Malzeme ayrımı çoğu depolama teknolojisinde doğal bir sorundur. Daha kaliteli ürünlere olan talep arttıkça, stok izolasyonu sorunu daha da akut hale gelir.
Hepimizin bildiği gibi, teleskopik radyal yığın konveyörleri yığın ayırma için en verimli çözümdür. Katmanlar halinde envanter oluşturabilirler, her katman bir dizi malzemeden oluşur. Bu şekilde envanter oluşturmak için konveyör neredeyse sürekli çalışmalıdır. Teleskopik konveyörlerin hareketi manuel olarak kontrol edilmek zorunda olsa da otomasyon açık ara en verimli kontrol yöntemidir.
Otomatik geri çekilebilir konveyörler, çeşitli boyutlarda, şekillerde ve yapılandırmalarda özel envanter oluşturmak üzere programlanabilir. Bu neredeyse sınırsız esneklik, genel operasyonel verimliliği artırabilir ve daha yüksek kaliteli ürünler sunabilir.
Yükleniciler her yıl çok çeşitli uygulamalar için toplu ürünler üretmek için milyonlarca dolar harcıyorlar. En popüler uygulamalar arasında taban malzemeleri, asfalt ve beton yer alıyor.
Bu uygulamalar için ürün oluşturma süreci karmaşık ve pahalıdır. Daha sıkı özellikler ve toleranslar, ürün kalitesinin öneminin giderek daha da önemli hale geldiği anlamına gelir.
Son olarak, malzeme stok alanından çıkarılır ve alt yapı, asfalt veya betona dahil edileceği bir yere taşınır.
Soyma, patlatma, kırma ve eleme için gereken ekipman çok pahalıdır. Ancak, gelişmiş ekipmanlar sürekli olarak spesifikasyona göre agrega üretebilir. Envanter, entegre üretimin önemsiz bir parçası gibi görünebilir, ancak yanlış yapılırsa, spesifikasyona mükemmel şekilde uyan bir ürünün spesifikasyonu karşılamamasıyla sonuçlanabilir. Bu, yanlış depolama yöntemlerinin kullanılmasının kaliteli bir ürün yaratmanın maliyetinin bir kısmının kaybedilmesine neden olabileceği anlamına gelir.
Bir ürünü envantere koymak kalitesini tehlikeye atabilse de, envanter genel üretim sürecinin önemli bir parçasıdır. Malzemenin bulunabilirliğini garantileyen bir depolama yöntemidir. Üretim hızı genellikle belirli bir uygulama için gereken ürün hızından farklıdır ve envanter farkı telafi etmeye yardımcı olur.
Envanter ayrıca yüklenicilere dalgalanan piyasa talebine etkili bir şekilde yanıt vermek için yeterli depolama alanı sağlar. Depolamanın sağladığı faydalar nedeniyle, her zaman genel üretim sürecinin önemli bir parçası olacaktır. Bu nedenle, üreticiler depolama ile ilişkili riskleri azaltmak için depolama teknolojilerini sürekli olarak geliştirmelidir.
Bu makalenin ana konusu izolasyondur. Ayrışma, "malzemenin parçacık boyutuna göre ayrılması" olarak tanımlanır. Agregaların farklı uygulamaları çok özel ve tekdüze malzeme sınıfları gerektirir. Ayrışma, ürün çeşitlerinde aşırı farklılıklara yol açar.
Ayırma, ürün kırıldıktan, elendikten ve uygun derecelendirmeye getirildikten sonra, agrega üretim sürecinin hemen hemen her yerinde meydana gelebilir.
Ayrışmanın meydana gelebileceği ilk yer envanterdir (bkz. Şekil 1). Malzeme envantere yerleştirildikten sonra, sonunda geri dönüştürülecek ve kullanılacağı yere teslim edilecektir.
Ayrılmanın meydana gelebileceği ikinci yer, işleme ve taşıma sırasında gerçekleşir. Bir asfalt veya beton tesisinin sahasına vardığında, agrega, ürünün alınıp kullanıldığı hunilere ve/veya depolama kutularına yerleştirilir.
Ayrışma ayrıca silo ve siloların doldurulması ve boşaltılması sırasında da meydana gelir. Ayrışma ayrıca, agrega asfalt veya beton karışımına karıştırıldıktan sonra son karışımın bir yola veya başka bir yüzeye uygulanması sırasında da meydana gelebilir.
