تعویض آسترهای آسیای نیمه خودشکن یکی از پرهزینه ترین فعالیت ها در صنعت فرآوری مواد معدنی محسوب می شود. سایش آستر یکی از عوامل مهم در تعویض آن هاست. معمولاً هنگامیکه آستر به یک ضخامت بحرانی برسد آن را تعویض می کنند. علاوه بر این سایش آستر بر پروفیل بالابرها، رفتار بار و متعاقباً عملکرد و توان کشی آسیا تأثیر بسزایی دارد. از اینرو بررسی رفتار سایش آستر از اهمیت خاصی برخوردار است. سایش در آسیا نیمه خودشکن به سه طریق سایش مکانیکی ساینده، چسبنده و سایش به واسطه ضربه و سایش به واسطه خوردگی صورت می گیرد. این تحقیق که به روش آزمایشگاهی انجام شده است علاوه بر بررسی رفتار سایشی سطح بالابرها، سایش با تنش پایین از سایش ضربه ای که به واسطه حرکت آبشاری بزرگ ایجاد می شود تفکیک شده اند و اثرات آنها بررسی گردیده است. برای این منظور یک دستگاه آسیای نیمه خودشکن آزمایشگاهی، برای اندازه گیری سایش به کار گرفته شد. از آنجا که محیط انجام آزمایش ها بدون پالپ بود اثر سایش خوردگی بر نتایج سایش وجود نداشت بنابراین سایش شامل دو نوع سایش تنش پایین و سایش با ضربه می شود. دستگاه آسیای نیمه خودشکن همچنین توانایی اندازه گیری نیروهای ضربه را در هر سیکل دارد و می توان با استفاده از آن، رفتار سایشی را مورد بررسی قرار داد. برای جداسازی سایش با ضربه ، دستگاهی ساخته شد و بر آسیای آزمایشگاهی نصب شده تا علاوه بر حذف ضربات، بار را در جهت مطلوب، هدایت کند تا بارها به جای وارد کردن ضربه روی هم بلغزند و داده های سایش بدون ضربه حاصل شود. این دستگاه توسط یک صفحه مدرج و میله هایی که برای این منظور طراحی شده بودند می تواند در موقعیت مناسب قرار گیرد. استفاده از دستگاه کنترل ضربه روشی جدید برای بررسی این اثر محسوب می شود. همچنین بررسی رفتار سختی سطح و نیروهای ضربه که تحت تأثیر سرعت و حجم پرشدگی بودند، رفتار سایشی بالابرها را نشان داد. بر اساس این تحقیق مشخص شد که سایش در حالت ترکیبی در سرعت های کاری آسیا بیشتر از ذرات درشت است. سایش با افزایش حجم پرشدگی تا 18 درصد، افزایش و با افزایش بیشتر از آن، کاهش می یابد. با افزایش اندازه ذرات ، انرژی ذرات بیشتر شده و کارسختی افزایش یافته و نهایتاً سختی بیشتر می شود. آزمایش ها نشان داد که افزایش حجم پرشدگی از 12 تا 18 درصد حدود 10 درصد سهم سایش حرکت آبشاری را افزایش می دهد و افزایش حجم پرشدگی از 18 درصد تا 24 درصد به دلیل افزایش انباشتگی در پاشنه حدود 20 درصد سهم سایش حرکت آبشاری را کاهش می دهد.

