فصل المواد هو مشكلة متأصلة في معظم تقنيات التخزين. مع زيادة الطلب على المنتجات ذات الجودة العالية ، تصبح مشكلة عزل الأسهم أكثر حدة.
كما نعلم جميعًا ، فإن ناقلات المكدس الشعاعي التلسكوبي هي الحل الأكثر كفاءة لفصل المكدس. يمكنهم إنشاء مخزون في طبقات ، تتكون كل طبقة من عدد من المواد. لإنشاء المخزون بهذه الطريقة ، يجب أن يعمل الناقل بشكل مستمر تقريبًا. في حين يجب التحكم في حركة الناقلات التلسكوبية يدويًا ، فإن الأتمتة هي الطريقة الأكثر فعالية للتحكم.
يمكن برمجة الناقلات التلقائية القابلة للسحب لإنشاء مخزون مخصص في مجموعة متنوعة من الأحجام والأشكال والتكوينات. هذه المرونة غير المحدودة تقريبًا يمكن أن تحسن الكفاءة التشغيلية بشكل عام وتقديم منتجات عالية الجودة.
ينفق المقاولون ملايين الدولارات كل عام في إنتاج منتجات مجمعة لمجموعة واسعة من التطبيقات. وتشمل التطبيقات الأكثر شعبية المواد الأساسية ، الإسفلت والخرسانة.
عملية إنشاء منتجات لهذه التطبيقات معقدة ومكلفة. المواصفات والتحمل أكثر تشددًا تعني أن أهمية جودة المنتج أصبحت أكثر أهمية.
في نهاية المطاف ، تتم إزالة المادة من المخزون ونقلها إلى موقع حيث سيتم دمجه في Subgrade أو الإسفلت أو الخرسانة.
المعدات المطلوبة لتجريدها ، والتفجير ، والسحق ، والفحص مكلفة للغاية. ومع ذلك ، يمكن أن تنتج المعدات المتقدمة باستمرار إجمالي وفقًا للمواصفات. قد يبدو المخزون جزءًا تافهة من التصنيع المتكامل ، ولكن إذا تم القيام به بشكل غير صحيح ، فقد يؤدي ذلك إلى منتج يتوافق تمامًا مع مواصفات عدم تلبية المواصفات. هذا يعني أن استخدام طرق التخزين الخاطئة يمكن أن يؤدي إلى فقدان بعض تكلفة إنشاء منتج عالي الجودة.
على الرغم من أن وضع منتج في المخزون يمكن أن يؤدي إلى تسوية جودته ، إلا أن المخزون جزء مهم من عملية الإنتاج الإجمالية. إنها طريقة للتخزين تضمن توافر المادة. غالبًا ما يختلف معدل الإنتاج عن معدل المنتج اللازم لتطبيق معين ، والمخزون يساعد على تعويض الفرق.
يمنح المخزون أيضًا المقاولين مساحة تخزين كافية للاستجابة بفعالية للطلب في السوق. بسبب الفوائد التي يوفرها التخزين ، سيكون دائمًا جزءًا مهمًا من عملية التصنيع الشاملة. لذلك ، يجب على الشركات المصنعة تحسين تقنيات التخزين الخاصة بهم باستمرار لتقليل المخاطر المرتبطة بالتخزين.
الموضوع الرئيسي لهذه المقالة هو العزلة. يتم تعريف الفصل باسم "فصل المادة وفقًا لحجم الجسيمات". تتطلب تطبيقات المجاميع المختلفة درجات مواد محددة وموحدة للغاية. يؤدي الفصل إلى اختلافات مفرطة في أصناف المنتج.
يمكن أن يحدث الفصل تقريبًا في أي مكان في عملية التصنيع الكلي بعد سحق المنتج وفحصه ومزجه مع التدرج المناسب.
المكان الأول الذي يمكن أن يحدث فيه الفصل في المخزون (انظر الشكل 1). بمجرد وضع المادة في المخزون ، سيتم إعادة تدويرها في النهاية وتسليمها إلى الموقع الذي سيتم استخدامه.
المكان الثاني الذي يمكن أن يحدث فيه الفصل هو أثناء المعالجة والنقل. بمجرد الوصول إلى موقع محطة الإسفلت أو الخرسانة ، يتم وضع الركام في النطاط و/أو صناديق التخزين التي يتم أخذ المنتج منه واستخدامه.
يحدث الفصل أيضًا عند ملء وصوامع الصوامع والصوامع. يمكن أن يحدث الفصل أيضًا أثناء تطبيق المزيج النهائي على طريق أو سطح آخر بعد أن تم خلط التجميع في الإسفلت أو الخرسانة.
