Ხის სიმკვრივე და მისი გავლენა ტოტების ჩიპერის შედეგიანობაზე

Ხის სიმკვრივის პირდაპირი გავლენა Ტყის ნაკვეთი Გამომუშავების სიჩქარე და ენერგიის მოთხოვნა

Როდესაც სიმკვრივის მაღალი ხეებით მუშაობთ, ტოტების ჩიპერები მასალას არ ამუშავებენ ისე სწრაფად და საბოლოოდ მეტ საწვავს აწვავენ. მაგალითად, ყარი ან ჰიკორი — ეს სიმკვრივის მაღალი ხეები დაახლოებით 59 ლიტრ საწვავს აწვავენ საათში, რაც მიხედვად 2015 წელს Applied Energy-ში გამოქვეყნებული კვლევის, მიახლოებით სამჯერ მეტია ვიდრე სოჭის ხეების მიერ მოხმარებული საწვავი. ამ მოვლენის მიზეზი მათი სიმჭიდროვის მაღალი უჯრედული სტრუქტურაა, რომელიც დასაშლელად მეტ ძალას მოითხოვს და დამატებით ტვირთავს როგორც მოძრავეს, ასევე კვეთის კომპონენტებს. რა ხდება შემდეგ?

• Სიმკვრივის მაღალი სახეობების ჩიპერების გამომუშავების სიჩქარე 40–60%-ით კლებულობს სიმკვრივის დაბალი ხეების შედარებაში
• Ენერგიის მოთხოვნა იზრდება 0,92 მჯ-მდე მეგაგრამზე შემცირებული სიმშრალის მასის მიხედვით სიმჭიდროვის მაღალი ტოტების შემთხვევაში
• Ექსპლუატაციური ძაბვის მოხმარება 3300 ვტ-ს აღემატება 50 მმ-ზე მეტი დიამეტრის ტოტების შემთხვევაში

Როდესაც ხე უფრო სიმჭიდროვის მაღალი ხდება, ეფექტურობა ჩვეულებრივ კლებულობს, ამიტომ ჩიპერის ტექნიკური მახასიათებლები უნდა შეესატყვისოს იმ მასალის ტიპს, რომელსაც მასში ამუშავებენ. ნებისმიერი პირი, რომელიც სხვადასხვა სახის ხეებით მუშაობს, უფრო კარგად გამოიყენებს მაღალი ტრაქციის ბარაბანულ ჩიპერებს, თუ სურს პროცესის უწყვეტი და გლუვი განხორციელება. ამ საკითხს კიდევა ერთი მხარე აქვს — ნახშირბადის გამოყოფა. სიმჭიდროვის მაღალი ხის ჩიპების წარმოება წარმოადგენს დაახლოებით 16,4 კგ CO₂-ს ეკვივალენტში მეგაგრამზე შემცირებული სიმშრალის მასის მიხედვით, რაც ფაქტიურად 52%-ით მეტია მთლიანი ხეების დამუშავების დროს მიღებულ მაჩვენებელზე. ეს ციფრი თავისთავად აჩვენებს, თუ რატომ არის ისე მნიშვნელოვანი, რომ მოწყობილობის შესაძლებლობები შეესატყვისოს ფაქტიურად დამუშავებულ მასალას — როგორც სამუშაოს სწორად შესრულების, ასევე გარემოზე ზემოქმედების შემცირების მიზნით.

Ხის სიმჭიდროვის, ტენიანობის შემცველობის და სახეობის სიმტკიცის კომბინირებული გავლენა ტოტების ჩიპერის სიმტკიცეზე

Ხის სიმკვრივე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ტოტების დაჭრის პროცესში საჭიროებული ძალისა და ენერგიის რაოდენობაში. მყარი ხეები ხშირად მეტად აბათილებენ მახატებს, ვიდრე ხალხური ხეები — ველური დაკვირვებების მიხედვით, ზოგჯერ მდგრადობის შემცირებით 70%-ით. ტენიანობის დონეც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს. ახლახანს დაჭრილი ხე, რომელსაც 50% ტენიანობა აქვს, საერთოდ უკეთ იჭრება, თუმცა ეს უფრო მეტი კოროზიის პრობლემებს იწვევს. მეორე მხრივ, როდესაც ხე ჰაერში გამოიშრება, მის დაჭრა უფრო რთულდება და წინააღმდეგობა დაახლოებით 30–40%-ით იზრდება. სხვადასხვა სახეობა ამ სირთულეებს კიდევე უფრო მეტად ართულებს. მაგალითად, ევკალიპტი. ოპერატორები აღმოაჩენენ, რომ ევკალიპტის დამუშავებისას მახატების შეცვლა მისი ზომით მსგავსი ფიჭვის ხეების შემთხვევაში 2,5-ჯერ ხშირად ხდება.

