carico, scavo e dragaggio

carico, scavo e dragaggio

La lavorazione degli aggregati può iniziare con la perforazione e la sabbiatura, ma il materiale sabbiato non va da nessuna parte fino a quando non viene spostato dal cumulo di rifiuti all'impianto di lavorazione. I caricatori frontali e gli escavatori di solito eseguono la fase successiva del processo: il caricamento dei camion da trasporto. Se questa fase del processo non viene pianificata in modo efficace, la produzione diminuisce e i costi aumentano.

I caricatori frontali, chiamati anche pale gommate, e gli escavatori idraulici più comunemente raccolgono il materiale sabbiato dalla superficie della cava e lo trasferiscono ai camion di trasporto. Ma le pale gommate, a causa della loro mobilità, vengono utilizzate anche in applicazioni di carico e trasporto in cui la macchina carica la benna e trasporta il materiale a un frantoio in fossa oa un impianto di vagliatura portatile. Allo stesso modo, gli escavatori, a causa della loro potenza di scavo superiore, vengono talvolta utilizzati per caricare roccia fratturata naturalmente e materiali non consolidati direttamente dal fronte minerario senza sabbiatura.

Oltre ai caricatori frontali e agli escavatori idraulici, un piccolo numero di operazioni aggregate utilizza pale a fune per lo scavo e il carico, e alcune utilizzano dragline per lo scavo. Questo capitolo si concentrerà sulle macchine più comunemente usate, sulle pale gommate e sugli escavatori idraulici, nonché sulle draghe, che vengono utilizzate per l'estrazione di materiale subacqueo.

PUNTI DI FORZA A CONFRONTO
Le marcate differenze tra caricatori frontali ed escavatori idraulici - a partire dalle ruote rispetto ai cingoli - determinano le differenze nei punti di forza di ciascun tipo di macchina. Tali punti di forza e relativi punti deboli determinano quale tipo di macchina funziona meglio in una data applicazione.

Le condizioni delle miniere a favore delle pale gommate includono:
■ Pavimenti in piano, asciutti, lisci e solidi.
■ Pendenza e drenaggio sufficienti in climi umidi per ridurre al minimo i danni agli pneumatici.
■ Materiali ben frammentati che aiutano a ridurre al minimo l'affollamento (spingendo nella pila), in particolare nella punta della superficie di carico.
■ Profilo frontale inferiore (l'altezza del perno del cardine della benna alla massima alzata è ottimale.)
■ Molteplici superfici di carico e spostamenti frequenti da un punto all'altro.

Condizioni opposte sono sfavorevoli per le pale gommate:
■ Condizioni di calpestio scadenti, come terreno umido, soffice o roccia frastagliata.
■ Materiale scarsamente sparato.
■ Zone di carico strette che limitano il movimento del caricatore.

I caricatori frontali hanno benne larghe che distribuiscono le forze di scavo su un'ampia area. Di conseguenza, la capacità di scavo, ovvero la capacità della benna di penetrare nel mucchio, è generalmente inferiore a quella di un escavatore idraulico che maneggia la stessa quantità di materiale per passaggio.

Le condizioni delle miniere che favoriscono gli escavatori idraulici (configurazione retroescavatore) sono:
■ Altezza del banco da bassa a moderata.
■ Zone di carico strette.
■ Scavo selettivo.
■ Diverse dimensioni del carrello.
■ Può funzionare in cattive condizioni del pavimento, ma ciò potrebbe limitare il posizionamento del camion.

Le condizioni sfavorevoli per gli escavatori idraulici includono:
■ Banchi alti.
■ Banchi multipli.
■ Passaggio eccessivo.
■ Basso angolo di riposo del materiale.

Gli escavatori idraulici richiedono un'altezza del banco sufficiente per un funzionamento efficiente e sicuro. La regola pratica per un'altezza ottimale del banco è la lunghezza dell'avambraccio dell'escavatore.

Le pale frontali idrauliche offrono un'altra configurazione della macchina di carico e scavo, sebbene le pale frontali siano molto meno comuni nelle applicazioni aggregate rispetto alle configurazioni delle terne. In generale, le pale frontali hanno il vantaggio di essere in grado di scavare più altezze del banco e di gestire in modo efficiente scavi difficili. Le pale anteriori richiedono facce da moderate ad alte per essere più efficienti.

Le pale gommate e le pale frontali caricano autocarri seduti sullo stesso banco e gli escavatori idraulici possono caricare autocarri sullo stesso banco e autocarri sul banco sottostante. Quest'ultimo è il layout di carico più veloce, perché riduce il tempo che l'escavatore deve impiegare per sollevare il braccio per raggiungere la sponda laterale del cassone del camion.

La selezione delle tipologie di macchine per il caricamento della produzione è il primo passo per identificare la migliore attrezzatura per lo specifico funzionamento degli aggregati. Il passo successivo è il dimensionamento e l'equipaggiamento di ciascuna macchina di scavo e carico per la produzione desiderata.

DIMENSIONAMENTO ED EQUIPAGGIAMENTO MACCHINE DA CARICO E SCAVO
I produttori di aggregati odierni sono alla continua ricerca del minor costo per tonnellata di materiale prodotto. Le procedure di scavo e carico efficienti sono una parte importante del raggiungimento di questo obiettivo. La scelta del caricatore o dell'escavatore giusto richiede una ricerca.

Foto di Joe McCarthy
Foto di Joe McCarthy

La produzione efficiente e produttiva di aggregati dipende, in gran parte, dalla selezione delle attrezzature. Una serie di fattori, tra cui la composizione del materiale, i requisiti di produzione e, naturalmente, i limiti di budget entreranno nella decisione. Si consiglia alla persona nella fossa o nella cava responsabile di prendere le decisioni di acquisto delle attrezzature di fare quante più ricerche possibili sui requisiti dell'operazione, della flotta esistente e delle attrezzature attualmente disponibili sul mercato.