التجميع المتجانس ضروري لإنتاج الإسفلت عالي الجودة أو الخرسانة. تقلبات في تدرج التجميع القابل للفصل تجعل من المستحيل عملياً الحصول على إسفلت أو خرسانة مقبولة.
تحتوي الجزيئات الأصغر من وزن معين على مساحة أكبر من الجزيئات الأكبر من نفس الوزن. هذا يخلق مشاكل عند الجمع بين المجاميع في خلطات الإسفلت أو الخرسانة. إذا كانت النسبة المئوية للغرامات في المجموع مرتفعة للغاية ، فسيكون هناك نقص في الهاون أو البيتومين وسيكون المزيج سميكًا جدًا. إذا كانت النسبة المئوية للجزيئات الخشنة في المجموع مرتفعة للغاية ، فستكون هناك فائض من الهاون أو البيتومين ، وسيكون اتساق الخليط رقيقًا بشكل مفرط. الطرق المبنية من المجاميع المنفصلة لها سلامة هيكلية سيئة وستكون في نهاية المطاف متوسط ​​العمر المتوقع من الطرق التي تم بناؤها من المنتجات المنفصلة بشكل صحيح.
العديد من العوامل تؤدي إلى الفصل في الأسهم. نظرًا لأن معظم المخزون يتم إنشاؤه باستخدام أحزمة النقل ، فمن المهم فهم التأثير الكامن لأحزمة النقل على فرز المواد.
بينما يحرك الحزام مادة فوق حزام النقل ، يرتد الحزام قليلاً أثناء تدحرجه فوق بكرة العاطل. ويرجع ذلك إلى الركود الطفيف في الحزام بين كل بكرة عائلة. تتسبب هذه الحركة في استقرار الجزيئات الأصغر في الجزء السفلي من المقطع العرضي للمادة. تداخل الحبوب الخشنة تبقيهم في الأعلى.
بمجرد أن تصل المادة إلى عجلة تصريف حزام النقل ، يتم فصلها جزئيًا بالفعل عن المادة الأكبر في الأعلى والمادة الأصغر في الأسفل. عندما تبدأ المادة في التحرك على طول منحنى عجلة التصريف ، تتحرك الجزيئات العلوية (الخارجية) بسرعة أعلى من الجسيمات السفلية (الداخلية). ثم يؤدي هذا الاختلاف في السرعة إلى الابتعاد عن الجزيئات الكبيرة بعيدًا عن الناقل قبل السقوط على المكدس ، بينما تقع الجسيمات الأصغر بجوار الناقل.
أيضًا ، من المرجح أن تلتزم الجزيئات الصغيرة بحزام النقل ولا يتم تفريغها حتى يستمر حزام النقل في نهاية عجلة التصريف. ينتج عن هذا مزيد من الجزيئات الدقيقة إلى الخلف باتجاه مقدمة المكدس.
عندما تسقط المادة على كومة ، فإن الجزيئات الكبيرة لديها زخم أكثر للأمام من الجزيئات الأصغر. هذا يسبب المواد الخشنة للاستمرار في الانتقال بسهولة أكبر من المواد الدقيقة. أي مادة ، كبيرة أو صغيرة ، تسير على جانبي المكدس تسمى الانسكاب.
الانسكابات هي واحدة من الأسباب الرئيسية لفصل الأسهم ويجب تجنبها كلما أمكن ذلك. عندما يبدأ الانسكاب في الانحدار المنحدر ، تميل الجزيئات الأكبر إلى تسليط طول المنحدر بالكامل ، بينما تميل المادة الدقيقة إلى الاستقرار على جانبي الغنائم. وبالتالي ، مع تقدم الانسكاب إلى أسفل جانبي الوبر ، تظل الجزيئات الدقيقة أقل وأقل في مادة التوترة.
عندما تصل المادة إلى الحافة السفلية أو إصبع القدم من الوبر ، فإنها تتكون في المقام الأول من جزيئات أكبر. تسبب الانسكابات فصلًا كبيرًا ، وهو مرئي في قسم الأسهم. يتكون إصبع القدم الخارجي للكومة من مادة خشن ، بينما يتكون الوبر الداخلي والعالي من مادة أدق.