Ეს სამეული — სიმკვრივე, ტენიანობა და მკვრივობა — ერთობლივად ქმნის მდგრადობის ზრდის წნევას:

• Აბრაზიული მექანიკა : მკვრივი ხეების უმაღლესი ლიგნინის შემცველობის უჯრედული სტრუქტურა მოქმედებს როგორც ბუნებრივი აბრაზივი ჭრის კინაზე
• Ცხოვრების ციკლები მშრალი ხეწყალის ხშირად მეორდებადი მაღალი ტორქის ჩიპირება იწვევს როტორის შეკრებებში მიკრო-გატეხილებებს
• Კოროზიის სინერგია ტენი ხის რეზინებთან ერთად აჩქარებს ოქსიდაციას დატვირთულ კომპონენტებზე

Რეალური სამყაროში მიმდინარე ექსპლუატაციის შეხედვა გვაჩვენებს რაღაც მნიშვნელოვანს ნარევი ხის დამუშავების შესახებ. როდესაც სხვადასხვა ტიპის ხე მანქანებში შეიტანება სათანადო რეგულირების გარეშე, ეს ფაქტი მოწყობილობის საყრდენებსა და ძრავის სისტემებზე აბრტყელების სიჩქარის მოკლევად 45%-ით აჩქარებს. მოწყობილობის გასაგრძელებლად ექსპლუატატორებს უნდა მიჰყვეთ ზოგიერთი ძირითადი წესი. პირველ რიგში, მტკიცე ხის ნაკვეთები არ უნდა იყოს ძალიან სქელი შეტანის დროს. მნიშვნელოვანია აგრეთვე ტენიანობის მაჩვენებელი — იდეალურად იგი 30%-დან 40%-მდე უნდა იყოს. არ უნდა დავივიწყოთ ასევე მახატების გეომეტრიის შესატყოლებლად კონკრეტული ხის სახეობების მოთხოვნების გათვალისწინება. ამ ზომების ერთდროულად გამოყენება ნამდვილად მნიშვნელოვან განსხვავებას ქმნის: კომპონენტები დაახლოებით 200–300 საათით უფრო გრძელხანს მუშაობენ შეცვლამდე, რაც დროთა განმავლობაში მომსახურების ხარჯებში დაახლოებით 18%-იან დაზოგვას ნიშნავს. ამიტომ არ უცნობი ის ფაქტი, რომ ბევრი საწარმო ამ პრაქტიკებს უკვე საკუთარ მთლიან ექსპლუატაციაში შეიტანა.

Სიმკვრივეს გარდა: ტოტების ჭრის მანქანების მოცულობასა და კონტროლს მომავალი მასალის ძირითადი თვისებები

Მიუხედავად იმისა, რომ სიმკვრივე განსაზღვრავს ჩიპების ძალას, სხვა მასალის თვისებები მნიშვნელოვნად განსაზღვრავენ ჩიპერის სტაბილურობას, გამოტანის ერთნაირობას, უსაფრთხოებას და მომსახურების სიხშირეს.

Ბოჭკოების ორიენტაცია და რეზინის შემცველობა როგორც ჩიპერის ტვირთის სტაბილურობის ერთდროული განმსაზღვრელები

Ხის ბოჭკოების განლაგება მიმართულების მიხედვით, რომლითაც მასალა შეიტანება, ძალზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს ვიბრაციის ხარისხზე და მანქანის ტვირთის ქვეშ სტაბილურობაზე. როდესაც ტოტები შეიტანება ხის ბოჭკოების მიმართულებით, ისინი ჩვეულებრივ პრობლემების გარეშე გადიან კვეთის ბარათებზე. მაგრამ როდესაც მასალა შეიტანება ბოჭკოების მიმართულების საწინააღმდეგოდ, ეს იწვევს მრავალფეროვან პრობლემებს. ტორქი საკმაოდ მნიშვნელოვნად ცვალდება — მიხედვით გამოკვლევების, რომლებიც გამოქვეყნდა გამომუშავების საინდუსტრიო ჟურნალში გასულ წელს, ეს შეიძლება შეადგენდეს დაახლოებით 40%-ით მეტს. ამასთანავე არსებობს რეზინით მდიდარი ხეების (მაგალითად, სოჭის) პრობლემა. ამ ხეები მიდგებიან მახატებზე და ქმნიან ნაგროვებს, რაც მახატების სწრაფ ამოწურვას იწვევს. ჩვენ დავაკვირდით, რომ რეზინის შემცველობა 8%-ს აღემატების შემდეგ მახატების შეცვლა საჭიროებს ხუთჯერ უფრო ხშირად. რეზინით ღარიბი მტკიცე ხეები ამ პრობლემას არ აჩენენ. ამ ყველაფერმა ერთად ნიშნავს, რომ ოპერატორებს უნდა მოარჩიონ ის მასალა, რომელსაც ისინი დამუშავებენ. წინააღმდეგ შემთხვევაში მათ შეიძლება მიიღონ არაერთგვაროვანი ნაკვეთები ან უფრო ცუდად — საშიში უკან დაბრუნებები, რომლებიც შეიძლება მანქანას დაზიანონ და მუშაკებს დაავადონ.