Le dimensioni della macchina di carico, la capacità della benna, le prestazioni e i costi operativi sono criteri critici. Abbinare le attrezzature necessarie per un'efficiente produzione di aggregati non è un compito semplice. Le attrezzature coinvolte nella produzione aggregata, compresi l'estrazione, il trasporto, la lavorazione, lo stoccaggio e il carico sono ugualmente importanti per garantire un'operazione efficiente e produttiva.

C'è una buona ragione. L'efficienza dei costi e la produttività complessive di un'operazione di cava sono la somma delle procedure sequenziali richieste per la realizzazione dei prodotti finiti. Ad esempio, la produttività ne risente se un frantoio primario da 800 tonnellate / ora è seguito da uno schermo di capacità di 300 tonnellate / ora. Allo stesso modo, si consideri l'inefficienza nell'utilizzo di pale gommate con carico utile da 9 tonnellate per caricare trasportatori fuoristrada con carico utile da 85 tonnellate. Questi esempi sono esagerati solo per sottolineare un punto: la catena di elaborazione degli aggregati è efficiente solo quanto il suo anello meno efficiente.

I programmi per computer utilizzati da diversi produttori e, in alcuni casi, dai loro rivenditori, stanno eliminando le congetture dal processo di selezione delle apparecchiature e aiutano i produttori di aggregati a fornire risposte a molte domande che iniziano con "E se?" La maggior parte dei programmi consente a un rappresentante dell'attrezzatura di recarsi presso il sito di un cliente e di raccogliere l'input di manager e ingegneri per adattare la selezione dell'attrezzatura alle esigenze specifiche della miniera. Per un'applicazione caricatore / trasportatore, ad esempio, è possibile collegare variabili come il tipo di strada di trasporto da percorrere, il tipo di attrezzatura attualmente in uso, le opzioni di equipaggiamento utilizzate, i pneumatici e il tipo di orario.

Il software elabora quindi le informazioni ed esegue una simulazione del progetto. Le variabili dipendenti indotte dalla strada e dal sito come la temperatura ambiente, il consumo di carburante, la durata degli pneumatici, le temperature dell'olio e la durata dei componenti principali vengono calcolate in base alla gravità del profilo stradale, che ha anche un effetto sulle velocità, i tempi di ciclo e i costi operativi risultanti . I percorsi di trasporto possono essere descritti in dettaglio, mostrando curve, irregolarità, coefficiente di trazione, altitudine e super elevazione, oltre a variabili di pendenza, limite di velocità e resistenza al rotolamento.

Foto di Zach Mentz
Foto di Zach Mentz

La selezione delle attrezzature può essere particolarmente impegnativa nel settore degli inerti, perché si cerca sempre di soddisfare uno specifico obiettivo di produzione. Ma per contenere i costi, per ottimizzare l'uso delle apparecchiature, la flotta non dovrebbe essere in grado di superare tale obiettivo di una quantità significativa. Se il frantoio principale è in grado di gestire un milione di tonnellate di materiale all'anno e tu puoi vendere tanto materiale, il tuo obiettivo è un milione di tonnellate.

VALUTAZIONE DELLA PRODUZIONE DI PALA GOMMATA
Nella scelta di un caricatore frontale, è innanzitutto necessario considerare la capacità di produzione di altri componenti nel sistema di movimentazione dei materiali. Selezionare un caricatore in grado di gestire leggermente più della capacità del sistema / attrezzatura che riceve il materiale. Le velocità di produzione richieste devono essere attentamente esaminate prima di effettuare una selezione.

Il tempo di ciclo è una considerazione critica. Secondo Caterpillar, un tempo di ciclo di base di 0,45-0,55 min. è nella media per una pala gommata che trasporta materiale sfuso e granulare su una superficie operativa dura e liscia con un operatore esperto.

Il tempo di ciclo di base per i caricatori di grandi dimensioni (4 m3 e oltre) può essere leggermente più lungo. Il tipo di materiale, l'altezza della pila e altri fattori possono migliorare o ridurre la produzione e devono essere aggiunti o sottratti dal tempo di ciclo di base.

Foto di Joe McCarthy
Foto di Joe McCarthy

Ad esempio, nel suo Manuale sulle prestazioni, Caterpillar suggerisce di aggiungere 0,02 minuti al tempo di ciclo di base per materiale misto e per materiale fino a 1/8 di pollice. Per 1/8 di pollice. a 3/4 pollici. materiale, sottrarre 0,02 minuti. Per le dimensioni del materiale da 6 pollici e superiori, aggiungere 0,03 minuti e per materiale spaccato o rotto, aggiungere 0,04 minuti. Per i fattori di pila, aggiungere 0,01 minuti per le pile del trasportatore o del bulldozer di 10 piedi o meno e 0,02 per le pile scaricate da un camion. Per un funzionamento costante, sottrarre fino a 0,04 minuti e per un funzionamento incoerente, aggiungere fino a 0,04 minuti. Un obiettivo di caricamento piccolo aggiungerà fino a 0,04 minuti, mentre un obiettivo più fragile aggiungerà fino a 0,05 minuti. Utilizzando le condizioni di lavoro effettive ei fattori di cui sopra, convertire il tempo di ciclo totale in cicli orari utilizzando la seguente formula:

Cicli orari al 100% di efficienza = 60 minuti / tempo di ciclo totale in minuti

Il carico utile richiesto per ciclo viene determinato dividendo la produzione oraria richiesta per il numero di cicli orari. Una volta determinato il carico utile richiesto per ciclo, dovrebbe essere diviso per il cu sciolto. yd. peso del materiale per determinare il numero di cu sciolti. yd. richiesto per ciclo.

La dimensione della benna richiesta per gestire il volume richiesto per ciclo può essere trovata utilizzando quello che Caterpillar chiama il "fattore di riempimento della benna".

Il fattore di riempimento per il materiale sfuso varia tra l'85 e il 100 percento. Le rocce mal sabbiate hanno un fattore di riempimento compreso tra il 60 e il 75 percento; roccia mediamente esplosa, tra il 75 e il 90 percento; e roccia ben fatta, 80-95 percento. La dimensione della benna necessaria è determinata dividendo il cu sciolto. yd. richiesto per ciclo dal fattore di riempimento della benna.