يساهم شكل الجزيئات أيضًا في الآثار الجانبية. من المرجح أن تتدحرج الجزيئات الناعمة أو المستديرة منحدر المكدس من الجزيئات الدقيقة ، والتي عادة ما تكون مربعة في الشكل. يمكن أن يؤدي تجاوز الحدود أيضًا إلى تلف المواد. عندما تتدحرج الجزيئات على جانب واحد من الوبر ، فركت ضد بعضها البعض. سيؤدي هذا التآكل إلى انهيار بعض الجزيئات إلى أحجام أصغر.
الرياح هي سبب آخر للعزلة. بعد أن تترك المادة حزام النقل وتبدأ في السقوط في المكدس ، تؤثر الرياح على مسار حركة جزيئات بأحجام مختلفة. الرياح لها تأثير كبير على المواد الحساسة. وذلك لأن نسبة مساحة السطح إلى كتلة الجزيئات الأصغر أكبر من جزيئات أكبر.
يمكن أن يختلف احتمال انقسامات في المخزون اعتمادًا على نوع المواد في المستودع. العامل الأكثر أهمية فيما يتعلق بالفصل هو درجة تغيير حجم الجسيمات في المادة. سيكون للمواد ذات التباين في حجم الجسيمات درجة أعلى من الفصل أثناء التخزين. القاعدة العامة هي أنه إذا تتجاوز نسبة أكبر حجم الجسيمات إلى أصغر حجم الجسيمات 2: 1 ، فقد تكون هناك مشاكل في فصل الحزمة. من ناحية أخرى ، إذا كانت نسبة حجم الجسيمات أقل من 2: 1 ، يكون الفصل الحجم ضئيلًا.
على سبيل المثال ، قد تتلاشى مواد الترتيب الفرعي التي تحتوي على جزيئات تصل إلى 200 شبكة أثناء التخزين. ومع ذلك ، عند تخزين العناصر مثل الحجر المغسول ، سيكون العزل تافهًا. نظرًا لأن معظم الرمال مبللة ، فغالبًا ما يكون من الممكن تخزين الرمال دون فصل المشكلات. تتسبب الرطوبة في التمسك بالجزيئات معًا ، مما يمنع الانفصال.
عندما يتم تخزين المنتج ، من المستحيل في بعض الأحيان منع العزلة. تتكون الحافة الخارجية للكومة النهائية بشكل أساسي من المواد الخشنة ، في حين أن الجزء الداخلي من الوبر يحتوي على تركيز أعلى من المواد الدقيقة. عند أخذ المواد من نهاية هذه الأكوام ، من الضروري أخذ مغرفة من أماكن مختلفة لخلط المادة. إذا كنت تأخذ مواد فقط من الأمام أو الخلف من المكدس ، فستحصل على جميع المواد الخشنة أو جميع المواد الدقيقة.
هناك أيضًا فرص للعزل الإضافي عند تحميل الشاحنات. من المهم أن الطريقة المستخدمة لا تسبب في تدفق. قم بتحميل الجزء الأمامي من الشاحنة أولاً ، ثم الجزء الخلفي ، وأخيراً الوسط. هذا سيقلل من آثار التحميل الزائد داخل الشاحنة.
تعتبر مقاربات المناولة بعد التخلص مفيدة ، ولكن يجب أن يكون الهدف هو منع أو تقليل الحجر الصحي أثناء إنشاء المخزون. تشمل طرق مفيدة لمنع العزلة:
عند تكديسها على شاحنة ، يجب أن تكون مكدسة بدقة في مداخن منفصلة لتقليل الانسكاب. يجب تكديس المواد معًا باستخدام محمل ، وترفع إلى ارتفاع دلو كامل وإلقاء ، مما سيخلط المادة. إذا كان يجب على المحمل أن يتحرك وكسر المواد ، فلا تحاول بناء أكوام كبيرة.
يمكن أن يقلل المخزون في الطبقات من الفصل. يمكن بناء هذا النوع من المستودعات مع جرافة. إذا تم تسليم المادة إلى الفناء ، فيجب على الجرافة دفع المادة إلى الطبقة المنحدرة. إذا تم تصميم المكدس بحزام ناقل ، فيجب على الجرافة دفع المادة إلى طبقة أفقية. في أي حال ، يجب توخي الحذر حتى لا تدفع المادة فوق حافة الوبر. هذا يمكن أن يؤدي إلى الفائض ، وهو أحد الأسباب الرئيسية للفصل.
