Darbeli matkap çubuğu Bilgisi (uzatma matkap çubuğu)

Darbeli kaya matkabı için bir matkap çubuğu seçerken, maden mühendisleri matkap çubuğu çapı, kesit şekli, matkap çeliği türü ve ısıl işlem süreci dahil olmak üzere kapsamlı bir şekilde dikkate alınabilecek birçok faktörle karşı karşıyadır. Seçim yalnızca teknik koşullardan değil, aynı zamanda bölgesel tercihlerden ve pazar arzından da etkilenir. Şu anda üretilen iki temel matkap çubuğu türü vardır: birincisi dövme şaft adaptörlüdür ve ikincisi her iki ucunda dişler vardır. Birincisi, integral, konik veya dişli matkap kafaları için uygundur. İkincisi, ray tipi bir kaya matkabı için yalnızca bir matkap çubuğu veya dişli çubuk kovanına bağlı bir çubuk tertibatı matkap çubuğu gibi bir şaft adaptörü durumunda kullanılır.

Matkap Çubuklarının Çeşitleri:

İçi boş matkap çeliği, yuvarlak merkezli tam metal çekirdekli bir kütükten yuvarlak veya altıgen kesitli ve farklı uzunluklarda sıcak haddelenir. Çeliğin kimyasal bileşimi, gerekli matkap çubuğu türüne ve kullanılan ısıl işlem yöntemine uyacak şekilde iyi seçilmeli ve doğru bir şekilde kontrol edilmelidir. Gerekli boyuta haddelendikten sonra, çapı azaltmak için gerilir ve ardından metal çekirdek çıkarılır. %1 karbon ve %1 krom içeren, az miktarda manganez ve molibden içeren yüksek karbonlu çelik, güçlü yorulma direncine sahiptir ve lokal olarak ısıl işleme tabi tutulabilir ve kaynaklanabilir. Entegre matkap çubukları dahil olmak üzere şaft adaptörlü matkap çubukları üretmek için kullanılırlar. Yüksek frekanslı söndürme işlemi, iş parçasının hızla 900°C'ye ısıtılmasını ve ardından hızla suda soğutulmasını içerir. Bu, metal yapısını değiştirir ve ayrıca yüzey tabakasında basınç gerilimlerine neden olur. Yüksek frekanslı yöntem, koniyi, şaft adaptörünü ve dişi lokal olarak ısıl işlemden geçirmek için kullanılabilir, bu da matkap çubuğunu esnek hale getirir ve büyük bükülmelere ve sert işleme dayanabilir hale getirir. Kumlama, yüzey kusurlarını gideren ve ömrünü uzatan soğuk iş sertleştirme işlemidir. %0,2-0,27 karbon, %2-3 krom veya nikel ve manganez veya molibden içeren düşük ve orta karbonlu çelikler adaptör çubukları, adaptör kuyrukları, adaptör kovanları ve matkap ucu gövdeleri yapmak için kullanılır. Genellikle tamamen karbürize edilirler. Karbürizasyon sırasında, 200-300 matkap çubuğundan oluşan bir demet bir kafeste askıya alınır ve yaklaşık 6 saat boyunca bir çukur fırında 925 °C'de karbon açısından zengin bir atmosferde işlenir. Karbürizasyon nedeniyle, dış katmanın temel kimyasal bileşimi ve özellikleri değişir, hacim artışına ve basınç stresine neden olur. Bu işlem, iç yıkama delikleri de dahil olmak üzere tüm yüzey üzerinde gerçekleşir ve matkap çubuğunun dayanıklılığını, yorulma dayanımını, sertliğini ve sertliğini ve ayrıca aşınma ve korozyon direncini artırır. Islak delme sırasında, yıkama deliklerini korumak için aşınma ve korozyon direncini iyileştirmek doğal olarak önemlidir. Yeraltı ıslak delme için kullanılan adaptör parçalarının yaklaşık %95'inin adaptör manşonu ve matkap ucu dişleri dahil olmak üzere bir bütün olarak karbürlendiği bildirilmektedir. Bu tip çelik kısmen karbürlendiğinde, "tavlama" bölgeleri oluşacağından yerel tavlama yapmak zordur. Karbürlenmiş çeliğe karbür levhaları kaynaklayarak integral bir matkap çubuğu yapmak teknik olarak zor bir işlemdir, ancak bazı üreticiler bunu başarmıştır. Ürettikleri ağır hizmet tipi integral matkap çubukları, mekanize kaya delme için yüksek güçlü kaya