ما هو نوع السكاكين التي يجب أن تستخدمها في الظروف المناخية المختلفة؟

مرجع سريع: قطع الأسنان حسب نوع التربة

قبل الخوض في التفاصيل، إليك جدول بحث عملي يمكن لمعظم أطقم التجريف استخدامه مباشرة في الموقع. وهو يعتمد على البيانات الميدانية التي تم جمعها من عمليات الحفارة ذات الشفط القاطع عبر مصب النهر، وصيانة الموانئ، ومشاريع الاستصلاح.

لماذا تصنيف التربة يأتي أولا

كل الحفارة الشفط القاطع يعمل على نفس المبدأ الأساسي: يدور رأس القاطع على شكل المثقاب في اتجاه قاع البحر بينما تقوم مضخة الطرد المركزي بسحب المواد المفككة إلى أنبوب الشفط. يتغير الحمل على الأسنان بشكل كبير اعتمادًا على ما يعض عليه رأس القاطع. لا يوفر الطمي الناعم أي مقاومة تقريبًا، لذلك يمكن للأسنان الطويلة النحيلة أن تخترق بسرعة دون عزم دوران مفرط. على النقيض من ذلك، تولد الصخور المتعرضة للعوامل الجوية تحميلًا متكررًا للصدمات، والأسنان النحيلة في هذا الوضع سوف تتشقق أو تنكسر في غضون بضع عشرات من الساعات.

في مشروع مثل وظيفة تنظيم قناة مصب النهر، يمكن أن تتحول الجيولوجيا من الطين الناعم إلى العدسات الطينية الصلبة في نفس أرجوحة القطع. غالبًا ما تشهد أطقم العمل التي تحمل نوعًا واحدًا فقط من الأسنان تآكلًا غير متساوٍ عبر رأس القاطع، حيث تتآكل بعض الأسنان بشكل مسطح بينما لا يتم لمس الأسنان المجاورة إلا بالكاد. إن تصنيف التربة مسبقًا، باستخدام سجلات مملة أو بيانات اختبار الاختراق القياسية، يسمح باختيار ملف تعريف السن الصحيح قبل أن يدخل رأس القاطع إلى الماء.

ملفات تعريف الأسنان وما تم تصميمها من أجله

يتم تجميع أسنان القطع لرأس قطع الجرافة عمومًا في ثلاث عائلات عاملة، وكل واحدة منها مبنية على توازن مختلف بين سرعة الاختراق مقابل مقاومة الصدمات.

• أسنان ذات نقطة إزميل لها حافة مسطحة وواسعة وجسم طويل. إنها تقص المواد الناعمة بأقل قدر من المقاومة وهي الخيار القياسي للطمي والطين والرواسب السائبة. يساعد شكلها الطويل أيضًا على إزالة المواد بعيدًا عن رأس القاطع أثناء دورانها.
• أسنان مخروطية الشكل لها طرف مستدير مدبب، وعادة ما يتم تشطيبه بإدخال كربيد التنغستن. يركز هذا الشكل القوة على منطقة اتصال أصغر، وهو أمر فعال للرمل والطين الرملي والحصى المضغوط قليلاً حيث تقوم الحافة المسطحة بدفع المادة ببساطة بدلاً من قطعها.
• أسنان صخرية ثقيلة أقصر وأكثر سمكًا، مع هيكل من سبائك الصلب مصمم لامتصاص الصدمات المتكررة بدلاً من القص بشكل نظيف. يتم استخدامها للصخور المعرضة للعوامل الجوية، ومواد الشعاب المرجانية، وطبقات التربة الأسمنتية، حيث تتحول الأولوية من سرعة القطع إلى البقاء الهيكلي.

اختيار المواد يهم بقدر الشكل. يعتبر الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من المنجنيز شائعًا في أجسام الأسنان لأنه يتصلب تحت التأثير، مما يعني أن السطح يصبح في الواقع أكثر صلابة كلما زاد الضرب. تتم إضافة أطراف كربيد التنغستن حيث يكون التآكل الكاشطة، وليس التأثير، هو وضع الفشل السائد، كما هو الحال في الرمال الناعمة ذات المحتوى العالي من الكوارتز.

رأس القاطع ومجموعة مكونات التآكل

بالإضافة إلى أسنان القطع نفسها، تحدد مجموعة رأس القاطع المحيطة مدى دعم تلك الأسنان تحت الحمل. يوجد أدناه مجموعة مختارة من مكونات الحفارة ذات الصلة المصنعة لعمليات الحفارة ذات الشفط القاطع.