التراص مع الجرافات لديه عدد من العيوب. هناك مخاطر كبيرة هما تدهور المنتج والتلوث. المعدات الثقيلة التي تعمل بشكل مستمر على المنتج سوف تضغط على المواد وسحقها. عند استخدام هذه الطريقة ، يجب أن يكون المصنعون حريصين على عدم الإفراط في تكوين المنتج في محاولة لتخفيف مشاكل الفصل. غالبًا ما يجعل العمالة والمعدات الإضافية المطلوبة هذه الطريقة باهظة الثمن ، ويجب على المنتجين اللجوء إلى الانفصال أثناء المعالجة.
تساعد الناقلات المكدس الشعاعية في تقليل تأثير الانفصال. كما يتراكم المخزون ، ينتقل الناقل شعاعيًا إلى اليسار واليمين. مع تحرك الناقل شعاعيًا ، ستتم تغطية نهايات الأكوام ، التي عادة ما تكون من المواد الخشنة ، بمواد دقيقة. ستظل الأصابع الأمامية والخلفية قاسية ، لكن الكومة ستكون أكثر خلطًا من كومة الأقماع.
هناك علاقة مباشرة بين الارتفاع والسقوط الحرة للمادة ودرجة الفصل الذي يحدث. مع زيادة الارتفاع ويتوسع مسار المادة المتساقطة ، هناك فصل متزايد للمواد الدقيقة والخشنة. لذا فإن الناقلات المتغيرة للارتفاع هي وسيلة أخرى لتقليل الفصل. في المرحلة الأولية ، يجب أن يكون الناقل في أدنى موقف. يجب أن تكون المسافة إلى بكرة الرأس قصيرة دائمًا قدر الإمكان.
يعد التقاط الحرة من حزام النقل على مكدس سببًا آخر للفصل. الدرج الحجري تقلل من الفصل عن طريق القضاء على المواد الخالية من الساعات. الدرج الحجري عبارة عن هيكل يسمح للمواد بتدفق الخطوات على الأكوام. إنه فعال ولكن لديه تطبيق محدود.
يمكن التقليل من الانفصال الناجم عن الرياح باستخدام المزالق التلسكوبية. تلبس التلسكوبية على حلقات تصريف الناقل ، وتمتد من الحزم إلى المكدس ، والحماية من الرياح والحد من تأثيرها. إذا تم تصميمه بشكل صحيح ، يمكن أن يحد أيضًا من سقوط المواد الحرة.
كما ذكرنا سابقًا ، هناك بالفعل عزل على حزام النقل قبل الوصول إلى نقطة التفريغ. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تترك المادة حزام النقل ، يحدث مزيد من الفصل. يمكن تثبيت عجلة مجداف عند نقطة التفريغ لإعادة تركيب هذه المادة. العجلات الدوارة لها أجنحة أو مجاذيف تتجاوز وخلط مسار المادة. سيؤدي ذلك إلى تقليل الفصل ، لكن تدهور المواد قد لا يكون مقبولًا.
يمكن أن يستلزم الفصل تكاليف كبيرة. المخزون الذي لا يفي بالمواصفات قد يؤدي إلى عقوبات أو رفض المخزون بأكمله. إذا تم تسليم المواد غير المطابقة إلى موقع العمل ، فقد تتجاوز الغرامات 0.75 دولار للطن. غالبًا ما تكون تكاليف العمالة والمعدات لإعادة تأهيل أكوام الجودة الرديئة باهظة. التكلفة بالساعة لبناء مستودع مع جرامة ومشغل أعلى من تكلفة الناقل التلسكوبي التلقائي ، وقد تتحلل المواد أو تصبح ملوثة للحفاظ على الفرز المناسب. هذا يقلل من قيمة المنتج. بالإضافة إلى ذلك ، عندما يتم استخدام معدات مثل الجرافة في المهام غير الإنتاج ، هناك تكلفة الفرصة البديلة المرتبطة باستخدام المعدات عندما تم ترحيلها لمهام الإنتاج.
يمكن اتباع نهج آخر لتقليل تأثير العزلة عند إنشاء المخزون في التطبيقات التي يمكن أن تكون فيها العزلة مشكلة. ويشمل ذلك التراص في طبقات ، حيث تتكون كل طبقة من سلسلة من المداخن.
في قسم المكدس ، يتم عرض كل مكدس كمكدس مصغر. لا يزال الانقسام يحدث على كل كومة فردية بسبب نفس الآثار التي تمت مناقشتها سابقًا. ومع ذلك ، يتم تكرار نمط العزلة في كثير من الأحيان على المقطع العرضي بأكمله من الوبر. يقال إن هذه المداخن لها "دقة تقسيم" أكبر لأن نمط التدرج المنفصل يتكرر في كثير من الأحيان على فترات أصغر.