I fattori di riempimento sulle pale gommate possono essere influenzati dalla penetrazione della benna, dalla forza di strappo, dall'angolo di arretramento, dal profilo della benna, dai denti della benna o dai taglienti sostituibili imbullonati. È possibile utilizzare formule matematiche per determinare la forza di strappo generata dal rack-back e dal sollevamento della benna. Poiché queste formule si basano su dimensioni specifiche del caricatore e possono variare da produttore a produttore, è meglio consultare il rivenditore per ottenere un calcolo esatto.

Praticamente ogni pala gommata oggi sul mercato offre una migliore visibilità, facilità di accesso, comandi a portata di mano e altre caratteristiche che migliorano le prestazioni. Alcuni offrono una tecnologia che riduce lo sforzo operativo e la corsa della leva. La leva del braccio dell'unità è dotata di un interruttore kickdown rapido che consente all'operatore di scalare facilmente dalla seconda alla prima marcia.

Design migliorati e tecnologia migliore hanno consentito ai produttori di garantire le proprie macchine per periodi di tempo più lunghi rispetto al passato. Per i dettagli sulle garanzie, consultare sempre il rivenditore.

Numerose macchine sul mercato dispongono di una qualche forma di apparecchiatura diagnostica di bordo composta da sensori e trasmettitori in grado di rilevare i problemi con la maggior parte dei principali sistemi operativi della macchina prima che si verifichino, il tutto nel nome dell'eliminazione dei tempi di fermo e del risparmio i soldi.

Poiché i produttori cercano di ottenere sempre più produttività da un pezzo di attrezzatura, la manutenzione è diventata una preoccupazione primaria ei produttori hanno fatto passi da gigante per semplificare la manutenzione. La diagnostica assistita da computer è comune, consentendo agli operatori di eseguire rapporti sull'efficienza e risolvere i problemi di prestazioni direttamente sullo schermo del computer.

Molti produttori dispongono di ampie reti di concessionari con personale altamente qualificato in grado di affrontare e fornire indicazioni su qualsiasi numero di problemi operativi. Inoltre, un certo numero di produttori ha istituito operazioni sui ricambi sette giorni su sette, 24 ore su 24, che possono ricevere, evadere e inviare ordini di ricambi in meno di 24 ore.

Foto di Zach Mentz
Foto di Zach Mentz

I produttori di pale di oggi stanno mettendo il comfort e la sicurezza dell'operatore proprio lì con la capacità della benna e la forza di strappo nel loro elenco di caratteristiche di progettazione.

I caricatori dal design ergonomico odierni includono:
■ Un sedile a sospensione regolabile per ridurre lo sforzo sulla parte bassa della schiena e sulle cosce.
■ Un pavimento non metallico più spesso; una configurazione operativa ridisegnata che rimuove l'idraulica dalla cabina; e componenti del gruppo propulsore aerodinamici; per ridurre il rumore.
■ Ventilazione a pressione positiva nella cabina per tenere lontana la polvere e aria condizionata e riscaldamento a controllo automatico per un maggiore comfort.
■ Sistemi di sterzo che riducono la quantità di movimento dell'operatore necessaria per girare la pala.
■ Leve di comando dell'attrezzo con la punta delle dita che richiedono uno sforzo minimo da parte dell'operatore.

Le operazioni di cava scoprono che quando i dipendenti sono più a loro agio sul lavoro, il morale migliora, la produttività aumenta e i costi di compensazione dei lavoratori vengono tenuti sotto controllo.

ABBINARE GLI ESCAVATORI AL LAVORO
La scelta dell'escavatore giusto per una particolare applicazione può migliorare la produttività. La composizione del materiale e i requisiti di produzione sono due considerazioni principali nella scelta di un escavatore. Il tipo di materiale da spostare influenzerà la potenza, i valori di coppia e le forze di scavo.

Anche la capacità della benna è importante. Il punto di partenza è il fabbisogno complessivo di produzione per l'operazione, quindi si considera la flotta esistente con cui lavorare. Ciò determinerà le dimensioni della benna e della macchina di cui avrai bisogno.

L'abbinamento delle attrezzature è molto importante. Un semplice calcolo matematico può aiutare in quest'area. Ecco un esempio: se si dispone di un autocarro da 50 tonnellate e il materiale pesa 3.000 libbre per yard, è possibile determinare il numero di passaggi di una pala con 3 yard. la benna richiederebbe caricare il camion. Dividere 100.000 libbre di capacità di carico del camion per 3.000 libbre per yd. per circa 33 yd. Dividendo per la capacità delle 3 yard. secchio, ci vorranno 11 passaggi per riempire quel camion. L'escavatore è in grado di eseguire un passaggio completo in 20 secondi. Quindi, se moltiplichi 11 passaggi per 20 secondi, hai 220 secondi o circa quattro minuti per caricare completamente il camion.

Quindi devi decidere se puoi sopportare quel tempo di carico di quattro minuti o se hai abbastanza camion e capacità di frantoio da richiedere un escavatore più grande.

È importante equipaggiare adeguatamente un escavatore per il lavoro che deve svolgere al fine di massimizzarne le prestazioni. Diverse lunghezze del braccio sono disponibili per la maggior parte degli escavatori. I bracci corti forniscono la massima forza di affollamento e capacità di carico utile e sono consigliati per il carico di autocarri di produzione, scavi di massa e condizioni di scavo difficili. Anche la configurazione appropriata della benna e gli strumenti di aggancio al suolo (GET), come denti e taglienti, fanno una grande differenza nella produzione e nei costi dell'escavatore.

