Tapausraportti: Tehokas materiaalin käsittely jyrsintäkäyttöisillä kaivinkuormaajilla

Käytettäessä kulkurakentajia (crawler dumpers) on useita etuja, sillä niillä voidaan tyhjentää lähes missä tahansa kulmassa, niitä voidaan käyttää lähes missä tahansa paikassa, eikä niiden tarvitse välttämättä olla tiellä. Rakentaminen, kaivostoiminta ja infrastruktuurin kehittäminen ovat esimerkkejä toiminnasta raaka-aineiden käsittelyssä. Kaikissa näissä esimerkeissä raaka-aineita on siirrettävä. Jos näiden materiaalien kuljetus on hidasta ja varovainen, se voi venyttää projektin kestoa ja tehdä siitä kalliimman. Jos projekti sijaitsee vaarallisella alueella, se voi myös aiheuttaa turvallisuusriskin työntekijöille paikalla. Tällaisissa karuissa ja raskasmaisissa maastoissa kulkurakentajat ovat erinomainen ratkaisu. Tässä tapaustutkimuksessa keskitytään Hightopin insinöörimaisen taidon esittelyyn kulkurakentajien osalta ja siihen, kuinka ne auttavat ratkaisemaan todellisia maailman ongelmia.

Esimerkit, jotka tukevat toimintatason erinomaisuutta

Kulkurikuljetusautot eroavat perinteisistä kuljetusautoista siinä, että ne on suunniteltu toimimaan erityisen vaativissa olosuhteissa. Yksi keskeisistä ominaisuuksista on erityyppinen telaketjualla varustettu alusta. Tällaista alustaa on suunniteltu jakamaan koneen kuorma tasaisesti. Esimerkiksi äärimmäisemmissä kaivostoiminnan olosuhteissa koneen kosketuspaine on suunniteltu olemaan ≤ 80 kPa. Muttaisissa olosuhteissa telaketjuinen alusta on suunniteltu lievittämään maan tiukkenemista, joka on keskeinen ongelma. Rakennustyömailla, jotka ovat mutaisia, tai pehmeillä kaivostoiminta-alueilla suunnittelu varmistaa, että kuljetusautot jäävät kiinni alle 30 % ajastaan käytössä.

Hightopin kulkurakennelautat yhdistävät korkean lujuuden teräskehikon vahvistettuun lastiruumaan, joka on suunniteltu kestämään ylikuormitustilanteita. Tämä on erityisen hyödyllistä kaivoksissa ja rakennustyömailla, joissa on käsiteltävä tilavuudeltaan suuria materiaaleja, joiden paino voi olla jopa 10 tonnia. Edistyneen hydraulijärjestelmän ja maailmanlaajuisesti tunnettujen voimatekniikkamerkkien, kuten Cumminsin ja Hondan, yhteistyössä Hightopin kulkurakennelautat tarjoavat hyvän polttoaineen taloudellisuuden ja 15 %:n alentuneet polttoainekustannukset verrattuna standardimalleihin. Lastin tyhjentäminen tapahtuu hydraulisesti täydellisesti 10 sekunnissa, mikä vähentää kuormaus- ja purkuaikaa.

Kuormaajat jalkakäyttöisellä alustalla sopeutuvat myös erinomaisesti erilaisiin maasto-olosuhteisiin. Niiden nousukyky ylittää 15 asteen rajoituksen, joka koskee pyöräkäyttöisiä kuormaajia, ja on yli 30 astetta. Kääntö säde alle 2 metriä tarjoaa parhaan mahdollisen sopeutumiskyvyn kapeisiin tiloihin. Nämä koneet ovat erinomaisia rakennustyömaiden käytävien, kaivosten alapuolisten tunnelien sekä maatalousmaiden tasaamishankkeiden käyttöön. Näissä koneissa on tiukat hydraulijärjestelmät ja pölynsuojattu moottorikotelo. Tämä vähentää huoltotarvetta pölyisessä kaivostoiminnassa 25 %:lla ja lisää komponenttien käyttöikää 3000 käyttötunnilla.