matkaplarında kullanılır. Hizmet ömürlerinin yüksek karbonlu çeliğin üç katı olduğu, örneğin 900 metreye karşı 300 metre olduğu bildirilmektedir. Başka bir düşük karbonlu alaşımlı çelik özellikle iyi işlenebilirliğe sahiptir. Nikel ve krom içerir. Genellikle, bu çelik de bir bütün olarak karbürlenir. Orta karbonlu (%0,42) karbon krom-nikel çeliği, bazı fabrikalar tarafından uzun,Ağır hizmet tipi integral matkap çubukları. Dış yüzey ve yıkama delikleri paslanmayı önlemek için fosfatlanabilir. Depolama sırasında koruyucu mum da uygulanabilir. Korozyon ve pas, erken yorulma çatlaklarına neden olabilir. Islak kaya matkaplarıyla aşındırıcı sert kayaları delerken, genellikle tamamen karbürlenmiş matkap çubukları tercih edilir. Ancak, eklemli veya kırık kaya oluşumları olan açık ocak basamaklarında delme yaparken, matkap çubuğu ciddi şekilde bükülme tehlikesi altındadır ve karbürlenmiş matkap çubuğu kırılabilir. Yüksek frekanslı söndürme matkap çubukları bu duruma daha iyi uyum sağlayabilir. Yüksek frekanslı söndürme matkap çubuğu daha fazla tokluğa sahip olduğundan, kazara veya kasıtlı darbeyle kolayca hasar görmez. Aynı zamanda, yetersiz itme kuvveti nedeniyle dişin gevşemesi kolay değildir, bu da yerel ısınmaya ve hasara neden olur. Basınçlı hava üfleme de yerel ısınmaya ve yüzey erozyonuna neden olabilir. Yüksek frekanslı söndürme matkap çubukları bu olguya eğilimli değildir, ancak diş aşınması meydana gelmeye eğilimlidir. Shank adaptörlü matkap çubukları Patlatma deliği çok sığ olduğunda, örneğin 6 metrenin altında olduğunda veya patlatma deliği derinleştikçe, farklı uzunluklarda bir matkap çubuğu grubu kullanılır veya patlatma deliğinin derinliğine eşit tek bir matkap yaygın olarak kullanılır. Bu tip matkap çubuğu, bir shank adaptörüyle dövülür. Matkap kafası, matkap çubuğuyla entegredir veya bir koni veya dişle bağlanmış hareketli bir matkap kafasıdır. Shank adaptörlü matkap çubuğu, 19 mm, 22 mm veya 25 mm'lik zıt kenar boyutlarına sahip altıgen matkap çeliğinden yapılır ve el tipi kaya matkapları, havalı ayaklı kaya matkapları ve çalışma yüzeylerinde veya kaya cıvatalarında delik açmak için mekanize delme araçlarında kullanılır. Yukarıda belirtildiği gibi, bu tip matkap çubuğu genellikle yüksek karbonlu krom içeren alaşımlı çelikten yapılır. Bu alaşımlı çelik, kırılmadan veya kalıcı deformasyona uğramadan bükülmeye dayanabilir. Sap adaptörünün ucu (matkap çubuğu tam olarak karbürlenmemişse) pistonun neden olduğu darbe gerilimlerine ve dönen torka dayanmak için ayrı olarak söndürülür. Matkap kafası bir koni ile bağlanmışsa, ayrıca ayrı olarak ısıl işlemden geçirilebilir. Entegre matkap çubuğu yapısı, tungsten karbürün toplam aşınma ömrünü matkap çubuğunun yorulma ömrüne eşit hale getirmektir. Ancak, çok aşındırıcı kayalarda, bu yaklaşım pratik değildir ve hareketli bir matkap kafası kullanmak daha iyidir. Yüksek basınçlı su yıkama kesikleriyle mekanize kaya delme, yıkama suyunun kaya matkabına girmesini önlemek için bir sap adaptörü contası ile donatılmalıdır, çünkü pnömatik kaya matkapları için bu durum yağlamayı etkileyebilir ve buzlanmaya neden olabilir. En azından bir üretici, yivli matkap kafası yerine bilyalı dişli matkap kafasına sahip entegre bir matkap çubuğu sunmaktadır. Kırık veya çatlak kayalarda, bu kayalarda delme sırasında sıkışma riski olduğundan, çapraz matkap kafasına sahip entegre bir matkap çubuğu kullanmak uygundur. Ancak yivli matkap başlığının kolay bilenmesi gibi olağanüstü bir avantajı vardır.