نعرات قطع الأسنان

أدوات القطع

رأس القاطع نعرات

رأس القاطع

تجميع محرك القاطع

نظام القيادة

حلقة ارتداء عالية المنغنيز

ارتداء أجزاء

قطعة ذراع نعرات

رأس القاطع Support

مطابقة الأسنان لقوة رأس القاطع وعزم الدوران

لا يمكن فصل اختيار الأسنان عن محرك رأس القاطع نفسه. يمكن لمجموعة محرك قطع رأس القطع ذات عزم الدوران العالي دفع أسنان الصخور الثقيلة من خلال الطبقات الأسمنتية، ولكن نفس المحرك المجهز بأسنان إزميل رفيعة في الطين الناعم سوف يدور ببساطة دون مقاومة ذات معنى، مما يؤدي إلى إهدار الوقود وتسريع تآكل محمل المثقاب. كمبدأ توجيهي للعمل:

• عادةً ما تكون وحدات القيادة التي تقل قدرتها عن 150 كيلووات مقترنة بشكل أفضل مع إزميل أو أسنان خفيفة على التربة الناعمة إلى المتوسطة.
• يمكن لوحدات القيادة التي تتراوح طاقتها بين 150 و400 كيلووات التعامل مع أسنان الالتقاط المقواة على الحصى الكثيف والطين الصلب.
• عادةً ما تتم مطابقة وحدات القيادة التي تزيد عن 400 كيلووات مع أسنان صخرية ثقيلة للصخور المتعرضة للعوامل الجوية والأرض الأسمنتية.

تؤدي الأسنان الصغيرة الحجم الموجودة على محرك كبير الحجم إلى كسر مبكر في الطرف نتيجة التحميل المفاجئ. تعمل الأسنان الثقيلة كبيرة الحجم الموجودة على محرك أقراص صغير الحجم على تقليل سرعة التأرجح ومعدل الإنتاج، أحيانًا بنسبة 30 بالمائة أو أكثر مقارنةً بالإعداد المطابق بشكل صحيح.

عمر التآكل والفحص وتخطيط الاستبدال

يقوم معظم المشغلين بفحص أسنان القطع كل 100 إلى 150 ساعة تشغيل في ظروف الرمال الكاشطة، وكل 250 إلى 300 ساعة في الطين الناعم. عادةً ما يكون السن مستحقًا للاستبدال بمجرد أن يؤدي التآكل إلى تقليل طوله الأصلي بنسبة 30 بالمائة تقريبًا، حيث تنخفض كفاءة القطع بشكل حاد إلى ما بعد تلك النقطة ويتعرض محول التثبيت للتآكل المباشر.

إن الاحتفاظ بمخزون مختلط من أسنان الإزميل والمعول والصخور على متن السفينة يسمح للطاقم بالتكيف في نفس الوردية عندما يعبر رأس القاطع حدود التربة، بدلاً من إيقاف الإنتاج مؤقتًا للحصول على الجزء الصحيح من الشاطئ.

ممارسات التثبيت والصيانة

التثبيت الصحيح لا يقل أهمية عن اختيار الأسنان. تسمح المحولات السائبة بالحركة الجانبية تحت الحمل، مما يؤدي إلى تسريع التشقق الكلالي عند قاعدة السن حتى عندما تكون مادة السن نفسها مناسبة تمامًا للتربة. تتضمن الممارسة القياسية عزم دوران دبابيس التثبيت وفقًا لمواصفات الشركة المصنعة، والتحقق من محاذاة المحول بعد كل مواجهة صخرية، وتنظيف مآخذ التثبيت قبل تركيب سن جديد لمنع الرواسب المحتبسة من التسبب في عدم استواء الجلوس.

إن تدوير موضع السن بشكل دوري، بدلاً من الاستبدال دائمًا بنفس التسلسل، يساعد أيضًا في التخلص من التآكل عبر ذراع رأس القاطع، مما يؤدي إلى تمديد الفاصل الزمني لخدمة قطعة الذراع نفسها ويحافظ على توزيع قوة القطع بشكل متماثل أثناء التشغيل.

العمل مع مورد قطع غيار الجرافة

نظرًا لاختلاف ظروف التربة حسب المشروع وحتى حسب الموسم على نفس الممر المائي، يعمل العديد من مشغلي التجريف مع مورد معدات الحفارة الذي يمكنه توفير ملفات تعريف أسنان متعددة ومحولات مطابقة بدلاً من تصميم ثابت واحد. عادةً ما تقدم الشركة المصنعة لقطع غيار الجرافات الموثوقة شهادات الصب أو التزوير، وتقارير اختبار الصلابة، ورسومات الأبعاد لكل نوع من أنواع الأسنان، مما يسمح للمشتري بتأكيد التوافق مع رأس القاطع قبل الطلب. بالنسبة للأساطيل التي تقوم بتشغيل وحدات الكراكات ذات قادوس الشفط جنبًا إلى جنب مع كراكات الشفط القاطعة، فإن الحفاظ على معيار الأجزاء المشتركة عبر رأس السحب وأسنان رأس القاطع يعمل أيضًا على تبسيط إدارة المخزون وتقليل وقت التوقف عن العمل في انتظار الجزء الصحيح.