Tärkeimmät parametrit: Mittasuureet, jotka määrittävät suorituskyvyn

Kun kuvaillaan kulkurakentamia, epämääräiset termit kuten "kestävyys" ja "tehokkuus" ovat liian yleisiä ja liian laajoja arvon määrittämiseen. Hightop erikoistaa lisäksi Hightop-kulkurakentamia kaivostoimintaan ja rakennusalan käyttöön. Ne tarjoavat portaittaisen parametrijoukon erilaisiin työolosuhteisiin, kuten 0,8 tonnin yksikköiset pienmallit pienimuotoisiin maatalousprojekteihin ja 10 tonnin mallit avoimen kaivoksen kaivoksiin.

10 tonnan kaivosteollisuuden käyttöön tarkatun j tracksäkäisen kallionkuljetusajoneuvon nimelliskuormituskapasiteetti on 6 kuutiometriä. Tämä tarkoittaa, että ajoneuvo kykenee kuljettamaan yhdellä kerralla täyden lastin malmea tai kiveä (erityisesti tiukka massa, jonka tilavuuspaino on 1,8 tonnia kuutiometrissä). Tämä vähentää kallionkuljetusajoneuvon tekemiä matkoja ja siten lyhentää kuljetusaikaa 40 %:lla lyhyillä matkoilla. Tämän mallin moottoriteho on 75 kW, mikä mahdollistaa enimmillään 12 km/h:n matkanopeuden, joka on suunniteltu tasapainottamaan nopeutta ja vakautta. 450 mm leveät kulkureunat tarjoavat riittävän tartunnan ja vähentävät liukastumisprosenttia kosteassa ja mutaisessa maastossa alle 10 %. Tämä pätee erityisesti verrattuna muihin kallionkuljetusajoneuvoihin, joiden liukastumisprosentti on samanlaisissa kosteissa ja mutaisissa olosuhteissa yli 30 %.

Pienempiin käyttötarkoituksiin soveltuvalla 0,8 tonnin minitärytävällä kuorma-autolla on tiukat mitat: sen pituus on 2,2 m, leveys 1,1 m ja korkeus 1,2 m, mikä mahdollistaa sen kulkeutumisen aukkojen läpi, joiden leveys on vähintään 1,2 metriä. Sen kokonaospaino on 1,5 tonnia, mikä tekee siitä kevytpainoisen. Kuormatila on 0,4 kuutiometriä, mikä tekee siitä ihanteellisen maatalousalueille, vesitalouteen ja pienimuotoisiin kunnallisille rakennushankkeille. Kaikki nämä käyttötarkoitukset vaativat alhaisen maapohjan kuormituksen ja tarkkuutta. Kaikki mallit ovat saaneet ISO 9001 -, CE- ja SGS-sertifikaatit, mikä varmistaa, että ne täyttävät kansainväliset turvallisuus- ja laatuvaatimukset. Tämä on erityisen tärkeää kansainvälisille urakoitsijoille ja kehittäjille.

Käyttötapaus: Korkean kyydinkorkeuden tärytävä kuorma-auto kaivoshankkeessa Puolassa

Esimerkkitapauksena voidaan tarkastella pintakaivostoimintaa ja kivenkäsittelyä Puolassa. Maasto on vaihtelevaa: siellä on kallioisia alueita, pehmeitä maanpintoja ja vain muutamia käyttökelvollisia tietä kaivostoimintaa varten. Tämä hanke toteutettiin yhteistyössä paikkaisten perhetilojen ja perinteisten kivitöiden kanssa. Kaivostoimintaan liittyi lisähaastetta: kalkkikiven malmin kuljetus avoimen kaivoksen etäisyydellä 1,5 km olevaan käsittelylaitokseen. Pääsytie oli 25 asteen kaltevuudella, mikä vaikeutti sekä kaivostoimintaa että malminkuljetusta käsittelylaitokseen. Kivikaivosten välinen tila oli myös vain 2 metriä leveä.

