Miten valita porakoneen tonnusarvo kaivinkoneelle? Oikea yhdistäminen

Intuitio siitä, että suurempi porakone suuremmalla kaivinkoneella tarkoittaa aina suurempaa tuottavuutta, on väärä erityisellä ja kalliilla tavalla. Liian suuri poraliitännäinen kuluttaa enemmän hydrauliikkaa kuin kantajan apupiiri on suunniteltu toimittamaan, mikä pakottaa kaivinkoneen moottorin käymään korkeammalla kuormalla jokaisen porauskierroksen aikana. Polttoaineenkulutus nousee. Hydrauliöljy kuumenee. Kantajan apupumppu toimii tehokkuusalueensa ulkopuolella, mikä lyhentää sen käyttöikää. Ja itse liitännäinen – joka saa riittämättömän virtauksen iskuporakoneen vähimmäiskäyttöpaineessa – ei anna iskutehoa, jota sen tekniset tiedot lupaavat.

10–15 %:n painosuhde on lähtökohta porakalustojen sovittamisessa kaivinkoneisiin: pora ja sen syöttöjärjestelmä yhteensä tulisi painaa 10–15 %:a kantajan käyttöpainosta. 20 tonnin kaivinkoneen tulee olla varustettu porakalustolla, jonka paino on 2 000–3 000 kg välillä. Painon lisäksi hydraulisen virtauksen yhteensopivuus ja takapaineen kestävyys määrittävät, toimiiko kyseinen yhdistelmä todellisuudessa kentällä.

Miksi painosuhde on perusta, ei koko vastaus

10–15 %:n sääntö koskee rakenteellista yhteensopivuutta: nostokoneen käsivarren sylinterit, käsivarren kiinnitysakselipinnat ja kuljetinalustan vastapaino on mitoitettu kuormille, jotka ovat tässä suhteessa. Liitännäinen, jonka massa ylittää kuljetinalustan massan 15 %:n, aiheuttaa etupuolelle painottuneen epävakauden kuljetuksen aikana, ylikuormittaa käsivarren kiinnitysliukupinnat sijoittelun aikana ja aiheuttaa liiallista värähtelyä, joka siirtyy kuljetinalustan runkoon iskutoiminnon aikana. Ajan myötä tämä ilmenee käsivarren kiinnityskohdassa halkeamissa hitsausliitoksissa ja kuluneissa nostokoneen käsivarren sylintereiden tiivistekerroksissa – vaurioita, jotka kertyvät näkymättömästi, kunnes kenttätarkastus paljastaa ne.

Mutta pelkkä paino ei kerro, pystyykö hydraulijärjestelmä todella käyttämään porakonetta. 20 tonnin kaivinkone, joka toimittaa iskupiirissä 80 l/min 150 barin paineella, on perustavanlaatuisesti erilainen porauskyvyn suhteen kuin kone, joka toimittaa 160 l/min 200 barin paineella, vaikka molempien koneiden paino olisi sama. Kallionporakoneita koskevassa tapauksessa – jotka ovat hydraulisesti vaativampia kuin iskupiirit – kuljettimen todellinen virtausnopeus ja käyttöpaine apupiirissä määrittävät drifterin todellisen iskutehon, riippumatta siitä, mitä kiinnityksen teknisissä tiedoissa ilmoitetaan.

Hydraulisen yhteensopivuuden teknisten tietojen oikea tulkinta

Jokainen porakaluston valmistaja julkaisee vähimmäis- ja enimmäishydrauliikkanopeuden (l/min) sekä käyttöpaineen (bar) vaatimukset. Kalusto toimii tässä alueessa; sen ulkopuolella iskutoiminto on tehoton (liian alhainen virtausnopeus) tai hydrauliikka joutuu ylikuumentumaan ja tiivistykset räjähtävät (liian korkea virtausnopeus). Tärkein kantajakoneen tekninen tiedot on apupiirin virtaus nimellismoottorikierrosluvulla – ei pääpiirin virtaus, ei hydrauliikkajärjestelmän turvapaineventtiilin paine, vaan erityisesti iskukaluston apupiirin teho työkierrosluvulla.

Takapaine paluulinjassa on sovituskerroin, jota useimmat ostajat jättävät huomiotta. Jokainen lisämetri hydraulihosaa, jokainen liitos ja jokainen suuntaventtiili lisää vastusta paluuvirtaukselle. Poraliitintä, jossa on määritetty 'enimmäistakapaine 30 bar', vaivuttaa takaiskupisteen paluuliikettä, jos todellinen takapaine paluulinjassa on 35–40 bar. Pistoke ei täytä koko paluuliikettään, ja seuraava voimaliike alkaa lyhyemmästä asemasta, mikä vähentää iskuenergiaa kohtaan. Takapaineen tarkistaminen mittarilla poraliitimen paluuliitoksessa – ei pelkästään paineen mittaaminen syöttöpiirissä – vahvistaa, vaikuttaako tämä suorituskykyyn tietyllä kuljetinlaitteella.

