معدات طحن الخرسانة

يمكن لأحدث تكنولوجيا ماكينة الطحن الحفاظ على التحملات الضيقة وزيادة الإنتاج، مع تقليل الطلب على العمال.
تتيح تقنية آلات الطحن الجديدة تحقيق تحمّلات أدق، والحفاظ على إنتاجية عالية، وتجنب تحميل عمال الطحن أعباءً جديدة. وصرح توم تشاستين، مدير منتجات الطحن الأمريكية في شركة فيرتجن: "إن الجيل الجديد من أنظمة التحكم في المنحدرات، وتقنية أسطوانة الطحن، ونظام التشغيل الجديد، يُسهّل زيادة الإنتاجية مقارنةً بالماضي مع تحقيق جودة أعلى".
كما تم تبسيط عملية إعداد آلات القطع والمراقبة. وصرح كايل هامون، مدير المبيعات الفنية في شركة أستيك، قائلاً: "مقارنةً بمعدات الجيل الأقدم، فإن التشخيصات المضمنة، وإعدادات التحكم البسيطة في المنحدرات، وإجراءات المعايرة التلقائية، تُقلل بشكل كبير من مسؤوليات المُشغّل".
لتحقيق أقصى إنتاجية وجودة سطح، يجب أن تكون ماكينة الطحن قادرة على استشعار تغيرات الحمل عليها والاستجابة لها. تهدف شركة Astec إلى الحفاظ على أنماط طحن عالية الجودة مع تعظيم الإنتاج وحماية الآلات والعمال. وهنا يأتي دور أحدث التقنيات. بعض طُرز ماكينات الطحن الحديثة مزودة بنظام تشغيل يسمح للمشغل بالاختيار بين أوضاع الطحن، مما يتيح له التحكم في الوضع.
قال تشاستين: "يمكنك تحديد المسافة بين خطوط السكين والأسطوانة في الآلة، ونوعية النمط التي ترغب في تحقيقها". كما تُتيح هذه الإعدادات فهمًا أعمق لأداة القطع المستخدمة. "تحسب الآلة هذه المعلومات، وتحدد سرعتها، وسرعة أسطوانة القطع، وحتى كمية المياه. وهذا يُمكّن المُشغّلين من صيانة خطوط الإنتاج ونقل المواد، بينما تقوم الآلة بالباقي".
لتحسين الإنتاج وجودة السطح، يجب أن تكون آلات الطحن قادرة على اكتشاف تغيرات الأحمال والاستجابة لها. وصرح هارمون قائلاً: "تُستخدم أنظمة التحكم في حمل المحرك والجر للحفاظ على سرعة ثابتة للآلة ومنع التغيرات المفاجئة في سرعة العمل من التسبب في عيوب في السطح المطحون".
قال جيمسون سميجا، مستشار المبيعات العالمي في كاتربيلر: "يُتيح نظام إدارة الحمولة النشط، مثل نظام التحكم في الحمولة من كاتربيلر، للمشغل دفع الآلة إلى أقصى طاقتها دون خطر توقفها. وهذا يُحسّن إنتاجية الآلة بشكل ملحوظ من خلال تخمين قوة دفع المشغل لها".
توفر كاتربيلر أيضًا نظام تثبيت السرعة. "يسمح نظام تثبيت السرعة للمشغل بتخزين سرعة الطحن المستهدفة واستعادتها بضغطة زر، مما يساعده على الحفاظ على نمط ثابت طوال المشروع."
تضمن وظائف مثل التحكم في الحمل الاستخدام الأمثل لقوة المحرك المتاحة. وأوضح سميجا: "تتيح معظم آلات التسوية الباردة للمشغلين اختيار سرعة المحرك والدوار التي يرغبون في قطعها. لذلك، في التطبيقات التي لا تُعدّ فيها السرعة هي الاعتبار الرئيسي أو التي تكون فيها الشاحنات محدودة، يمكن للمشغلين اختيار سرعات أقل للمحرك والدوار لتقليل استهلاك الوقود". وأضاف: "تتيح وظائف أخرى، مثل التحكم في سرعة التباطؤ، للآلة خفض سرعة التباطؤ إلى سرعة منخفضة عند التوقف، وزيادة سرعة المحرك فقط عند الحاجة عند تفعيل وظائف معينة".