Şaft adaptörünün bağlanması:

 Çubukla derin delikler delerken, çubuk kuyruğu kaya matkabının şaft adaptör kovanına yerleştirilir ve çubuk kovanı matkap çubuğu grubundaki ilk matkap çubuğuna bağlanır. Kaya matkabı üreticileri çeşitli matkap kovan yapılarına sahip kaya matkapları ürettikleri için birçok çubuk kuyruğu türü vardır. En basit olanı altıgen omuzlu kuyruktur ve diğerleri çıkıntılı veya yivli olarak karmaşıklık bakımından farklılık gösterir. Çubuk kuyruğu darbe enerjisini, döner torku ve itme kuvvetini matkap çubuğuna iletmeli ve arka uç yüzü, dişi ve yivli veya omzu yüksek aşınma direncine sahip olmalıdır. Piston tarafından üretilen şok dalgası çelikte ses hızıyla (yaklaşık 5000 m/s) ve 60 kez/sn'lik bir frekansla yayılır. Dişli bağlantıda küçük bir yer değiştirme meydana gelecek ve oluşan aşınma aşınmaya dayanıklı çelik ile en aza indirilmelidir. Kullanılan aşınmaya dayanıklı çelik kırılgan hale gelme ancak yorulma mukavemetini kaybetmeme özelliklerine sahip olmalıdır. En uygun çelik düşük karbonlu krom çeliği veya nikel-krom çeliğidir ve yaygın olarak kullanılan ısıl işlem tam karbürizasyondur. Sığ delikler açarken, özellikle sert kayada büyük çaplı delikler açarken ve yüksek güçlü kaya matkapları kullanırken, şaft adaptörüyle tek bir matkap çubuğu kullanmaktan ziyade, adaptör çubuğu kuyruğuna bir ray tipi kaya matkabı ve canlı bir matkap ucu bağlamak daha iyidir. Bu yöntem, adaptör çubuğu kuyruğunun, adaptör kovanının, matkap çubuğunun ve matkap ucunun gerektiğinde değiştirilmesine olanak tanır. Ancak, adaptör kovanı açık bir matkap tutucudan geçtiğinden, itme uzunluğunun adaptör çubuğu kuyruğunun uzunluğuna eşit olarak kaybedilmesi dezavantajı vardır. Aşağı doğru kademeli delikler açarken, adaptör eklenmeden önce ilk matkap çubuğu şaft adaptöründen ayrılmalıdır. Adaptör kovanı kullanılırken düşebilir, bu nedenle bazen iç dişlere sahip bir şaft adaptörü kullanılması tercih edilir. Tüm dişi dişler kullanılmadığı sürece, adaptör kovanı matkap çubuğunun alt ucuna bağlanmalıdır. Adaptör manşonunun kullanımıyla karşılaştırıldığında, şaft adaptörü ile ilk matkap çubuğu arasında daha sert bir bağlantı oluşur. Patlatma deliği sapması nedeniyle şaft adaptöründe büyük eğilme gerilmeleri oluşursa, sert bağlantının hasar görme olasılığı daha yüksektir. Matkap ucunun kuyruğu ile dişli parça arasında, matkabı elastik hale getirdiği ve eğilme gerilmesine dayanabildiği söylenen bir "slender" geçiş bölümü vardır. Yıkama ortamı (su veya basınçlı hava), kaya matkabının su iğnesi veya bağımsız dönen bir cihaz aracılığıyla patlatma deliğine girer. Yıkama için yüksek basınçlı su (8 bardan fazla) kullanıldığında, bağımsız dönen bir cihaz kullanılmalıdır. Modern hidrolik kaya matkaplarında, matkap ucu manşonunun ucunda entegre bir yıkama sistemi bulunur.