PROCEDURE OPERATIVE
Le corrette procedure operative sono fondamentali per ottenere il massimo dalle pale gommate e dagli escavatori idraulici. Nel carico di autocarri di produzione, il posizionamento dell'autocarro rispetto alla faccia e alla macchina di carico è fondamentale. Esistono molte geometrie di caricamento diverse ottimizzate per il layout dell'operazione di mining. Questi diversi scenari sono presentati al meglio in diagrammi e dimostrazioni. Consultare il fornitore di attrezzature o il gruppo di ingegneri per assistenza nell'ottimizzazione del layout di carico del camion.

Una volta stabilita la corretta geometria di carico, l'operatore della macchina caricatrice deve sempre individuare il camion con la benna della macchina. L'operatore del camion si limita a indietreggiare o tirare sotto la benna per posizionarla nel punto perfetto per il carico.

In termini di produttività, mentre la velocità del ciclo è importante per il completamento di un progetto, l'obiettivo dell'operatore dovrebbe essere la fluidità del funzionamento. La velocità può essere acquisita affrontando le singole azioni all'interno di un ciclo ed eliminando i movimenti non necessari. Quando si prendono carichi di roccia da una pila, il contenimento dovrebbe essere l'obiettivo. Quando la benna del caricatore entra nella pila, parte del materiale cadrà nel caricatore e parte verrà spinta lateralmente. Poiché il materiale viene spinto più lontano dalla pila originale, è necessario dedicare più tempo a recuperarlo. Pertanto, tutti i passaggi in avanti dovrebbero essere effettuati spingendo il materiale verso il centro della pila.

Quando si preparano a caricare un camion, gli operatori dovrebbero programmare attentamente il sollevamento della benna in modo che raggiunga l'altezza del camion solo quando sono pronti per lo scarico. La prima coppia di carichi deve essere utilizzata come prova in modo che l'operatore possa trovare il punto in cui il caricatore dovrebbe iniziare a sollevarsi. Inoltre, una benna piena non dovrebbe mai essere sollevata in aria mentre il trattore avanza verso il camion.

BENNE
Il compito di una benna è massimizzare la produttività. Per fare ciò, è necessario abbinare un secchio alla macchina e all'applicazione. Fattori come il peso del materiale, il tipo di materiale, la stabilità della macchina, la forza di strappo della macchina, i requisiti di visibilità e i requisiti di altezza di scarico giocano tutti un ruolo nella progettazione di una benna.

Dai progetti di fondazione, ai materiali utilizzati, alle piastre terminali, ai denti della benna, una benna costruita per un'applicazione specifica durerà più a lungo e produrrà più valore di una benna standard.

Molti produttori presumono che tu debba prendere il secchio fornito con una macchina quando lo acquisti. Non devi usare il secchio standard. Molti produttori ritengono che l'aggiunta di parti soggette a usura e la riparazione di benne sia solo il costo per fare affari.

Molti produttori tolgono il secchio da una nuova macchina e lo lasciano in officina per la modifica. È comune aggiungere piastre di usura, rivestimento duro e altri elementi che migliorano la vita alla nuova benna.

Quando ordini una nuova macchina, richiedi una benna costruita secondo le tue specifiche. Potrebbe costare un po 'di più in anticipo, ma eliminerai la necessità di modificarlo quando lo riporti in pianta.

MASSIMA MANUTENZIONE
Una corretta manutenzione è fondamentale per mantenere un caricatore o un escavatore funzionante correttamente. Ecco alcuni suggerimenti standard:

■ Seguire sempre le raccomandazioni del produttore per la frequenza dei cambi dell'olio e i tipi di oli utilizzati. I diversi additivi utilizzati possono influenzare in modo significativo il funzionamento degli oli in macchine diverse. Sebbene un olio possa essere la scelta migliore disponibile per un determinato apparecchio, potrebbe essere inappropriato per un altro.

■ Gli ingrassatori che non si trovano in una posizione comoda vengono spesso trascurati. Controllare attentamente e mantenere regolarmente tutti i raccordi in conformità con le raccomandazioni del produttore.

■ Lubrificare perni e boccole dopo ogni turno quando si lavora in ambienti operativi difficili come la sabbia silicea.

■ Mantenere i radiatori e gli scambiatori di calore del sistema liberi da polvere e sporco, che possono accumularsi e ridurre il flusso d'aria, diminuire l'efficienza e causare il surriscaldamento del motore, del convertitore di coppia e della trasmissione.

■ Prestare estrema attenzione alle apparecchiature esposte al sale, come le operazioni invernali sul sale stradale. Utilizzare tubi flessibili a pressione per rimuovere il sale dalle superfici esterne in modo che non penetri nelle macchine. Tenere lontani gli accumuli di sale dai collegamenti elettrici.

Prima di ogni turno, ispezionare i pneumatici per eventuali "danni da taglio" ai fianchi o alle barre del battistrada. Quando i pneumatici sono sotto coppia, i tagli saranno allungati e peggiorati. Ne può derivare la scheggiatura (perdita di pezzi di gomma), che causa una maggiore usura, un'ulteriore scheggiatura e un rapido degrado del pneumatico.

■ Il drenaggio dei “pavimenti” di lavoro può aumentare notevolmente la durata del pneumatico. L'umidità agisce come un lubrificante, rendendo i pneumatici molto più suscettibili a tagli, scheggiature e scivolamenti.

■ Mantenere una pressione adeguata per aumentare la durata del pneumatico. Utilizzare manometri professionali di alta qualità per garantire una lettura corretta.

■ Seguire le raccomandazioni del produttore per i tipi specifici di filtri dell'aria da utilizzare e gli intervalli di cambio corretti. Solo perché un filtro è di alta qualità, non significa necessariamente che si adatti al flusso d'aria, alla filtrazione e ad altre specifiche richieste dalla macchina.

La cattura e lo smaltimento dei fluidi usati e dei materiali di scarto come oli, refrigeranti, filtri, batterie e pneumatici fanno parte di qualsiasi buon piano di manutenzione. Ecco alcuni suggerimenti aggiuntivi per gestire un'officina di manutenzione in modo rispettoso dell'ambiente.

