Automobilių tvirtinimo sprendimai Vokietijoje veikiančioms pirmaujančių tiekėjų surinkimo linijoms
Pritaikyta aukštos stiprumo veržlių ir poveržlių sistema diegiama visose vokiečių automobilių gamintojų tiekėjų gamybos linijose.
Vadovaujantis Australijos gavybos įrangos operatorius susidūrė su pakartotiniais tvirtinamųjų varžtų sistemų gedimais, kurie laikė pagrindinius žiaumalinius smulkintuvus savo Vakarų Australijoje esančiame geležies rūdos perdirbimo objekte. Pradiniai ASTM A193 B7 varžtai – sukurti bendrosioms pramoninėms aplikacijoms – per anksti susidėvėjo veikiami ekstremalių ciklinių apkrovų, abrazyvių dulkių patekimo ir periodinio sąlyčio su druskingu požeminiu vandeniu. Kiekvienas smulkintuvas sverdavo daugiau kaip 420 metrinių tonų, o eksploatacija vyko 24 valandas per parą, todėl netikėta sustojimų kaina siekė apytiksliai 86 000 Australijos dolerių per valandą. Šis modernizavimo projektas apėmė tris identiškus smulkintuvų įrengimus dviejuose objektuose, pakeisdami 1842 kritinius tvirtinimo taškus specialiai sukurtomis sunkiosios paskirties tvirtinimo detalėmis, pritaikytomis gavybos pramonei ir mašinų gamybos pramonei.
Šakninės priežastys išėjo už paprasto medžiagų pasirinkimo ribų. Vietos apžvalgos atskleidė tris tarpusavyje susijusius gedimo būdus: (1) vandenilio sukeltas įtempimų skilimas (HISC) aukštos stiprybės varžtų dėl likutinių įtempių, kuriuos sukelia sriegių valcavimas ir galvaninis sujungimas su nerūdijančiojo plieno korpusais; (2) pagreitėjęs korozijos duobučių susidarymas po dulkių pridengtomis drėgmės plėvelėmis, kuris per 14 mėnesių sumažino veikiamą skerspjūvį iki 37 %; ir (3) mikrojudėjimo šypštis varžto–pagrindo plokštės sąsajoje, kuri sukelia pradinio įtempimo praradimą ir jungties nestabilumą. Standartiniai korozijai atsparūs varžtai nepajėgė išspręsti atskiro mechaninio–cheminio–aplinkos triado, būdingo atvirųjų karjерų infrastruktūrai. Be to, pirkimo apribojimai reikalavo visiškos atgalinės suderinamumo su esamais flanšų modeliais, sukimo momentų specifikacijomis ir OEM techninės priežiūros protokolais – todėl nebuvo galimybės perprojektuoti arba iš naujo suprojektuoti tvirtinimo sąsajų.
Pristatėme sertifikuotą, tiesioginės pakeitimo sistemą, kurios pagrindą sudaro specialiai kalta ASTM A193 B7M sunkiosios naudojimo sąvaržos, šiluminio apdorojimo būdu įtemptos iki 120–130 ksi minimalios tempimo stiprybės ir po siūlų formavimo įtemptos, kad būtų pašalinta HISC jautrumo rizika. Kiekvienas varžtas turėjo dvigubą dengimo sistemą: cinko–nikelio lydinio apatinį sluoksnį (25 µm) katodinei apsaugai ir viršutinį keraminiais priedais sustiprinto epoksidinio hermetiko sluoksnį (40 µm), atsparų UV spinduliuotei, dilimui bei cheminiam poveikiui esant pH nuo 3 iki 11. Svarbios siūlės buvo tiksliai suformuotos po šiluminio apdorojimo ir tepamos molibdeno disulfido priemaiša papildyta priešsukimo medžiaga, atitinkančia ISO 15184 standartą. Prieš sujungiamuosius elementus priklausė kietintų veržlių rinkiniai su pjautinėmis kontaktinėmis paviršiaus dalimis ir kalibruotos įtempimo rodančios veržlės – leidžiančios tiksliai patikrinti pradinį įtempimą be hidraulinių įtempimo įrenginių. Visos sąvaržos buvo sekamos naudojant lazeriu išgraviruotus partijos numerius ir tiekiamos su visais gamykliniais bandymų ataskaitų dokumentais (MTR), atitinkančiais AS/NZS 1275 ir ISO 898-1 standartus.
Modernizacija buvo atlikta planuotais 72 valandų techninės priežiūros langais, taikant etapinį, riziką sumažinantį požiūrį. Mūsų lauko inžinerijos komanda atliko ultragarso storio žemėlapius pagrindinių plokščių prieš įdiegimą ir visų surinkimo įrankių sukimo momentų kalibravimo auditus. Varžtai buvo pritvirtinti griežtai nustatyta tvarka, atitinkančia gamintojo nurodytus sukimo modelius, o realiuoju laiku buvo stebimas skaitmeninis sukimo momentas ir kampas, kad būtų užtikrinta ±5 % įtempimo nuoseklumas. Po įdiegimo buvo atlikta virpėjimų analizė šalia esamuose konstrukciniuose elementuose, kad būtų patvirtinta sąnarių standumo atkūrimas, taip pat dokumentuoti pradiniai akustinio spinduliavimo parašai ateities prognozuojamajai techninei priežiūrai. Vietos techninės priežiūros komandoms buvo suteikta mokymų dėl apžiūrų intervalų, vizualinių degradacijos požymių (pvz., dengimo burbuliukų susidarymo, baltojo šarminio korozijos atsiradimo) ir tinkamo pakartotinio sukimo protokolų, kurie atitinka ISO 16047 standartą.
Po 28 mėnesių nuolatinės veiklos – įskaitant monsinio lietaus poveikį, aplinkos temperatūrą iki 45 °C ir šluoštančios kvarco dulksnos poveikį – perdiegti varžtai neišėjo iš rikiuotės, jų pradinis įtempimas ne sumažėjo matuojamu būdu, o dengimo nusidėvėjimas buvo tik paviršinio pobūdžio neapkraunamose paviršiaus vietose. Palyginamasis ciklo analizės tyrimas patvirtino, kad tarnavimo trukmė padidėjo 3,2 karto lyginant su senąja B7 sistema (nuo 8,7 iki 27,9 mėnesio mediana iki pakeitimo). Kasmetinis techninės priežiūros darbo laikas sumažėjo 63 %, atsarginių dalių atsargų apyvarta sumažėjo 41 %, o netikėti smulkintuvo sustojimai, susiję su tvirtinimo elementais, sumažėjo iki nulio. Svarbiausia, sprendimas visiškai suderinamas su esamais gamintojo techninės priežiūros vadovais ir skaitmeniniais dvyniais, kurie naudojami konstrukcijos būklės stebėsenai.
„Tai buvo ne tik varžtų keitimas – tai buvo patikimumo gerinimas, įdiegtas pačiame pagrindu,“ teigė kliento vyriausiasis techninės priežiūros inžinierius. „Korozijai atsparūs varžtai išlaikė savo vientisumą ten, kur kiti verslo sprendimai nepavyko, o sekamumas suteikė mums pasitikėjimo kiekviename atskirame montavime. Nuo to laiko šią specifikaciją standartizuojame dar šešiose kasybos įmonėse.“ Šis pasisekimas skatino priėmimą trijų pirmaujančių gamintojų (OEM), tiekiančių smulkinimo ir rūšiavimo įrangą pasaulinėje kasybos pramonėje.