يساعد نظام التحكم الآلي MILL ASSIST من Wirtgen المشغلين على تحسين نتائج عملية الطحن. تُركز Wirtgen على زيادة تكاليف التشغيل. يقول تشاستين: "الإصدار الأحدث من الآلة أكثر توفيرًا في استهلاك الوقود والماء والأدوات، مع خفض مستويات الضوضاء". "إن وجود نظام تشغيل يُعلم الآلة بما نسعى إلى تحقيقه، بالإضافة إلى ناقل حركة جديد ثنائي السرعة، يُمكّن الآلة من العمل بأقصى طاقتها، مع مراقبة المواد الاستهلاكية أيضًا".
كما طُوِّرت حوامل الأدوات والأسنان. وصرح تشاستين قائلاً: "إن تقنية القطع المُحدَّثة تمنحنا ثقةً أكبر في أداء الطحن ونعومته. إن أدوات الكربيد الأحدث، بالإضافة إلى أدوات PCD أو الماس الحالية، تُمكِّننا من الطحن لفترة أطول مع تآكل أقل. هذا يعني أننا لا نتوقف كثيرًا، بل سنحافظ على هذا الأداء لفترة أطول. إنه طراز عالي الجودة. هذه الابتكارات الحديثة في تقنية القطع والأداء العالي للآلات تُمكِّننا من تحقيق جودة عالية وإنتاجية عالية للمواد."
تزداد شعبية رؤوس قطع الماس باستمرار. ووفقًا لشركة كاتربيلر، تتمتع هذه الرؤوس بعمر افتراضي أطول بـ 80 مرة من رؤوس الحفر المصنوعة من الكربيد، مما يُقلل بشكل كبير من وقت التوقف عن العمل.
أستيك: "ينطبق هذا بشكل خاص على التطبيقات الصعبة التي تتطلب استبدال رؤوس الحفر المصنوعة من الكربيد عدة مرات يوميًا"، كما قال سميجا. "بالإضافة إلى ذلك، تميل رؤوس الحفر الماسية إلى الحفاظ على حدتها طوال دورة حياتها، مما يُمكّن الآلة من إنتاج أنماط طحن متسقة والحفاظ على كفاءة قطع أعلى، مما يزيد الإنتاجية ويوفر ما يصل إلى 15% من الوقود".
يُعد تصميم الدوار أمرًا بالغ الأهمية لضمان النتائج المتوقعة. وصرح سميجا قائلاً: "تتميز العديد من تصاميم الدوارات بدرجات متفاوتة من تباعد أسنان القطع، مما يسمح للمشغل بالحصول على نسيج النمط المطلوب للسطح المطحون النهائي مع إزالة أكبر قدر ممكن من المواد".
من خلال الوصول إلى المستوى المستهدف لأول مرة والقضاء على إعادة العمل، من المتوقع أن تعمل ماكينة الطحن المجهزة بأحدث تكنولوجيا التحكم في المستوى على زيادة الإنتاجية بشكل كبير، بحيث يمكن استرداد تكلفة الاستثمار الأولية بسرعة.
بفضل أنظمة التحكم الحديثة في الدرجات، أصبحت ماكينات الطحن اليوم دقيقة للغاية وتُنتج خطوطًا ناعمة، كما قال سميجا. على سبيل المثال، تأتي ماكينات التسوية الباردة من كات مزودةً بنظام Cat GRADE قياسيًا، والذي يتميز بوظائف ضبط الانحدار، مما يوفر تنوعًا ومرونة في مختلف التطبيقات. سواءً كان الهدف هو إزالة العمق المطلوب، أو الطحن لتحسين النعومة، أو الطحن وفقًا لخطوط تصميم دقيقة، يمكن ضبط نظام Cat GRADE وتعديله لتحقيق أفضل النتائج في جميع التطبيقات تقريبًا.
تم تحسين التحكم في المنحدرات لتسهيل تحقيق عمق و/أو انحدار ثابت. وصرح تشاستين قائلاً: "توفر التكنولوجيا المُبسطة والمتطورة للمشغلين استجابات سريعة ودقيقة، مع تقليل ضغط العمل عليهم".