Საჭიროების მიხედვით ნედლეულის პროფილირების გამოყენების ახალი ტენდენცია ჭრის საშუალებების სტრუქტურაში

Დღესდღეობით მოწინავე ჭრის მოწყობილობები აღჭურვილია სპექტროსკოპიული ხელსაწყოებითა და წნევის სენსორებით, რომლებიც ანალიზის ქვეშ აყენებენ მანქანაში შემავალი ტოტების ტიპს. როდესაც ტოტები მანქანაში გადიან, ეს ჭკვიანი სისტემები ფაქტობრივად ცვლიან ჰიდრავლიკურად გამოყენებულ წნევას და როტორის ბრუნვის სიჩქარეს. ისინი ამ ცვლილებებს ახდენენ იმ მიზეზით, რომ ამჩნევენ ხის სიმკვრივეს, ტოტების ტენიანობის ხარისხს და კვანძების რაოდენობას. მნიშვნელოვანი მწარმოებლის მიერ ახლახანს ჩატარებული ტესტირების შედეგად გამოვლინდა ინტერესული ფაქტი მათი მოწყობილობების შესახებ: მათი პრედიქტიული ტვირთის ბალანსირების სისტემა მთლიანად გააუმჯობესა პროცესის ეფექტურობას და მისი ეფექტურობა გაიზარდა დაახლოებით 15%-ით იმ შემთხვევასთან შედარებით, როდესაც ყველაფერი მუდმივი სიჩქარით მუშაობს. ეს ნიშნავს, რომ ძრავები არ იწყებენ გაჩერებას ხის ძალიან მკვრივ ნაკრებებზე შეტევის დროს, ამასთანავე მიღებული ჭრილები უფრო ერთნაირი ხარისხის ხდება, მიუხედავად იმისა, რომ განსხვავებული ტიპის ტოტები იქნება დამუშავებული.

Ხელიკრული

Რა ურთიერთობა არსებობს ხის სიმკვრივესა და ჩიპერის ეფექტურობას შორის?

Ჩიპერის ეფექტურობა მცირდება ხის სიმკვრივის გაზრდასთან ერთად, რადგან უფრო სიმკვრივის მქონე ხეები, როგორიცაა ჟოლო და ჰიკორი, დამუშავებისთვის მეტი ძალის მოთხოვნას იწვევს, რაც იწვევს საწვავის მოხმარების გაზრდას და გამომუშავების სიჩქარის შემცირებას.

Როგორ ავლენს ტენიანობის შემცველობა ტოტების ჩიპერში დამუშავებას?

Ტენიანობის შემცველობა ზემოქმედებს ჩიპერში დამუშავების მარტივობაზე; ახლახანს დაჭრილი ხე, რომელსაც დაახლოებით 50 % ტენიანობა აქვს, უკეთ ჩიპდება, თუმცა ეს შეიძლება უფრო მეტი კოროზია გამოიწვიოს. საპირაროდ, გამშრალი ხე უფრო რთულად ჭრება, რაც წინააღმდეგობის გაზრდას იწვევს.

Რომელი ფაქტორები უწყობს ჩიპერის კომპონენტების აბრაზიულ დამტკიცებას, მოძრავი ტვირთის გამოწვეულ დატვირთვას (fatigue) და კოროზიას?

Ხის მაღალი სიმკვრივე, ტენიანობის შემცველობა და სახეობის სიმტკიცე უწყობს ჩიპერის კომპონენტების აბრაზიულ დამტკიცებას, მოძრავი ტვირთის გამოწვეულ დატვირთვას (fatigue) და კოროზიას, რაც მათი სიგრძეს ამცირებს.