Yüksek kaliteli asfalt veya beton üretimi için homojen agrega esastır. Ayrılabilir agreganın gradasyonundaki dalgalanmalar, kabul edilebilir bir asfalt veya beton elde etmeyi pratik olarak imkansız hale getirir.
Belirli bir ağırlıktaki daha küçük parçacıkların, aynı ağırlıktaki daha büyük parçacıklardan daha büyük bir toplam yüzey alanı vardır. Bu, agregaları asfalt veya beton karışımlarına birleştirirken sorunlar yaratır. Agregadaki ince taneciklerin yüzdesi çok yüksekse, harç veya bitüm eksikliği olacak ve karışım çok kalın olacaktır. Agregadaki iri taneciklerin yüzdesi çok yüksekse, harç veya bitüm fazlası olacak ve karışımın kıvamı aşırı ince olacaktır. Ayrılmış agregalardan inşa edilen yollar zayıf yapısal bütünlüğe sahiptir ve sonunda düzgün şekilde ayrılmış ürünlerden inşa edilen yollardan daha düşük bir kullanım ömrüne sahip olacaktır.
Stoklarda ayrışmaya birçok faktör yol açar. Envanterin çoğu konveyör bantları kullanılarak oluşturulduğundan, konveyör bantlarının malzeme ayırma üzerindeki içsel etkisini anlamak önemlidir.
Bant, malzemeyi konveyör bandının üzerinden hareket ettirirken, bant gergi kasnağının üzerinden yuvarlanırken hafifçe zıplar. Bunun nedeni, her gergi kasnağı arasındaki banttaki hafif gevşekliktir. Bu hareket, daha küçük parçacıkların malzemenin kesitinin altına yerleşmesine neden olur. Kaba tanelerin üst üste gelmesi onları üstte tutar.
Malzeme konveyör bandının boşaltma tekerleğine ulaştığı anda, üstteki büyük malzemeden ve alttaki küçük malzemeden kısmen ayrılmış olur. Malzeme boşaltma tekerleğinin eğrisi boyunca hareket etmeye başladığında, üstteki (dış) parçacıklar alttaki (iç) parçacıklardan daha yüksek bir hızda hareket eder. Bu hız farkı daha sonra büyük parçacıkların yığına düşmeden önce konveyörden uzaklaşmasına neden olurken, daha küçük parçacıklar konveyörün yanına düşer.
Ayrıca, küçük parçacıkların konveyör bandına yapışması ve konveyör bandı boşaltma tekerleğine sarılmaya devam edene kadar boşaltılmaması daha olasıdır. Bu, daha ince parçacıkların yığının önüne doğru hareket etmesiyle sonuçlanır.
Malzeme bir yığına düştüğünde, daha büyük parçacıklar daha küçük parçacıklardan daha fazla ileri momentuma sahiptir. Bu, kaba malzemenin ince malzemeden daha kolay aşağı doğru hareket etmeye devam etmesine neden olur. Bir yığının kenarlarından aşağı doğru akan büyük veya küçük herhangi bir malzemeye döküntü denir.
Dökülmeler, stok ayrılmasının başlıca nedenlerinden biridir ve mümkün olduğunca kaçınılmalıdır. Dökülme döküntünün eğiminden aşağı doğru yuvarlanmaya başladığında, daha büyük parçacıklar eğimin tüm uzunluğu boyunca aşağı doğru yuvarlanma eğilimindeyken, daha ince malzeme döküntünün yanlarına çökme eğilimindedir. Sonuç olarak, döküntü yığının yanlarından aşağı doğru ilerledikçe, dalgalanan malzemede giderek daha az ince parçacık kalır.
Malzeme yığının alt kenarına veya ucuna ulaştığında, esas olarak daha büyük parçacıklardan oluşur. Dökülmeler, stok bölümünde görülebilen önemli bir ayrışmaya neden olur. Yığının dış ucu daha kaba bir malzemeden oluşurken, iç ve üst yığın daha ince bir malzemeden oluşur.
Parçacıkların şekli de yan etkilere katkıda bulunur. Pürüzsüz veya yuvarlak olan parçacıkların, genellikle kare şeklinde olan ince parçacıklara göre yığının eğiminden aşağı yuvarlanma olasılığı daha yüksektir. Sınırları aşmak ayrıca malzemeye zarar verebilir. Parçacıklar yığının bir tarafından aşağı yuvarlandığında, birbirlerine sürtünürler. Bu aşınma, parçacıkların bir kısmının daha küçük boyutlara parçalanmasına neden olur.