وأضاف: "نشهد دخول المزيد من التقنيات ثلاثية الأبعاد إلى صناعة الطحن. إذا كانت الإعدادات صحيحة، تعمل هذه الأنظمة بكفاءة". يستخدم نظام المتوسطات أجهزة استشعار صوتية لمتوسط ​​أطوال الآلات أو أعماق القطع الأطول.
يُسهّل التحكم ثلاثي الأبعاد في المنحدرات العملَ المُعقّد. وصرح هامون قائلاً: "مقارنةً بالأنظمة ثنائية الأبعاد القياسية، يُمكّن نظام التحكم ثلاثي الأبعاد في المنحدرات الآلة من الطحن بدقة أعلى. وفي المشاريع الأكثر تعقيدًا التي تتطلب أعماقًا ومنحدرات جانبية مختلفة، يُجري النظام ثلاثي الأبعاد هذه التغييرات تلقائيًا".
أشار إلى أن "نظام الطباعة ثلاثية الأبعاد يحتاج إلى إنشاء نموذج رقمي بناءً على بيانات الطريق المُجمعة قبل عملية الطحن". وأضاف: "مقارنةً بعمليات الطباعة ثنائية الأبعاد التقليدية، يتطلب بناء النماذج الرقمية وتطبيقها على آلة الطحن مزيدًا من العمل المسبق ومعدات إضافية".
مع كاتربيلر بلس، ليست كل الأعمال مناسبة للطحن ثلاثي الأبعاد. يقول سميجا: "في حين يوفر الطحن ثلاثي الأبعاد أفضل دقة مقارنةً بمواصفات التصميم، إلا أن التكنولوجيا اللازمة لتحقيق هذه الدقة تتطلب استثمارًا كبيرًا، بالإضافة إلى إدارة إضافية للموقع، وهي مناسبة فقط للتطبيقات الخاصة".
قال: "تُعدّ أماكن العمل ذات خطوط الرؤية الجيدة، والمسافات القابلة للتحكم، والتداخل الأدنى مع محطات التحكم ثلاثية الأبعاد (مثل المطارات) من الأماكن المُرشحة للاستفادة من نظام التحكم ثلاثي الأبعاد في المنحدرات، مما يُساعد على الالتزام باللوائح الصارمة". وأضاف: "مع ذلك، لا يزال نظام التحكم ثنائي الأبعاد في المنحدرات، مع أو بدون أوتار، وسيلة فعّالة لتلبية العديد من مواصفات الطحن الحالية دون الحاجة إلى أجهزة إضافية".
شركة أورانج كراش ذ.م.م. هي شركة مقاولات عامة مقرها شيكاغو، مسؤولة عن سلسلة من المشاريع، تشمل بناء وحفر الطرق الإسفلتية والخرسانية. كما تقوم الشركة برصف الطرق والتقسيمات السكنية، بالإضافة إلى العقارات التجارية.
قال سومي عبديش، المدير العام: "يمكننا استخدام ستة مصانع أسفلت في منطقة شيكاغو. لدينا خمس مجموعات طحن وسبع آلات طحن".
بمساعدة شركة SITECH Midway، اختارت شركة Orange Crush تركيب نظام التحكم الرئيسي Trimble 3D على أحدث ماكينة طحن Roadtec RX 700. على الرغم من حداثة تقنية الطحن ثلاثي الأبعاد نسبيًا، إلا أن المقاول يتمتع بخبرة واسعة في مجال الرصف ثلاثي الأبعاد.
قال عبديش: "جهزنا أولاً آلات الرصف لأننا كنا على وشك الانتهاء من مشروع الطريق ذي الرسوم". لكنه يعتقد أن أفضل طريقة هي البدء بآلة طحن. "أؤمن إيمانًا راسخًا بالبدء من الصفر. أعتقد أنه من الأفضل إجراء طحن ثلاثي الأبعاد أولًا، ثم تغليف المواد المطحونة معًا."
يتيح حل المحطة الشاملة ثلاثي الأبعاد تحكمًا أدق في جميع الجوانب، بدءًا من الإنتاج ووصولًا إلى الدقة. وقد أثبت هذا بالفعل فائدته في مشروع محطة سكة حديد نورفولك الجنوبية الأخير في إنجلوود، إلينوي. يجب على أورانج كراش الحفاظ على درجات تدرج دقيقة، كما أن تقنية المحطة الشاملة ثلاثية الأبعاد تُغني عن رسم الأرقام باستمرار أمام مصنع الدرفلة وإعادة فحص العمل باستمرار.
