Раздвајање материјала је инхерентан проблем у већини технологија складиштења.Како се повећава потражња за квалитетнијим производима, проблем изолације залиха постаје све акутнији.
Као што сви знамо, телескопски радијални стог транспортери су најефикасније решење за одвајање стогова.Они могу креирати инвентар у слојевима, сваки слој је састављен од одређеног броја материјала.За креирање инвентара на овај начин, транспортер мора да ради скоро непрекидно.Док се кретање телескопских транспортера мора ручно контролисати, аутоматизација је далеко најефикаснији метод контроле.
Аутоматски увлачиви транспортери могу се програмирати да креирају прилагођени инвентар у различитим величинама, облицима и конфигурацијама.Ова готово неограничена флексибилност може побољшати укупну оперативну ефикасност и испоручити производе вишег квалитета.
Извођачи троше милионе долара сваке године на производњу агрегираних производа за широк спектар примена.Најпопуларније апликације укључују основне материјале, асфалт и бетон.
Процес стварања производа за ове апликације је сложен и скуп.Строже спецификације и толеранције значе да важност квалитета производа постаје све важнија.
На крају, материјал се уклања из складишта и транспортује на локацију где ће бити уграђен у подлогу, асфалт или бетон.
Опрема потребна за скидање, минирање, дробљење и просијавање је веома скупа.Међутим, напредна опрема може доследно производити агрегат према спецификацији.Инвентар може изгледати као тривијалан део интегрисане производње, али ако се уради погрешно, то може довести до тога да производ који је савршено усклађен са спецификацијом не испуњава спецификације.То значи да коришћење погрешних метода складиштења може довести до губитка неких трошкова стварања квалитетног производа.
Иако стављање производа на залихе може угрозити његов квалитет, залихе су важан део целокупног процеса производње.То је начин складиштења који обезбеђује доступност материјала.Стопа производње се често разликује од стопе производа потребног за дату примену, а инвентар помаже да се надокнади разлика.
Инвентар такође даје извођачима довољно простора за складиштење да ефикасно одговоре на променљиву потражњу на тржишту.Због предности које пружа складиштење, оно ће увек бити важан део целокупног процеса производње.Стога произвођачи морају стално да унапређују своје технологије складиштења како би смањили ризике повезане са складиштењем.
Главна тема овог чланка је изолација.Сегрегација се дефинише као „раздвајање материјала према величини честица“.Различите примене агрегата захтевају веома специфичне и уједначене класе материјала.Сегрегација доводи до превеликих разлика у варијетету производа.
Одвајање се може десити практично било где у процесу производње агрегата након што је производ уситњен, просијан и измешан до одговарајуће градације.
Прво место где може доћи до сегрегације је инвентар (видети слику 1).Када се материјал стави на инвентар, на крају ће бити рециклиран и достављен на локацију где ће се користити.
Друго место где може доћи до раздвајања је током обраде и транспорта.Када се нађе на локацији фабрике асфалта или бетона, агрегат се ставља у резервоаре и/или канте за складиштење из којих се производ узима и користи.
Одвајање се дешава и при пуњењу и пражњењу силоса и силоса.Сегрегација се такође може десити током наношења завршне мешавине на пут или другу површину након што је агрегат умешан у мешавину асфалта или бетона.
Хомогени агрегат је неопходан за производњу висококвалитетног асфалта или бетона.Флуктуације у градацији одвојивог агрегата чине практично немогућим добијање прихватљивог асфалта или бетона.
Мање честице дате тежине имају већу укупну површину од већих честица исте тежине.Ово ствара проблеме при комбиновању агрегата у асфалтне или бетонске мешавине.Ако је проценат финоће у агрегату превисок, доћи ће до недостатка малтера или битумена и мешавина ће бити прегуста.Ако је проценат крупних честица у агрегату превисок, биће вишак малтера или битумена, а конзистенција смеше ће бити претерано ретка.Путеви изграђени од одвојених агрегата имају лош структурални интегритет и на крају ће имати краћи животни век од путева изграђених од правилно одвојених производа.