Quando possibile, selezionare apparecchiature che producano bassi livelli di emissioni. Alcuni motori avanzati sono in grado di produrre effettivamente una coppia maggiore a un regime inferiore rispetto ai motori convenzionali, creando al contempo meno emissioni. Il passaggio a un motore a basse emissioni su un solo caricatore di classe L150 può ridurre le emissioni tanto quanto l'installazione di convertitori catalitici su 66 autovetture.

■ Se il sistema di raffreddamento non funziona correttamente, potrebbe esserci una perdita che consente ai refrigeranti di fuoriuscire nell'atmosfera. Selezionare i refrigeranti R-134-A.

■ Poiché l'inquinamento acustico può diventare un problema in alcuni ambienti di costruzione, selezionare apparecchiature che producano un rumore minimo "guidato da". Livelli di rumorosità ridotti sono vantaggiosi anche per l'operatore e il personale di terra.

Quando consentito da un produttore, utilizzare fluidi idraulici biodegradabili. Questi prodotti sono comparabili nel prezzo, utilizzano le stesse guarnizioni e filtri, sono atossici e possono essere miscelati con olio minerale per consentire modifiche in campo.

■ Riciclare parti in plastica, pezzi fusi, vetro, gomma e metalli quando possibile. Le parti in plastica sono codificate per il ricircolo futuro e la distruzione sicura secondo ISO 11469.1043-3.

■ Acquisire familiarità e attenersi scrupolosamente a tutte le normative di conformità federali, statali, provinciali, cittadine e locali.

■ Mantenere registrazioni accurate nel caso in cui siano richieste dall'EPA.

■ Ricorda che sei responsabile per i tuoi rifiuti nel corso della loro vita, anche dopo che sono passati dalle tue mani.

PIÙ PULITO FUNZIONA MEGLIO
Nessuna macchina movimento terra è mai pulita al 100%. I contaminanti sono sempre presenti nei sistemi fluidi. Da dove vengono? Spesso entrano mentre la macchina è in funzione o in manutenzione, soprattutto nel duro ambiente del lavoro aggregato. Indipendentemente dalla fonte, quando i contaminanti invadono un sistema, compromettono le prestazioni della macchina e riducono la durata dei componenti.

Foto di Kevin Yanik
Foto di Kevin Yanik

I produttori di macchine hanno sempre riconosciuto la necessità di ridurre al minimo la contaminazione. Ma, negli ultimi anni, al controllo della contaminazione è stata data una priorità ancora maggiore, e per una buona ragione. I clienti chiedono di più dalle loro macchine: più potenza, più prestazioni, più produzione e più durata. Ma possono accadere cose brutte quando un po 'di sporcizia entra nel sistema.

In un certo senso, un'iniziativa aggressiva per il controllo della contaminazione è come iniziare un serio programma di esercizi. Anche se hai passato anni a perpetuare cattive abitudini, apportare alcuni cambiamenti reali alla tua routine può allungare la tua vita in modo significativo.

Ecco alcuni modi per proteggersi dalla contaminazione:

■ Pulire internamente la casa. Assicurati di fare tutto il possibile per ridurre al minimo la contaminazione durante il funzionamento e la manutenzione.

■ Riparare immediatamente le perdite. Se l'olio fuoriesce, le particelle stanno entrando. Sostituire immediatamente le guarnizioni usurate. Una guarnizione è poco costosa, ma il danno che può essere causato da una perdita può essere molto costoso.

■ Tenere i nuovi filtri confezionati. Aprili solo quando sei pronto per installarli.

■ Scaricare l'olio quando è caldo e agitato.

■ Iscriversi a un programma di analisi dei fluidi.

■ Fare quello che sta facendo il tuo rivenditore. È probabile che il rivenditore dell'apparecchiatura segua le specifiche del produttore per i lavori di assistenza. Visita il loro negozio. Informati sugli strumenti e sui processi che utilizzano.

Tempo di attività della pala gommata
Le pale gommate prendono un colpo. Lavorano in materiale che consuma l'acciaio stesso con cui sono costruiti. Le pale gommate sollevano e trasportano carichi enormi su terreni irregolari per ore e ore. Combattono la polvere che è determinata ad andare in posti dove non dovrebbe.

Tuttavia, l'onere per le pale gommate è ridotto quando i proprietari e gli operatori praticano una corretta manutenzione. Di seguito sono riportate alcune considerazioni per massimizzare i tempi di attività della pala gommata e, in definitiva, migliorare la produttività e prolungare la durata.

CONTROLLO PRE E POST-FUNZIONAMENTO
Un'ispezione quotidiana della pala gommata, sia prima che dopo l'uso, è una parte essenziale della giornata. Prima di iniziare la giornata, controlla tutti gli elementi quotidiani di routine associati a liquidi e filtri. Come per la tua salute personale, la prevenzione è la migliore medicina e individuare qualcosa che non va prima di iniziare a lavorare farà molto per prevenire ulteriori gravi problemi.

Altrettanto importante per le operazioni di cava e inerti è la necessità di prestare molta attenzione alle caratteristiche della macchina che contribuiscono alla sicurezza, sia per la macchina stessa che per le persone che vi lavorano.

Assicurarsi che non ci siano ostacoli superflui che ostacolino la visibilità dell'operatore. Verificare la presenza di scheggiature e crepe nelle finestre. Il vetro dovrebbe essere privo di sporco e pulito frequentemente, e le spazzole dei tergicristalli e il livello del liquido di pulizia del parabrezza devono essere mantenuti.

Esempi di altri componenti di sicurezza da controllare durante il walk-around prima e dopo l'operazione includono luci di marcia, telecamere di retrovisione, allarmi di backup e cinture di sicurezza. Controlla anche l'accumulo di detriti. I passaggi sono stati cancellati per evitare di scivolare? I corrimano sono puliti? Le prese d'aria sono state liberate per evitare la formazione di vapore in cabina?