Poraliitinten sovittaminen kaivinkoneen tonnaluokan mukaan

Nämä alueet ovat suuntaa-antavia erityisesti yläiskuun porausliittimille. Iskupuristimet, pyörivät päätyosat ja DTH-liittimet noudattavat eri paino–virtaus-suhteita. DTH-porakone, joka kuluttaa 200 l/min 22 tonnin kaivinkoneella, ylittää useimmissa tapauksissa koneen hydraulisen kapasiteetin; sama kaivinkone voi kuitenkin käsitellä 12–16 kW:n yläiskuun porausliitintä helposti, mikäli virtausmäärä vastaa määritettyä arvoa.

Tyhjäammuntaprobleema ja sen aiheuttama nopea epäyhteensopivien parien tuhoutuminen

'Tyhjä laukaisu'—eli iskutoiminto ilman porakärjen ja kiven kosketusta—on nopein tapa vahingoittaa poraliitosta liian pieneksi valitun kantajan kanssa. Kun porakärki läpäisee kallionpinnan tai käyttäjä sijoittaa poran reikien väliin, iskupiiri jää edelleen paineistettavaksi, ellei käyttäjä sammuta sitä. Koska kiveä ei ole vastustamassa, iskupistoni palautuu liian nopeasti, akkumulaattori tyhjenee liikaa ja hydraulijärjestelmään syntyy painehuippuja, jotka ylittävät kantajan piirin turvalaitteen paineasetuksen.

Oikein sovitun kantajan tapauksessa turvalaite kestää nämä painehuiput suunnittelutoleranssinsa puitteissa. Liian pieneksi valitun kantajan tapauksessa, jonka hydraulipumppu on jo alun perinkin rajallisella teholla toimiva ja tarjoaa poralle tarvittavan hydraulitehon, nämä painehuiput työntävät järjestelmän ylikuormitustilaan. Nykyaikaiset premium-luokan poraliitokset sisältävät automaattisia pysäytysjärjestelmiä, jotka havaitsevat tyhjän laukaisun ja sammuttavat liitoksen millisekunnin sisällä—mutta alhaisemman hintaluokan liitokset eivät sisällä tällaista järjestelmää, ja juuri tässä kohtaa alkavat ylipaineesta johtuvat kantajan hydraulitiivistysten vioittuminen.

Hydrauliikkaputkien koon määrittäminen ja poraliitosten piirikytkentä

Hydrauliikkaputket kuljetinkoneen ja poraliitoksen välillä ovat osa sovitusyhtälöä. Liian pienikokoiset putket – yleensä vanhoja rikkojaputkia, joita on käytetty uudelleen poraliitokseen – ovat pienempiä halkaisijaltaan, mikä lisää virtausnopeutta ja painehäviötä. Jos syöttöputken painehäviö iskuporakoneeseen on 20 bar vaaditulla virtaustasolla, iskuporakone saa 20 bar vähemmän painetta kuin kuljetinkoneen piiri tarjoaa. Jos iskupiiri on määritetty vähimmäispaineeksi 180 bar, kuljetinkone, joka toimittaa 190 bar:n painetta liian pienikokoisten putkien kautta, toimittaa tehokkaasti vain 170 bar:n painetta iskuporakoneeseen – mikä on alle vähimmäiskäyttöpaineen.

Letkun sisähalkaisija on määritettävä siten, että syöttölinjan painehäviö pysyy alle 5 barin vaaditulla maksimivirtauksella. Paluulinjat on mitoitettava yhtä suuriksi — takapaine on paluulinjan ilmiö, ja liian pienet paluuletket ovat yleisin syy epäselvälle, huonolle iskutoiminnalle muuten oikein sovitussa kanturi-ja porakombinaatiossa.

Tiivistesarja toimitetaan osana sovituspäätöstä

Oikea tonnimaara-sovitus suojelee kanturia ja poraliitintä rakenteelliselta ja hydrauliselta ylikuormitukselta. Se vaikuttaa myös kulutustarvikkeiden toimitusketjuun: poraliitin, joka toimii oikein kanturillaan, kokee ennakoitavissa olevaa tiivisteen kulumista valmistajan määrittelemän huoltovälin puitteissa. Liian vähän tehoa saava poraliitin kuumenee, toimii hitaammin ja tuottaa epätasaisia iskuja — mikä aiheuttaa epäsäännöllistä tiivisteen kuormitusta ja ennakoimattomia vaihtovälejä, joista seuraa vaikeuksia varastohallinnassa.

HOVOO tarjoaa tiivistyspaketit pääasiallisille porakoneiden iskuputkien merkeille, joita käytetään kaivinkoneiden lisävarusteissa—Epiroc, Sandvik, Furukawa ja Montabert—PU- ja HNBR-materiaalivaihtoehdoissa. Tiivistyspaketin toimitussuhteen määrittäminen poralisävarusteen määrittelyssä poistaa yhden toiminnallisen muuttujan kantaja-porakoneen yhdistämispäätöksestä. Täydelliset malliviitteet osoitteessa hovooseal.com.