Многи фактори доводе до сегрегације у акцијама.Пошто се већина инвентара креира коришћењем транспортних трака, важно је разумети инхерентни утицај транспортних трака на сортирање материјала.
Док трака помера материјал преко транспортне траке, трака лагано поскакује док се котрља преко ременице.То је због благог лабавости каиша између сваке ременице празног хода.Ово кретање узрокује да се мање честице таложе на дно попречног пресека материјала.Преклапање грубих зрна их држи на врху.
Чим материјал дође до испусног точка транспортне траке, он је већ делимично одвојен од већег материјала на врху и мањег материјала на дну.Када материјал почне да се креће дуж кривине точка за пражњење, горње (спољне) честице се крећу већом брзином од доњих (унутрашњих) честица.Ова разлика у брзини онда узрокује да се веће честице удаље од транспортера пре него што падну на наслагач, док мање честице падају поред транспортера.
Такође, већа је вероватноћа да ће се мале честице залепити за транспортну траку и неће се испразнити све док транспортна трака не настави да се намотава на точак за пражњење.Ово доводи до тога да се финије честице померају назад ка предњем делу хрпе.
Када материјал падне на гомилу, веће честице имају већи замах напред од мањих честица.Ово узрокује да груби материјал настави да се помера надоле лакше од финог материјала.Сваки материјал, велики или мали, који се спушта низ стране наслага, назива се изливање.
Проливање је један од главних узрока одвајања залиха и треба га избегавати кад год је то могуће.Како изливени почиње да се котрља низ падину плена, веће честице имају тенденцију да се котрљају по целој дужини падине, док финији материјал тежи да се таложи на странама плена.Сходно томе, како просипање напредује низ стране гомиле, све мање и мање финих честица остаје у материјалу који се таласа.
Када материјал достигне доњу ивицу или врх гомиле, састоји се првенствено од већих честица.Проливања изазивају значајну сегрегацију, која је видљива у делу залиха.Спољашњи врх гомиле састоји се од грубљег материјала, док се унутрашња и горња гомила састоје од финијег материјала.
Облик честица такође доприноси нежељеним ефектима.Честице које су глатке или округле имају већу вероватноћу да се котрљају низ нагиб наслаганог материјала него фине честице које су обично квадратног облика.Прекорачење ограничења такође може довести до оштећења материјала.Када се честице котрљају низ једну страну гомиле, трљају се једна о другу.Ово хабање ће узроковати да се неке од честица разбију на мање величине.
Ветар је још један разлог за изолацију.Након што материјал напусти покретну траку и почне да пада у стог, ветар утиче на путању кретања честица различитих величина.Ветар има велики утицај на деликатне материјале.То је зато што је однос површине и масе мањих честица већи него код већих честица.
Вероватноћа поделе залиха може да варира у зависности од врсте материјала у складишту.Најважнији фактор у односу на сегрегацију је степен промене величине честица у материјалу.Материјали са већом варијацијом величине честица ће имати већи степен сегрегације током складиштења.Опште правило је да ако однос највеће величине честице према најмањој величини честица прелази 2:1, може доћи до проблема са сегрегацијом паковања.С друге стране, ако је однос величине честица мањи од 2:1, запреминска сегрегација је минимална.
На пример, материјали за подлогу који садрже честице величине до 200 месх могу да се раслоје током складиштења.Међутим, приликом складиштења предмета као што је прани камен, изолација ће бити тривијална.Пошто је већина песка влажна, често је могуће складиштити песак без проблема са одвајањем.Влага узрокује да се честице држе заједно, спречавајући раздвајање.
Када се производ складишти, изолацију је понекад немогуће спречити.Спољна ивица готове гомиле састоји се углавном од грубог материјала, док унутрашњост гомиле садржи већу концентрацију финог материјала.Приликом узимања материјала са краја оваквих гомила потребно је узимати мерице са различитих места за мешање материјала.Ако узмете материјал само са предње или задње стране гомиле, добићете или сав груби материјал или сав фини материјал.