Oltre alla sicurezza, concentrati sugli articoli di usura. Controllare gli strumenti e le benne che si innestano sul terreno durante il percorso per individuare segni di usura o crepe. Oltre al controllo preoperativo, eseguire gli stessi controlli alla fine del turno. Questo è spesso il momento migliore per individuare crepe, perdite o altri danni che potrebbero essersi verificati quel giorno.

CAPITALIZZA SULLA TECNOLOGIA
Le pale gommate sono costruite con una serie di progressi tecnologici. Approfittane come parte del processo di manutenzione dell'attrezzatura.

Ad esempio, alcune pale gommate utilizzano controlli programmabili per facilitare il martellamento delle pale gommate e che i loro operatori incontrano nelle fosse e nelle cave. Una di queste caratteristiche è la funzione di controllo dell'assetto che si trova su alcune pale gommate. Riduce il rimbalzo del braccio del caricatore durante la marcia e smorza le vibrazioni che raggiungono i componenti critici della macchina. Il sistema è particolarmente vantaggioso nelle applicazioni aggregate dato il peso che trasportano le pale gommate e il terreno irregolare su cui trasportano i materiali.

Inoltre, approfitta della telematica in ogni occasione. La telematica fornisce informazioni utilizzabili dalla pala gommata alla posizione prescelta, incluso un computer da ufficio, un laptop o un dispositivo mobile. Molti utilizzano la telematica per programmare avvisi di manutenzione automatizzata. La telematica può ridurre in modo significativo il tempo impiegato nel processo di raccolta dei dati, così come le pratiche burocratiche che attivano la manutenzione preventiva o correttiva.

Gli utenti possono anche estrarre rapidamente report con tutte le informazioni pertinenti necessarie per pianificare la manutenzione al momento opportuno. Inoltre, gli utenti possono concentrarsi su aree specifiche che richiedono attenzione.

NUOVI MOTORI, NUOVA MANUTENZIONE
Molte nuove pale gommate del settore sono costruite con motori tecnologicamente avanzati che richiedono un livello di manutenzione diverso rispetto alle vecchie pale gommate. Questi motori sono progettati con sistemi di alimentazione common rail ad alta pressione (HPCR).

La pulizia del carburante è fondamentale con HPCR. Anche il serbatoio del carburante deve essere ispezionato regolarmente per rilevare eventuali danni e ruggine. Un altro must è cambiare i filtri del carburante agli intervalli consigliati dal produttore o più frequentemente a seconda dell'ambiente di lavoro. Usa filtri OEM invece di knockoff che in genere costano di più a lungo termine. Segui le raccomandazioni del produttore sui tipi e le dimensioni dei filtri. Utilizzare gli stessi filtri di dimensioni micron sia sull'impianto di alimentazione che sui serbatoi di stoccaggio per garantire un'alimentazione pulita.

Inoltre, ricordarsi di scaricare l'acqua dal separatore quotidianamente o immediatamente se una spia segnala un guasto. Controllare periodicamente la tenuta dei tubi del carburante.
Molti nuovi caricatori sono dotati di tecnologia di riduzione catalitica selettiva (SCR) per soddisfare i mandati Tier 4. L'SCR riduce la formazione di particolato nella camera di combustione ed elimina gli inquinanti trattando i gas di scarico con fluido di scarico diesel (DEF). È una soluzione Tier 4 semplice e di facile manutenzione.

I filtri nel circuito DEF sono facilmente accessibili sulla maggior parte delle macchine e hanno lo stesso programma di manutenzione dell'olio motore. Il DEF, che è necessario solo in quantità relativamente piccole, è facile da individuare e reintegrare. Una spia luminosa segnala quando il DEF sta per esaurirsi. Il serbatoio DEF può anche essere riempito come parte della manutenzione regolare durante il controllo dei livelli del fluido o il rifornimento.

Con una pala gommata dotata di SCR, non è inoltre necessario utilizzare nient'altro che oli standard e diesel.

NON OSSERVARE LE BASI
Nonostante un flusso costante di progressi riscontrati sulle nuove pale gommate, le operazioni di cave e cave non possono perdere di vista le migliori pratiche di manutenzione di base.

Foto di Kevin Yanik
Foto di Kevin Yanik

Ogni tecnico di manutenzione sa che filtri e fluidi devono essere cambiati agli intervalli raccomandati, ma non sempre accade. Assicurati che sia in atto un piano di manutenzione ordinaria e assicurati che sia seguito. Considerare la sostituzione del filtro e del fluido prima degli intervalli consigliati, date le esigenze delle applicazioni aggregate.

Anche l'analisi dei fluidi è importante. Il giusto programma di analisi solleverà una bandiera per quanto riguarda lo stato di salute del motore, dei planetari, degli assali, dei sistemi idraulici e dei cambi di una pala gommata. La scoperta precoce può far risparmiare tempo e denaro.

Alcune macchine dispongono di attività di manutenzione automatizzata, come i punti di ingrassaggio autolubrificanti che si innestano a intervalli predeterminati. Se la tua pala gommata ha una tale caratteristica, assicurati che gli intervalli selezionati siano programmati in base alla tua applicazione.

La tipica applicazione degli aggregati impone un livello di cura più elevato quando si tratta di selezione e manutenzione degli pneumatici delle pale gommate. Il motivo: i componenti chiave possono essere danneggiati se gli pneumatici non sono adeguatamente dimensionati e gonfiati.

Molti pozzi e cave scelgono pneumatici con un design radiale per fornire una buona impronta e uno sforzo di trazione. Questa è una buona pratica, ma solo una parte dell'equazione.

Il team dovrebbe anche garantire che i diametri esterni siano identici tra tutti i pneumatici. I pneumatici con diametri esterni diversi possono tecnicamente avere le stesse dimensioni, ma non si sentiranno come una corrispondenza con la tua pala gommata. La macchina tenterà di compensare, ponendo alla fine uno stress eccessivo e irregolare su alcune parti della macchina. Ciò può portare a problemi di manutenzione indesiderati.