Bağlantı matkap çubukları:

Derin delik delme matkap çubukları, %2~3 krom veya nikel içeren krom-molibden çeliğinden yapılır ve altıgen veya yuvarlak olabilir. Çubuk gövdesinin çapı ve büyük kesitli matkap çubuğunun dişli kısmı aynıyken, hafif matkap çubuğunun dişli ucunun çapı daha büyüktür. Daha hafif matkap çubuğu, daha az sertlik nedeniyle patlatma deliğinin sapması riskine sahip olsa da, yukarı doğru delme yaparken hafif matkap çubukları kullanmak daha uygundur. Hafif matkap çubukları karmaşık dövme işlemleri gerektirir ve karbürleme, daha yüksek yorulma dayanımı elde etmek için temel yöntemdir. 32 mm'den daha büyük çapa sahip yuvarlak matkap çubukları, ağır delme araçlarında derin delikler açmak için kullanılır. Derin delikler açmak için ağır matkap çubuklarını bağlarken ve boşaltırken, matkap çubuklarının bağlantısını ve boşaltılmasını mekanize etmek için etkili yardımcı cihazlar kullanın.

Konular:

"R" dişi, 20° sabit diş açısına ve matkap çubuğunun ekseninden ölçülen 0,5 inç sabit diş aralığına sahiptir. 22 mm ila 28 mm çapındaki küçük boyutlu matkap çubukları için kullanılır. Yüksek güçlü kaya matkapları için "R" dişinin aşırı sıkılması mümkündür ve sıkma derecesi darbe enerjisine, dönme torkuna ve kaya ve itme kuvvetinin yarattığı dirence bağlıdır. "R" dişiyle karşılaştırıldığında "T" dişi daha büyük diş açısına sahiptir ve diş aralığı artan çapla birlikte artar. Dengeli sıkılık özelliğine sahiptir ve 38 mm ve 45 mm çapındaki matkap çubukları için kullanılır. "C" dişi, 51 mm veya 57 mm çapındaki matkap çubukları gibi daha büyük ekipmanlar için uygundur. Çift başlangıçlı bir dişe sahiptir ve diş profili açısı "T" dişininkine benzerdir. "Hi-Leed"'in diş profili testere dişi şeklindedir ve bağlantı ve sökme performansı "R" ile "T" dişleri arasındadır. 25 mm ile 57 mm arasındaki çaplardaki matkap çubukları için kullanılır ve diş açısı "R" ile "T" dişleri arasındadır. Kaya delme daha kolay olduğunda, bağlantı çubuğundaki dişli kısım iki kat daha uzun yapılabilir, böylece dişin ilk bölümü aşındığında kesilebilir, ancak matkap çubuğunun yerel olarak ısınmasını ve sertleşmesini önlemek için keserken özel dikkat gösterilmelidir. Bazı durumlarda, matkap çubuğu diş aşınmasından sonra yorulma ömrüne ulaşmıştır. Tek uçlu veya çift uçlu diş seçimi, kaya matkabının ve kaya koşullarının incelenmesi ve denenmesiyle belirlenir. belirlemek için, ancak itme önemli bir parametredir. Ingersoll-Rand, çubuğun tüm uzunluğu boyunca geçirilen özel bir diş üretir, böylece bir uç aşındığında kesilebilir ve daha sonra pah kırılarak yeniden kullanılabilir. Sadece uçtan geçirilen bir çubuğa göre beş kat daha uzun bir ömre sahip olduğu bildirilmektedir. Dişler yuvarlanır, bu da onlara yüksek bir kesme mukavemeti kazandırır ve yüzey, tokluk ve aşınma direnci için sertleştirilir. Minimum torkla gevşetilebilmeleri için oldukça dik bir helezon açısı kullanılır. 32 mm, 38 mm ve 44 mm olarak mevcuttur.

Matkap çubuklarında iyileştirmeler:

Yeni nesil darbeli kaya matkapları, özellikle hidrolik güçle çalıştırılanlar, açık ocak delme işleminin birçok yönünde döner ve sondaj deliği delme matkaplarıyla başarılı bir şekilde rekabet edebilmektedir. Bu gelişmeler, matkap çubukları ve matkap uçlarındaki gelişmelerle paralel olarak gerçekleşmiştir. Delme hızları arttıkça, matkap çubukları daha dayanıklı ve genellikle daha ağır olmalıdır. Açıkçası, ağır matkap çubuklarının elleçleme cihazları ve otomatik kontrolü önemli ve gerekli yardımcı ekipmanlardır. Matkap çubuklarının ömrü esas olarak gerilim dalgasının genliğinden etkilenir, bu nedenle küçük genliğe ve düzgün dağılıma sahip uzun gerilim dalgaları en uygun olanlardır. Hidrolik darbeli kaya matkapları bu tür dalgalar üretir. Pistonları, pnömatik kaya matkaplarının kısa ve kalın pistonlarına kıyasla küçük ve uzun çaplıdır. Hidrolik kaya matkapları kullanılarak matkap çubuğu tüketim maliyetlerinde %15 tasarruf sağlanabileceği tahmin edilmektedir. Diğer olumlu faktörler, kaya matkabının gücünün delme hızı ve matkap çubuğu maliyetinin eşleştirilmesine göre nispeten kolay bir şekilde ayarlanabilmesidir. Ayrıca, otomatik göz açma ve sıkışma önleyici cihazların kullanımı da sıkışmanın oluşmasını önleyebilir veya en azından en aza indirebilir. Temel yatırımın kaya delme maliyetinin %25-30'unu, yedek parça ve bakımın %22-33'ünü, ücretlerin %12-25'ini, enerji tüketiminin %2-6'sını ve sondaj çubukları ve sondaj uçlarının %20-22'sini oluşturduğu tahmin edilmektedir. Yukarıda belirtilen giderlerde madenler arasında büyük farklılıklar vardır. Ancak cevherin toplam kaya delme maliyeti 2$/ton ise sondaj çubukları ve sondaj uçlarının maliyeti 0,4$/tondur. Kaya delme sırasında matkap kırılmaları sık sık meydana gelirse, bu maliyetleri ve gecikmeleri artıracaktır. Büyük madenlerde, matkap ucu ve sondaj çubuğu tüketiminde küçük bir tasarruf bile önemli faydalar sağlayabilir. Maliyetleri en aza indirmek için, kaya delme çubuğu üreticisiyle görüşmek ve sondaj çubuğunu üretim ve kullanım koşullarına göre dikkatlice seçmek çok önemlidir.

Matkap çubuğunun bakımı:

Delme makinesi: Matkap kuyruk kovanının sağlam ve matkap ucunun keskin olduğundan emin olun. Çubuğu çevirin ve çubuk grubundaki çubukları sırayla kullanarak çubuk grubundaki dişlerin eşit şekilde aşınmasını sağlayın. Çubuk kovanını, çubuk dişinin karşılık gelen ömrüne göre kullanın - yeni bir çubuk kovanı yeni bir çubukla eşleştirilir. Kuru delme yaparken, dişleri özel gresle temizleyin ve yağlayın ve yalnızca düz matkap çubukları kullanın. Soğuk hava koşullarında kullanmadan önce matkap çubuğunu ısıtmak ömrünü uzatacaktır. Dikkatli bir şekilde delin ve delme sırasında kaya matkabı gücünün 1/4 ~ 1/2'sini kullanın. Matkap çubuğu hizalanmamışsa, yeniden delinmelidir. Optimum itmeyi kullanın. Aşırı itme, matkap çubuğunun bükülmesine ve ömrünün kısalmasına neden olur ve ayrıca matkap kafası temizleme deliğini tıkayabilir ve matkap kafası karbür plakasında aşınmaya veya hasara neden olabilir; yetersiz itme, bağlantıda ısınmaya, bağlantıya zarar vermeye, matkap kafası karbür plakasında aşırı aşınmaya veya gevşemeye neden olur. Çubuk kovanı matkap tutucusuna göre d"snaps", bu da çubuk kovanına zarar verecektir. Yıkama işleminin, kaya parçalarını hızla çıkarmak için her zaman yeterli yıkama suyu olduğundan emin olun. Bağlantıyı ayırırken dikkatli olun - yapışmayı önlemek için bağlantıyı ayırırken itme hızının 1/4'ünü kullanın. Çubuğu ayırmak için iyi bir anahtar kullanın. Çekiçleme veya boru anahtarı kullanmak sertleştirilmiş yüzeye zarar verecektir. Çukurlar yorulma kırıklarına neden olabilir. Uzatma kovanındaki ve çubuktaki dişlerin aşınmasını ölçmek için özel bir gösterge kullanın. Aşınma belirtilen sınırı aştığında hurdaya ayrılmalıdır. Depolama Kullanımdan sonra saklanacaksa, pas önleyici ile işlenmeli ve su veya toz yakınında saklanmamalıdır. Korozyon, yeraltı madenlerinde büyük bir sorundur.