Постоје и могућности за додатну изолацију приликом утовара камиона.Важно је да коришћени метод не изазове преливање.Прво утоварите предњи део камиона, затим задњи део и на крају средину.Ово ће минимизирати ефекте преоптерећења унутар камиона.
Приступи руковању након инвентара су корисни, али циљ би требало да буде спречавање или минимизирање карантина током креирања инвентара.Корисни начини за спречавање изолације укључују:
Када се слаже на камион, треба га уредно сложити у одвојене хрпе како би се проливање свело на минимум.Материјал треба слагати заједно помоћу утоваривача, подизати до пуне висине кашике и бацати, чиме ће се материјал измешати.Ако утоваривач мора да помери и разбије материјал, не покушавајте да правите велике гомиле.
Изградња инвентара у слојевима може минимизирати сегрегацију.Ова врста складишта може се изградити булдожером.Ако се материјал испоручује у двориште, булдожер мора да гурне материјал у нагнути слој.Ако је гомила изграђена са покретном траком, булдожер мора гурнути материјал у хоризонтални слој.У сваком случају, мора се водити рачуна да се материјал не гурне преко ивице гомиле.То може довести до преливања, што је један од главних разлога за раздвајање.
Слагање са булдожерима има низ недостатака.Два значајна ризика су деградација производа и контаминација.Тешка опрема која непрекидно ради на производу ће компактирати и згњечити материјал.Када користе ову методу, произвођачи морају пазити да не разграђују производ превише у покушају да ублаже проблеме одвајања.Додатна радна снага и потребна опрема често чине ову методу изузетно скупом, а произвођачи морају да прибегну одвајању током обраде.
Радијални транспортери за слагање помажу да се минимизира утицај сепарације.Како се залихе акумулирају, транспортер се помера радијално лево и десно.Како се транспортер радијално креће, крајеви наслагава, обично од грубог материјала, биће прекривени финим материјалом.Предњи и задњи прсти ће и даље бити груби, али ће гомила бити више измешана од гомиле чуњева.
Постоји директна веза између висине и слободног пада материјала и степена сегрегације која се јавља.Како се висина повећава и путања падајућег материјала шири, долази до све већег одвајања финог и грубог материјала.Дакле, транспортери променљиве висине су још један начин да се смањи сегрегација.У почетној фази, транспортер треба да буде у најнижем положају.Растојање до ременице главе мора увек бити што је могуће краће.
Слободно падање са покретне траке на стог је још један разлог за одвајање.Камене степенице минимизирају сегрегацију тако што елиминишу материјал који слободно пада.Камено степениште је структура која омогућава материјалу да тече низ степенице на шипове.Ефикасан је, али има ограничену примену.
Раздвајање изазвано ветром може се свести на минимум коришћењем телескопских жлебова.Телескопски жлебови на истоварним сноповима транспортера, који се протежу од снопа до наслага, штите од ветра и ограничавају његов удар.Ако је правилно дизајниран, такође може ограничити слободан пад материјала.
Као што је раније поменуто, већ постоји изолација на транспортној траци пре него што дође до тачке пражњења.Поред тога, када материјал напусти транспортну траку, долази до даљег одвајања.На месту пражњења може се поставити лопатица за ремиксовање овог материјала.Ротирајући точкови имају крила или лопатице које прелазе и мешају путању материјала.Ово ће минимизирати сегрегацију, али деградација материјала можда неће бити прихватљива.
Одвајање може довести до значајних трошкова.Инвентар који не испуњава спецификације може довести до казни или одбијања целокупног инвентара.Ако се неусаглашени материјал испоручи на градилиште, казне могу премашити 0,75 долара по тони.Трошкови рада и опреме за санацију шипова лошег квалитета су често превисоки.Цена по сату изградње складишта са булдожером и оператером је већа од цене аутоматског телескопског транспортера, а материјал се може распасти или контаминирати да би се одржало правилно сортирање.Ово смањује вредност производа.Поред тога, када се опрема као што је булдожер користи за непроизводне задатке, постоји опортунитетни трошак повезан са коришћењем опреме када је капитализована за производне задатке.