L'ispezione degli pneumatici dovrebbe far parte della routine quotidiana di marcia. Assicurarsi che le pressioni siano corrette e che non si siano verificati danni. Ciò contribuirà a garantire che la macchina funzioni su un piano sicuro tutto il giorno.

Dragaggio
La rimozione o lo scavo, il trasporto e il posizionamento dei sedimenti dragati sono i componenti principali del processo di dragaggio. Nella progettazione e nell'attuazione di qualsiasi progetto di dragaggio, ogni parte del processo di dragaggio deve essere strettamente coordinata per garantire il successo dell'operazione di dragaggio.

Il processo di scavo comunemente denominato “dragaggio” prevede la rimozione del sedimento allo stato naturale o depositato di recente, utilizzando attrezzature sia meccaniche che idrauliche. (Il dragaggio dei sedimenti nella loro condizione naturale è indicato come nuova costruzione di lavori; il dragaggio dei sedimenti depositati di recente è indicato come dragaggio di manutenzione.) Dopo che il sedimento è stato scavato, viene trasportato dal sito di dragaggio al sito di collocamento o area di smaltimento. Questa operazione di trasporto, in molti casi, viene eseguita dalla draga stessa o utilizzando attrezzature aggiuntive come chiatte, scomparti e condutture con pompe booster.

Una volta che il materiale dragato è stato raccolto e trasportato, la fase finale del processo di dragaggio è il posizionamento in luoghi di mare aperto, vicino alla costa o in montagna, oppure la lavorazione come aggregato. La scelta delle alternative di gestione coinvolge una varietà di fattori legati al processo di dragaggio, tra cui l'accettabilità ambientale, la fattibilità tecnica e la fattibilità economica dell'alternativa scelta.

L'attrezzatura di dragaggio; tecniche utilizzate per lo scavo e il trasporto del materiale; e le alternative di smaltimento considerate devono essere compatibili. I tipi di apparecchiature e metodi utilizzati variano notevolmente in tutto il Nord America. L'attrezzatura e le operazioni di dragaggio resistono a una categorizzazione precisa. Come risultato della specializzazione e della tradizione nel settore, si sono sviluppati numerosi termini descrittivi, spesso sovrapposti, che classificano le draghe. Ad esempio, le draghe possono essere classificate in base ai mezzi di base di movimentazione del materiale (meccanico o idraulico); il dispositivo utilizzato per l'escavazione dei sedimenti (conchiglia, fresa, paletta e aspirazione piana); il tipo di dispositivo di pompaggio utilizzato (centrifugo, pneumatico o aereo); e altri. Tuttavia, ai fini di questo capitolo, il dragaggio viene eseguito fondamentalmente solo da due meccanismi:

■ Dragaggio idraulico - Rimozione di materiali poco compattati da teste di taglio, vaschette per la polvere, tramogge, condutture idrauliche, aspirazione normale e sidecaster, solitamente per progetti di dragaggio di manutenzione.

■ Dragaggio meccanico - Rimozione di materiali sciolti o compattati duri mediante draghe a conchiglia, avambraccio o scala, sia per lavori di manutenzione che per nuovi lavori.

Le draghe idrauliche rimuovono e trasportano i sedimenti sotto forma di liquame liquido. Di solito sono montate su chiatta e trasportano pompe centrifughe diesel o elettriche con tubi di scarico di diametro compreso tra 6 e 48 pollici. La pompa produce un vuoto sul lato di aspirazione, che forza acqua e sedimenti attraverso il tubo di aspirazione. Il liquame viene trasportato tramite tubazioni a un'area di smaltimento. Le draghe a tramoggia sono incluse nella categoria delle draghe idrauliche per questo rapporto anche se il materiale dragato viene semplicemente pompato nella tramoggia autonoma sulla draga piuttosto che attraverso una tubazione. Spesso è vantaggioso far traboccare l'acqua in eccesso dalle draghe a tramoggia per aumentare il carico di sedimenti trasportato; tuttavia, ciò potrebbe non essere sempre accettabile a causa di problemi di qualità dell'acqua vicino al sito di dragaggio.

Le draghe meccaniche rimuovono i sedimenti del fondo attraverso l'applicazione diretta della forza meccanica per rimuovere e scavare il materiale a densità quasi in situ. L'escavatore a cucchiaia rovescia, la benna (come a conchiglia, a buccia d'arancia e dragline), la scala della benna, la ruota della benna e le draghe dell'avambraccio sono tipi di draghe meccaniche. I sedimenti scavati con una draga meccanica vengono generalmente posti in una chiatta o in un barile per il trasporto al sito di smaltimento.

La selezione dell'attrezzatura di dragaggio e del metodo utilizzato per eseguire il dragaggio dipende dai seguenti fattori:

■ Caratteristiche fisiche del materiale da dragare,
■ Quantità di materiale da dragare.
■ Profondità di dragaggio.
■ Distanza dall'area di smaltimento.
■ ??? Ambiente fisico delle aree di dragaggio e smaltimento.
Livello di contaminazione dei sedimenti.
■ Metodo di smaltimento.
■ Tasso di produzione richiesto (ad esempio, iarde cubiche all'ora).
■ Tipi di draghe disponibili.
■ ?? Costo.

La qualità dell'acqua nei siti di dragaggio e smaltimento è una considerazione particolarmente importante nella scelta delle attrezzature di dragaggio. Il dragaggio idraulico può virtualmente eliminare il disturbo e la risospensione dei sedimenti nel sito di dragaggio ed è spesso la prima scelta quando il dragaggio avviene in corpi idrici chiusi o in luoghi vicino a risorse acquatiche che sarebbero particolarmente sensibili ad aumenti temporanei di solidi sospesi o torbidità. Tuttavia, poiché il dragaggio idraulico in genere trasporta acqua aggiuntiva che è molte volte il volume di sedimenti rimosso, la gestione e la qualità dell'acqua devono essere controllate nel sito di smaltimento.