"لدينا شخص خلف المطحنة مع مركبة، وهناك تكلفة إضافية بسيطة، ولكن هذا أفضل من الاضطرار إلى العودة لأننا فقدنا اثنتين أو ثلاث نتائج من أصل عشر"، علق عبديش.
لقد ثبتت دقة نظام Astec. قال عبديش: "حقق النظام نجاحًا كبيرًا من المرة الأولى. لقد زاد إنتاجنا في هذا التطبيق بنسبة 30%، خاصةً عند استخدام آلة طحن ذات عمق متغير مع الحفاظ على ارتفاع وانحدار معينين في كل موضع".
تتطلب هذه التقنية استثمارًا كبيرًا، لكن العائد منها سريع جدًا. تُقدّر شركة أورانج كراش أنها استعادت ما يقرب من نصف استثمارها التكنولوجي في مشروع نورفولك ساوث وحده. وتوقع عبديش: "بحلول هذا الوقت من العام المقبل، سنتمكن من سداد تكاليف النظام".
عادةً ما يستغرق تجهيز الموقع مع Orange Crush حوالي ساعتين. قال عبديش: "في المرة الأولى التي تخرج فيها لإجراء القياس، عليك حساب ساعتين صباحًا ومعايرة كل مرة تنقل فيها الآلة من مشروع إلى آخر. قبل إرسال الشاحنة إلى هناك، يجب عليك إحضار الآلة قبل بضع ساعات."
بالنسبة للمقاولين، لا يُشكّل تدريب المُشغّلين تحديًا كبيرًا. يتذكر عبديش: "لم يكن التحدي كبيرًا كما توقعت. أعتقد أن منحنى تعلّم عامل الرصف أطول من منحنى تعلّم عامل الصقل".
الشخص المسؤول عن توجيه القياس/التحكم في الآلة مسؤول عن إعداد كل مهمة. قال عبديش: "سيخرج لمراقبة كل مهمة، ثم يعمل مع SITECH لإجراء القياس الأول للآلة". يُعدّ إبقاء هذا الشخص على اطلاع دائم بأحدث المستجدات أهم جزء في التدريب. "وقد تقبّل الموظفون ذلك فورًا".
بفضل الخبرة الإيجابية المكتسبة، تخطط Orange Crush لتوسيع قدراتها في الطحن ثلاثي الأبعاد بإضافة نظام Trimble إلى جهاز Wirtgen 220A الذي استحوذت عليه مؤخرًا. قال عبديش: "عندما يكون لديك مشروع، يكون لديك نظام يُبقيك تحت سيطرة هرمية صارمة، وهي مجرد فكرة". "هذا هو أهم شيء بالنسبة لي".
بفضل زيادة مستوى الأتمتة وتبسيط التحكم، لن يضطر الموظفون إلى الضغط على الأزرار بشكل متكرر، مما يُقلل من صعوبة التعلم. وصرح تشاستين: "بتسهيل استخدام نظامي التحكم في التشغيل والتحكم في المنحدر، يُمكن للمشغلين المبتدئين استخدام الآلة الجديدة بسهولة أكبر، بدلاً من الآلة القديمة التي يبلغ عمرها 30 عامًا والتي تتطلب مهارة وصبرًا كبيرين لإتقانها".
بالإضافة إلى ذلك، توفر الشركة المصنعة ميزات فريدة تُبسط وتُسرّع عملية إعداد الماكينة. وصرح سميجا قائلاً: "يتيح المستشعر المُدمج في الماكينة استخدام وظيفتي "التصفير" و"الانتقال التلقائي للقطع" من كاتربيلر لتبسيط عملية الإعداد".
تُمكّن تقنية التسوية من Wirtgen من ضبط الارتفاع والعمق والتباعد للحصول على نتائج دقيقة للغاية وتقليل عبء العمل على المُشغّل. يوضح Smieja أن إعادة ضبط Wirtgen تُعيد الآلة بسرعة إلى "الارتفاع الأولي" لتكون جاهزة للقطع التالي. تتيح انتقالات القطع التلقائية للمُشغّل برمجة انتقالات العمق والانحدار المُحددة مسبقًا ضمن مسافة مُحددة، وستُنشئ الآلة تلقائيًا المنحنى المطلوب.