Hankkeen päähaasteet

Ennen Hightop-kaivurikuljettimien käyttöönottoa hankkeessamme käytettiin pyöräkulkuisia minikuljettimeen, joilla oli kolme pääongelmaa. Ensinnäkin ne upposivat usein kulkutien pehmeille maapinnoille, mikä aiheutti joka päivä 1–2 tunnin käyttökatkon. Toiseksi niiden kuormituskyky oli alhainen (3 tonnia matkaa kohden), mikä vaati yli 80 matkaa päivässä. Kolmanneksi niillä oli korkea liukumisasteikko kaltevalla tiellä, mikä pakotti minikuljettimet liikkumaan hitaasti, vain 3 km/h:n nopeudella, jolloin nousun aikana kulutettiin paljon polttoainetta. Lisäksi kivinen ympäristö teki pyöräkulkuisista kuljettimista kalliimpia huoltaa, sillä niitä joutui korjaamaan viikoittain renkaille ja jousitukselle.

Hightop-kaivurikuljettimien merkitys

Projektia varten valitsimme kaksi Hightopin kaivosteollisuuden käyttöön tarkoitettua j tracks-kuormaajaa, jotka ovat 5 tonnin keskitasoisia malleja, joita on suunniteltu sekakäyttöön eri maastoissa ja keskikokoisille kuormille. Käytimme näitä oreiden kuljetukseen kaivoksen etupuolelta prosessointilaitokseen sekä jalostettujen kivien kuljetukseen rakennustontille sijaitsevaan varastoon. Merkittävät suunnittelun ominaisuudet, jotka ratkaisivat ongelmamme, olivat 450 mm leveät j tracks (jotka poistivat uppoamisen ja liukumisen 8 %:n tasolle kaltevalla tiellä), 5 tonnin kuormauskapasiteetti (joka vähensi päivittäisiä kuljetusmatkoja 80:sta 40:een) ja vahvistettu teräksinen lastirakenne (joka ei vaurioitu terävistä kalkkikivikivistä).

Mitattavissa olevat tulokset

Hightopin j tracks-kuormaajien käyttöönoton jälkeen puolalaisessa projektissa havaittiin merkittäviä muutoksia jo ensimmäisten kolmen kuukauden aikana, ja tulokset saavutettiin vaikutusvaltaisesti.

Koneiden pysähtyminen: 93 %:n parannus, sillä uppoamiseen ja vikoihin liittyvät pysähtymisajat vähentyivät viikottain 10–15 tunnista alle yhden tunnin, mikä varmistaa materiaalien jatkuvan virtauksen.

Toiminnalliset parannukset: Materiaalien päivittäinen kuljetus kasvoi 67 %, kun määrät nousivat 240 tonnista 400 tonniin, jolloin hanke saavutti kivenkäsittelytavoitteensa kaksi viikkoa aikaisemmin kuin suunniteltiin.

Kustannusparannukset: Hydrauliikkajärjestelmän parantunut polttoaineen hyötysuhde alensi polttoainekustannuksia tonnia kaivannaismateriaalia kohden 18 %. Kunnossapidon kustannukset laskivat 60 % (800 € viikossa 320 €:een), koska telaketjualla varustetun alustan huolto vaati vähemmän huolenpitoa kuin pyörävarusteinen ripustus.

Turvallisuuden parantaminen: Tela-ajoneuvojen alhainen painopiste paransi turvallisuutta, koska se poisti kaatumisvaaran 25 asteen rinteellä – aiemmin yleinen ongelma pyörävarusteisilla ajoneuvoilla, mikä johti nollaan turvallisuusincidenttiin materiaalien kuljetuksen aikana.

