SPOTECH: технология BKT для крупногабаритных шин (КГШ/OTR) в горнодобывающей промышленности.
SPOTECH - это инновационный инструмент, разработанный компанией BKT специально для горнодобывающей промышленности. Spotech означает "Satellite Performance Optimization Technology" (Спутниковая технология оптимизации производительности). Её цель? Изучить и улучшить критические моменты в повседневной работе колесной техники. Её результаты? Повышение производительности шин КГШ/OTR.
Система состоит из антенны GPS и 3-осевого акселерометра, встроенного в регистратор данных, который размещается на горизонтальной части самосвала. Акселерометр регистрирует поперечные, продольные и вертикальные ускорения, которые позволяют нам рассчитывать силы, создаваемые работой техники, в то время как антенна регистрирует скорость, время цикла и другие параметры. Камеры GoPro устанавливаются для записи видео с кабины оператора, шин и некоторых других частей, когда это необходимо. Эти видео затем синхронизируются с данными для получения полной картины эксплуатации.
На выходе менеджер автопарка получает презентацию, включающую анализ всех записанных данных, включая рекомендации. Здесь в игру вступает OTR Tire Service Provider, поскольку он или она должны быть в состоянии помочь руководству карьера с правильной интерпретацией и предложениями, но прежде всего выполнить возможные корректирующие операции на шинах.
SPOTECH легко и быстро устанавливается на любое оборудование. И настроить его можно всего за 20-30 минут. Удовлетворение потребностей клиентов чрезвычайно важно в любом бизнесе. Правильное управление шинами – важный элемент для достижения наилучших показателей. Тем не менее, существуют другие факторы и проблемы, которые необходимо проверить, чтобы улучшить условия эксплуатации. Например, важно регулярно ухаживать за дорогой и удалять большие препятствия, такие как камни. Особое внимание следует уделять погрузочной площадке, разгрузочной площадке и поворотам. Кроме того, рекомендуется полив пыльных дорог. Также, обычно рекомендуется не превышать уклон дороги 10%.
Общие критерии определить практически невозможно. Каждая площадка имеет свои особенности. По этой причине удобнее разрабатывать элементы управления на месте с помощью передовых систем, и именно поэтому в BKT разработали SPOTECH. Цель состоит в том, чтобы изучить и улучшить любую критическую область в повседневной эксплуатации техники.
Цель – получить данные о процессе для разработки анализа TKPH. Осевые колебания, то есть поперечные, вертикальные и продольные, измеряются с помощью датчика ускорения для определения критических областей в карьере. Антенна GPS закреплена сверху на самосвале. Видеокамера Go-Pro, установленная в кабине водителя, помогает определить причины вибрации. Каждая запись, которая, конечно, зависит от продолжительности цикла, занимает от 1,5 до 5 часов в случае больших карьеров.
Пример: вибрации оборудования самосвала с жесткой рамой. Силы измеряются по известной формуле: Fi=m x ai. Чрезмерная нагрузка, критическая вибрация и чрезмерное воздействие могут привести к отказу шин.
SPOTECH может отслеживать такую информацию, как широта, долгота, высота, скорость, ускорение по 3 осям, тип операций и критические точки. Использование SPOTECH приводит к лучшей производительности и эффективности шин. Это такое крошечное устройство, но с его помощью можно сделать столько полезного.
Шины для землеройных машин подвергаются высоким нагрузкам из-за относительно высоких скоростей и очень высоких нагрузок на плохих поверхностях. По этой причине важно оценивать усталостное напряжение с помощью коэффициента эксплуатации, который учитывает следующие два фактора: нагрузка и скорость. Они приводят к повышению температуры, что может привести к отказу шин. Этот коэффициент эксплуатации называется TKPH или, TKPH площадки, что означает «тонно-километры в час». Существует также альтернативный TMPH, который означает «тонно-мили в час». Он рассчитывается следующим образом: TKPH равен средней нагрузке на шины, умноженной на среднюю рабочую скорость.
Средняя нагрузка на шины – это нагрузка на шины пустого транспортного средства плюс нагрузка на шины нагруженного транспортного средства, деленная на 2. В случае ежедневной оценки TKPH, средняя рабочая скорость рассчитывается как общее расстояние поездки, умноженное на количество циклов в день, разделенное на общее время работы. Кроме того, нужно различать TKPH площадки и TKPH шины. Если TKPH площадки выше, чем TKPH шины, шина подвергается длительному напряжению, которое приводит к высоким внутренним температурам шины и потенциальным расслоениям.
TKPH площадки не имеет никакого отношения к шине. Это зависит только от типа оборудования и конкретных условий эксплуатации, таких как полезная нагрузка, расстояния, время, распределение нагрузки и пр. Затем это значение необходимо сравнить с максимально допустимым значением TKPH для шины, используемой или планируемой к использованию, для проверки наличия критических условий. Помните, что максимальный объем загрузки обычно выше, чем объем разгрузки, поскольку материал может скапливаться сверху.