وأضاف سميجا: "إن الميزات الأخرى، مثل الكاميرا عالية الجودة مع أدلة متطورة، تجعل من السهل على المشغل محاذاة الماكينة بشكل صحيح في بداية كل قطع جديد".
إن تقليل الوقت المستغرق في الإعداد يمكن أن يزيد من الربحية. قال تشاستين: "باستخدام أحدث التقنيات، أصبح إعداد ماكينة الطحن للبدء أسهل. يستطيع موظفو الطحن إعداد الماكينة للتشغيل في دقائق معدودة".
تتميز لوحة التحكم بالألوان في ماكينة الطحن Roadtec (Astec) بعلامة واضحة، مما يجعلها سهلة الاستخدام. كما تُحسّن تقنية Astec السلامة. وصرح هامون: "تُركز أحدث الميزات المُطبقة في ماكينة الطحن Astec CMS على السلامة". وأضاف: "في حال اكتشاف وجود شخص أو جسم كبير خلف الماكينة عند الرجوع للخلف، يُوقف نظام اكتشاف الأجسام الخلفية الماكينة. وبمجرد مغادرة الشخص منطقة الكشف، يُمكن للمشغل عكس مسار الماكينة".
ومع ذلك، حتى مع هذه التطورات، لا يزال الطحن من التطبيقات التي يصعب استبدال مهارات المشغل بها. يقول تشاستين: "أعتقد شخصيًا أن الطحن يتطلب دائمًا عوامل بشرية. عندما تسير الأمور على ما يرام، يشعر المشغلون بذلك. وعندما لا تسير الأمور على ما يرام، يسمعون. وهذا يُسهم كثيرًا في جعل هذه الآلات أكثر أمانًا وسهولة في التشغيل".
إن منع التوقف يُبقي مشروع الطحن على المسار الصحيح. وهنا تُغيّر تقنية الاتصالات عن بُعد قواعد اللعبة.
قال هامون: "تُعدّ الاتصالات عن بُعد أداة فعّالة لتقليل وقت التوقف عن العمل وجمع بيانات الأداء آنيًا. بيانات الإنتاج، واستهلاك الوقود، ووقت الخمول هي أمثلة قليلة على المعلومات التي يُمكن الحصول عليها عن بُعد باستخدام نظام الاتصالات عن بُعد".
توفر شركة أستيك نظام غارديان للاتصالات عن بُعد. وصرح هامون قائلاً: "يتيح نظام غارديان للاتصالات عن بُعد التواصل ثنائي الاتجاه بين الآلة والمستخدم النهائي أو فني الصيانة المعتمد، مما يوفر مستوى أعلى من إمكانية الصيانة وجمع البيانات لكل آلة".
عند وجود مشكلة في آلة الطحن، يجب تحديدها وإصلاحها في أسرع وقت ممكن. قال تشاستين: "من المفترض ألا تُبسّط آلة الطحن الجديدة التشغيل فحسب، بل ستُبسّط أيضًا تشخيص أعطال هذه الآلات واستكشافها وإصلاحها". ويزداد الأمر سوءًا مع تعطل الآلة.
طورت شركة Wirtgen نظامًا لإخطار المستخدمين مسبقًا بالمشاكل المحتملة. وصرحت Chastain قائلةً: "ستُنبه هذه الأجهزة الجديدة المُشغّل عند عدم تشغيل بعض المعدات، أو تعطلها، أو إيقافها عن طريق الخطأ". وأضافت: "من المتوقع أن يُقلل هذا من عدد الحفر [التي أُنشئت بالفعل] على الطريق في السنوات القليلة الماضية".
قامت شركة Wirtgen أيضًا بتركيب نظام احتياطي لآلات الطحن لتقليل وقت التوقف عن العمل. يقول تشاستين: "عندما نتعرض لعطل، يكون هناك نظام احتياطي مدمج، مما يسمح لآلات الطحن بمواصلة العمل دون المساس بالجودة أو الإنتاج".