Rüzgar, izolasyonun bir diğer nedenidir. Malzeme konveyör bandından ayrıldıktan ve yığına düşmeye başladıktan sonra rüzgar, farklı boyutlardaki parçacıkların hareket yörüngesini etkiler. Rüzgarın hassas malzemeler üzerinde büyük etkisi vardır. Bunun nedeni, daha küçük parçacıkların yüzey alanının kütleye oranının daha büyük parçacıklarınkinden daha büyük olmasıdır.
Stokta bölünme olasılığı, depodaki malzeme türüne bağlı olarak değişebilir. Ayrışma ile ilgili en önemli faktör, malzemedeki parçacık boyutu değişiminin derecesidir. Daha fazla parçacık boyutu değişimi olan malzemeler, depolama sırasında daha yüksek bir ayrışma derecesine sahip olacaktır. Genel bir kural olarak, en büyük parçacık boyutu ile en küçük parçacık boyutu oranı 2:1'i aşarsa, paket ayrışmasında sorunlar olabilir. Öte yandan, parçacık boyutu oranı 2:1'den azsa, hacim ayrışması minimumdur.
Örneğin, 200 mesh'e kadar parçacık içeren alt zemin malzemeleri depolama sırasında delaminasyona uğrayabilir. Ancak, yıkanmış taş gibi öğeleri depolarken, yalıtım önemsiz olacaktır. Kumun çoğu ıslak olduğundan, kumu ayırma sorunları olmadan depolamak genellikle mümkündür. Nem, parçacıkların birbirine yapışmasına neden olarak ayrılmayı önler.
Ürün depolandığında, izolasyonun önlenmesi bazen imkansızdır. Bitmiş yığının dış kenarı çoğunlukla kaba malzemeden oluşurken, yığının iç kısmı daha yüksek oranda ince malzeme içerir. Bu tür yığınların ucundan malzeme alırken, malzemeyi karıştırmak için farklı yerlerden kepçeler almak gerekir. Malzemeyi yalnızca yığının önünden veya arkasından alırsanız, ya tüm kaba malzemeyi ya da tüm ince malzemeyi elde edersiniz.
Kamyonları yüklerken ek yalıtım fırsatları da vardır. Kullanılan yöntemin taşmaya neden olmaması önemlidir. Önce kamyonun önünü, sonra arkasını ve son olarak ortasını yükleyin. Bu, kamyonun içindeki aşırı yüklemenin etkilerini en aza indirecektir.
Envanter sonrası işleme yaklaşımları faydalıdır, ancak hedef envanter oluşturma sırasında karantinaları önlemek veya en aza indirmek olmalıdır. İzolasyonu önlemenin yararlı yolları şunlardır:
Bir kamyona istiflendiğinde, dökülmeyi en aza indirmek için ayrı istiflerde düzgün bir şekilde istiflenmelidir. Malzeme, bir yükleyici kullanılarak, tam kova yüksekliğine kaldırılarak ve boşaltılarak birlikte istiflenmelidir, bu da malzemeyi karıştıracaktır. Bir yükleyicinin malzemeyi hareket ettirmesi ve kırması gerekiyorsa, büyük yığınlar oluşturmaya çalışmayın.
Envanterin katmanlar halinde oluşturulması ayrışmayı en aza indirebilir. Bu tür bir depo bir buldozerle inşa edilebilir. Malzeme avluya teslim edilirse, buldozer malzemeyi eğimli katmana itmelidir. Yığın bir konveyör bantla inşa edilirse, buldozer malzemeyi yatay bir katmana itmelidir. Her durumda, malzemeyi yığının kenarından itmemeye dikkat edilmelidir. Bu, ayrılmanın ana nedenlerinden biri olan taşmaya yol açabilir.
Buldozerlerle istiflemenin birçok dezavantajı vardır. İki önemli risk, ürün bozulması ve kirlenmesidir. Ürün üzerinde sürekli çalışan ağır ekipman, malzemeyi sıkıştırır ve ezer. Bu yöntemi kullanırken, üreticiler ayırma sorunlarını hafifletmek için ürünü aşırı bozmamaya dikkat etmelidir. Gereken ekstra iş gücü ve ekipman, bu yöntemi genellikle aşırı pahalı hale getirir ve üreticiler işleme sırasında ayırmaya başvurmak zorunda kalır.
