesamten Querschnitt des Stapels wiederholt. Solche Stapel sollen eine größere „geteilte Auflösung“ haben, da sich das diskrete Gradientenmuster in kleineren Intervallen häufiger wiederholt.
Bei der Bearbeitung von Stapeln mit einem Frontlader müssen keine Materialien gemischt werden, da eine Kugel mehrere Stapel enthält. Wenn der Stapel wiederhergestellt wird, sind die einzelnen Schichten deutlich sichtbar (siehe Abbildung 2).
Stapel können mit verschiedenen Speichermethoden erstellt werden. Eine Möglichkeit besteht darin, ein Brücken- und Entladungsfördersystem zu verwenden, obwohl diese Option nur für stationäre Anwendungen geeignet ist. Ein signifikanter Nachteil von stationären Fördersystemen ist, dass ihre Höhe normalerweise festgelegt ist, was wie oben beschrieben zu einer Windtrennung führen kann.
Eine andere Methode besteht darin, einen Teleskopförderer zu verwenden. Teleskoper Förderer bieten die effizienteste Möglichkeit, Stapel zu bilden, und werden häufig gegenüber stationären Systemen bevorzugt, da diese bei Bedarf bewegt werden können, und viele sind tatsächlich so konzipiert, dass sie auf der Straße getragen werden können.
Teleskope Förderer bestehen aus Förderer (Wachförderer), die in äußeren Länge in äußeren Förderern installiert sind. Der Spitzenförderer kann sich entlang der Länge des äußeren Förderers linear bewegen, um die Position der Entlastungsriemenscheibe zu ändern. Die Höhe des Entladungsrads und die radiale Position des Förderers sind variabel.
Die dreiachsige Änderung des Entladungsrads ist wichtig, um Schichthaufen zu erzeugen, die die Segregation überwinden. Seilwindensysteme werden typischerweise verwendet, um Futtermittelförderer zu erweitern und zurückzuziehen. Die radiale Bewegung des Förderers kann durch ein Ketten- und Kettenradsystem oder durch einen hydraulisch angetriebenen Planetenantrieb durchgeführt werden. Die Höhe des Förderers wird normalerweise durch Erweiterung der teleskopischen Fahrwerkszylinder geändert. Alle diese Bewegungen müssen gesteuert werden, um automatisch mehrschichtige Pfähle zu erstellen.
Teleskope Förderer haben einen Mechanismus zur Schaffung mehrschichtiger Stapel. Wenn Sie die Tiefe jeder Schicht minimieren, wird die Trennung begrenzt. Dies erfordert, dass der Förderer in Bewegung bleibt, während sich das Inventar aufbaut. Die Notwendigkeit einer ständigen Bewegung macht es notwendig, Teleskopförderer zu automatisieren. Es gibt verschiedene Automatisierungsmethoden, von denen einige billiger sind, aber erhebliche Einschränkungen haben, während andere vollständig programmierbar sind und mehr Flexibilität bei der Erstellung von Beständen bieten.
Wenn sich der Förderer Material ansammelt, bewegt er sich radial, während er das Material transportiert. Der Förderer bewegt sich, bis ein auf der Förderwelle montierter Grenzschalter entlang seines radialen Pfades ausgelöst wird. Der Auslöser wird je nach Länge des Bogens platziert, den der Bediener will, dass sich der Förderband bewegen. In diesem Moment erstreckt sich der Förderer auf einen vorgegebenen Abstand und bewegt sich in die andere Richtung. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Stringer -Förderer auf seine maximale Erweiterung ausgedehnt wird und die erste Schicht abgeschlossen ist.
Wenn die zweite Ebene erstellt wird, beginnt sich die Spitze aus seiner maximalen Erweiterung zurückzuziehen, sich radial zu bewegen und sich an der bogenförmigen Grenze zurückzuziehen. Schichten bauen, bis der auf dem Stützrad montierte Schalter am Stapel aktiviert wird.
Der Förderer wird die festgelegte Entfernung hinaufgehen und den zweiten Aufzug starten. Jeder Lifter kann abhängig von der Geschwindigkeit des Materials aus mehreren Schichten bestehen. Der zweite Aufzug ähnelt dem ersten und so weiter, bis der gesamte Stapel gebaut ist. Ein großer Teil des resultierenden Haufens ist de-isoliert, aber an den Rändern jedes Haufens befinden sich Überläufe. Dies liegt daran, dass Förderbänder die Position von Grenzschaltern oder die zur Wirkung verwendeten Objekte nicht automatisch einstellen können. Der Einzugsbegrenzungsschalter muss so eingestellt werden, dass die Überrundung die Förderwelle nicht begraben.