Други приступ се може применити да се минимизира утицај изолације при креирању инвентара у апликацијама где изолација може бити проблем.Ово укључује слагање у слојеве, где се сваки слој састоји од низа наслага.
У одељку са стегом, сваки стек је приказан као минијатурни стек.Подела се и даље дешава на свакој појединачној хрпи због истих ефеката о којима смо раније говорили.Међутим, шема изолације се чешће понавља на целом попречном пресеку гомиле.За такве стекове се каже да имају већу „подељену резолуцију“ јер се дискретни градијент образац понавља чешће у мањим интервалима.
Приликом обраде наслага са предњим утоваривачем, нема потребе за мешањем материјала, јер једна мерица укључује неколико наслага.Када се стек обнови, појединачни слојеви су јасно видљиви (погледајте слику 2).
Стогови се могу креирати коришћењем различитих метода складиштења.Један од начина је коришћење моста и система транспортних трака за пражњење, иако је ова опција погодна само за стационарне апликације.Значајан недостатак стационарних транспортних система је то што је њихова висина обично фиксна, што може довести до одвајања ветром као што је горе описано.
Друга метода је употреба телескопског транспортера.Телескопски транспортери обезбеђују најефикаснији начин за формирање наслага и често се преферирају у односу на стационарне системе јер се могу померати када је потребно, а многи су заправо дизајнирани да се носе на путу.
Телескопски транспортери се састоје од транспортера (заштитних транспортера) уграђених унутар спољних транспортера исте дужине.Конвејер са врхом може да се креће линеарно дуж дужине спољашњег транспортера да би променио положај ременице за истовар.Висина точка за пражњење и радијални положај транспортера су променљиви.
Триаксијална промена точка за истовар је неопходна за стварање слојевитих гомила који превазилазе сегрегацију.Системи витла са ужетом се обично користе за продужавање и увлачење транспортера за довод.Радијално кретање транспортера може да се изведе помоћу система ланца и ланчаника или преко хидрауличког планетарног погона.Висина транспортера се обично мења проширењем телескопских цилиндара доњег строја.Сви ови покрети морају бити контролисани да би се аутоматски створили вишеслојни гомиле.
Телескопски транспортери имају механизам за стварање вишеслојних наслага.Минимизирање дубине сваког слоја ће помоћи у ограничавању раздвајања.Ово захтева да транспортер настави да се креће како се залихе гомилају.Потреба за сталним кретањем чини неопходном аутоматизацију телескопских транспортера.Постоји неколико различитих метода аутоматизације, од којих су неке јефтиније, али имају значајна ограничења, док су друге у потпуности програмабилне и нуде већу флексибилност у креирању инвентара.
Када транспортер почне да акумулира материјал, он се помера радијално док транспортује материјал.Транспортер се креће све док се гранични прекидач монтиран на осовини транспортера не активира дуж његове радијалне путање.Окидач се поставља у зависности од дужине лука којим оператер жели да се покретна трака помери.У овом тренутку, транспортер ће се продужити до унапред одређене удаљености и почети да се креће у другом правцу.Овај процес се наставља све док се тракасти транспортер не продужи до свог максималног продужења и док се први слој не заврши.
Када се изгради други ниво, врх почиње да се повлачи од свог максималног проширења, померајући се радијално и увлачећи на лучној граници.Градите слојеве све док шипа не активира прекидач за нагиб монтиран на потпорни точак.
Транспортер ће се попети на постављену удаљеност и покренути друго подизање.Сваки подизач може се састојати од неколико слојева, у зависности од брзине материјала.Други лифт је сличан првом, и тако све док се не изгради цела гомила.Велики део настале гомиле је деизолован, али има преливања на ивицама сваке гомиле.То је зато што транспортне траке не могу аутоматски да подесе положај граничних прекидача или објеката који се користе за њихово активирање.Гранични прекидач за увлачење се мора подесити тако да прекорачење не затрпа осовину транспортера.