Radyal istifleme konveyörleri, ayırmanın etkisini en aza indirmeye yardımcı olur. Envanter biriktikçe, konveyör sola ve sağa radyal olarak hareket eder. Konveyör radyal olarak hareket ettikçe, genellikle kaba malzemeden oluşan yığınların uçları ince malzemeyle kaplanacaktır. Ön ve arka parmaklar hala pürüzlü olacaktır, ancak yığın, koni yığınından daha karışık olacaktır.
Malzemenin yüksekliği ve serbest düşüşü ile oluşan ayrışma derecesi arasında doğrudan bir ilişki vardır. Yükseklik arttıkça ve düşen malzemenin yörüngesi genişledikçe ince ve kaba malzeme arasında artan bir ayrışma olur. Bu nedenle değişken yükseklikteki konveyörler ayrışmayı azaltmanın bir başka yoludur. İlk aşamada, konveyör en düşük konumda olmalıdır. Baş kasnağa olan mesafe her zaman mümkün olduğunca kısa olmalıdır.
Bir konveyör banttan bir yığına serbest düşüş, ayrılmanın bir başka nedenidir. Taş merdivenler, serbest düşen malzemeyi ortadan kaldırarak ayrışmayı en aza indirir. Taş merdiven, malzemenin basamaklardan aşağı yığınlara akmasına izin veren bir yapıdır. Etkilidir ancak sınırlı uygulaması vardır.
Teleskopik oluklar kullanılarak rüzgarın neden olduğu ayrılma en aza indirilebilir. Konveyörün tahliye kasnaklarındaki, kasnaktan yığına kadar uzanan teleskopik oluklar rüzgara karşı koruma sağlar ve etkisini sınırlar. Uygun şekilde tasarlanırsa, malzemenin serbest düşüşünü de sınırlayabilir.
Daha önce de belirtildiği gibi, boşaltma noktasına ulaşmadan önce konveyör bandında zaten yalıtım vardır. Ek olarak, malzeme konveyör bandından ayrıldığında daha fazla ayrışma meydana gelir. Bu malzemeyi yeniden karıştırmak için boşaltma noktasına bir kürek tekerleği takılabilir. Dönen tekerleklerin, malzemenin yolunu kat eden ve karıştıran kanatları veya kürekleri vardır. Bu, ayrışmayı en aza indirecektir, ancak malzeme bozulması kabul edilebilir olmayabilir.
Ayırma önemli maliyetler gerektirebilir. Spesifikasyonları karşılamayan envanter cezalara veya tüm envanterin reddedilmesine neden olabilir. Uygun olmayan malzeme şantiyeye teslim edilirse, para cezaları ton başına 0,75 doları aşabilir. Düşük kaliteli yığınları onarmak için işçilik ve ekipman maliyetleri genellikle engelleyicidir. Bir buldozer ve operatörle bir depo inşa etmenin saatlik maliyeti, otomatik teleskopik bir konveyörün maliyetinden daha yüksektir ve malzeme uygun şekilde sıralanmak için ayrışabilir veya kirlenebilir. Bu, ürünün değerini düşürür. Ayrıca, bir buldozer gibi ekipman üretim dışı görevler için kullanıldığında, üretim görevleri için sermayeleştirildiğinde ekipmanın kullanılmasıyla ilişkili bir fırsat maliyeti vardır.
Yalıtımın sorun olabileceği uygulamalarda envanter oluştururken yalıtımın etkisini en aza indirmek için başka bir yaklaşım benimsenebilir. Bu, her katmanın bir dizi yığından oluştuğu katmanlar halinde istiflemeyi içerir.
Yığın bölümünde, her yığın minyatür bir yığın olarak gösterilir. Bölünme, daha önce tartışılan aynı etkiler nedeniyle her bir yığında yine gerçekleşir. Ancak, izolasyon deseni yığının tüm kesiti boyunca daha sık tekrarlanır. Bu tür yığınların daha büyük "bölünme çözünürlüğüne" sahip olduğu söylenir çünkü ayrık gradyan deseni daha küçük aralıklarla daha sık tekrarlanır.