Al contrario, il dragaggio meccanico crea poche preoccupazioni aggiuntive per la gestione dell'acqua nel sito di smaltimento perché poca acqua aggiuntiva viene trascinata dalle attrezzature di dragaggio meccanico; pertanto il dragaggio meccanico è solitamente la prima scelta quando i limiti di capacità del sito di smaltimento sono una preoccupazione primaria. Tuttavia, l'attrezzatura meccanica tipica crea spesso più disturbo e risospensione dei sedimenti nel sito di dragaggio.

Le operazioni aggregate elaborano il materiale dragato trasportandolo in un impianto a terra o utilizzando una struttura di lavorazione sulla draga stessa.

Lavorare in sicurezza
È importante lavorare in sicurezza attorno a caricatori, escavatori e draghe. Ecco alcuni suggerimenti:

■ Tenere pulite le scale. Gli incidenti si verificano frequentemente quando si entra e si esce dalle macchine.

Ogni operatore dovrebbe regolare il sedile alla propria taglia. Se non riesci a raggiungere i pedali, non puoi frenare correttamente. Se devi chinarti per raggiungere i controlli, potresti sforzare i muscoli o soffrire di affaticamento più rapidamente.

■ Tenere tutti gli oggetti nella cabina bloccati saldamente. Una bottiglia di thermos sciolta che rotola sul pavimento o sul cruscotto può distrarre e causare incidenti.

Prima di iniziare ogni turno, gli operatori dovrebbero verificare la presenza di perdite di olio. Devono inoltre garantire che la macchina sia stata lubrificata e che i livelli del sistema (freni, impianto idraulico, liquido di raffreddamento motore, olio motore e olio della trasmissione) soddisfino i livelli operativi specificati dal produttore.

Verificare l'usura eccessiva dei denti della benna, dei taglienti e delle piastre di usura. Verificare l'integrità strutturale delle benne, come crepe nella saldatura e aree sottoposte a stress eccessivo.

■ Non variare dalla pressione dei pneumatici consigliata dal produttore. L'alta pressione aumenta la molla (rimbalzo) dei pneumatici, mentre la bassa pressione aumenta l'usura dei pneumatici e riduce la stabilità.

■ Spostarsi sempre in verticale su e giù per le colline, non in diagonale. La maggior parte dei veicoli a ruote diventa instabile se inclinata di oltre il 15 percento.

■ Mantenere i “pavimenti” puliti in cantiere. I detriti sciolti sul terreno aumentano la possibilità di danneggiare i pneumatici e di avere un incidente. Mantenere pavimenti puliti e in piano riduce la possibilità di fuoriuscite di materiale e aumenta la produttività.

Ogni operatore dovrebbe leggere il manuale prima di utilizzare un'apparecchiatura sconosciuta. Anche operatori esperti dovrebbero occasionalmente rivedere i manuali.

■ Mantenere la visibilità mantenendo puliti i finestrini anteriori e posteriori, nonché gli specchietti interni ed esterni. Gli operatori spesso trascorrono tanto tempo a spostarsi avanti che indietro.

■ Non “usare i freni” e non tenere un piede sul pedale del freno. Ciò può causare surriscaldamento e un'eccessiva usura dei freni.

■ Non tentare di aumentare la produttività lavorando l'attrezzatura oltre i limiti fissati dal produttore. Ad esempio, l'utilizzo di benne di dimensioni errate per il peso e il tipo di materiale da movimentare può causare un incidente, pur non aumentando necessariamente la produttività.

Quando possibile, utilizzare attrezzature con cabine climatizzate. Ciò consente agli operatori di mantenere le cabine chiuse, ridurre i livelli di rumore e mantenere un ambiente pulito e controllato.

Manutenzione del liquido di raffreddamento
Quando qualcuno si rende conto durante l'estate che il livello del liquido di raffreddamento in un sistema di raffreddamento è basso, può sembrare opportuno aggiungere una brocca d'acqua per rabboccare il sistema quando il fluido corretto non è disponibile. In inverno, l'approccio opposto potrebbe essere adottato aggiungendo una o due caraffe di concentrato antigelo / refrigerante (AF / C), quando il congelamento è la preoccupazione principale.

Foto di Kevin Yanik
Foto di Kevin Yanik

Anche se queste soluzioni apparentemente di buon senso potrebbero non gridare "cattiva idea" al momento, possono essere dannose per la salute dell'intero motore.
È essenziale attenersi al consueto programma e alle pratiche di manutenzione consigliate poiché il clima invernale mette a dura prova il motore. Non lasciare che il pensiero estivo ti blocchi su una strada invernale. Le funzioni di AF / C sono molto più complesse della semplice protezione antigelo e surriscaldamento. Le tecnologie più recenti nell'attuale AF / C forniscono un approccio a più livelli per il controllo delle temperature del motore, oltre a proteggere i componenti del motore da danni prematuri e corrosione eccessiva.

Se un sistema di raffreddamento non è in grado di soddisfare i requisiti essenziali imposti da un motore per impieghi gravosi, la potenza del veicolo, l'efficienza del carburante, le emissioni e la durata complessiva potrebbero essere compromesse. Pertanto, la selezione di prodotti AF / C di altissima qualità e il rifornimento all'intervallo consigliato garantiranno efficienza operativa e prestazioni ottimali. Il controllo di quante più variabili e il mantenimento dei camion sulla strada influiscono direttamente sui profitti di qualsiasi operazione. Queste sono alcune delle massime priorità per i gestori di flotte.

Le funzioni principali dell'AF / C per impieghi gravosi sono queste:

■ Fornisce un trasferimento di calore efficiente, trasportando il calore del motore per controllare le temperature critiche del metallo.
■ Mantenimento di una temperatura ottimale del motore per l'efficienza del carburante e della lubrificazione.
■ Aumentare l'indice di raffreddamento per aiutare a prevenire il surriscaldamento e il surriscaldamento.
■ Fornisce protezione antigelo alla temperatura più bassa incontrata.
■ Fornisce un'efficace protezione contro la corrosione o inibizione della corrosione per tutti i metalli del sistema di raffreddamento attraverso un'ampia gamma di temperature