عند معالجة المداخن باستخدام محمل أمامي ، ليست هناك حاجة لخلط المواد ، حيث يتضمن SCOUP عدة مداخن. عند استعادة المكدس ، تكون الطبقات الفردية مرئية بشكل واضح (انظر الشكل 2).
يمكن إنشاء المداخن باستخدام طرق تخزين مختلفة. تتمثل إحدى الطرق في استخدام نظام ناقل الجسر والتفريغ ، على الرغم من أن هذا الخيار مناسب فقط للتطبيقات الثابتة. هناك عيب كبير في أنظمة النقل الثابتة هو أن ارتفاعها عادة ما يكون ثابتًا ، مما قد يؤدي إلى فصل الرياح كما هو موضح أعلاه.
طريقة أخرى هي استخدام ناقل تلسكوبي. توفر الناقلات التلسكوبية الطريقة الأكثر فعالية لتشكيل مداخن وغالبًا ما تفضلها على الأنظمة الثابتة حيث يمكن نقلها عند الحاجة ، ويتم تصميم العديد منها فعليًا ليتم حملها على الطريق.
تتكون الناقلات التلسكوبية من الناقلات (الناقلات الحرارية) المثبتة داخل الناقلات الخارجية من نفس الطول. يمكن أن يتحرك ناقل الطرف خطيًا على طول الناقل الخارجي لتغيير موضع بكرة التفريغ. ارتفاع عجلة التصريف والموضع الشعاعي للناقل متغير.
يعد التغيير ثلاثي المحور لعجلة التفريغ أمرًا ضروريًا لإنشاء أكوام ذات طبقات تتغلب على الفصل. عادةً ما تستخدم أنظمة WONCH ROPE لتوسيع نطاق الناقلات. يمكن تنفيذ الحركة الشعاعية للناقل بواسطة سلسلة ومسرحة أو بواسطة محرك كوكبي مدفوع الهيدروليكي. عادة ما يتم تغيير ارتفاع الناقل عن طريق تمديد أسطوانات الهيكل السفلي التلسكوبي. يجب التحكم في كل هذه الحركات لإنشاء أكوام متعددة الطبقات تلقائيًا.
الناقلات التلسكوبية لديها آلية لإنشاء مداخن متعددة الطبقات. سيساعد تقليل عمق كل طبقة على الحد من الفصل. هذا يتطلب من الناقل مواصلة التحرك مع تراكم المخزون. إن الحاجة إلى حركة مستمرة تجعل من الضروري أتمتة الناقلات التلسكوبية. هناك العديد من طرق الأتمتة المختلفة ، بعضها أرخص ولكن له قيود كبيرة ، في حين أن البعض الآخر قابل للبرمجة بالكامل ويوفر المزيد من المرونة في إنشاء المخزون.
عندما يبدأ الناقل في تجميع المواد ، فإنه يتحرك شعاعيًا أثناء نقل المادة. يتحرك الناقل حتى يتم تشغيل مفتاح الحد الذي يتم تثبيته على رمح الناقل على طول طريقه الشعاعي. يتم وضع الزناد اعتمادًا على طول القوس الذي يريد المشغل أن يتحرك حزام النقل. في هذه اللحظة ، سوف يمتد الناقل إلى مسافة محددة مسبقًا ويبدأ في التحرك في الاتجاه الآخر. تستمر هذه العملية حتى يتم تمديد ناقل Stringer إلى أقصى امتداد ويتم الانتهاء من الطبقة الأولى.
عندما يتم بناء المستوى الثاني ، يبدأ الطرف في التراجع عن الحد الأقصى لتمديده ، ويتحرك شعاعيًا ويتراجع عند الحد الأقصى. قم ببناء طبقات حتى يتم تنشيط مفتاح الإمالة على عجلة الدعم بواسطة الوبر.
سوف يرتفع الناقل المسافة المحددة ويبدأ المصعد الثاني. يمكن أن يتكون كل رافع من عدة طبقات ، اعتمادًا على سرعة المادة. يشبه المصعد الثاني الأول ، وهكذا حتى يتم بناء كومة بأكملها. يتم إلغاء معزولة جزء كبير من الكومة الناتجة ، ولكن هناك في تدفقات على حواف كل كومة. وذلك لأن أحزمة الناقل لا يمكنها ضبط موضع مفاتيح الحد أو الكائنات المستخدمة لتشغيلها. يجب ضبط مفتاح حد التراجع بحيث لا يدفن التجاوز عمود النقل.