В реальных условиях площадки важно отслеживать данные в течение более длительного периода. Наш подопытный – 65-тонный самосвал CAT 777G с грузоподъемностью почти 100 тонн. Для расчета нагрузки мы учли коэффициент безопасности 0,9 для задних сдвоенных шин, который учитывает неравномерный износ шин или любую возможную несбалансированность нагрузки. Детали устройства Spotech закреплены на самосвале. Антенна находится сверху, чтобы уменьшить возможные помехи для сигнала. Регистратор данных установлен возле кабины, а камера GoPro размещена на передней части самосвала.
Весь путь - это около 4,5 часов записи на расстояние почти 60 км. Самосвалы работают ежедневно в две смены. Важно определить время работы, чтобы получить правильные паузы для оценки TKPH за рабочую смену и за день. Общий путь был разделен на четыре отдельных цикла с соответствующими площадками для погрузки и разгрузки и главными путями. Каждый цикл повторялся несколько раз, чтобы достичь более точных средних значений. Длина первого цикла составляет около 1,86 км. Цикл 2 имеет протяженность 3,78 км. Скорость самосвала выше по сравнению с предыдущим циклом из-за более длинного пути и меньшего влияния низкоскоростных поворотов. Помните, что сообщаемые значения скорости представляют собой средние значения для каждой фазы работы. Как следствие, значение TKPH также увеличивается для этого цикла. Цикл 3 довольно длинный: 6,82 км. Это означает, что самосвал работает без перерывов дольше. Этот факт, вместе с более высокой средней скоростью, способствует возникновению высоких нагрузок на шины. Действительно, мы можем наблюдать, что значение TKPH снова увеличивается. И, наконец, самый длинный четвертый цикл – 10,19 км.
Исходя из вышесказанного, чем больше длина цикла, тем выше нагрузка на шины. Время простоя, которое происходит во время фаз загрузки и разгрузки, оказывает все меньшее и меньшее влияние, так что у шин недостаточно времени для рассеивания тепла, что создает условия высокого напряжения. И значение TKPH в данном случае самое высокое.
Для общего расчета TKPH мы должны учитывать несколько факторов. Как мы видели в анализе, наиболее критическим местом обычно является положение передних колес. Оценка будет выполняться тремя различными способами в наиболее критическом цикле с общим временем работы, равномерно распределенным по 4 циклам, и взвешенным значением TKPH в динамике по времени в соответствии с отслеживанием GPS. Кроме того, рассчитав значения TKPH, мы можем предложить каждому клиенту лучшую резиновую смесь протектора для конкретного карьера.
В этом случае, например, лучшим решением является устойчивая к порезам версия для увеличения срока службы и устойчивости шин. Речь идет о Earthmax SR 46 для самосвалов с жесткой рамой, которая является новаторским ответом BKT на каменистые абразивные породы и суровые условия добычи. Шина отличается особым блочным рисунком с кольцевыми канавками для оптимизации прохождения поворотов и минимального повреждения поверхности протектора, высоких нагрузок, превосходной устойчивостью к порезам и разрывам, длительным сроком службы, каркасом и брекерами All Steel, исключительной защитой от ударов, максимальной устойчивостью к проколам и повышенной продуктивностью.
Благодаря трехосевому акселерометру в сочетании с данными GPS мы можем определять отрезки дороги, которые больше всего воздействуют на шины. В цикле 1, например, есть поворот вблизи зоны погрузки, который немного критичен для нагруженного самосвала. Даже при скорости всего 12 км/ч поверхность дороги, которая не идеально выровнена, и слишком узкий радиус поворота создают критический уровень поперечного ускорения. В цикле 3 мы нашли еще одну критическую точку. В одной точке наблюдаются высокие поперечные ускорения из-за узкого радиуса поворота около 15-20 м и высокой скорости 30 км/ч. Рекомендация – увеличить радиус поворота и снизить скорость. Также во время цикла номер 4 мы выявили более высокие поперечные ускорения из-за узких поворотов и относительно высокую скорость. Здесь приемлемы те же рекомендации. В одной точке цикла 4 во время проезда пустого самосвала S-образной кривой скорость самосвала превышает 35 км/ч. Это приводит к большим поперечным ускорениям. Наша рекомендация – также снизить скорость. И наконец, что не менее важно, моменты с продольными ускорениями, которые вызваны резким торможением, ускорениями или крутыми склонами. Во время маневров следует обращать внимание на другую технику и избегать резкого торможения
В операциях ОТР многое выявляется на месте. Пользователи нуждаются в таких данных, чтобы увидеть, какие области являются критическими и что можно улучшить. SPOTECH – это отличная визитная карточка для BKT, которая дает понять, что компания понимает не только свои продукты, но и их применение пользователями.
Фотогалерея