Ön yükleyici ile yığınları işlerken, bir kepçe birkaç yığını içerdiğinden malzemeleri karıştırmaya gerek yoktur. Yığın eski haline getirildiğinde, ayrı katmanlar açıkça görülebilir (bkz. Şekil 2).
Yığınlar çeşitli depolama yöntemleri kullanılarak oluşturulabilir. Bir yol, köprü ve boşaltma konveyör sistemi kullanmaktır, ancak bu seçenek yalnızca sabit uygulamalar için uygundur. Sabit konveyör sistemlerinin önemli bir dezavantajı, yüksekliklerinin genellikle sabit olmasıdır, bu da yukarıda açıklandığı gibi rüzgar ayrımına yol açabilir.
Başka bir yöntem teleskopik konveyör kullanmaktır. Teleskopik konveyörler yığın oluşturmanın en verimli yolunu sağlar ve gerektiğinde hareket ettirilebildikleri için genellikle sabit sistemlere tercih edilirler ve birçoğu aslında yolda taşınmak üzere tasarlanmıştır.
Teleskopik konveyörler, aynı uzunluktaki dış konveyörlerin içine yerleştirilmiş konveyörlerden (koruma konveyörleri) oluşur. Uç konveyörü, boşaltma kasnağının konumunu değiştirmek için dış konveyörün uzunluğu boyunca doğrusal olarak hareket edebilir. Boşaltma tekerleğinin yüksekliği ve konveyörün radyal konumu değişkendir.
Boşaltma tekerleğinin üç eksenli değişimi, ayrışmayı aşan katmanlı kazıklar oluşturmak için esastır. Halatlı vinç sistemleri genellikle besleme konveyörlerini uzatmak ve geri çekmek için kullanılır. Konveyörün radyal hareketi bir zincir ve dişli sistemi veya hidrolik tahrikli bir planet tahriki tarafından gerçekleştirilebilir. Konveyörün yüksekliği genellikle teleskopik alt takım silindirlerini uzatarak değiştirilir. Çok katmanlı kazıkların otomatik olarak oluşturulması için tüm bu hareketlerin kontrol edilmesi gerekir.
Teleskopik konveyörler çok katmanlı yığınlar oluşturmak için bir mekanizmaya sahiptir. Her katmanın derinliğini en aza indirmek, ayrımı sınırlamaya yardımcı olacaktır. Bu, envanter biriktikçe konveyörün hareket etmeye devam etmesini gerektirir. Sürekli hareket ihtiyacı, teleskopik konveyörlerin otomatikleştirilmesini gerekli kılar. Bazıları daha ucuz ancak önemli kısıtlamaları olan birkaç farklı otomasyon yöntemi vardır, diğerleri ise tamamen programlanabilirdir ve envanter oluşturmada daha fazla esneklik sunar.
Konveyör malzeme biriktirmeye başladığında, malzemeyi taşırken radyal olarak hareket eder. Konveyör, konveyör şaftına monte edilmiş bir sınır anahtarı radyal yolu boyunca tetiklenene kadar hareket eder. Tetik, operatörün konveyör bandının hareket etmesini istediği arkın uzunluğuna bağlı olarak yerleştirilir. Bu anda, konveyör önceden belirlenmiş bir mesafeye kadar uzar ve diğer yönde hareket etmeye başlar. Bu süreç, kirişli konveyör maksimum uzantısına kadar uzatılana ve ilk katman tamamlanana kadar devam eder.
İkinci seviye inşa edildiğinde, uç maksimum uzantısından geri çekilmeye başlar, radyal olarak hareket eder ve ark sınırında geri çekilir. Destek tekerleğine monte edilmiş eğim anahtarı yığın tarafından etkinleştirilene kadar katmanlar oluşturun.
Konveyör ayarlanan mesafeye kadar gidecek ve ikinci kaldırmayı başlatacaktır. Her kaldırıcı, malzemenin hızına bağlı olarak birkaç katmandan oluşabilir. İkinci kaldırma, birincisine benzerdir ve tüm yığın inşa edilene kadar bu şekilde devam eder. Ortaya çıkan yığının büyük bir kısmı izole edilmez, ancak her yığının kenarlarında taşmalar vardır. Bunun nedeni, konveyör bantlarının sınır anahtarlarının veya bunları çalıştırmak için kullanılan nesnelerin konumunu otomatik olarak ayarlayamamasıdır. Geri çekme sınır anahtarı, taşmanın konveyör şaftını gömmemesi için ayarlanmalıdır.