Kaupallinen arvo: Tehokkuudesta pitkän aikavälin tuottoon sijoitetusta pääomasta (ROI)

Korkean suorituskyvyn kulkurakäyttöisten kourukuljetusautojen arvo ei perustu ainoastaan toiminnalliseen tehokkuuteen, vaan myös tuoton sijoitukseen (ROI) arviointiin pitkän ajanjakson ajan, mikä on erinomaisen mittausta varten soveltuva tekijä urakoitsijoille, kehittäjille ja kaivosten käyttäjille. Puolalaisessa hankkeessa Hightop-kulkurakäyttöisten kourukuljetusautojen ROI laskettiin 22 kuukaudeksi, mikä on nopeampaa kuin samaa materiaalin käsittelyyn tarkoitettua laitteistoa koskeva alan keskiarvo 30 kuukautta. Tämän nopeutetun ROI:n taustalla on kolme syytä:
  
Ensinnäkin hankkeen aikataulun kiihtyminen. Kulkurakäyttöiset kourukuljetusautot tarjoavat katkeamaton kuljetuksen ja lisäävät materiaalin kuljetuskapasiteettia, mikä mahdollistaa hankkeen valmiuden aikaisemmin kuin suunniteltu. Tämä vähentää yleiskustannuksia sekä työmaalla olevien työntekijöiden ja laitteiden vuokrauskustannuksia ja, mikä tärkeintä, mahdollistaa hankkeen siirron aikaisemmin kuin suunniteltu, mikä tuottaa kehittäjille tulot aiemmin.

Toiseksi joustavuus ja varojen hyötykäyttö. Jokainen Hightopin kulkurakelavaunujen malli voi ottaa käyttöön yli 60 vaihtoehtoista lisävarustetta, kuten kiinnityskauhia, maanmuokkauslaitteita ja palettipiikkejä. Tämä muuttaa yhden materiaalikäsittelykoneen monikäyttöiseksi yksiköksi, jolla voidaan ladata, kaivaa ja nostaa. Toissijaisia tehtäviä varten tarvittavan erillisen kaluston poistaminen voi vähentää pääomamenoja (Capex) 30 %:lla pienille ja keskikokoisille projekteille.

Tarkastellaanpa globaalin toiminnallisen yhteensopivuuden etuja. Hightopin kulkurakennelmat on valmistettu soveltumaan eri alueiden toimintaolosuhteisiin OEM/ODM-mukautusvaihtoehdon avulla sekä yli 100 maassa sijaitsevien huoltopisteiden kautta. Tällainen maailmanlaajuinen tuki tarkoittaa, että varaosat saadaan useimmissa maissa asiakkaille alle seitsemässä päivässä. Näin kansainväliset projektit voivat edetä vähemmän katkoja kärsien, riippumatta projektin luonteesta tai sijainnista maailmassa.

Johtopäätös

Ketjutettuja kallioautoja on kehitetty pitkälle siitä, että ne olivat alun perin tarkoitettu vain tietyille maastoille, ja nyt niitä käytetään ympäri maailmaa rakennus-, kaivos- ja maataloustarvikkeiden tehokkaaseen käsittelyyn. Ketjutetut kallioautot ovat varustettu edistyneellä teknologialla; niissä on ketjuvarustus, voimakas hydraulijärjestelmä ja vahva rakenne. Tämä suunnittelu ratkaisee merkittävästi perinteisten materiaalien kuljetustapojen aiheuttamia haasteita, jotka johtavat hyväksymättömän pitkiin käyttökatkoksiin ja kohtuuttoman korkeisiin huoltokuluihin. Puolan kaivosprojektin tapaustutkimus osoittaa, kuinka nämä koneet ylittävät ainoastaan materiaalien fyysisen siirtämisen: ne parantavat merkittävästi minkä tahansa projektin toiminnallista tehokkuutta, turvallisuutta ja kustannuksia.

Urakoitsijoiden, kehittäjien ja jälleenmyyjien näkökulmasta kulkurakärryn valinta ei enää ole pelkkä laitteiston valintakysymys. Kyse on ratkaisun sijoittamisesta, joka tarjoaa kestävää liiketoimintaa tuottavaa arvoa. Todistetulla maailmanlaajuisella suorituskyvyllä ja vaatimustenmukaisuudella varustetut käytännön kulkurakärryt, kuten Hightopin kulkurakärryt, asettavat standardin materiaalien käsittelylle kaikissa ympäristöissä ja kaikissa projektikokoissa. Aina ajan ja rahallisesti rajoitettuina toimivissa aloissa kulkurakärryt eivät ole pelkkä laitteisto, vaan ne ovat pelin muuttajia.