در دهه های اخیر مطالعات مختلف صورت گرفته تا سیگنال صوتی و لرزشی را به پارامترهایی از آسیای نیمه خودشکن مثل توان، نرخ تغذیه، بار آسیا، چگالی، نوع سنگ معدن و سایر ذرات مرتبط کند. علی رغم سختی در اندازه گیری پارامترهای فوقآگاهی از متغیر داخلی آسیا بسیار حائز اهمیت است. علاوه بر این، تعدادی پارامتر دینامیکی وجود دارد که نقش مهمی در بهینه نمودن عملکرد و طراحی آسیا دارد. بنابراین بررسی روشهایی که بتوان به درستی این پارامترها را مشخص کرد از جایگاهی ویژه برخوردار است. یکی از مشکلات موجود در این راستا عدم امکان توقف دستگاه جهت پایش پارامترها می باشد لذا استفاده از روشهایی مانندآنالیز ارتعاشی، صوتی و حرارتی می تواند بدون توقف دستگاه به بررسی عملکرد آسیا کمک قابل توجهی نماید. در این تحقیق از روش های مذکور جهت پایش پارامترها استفاده شده است. در این پژوهش تعدادی نقطه بر روی یاتاقانهای آسیا انتخاب گردیده و اندازه گیری ارتعاشات، صدا و حرارت درنزدیک به 200وضعیت کاری مختلف آسیا صورت گرفته است. اندازه گیری ارتعاشات بوسیله ارتعاش سنج با سنسور شتاب سنج بر روی یاتاقان های موتور و پینیون، سیگنال صدا از طریق میکروفنی که نزدیک آسیا نصب شده اندازه گیری شده و آنالیز حرارتی بوسیله عکس برداری حرارتی از سطح پینیون آسیا بوسیله دوربین ترموویژن صورت گرفته است.سپس با تحلیل داده-های بدست آمده نشان داده شده استکهبا افزایش توان موتورها، ارتعاشات آسیا نیز افزایش می یابد و برعکس؛ همچنین با استفاده از تحلیل داده های حرارتی و صوتی نشان داده شده است که با افزایش توان، دما افزایش یافته و با افزایش دبی آب ورودی به آسیا، صدای آسیا کاهش می یابد.

در این تحقیق، برای اولین بار شبیه¬سازی عملکرد یاتاقان ساچمه¬ای شیار عمیق بصورت سه¬بعدی به روش المان گسسته مورد بررسی قرار گرفته است. روش المان گسسته روش عددی است که حرکت تعداد زیادی از ذرات کوچک را می توان به وسیله آن مورد بررسی قرار داد. در این پژوهش رفتار دینامیکی، شرایط اصطکاکی و تاثیر متقابل پارامترهای مهم مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که یاتاقان ها کاربرد های زیادی دارند بررسی عملکرد یاتاقان ها از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. نتایج نشان داد که عیوب سطحی نظیر خستگی سطحی و عیوب اصطکاکی بر میزان تنش در یاتاقان موثر بوده و مقدار تغییرات آن با روش ارائه شده قابل اندازه¬گیری است. همچنین در این تحقیق اثرات لقی و خروج از مرکزیت اجزاء یاتاقان بر میزان تنش و نیروهای برخورد بررسی شده است. نتایج نشان می¬دهد که مدل ارائه شده توانایی ارزیابی عملکرد یاتاقان¬ها را دارد. لازم به ذکر است دستیابی به نتایج فوق با روش آزمایشگاهی و تحلیلی بسیار دشوار می¬باشد.

منیفولد دود از مهمترین قطعات سیستم اگزوز اتومبیل می باشد که وظیفه جمع آوری و انتقال دود از سرسیلندر به لوله اگزوز را بر عهده دارد. این قطعه در سیکل های با کارکرد بالا و تحت شرایط محیطی مختلف در معرض بیشترین تنش های حرارتی می باشد که ترک و تابیدگی هایی در آن مشاهده میگردد. در این تحقیق منیفولد دود موتور دیزل کوماتسو مدل hd 325-6 با استفاده از روش محاسباتی شبیه سازی شده است. شبیه سازی برای سیال داخل منیفولد و پوسته منیفولد انجام شد. بعد از تعیین خاصیت های جریان گاز ورودی به منیفولد، توزیع دمای پوسته منیفولد بدست آمد. در ادامه از توزیع دمای بدست آمده جهت تعیین توزیع تنش و تغییر شکل منیفولد استفاده شد. توزیع تنش های حرارتی و کرنش های اصلی وارد بر منیفولد با استفاده از معیار فون میسز تعیین شد. همچنین محاسبه تغییر شکل های کلی منیفولد و پیش بینی نقاط تمرکز تنش که محلهای بروز ترک در منیفولد میباشند، نیز انجام گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که محل های تمرکز تنش بدست آمده از شبیه سازی دقیقا با محل های شکست منیفولد واقعی مطابقت دارد. در ادامه به منظور کاهش تنش های حرارتی، اقدامات اصلاحی بر روی پوسته منیفولد صورت پذیرفت. این تغییرات شامل افزایش ضخامت پوسته و استفاده از فین های حرارتی می باشد. در این تحقیق مشخص گردید، در صورت افزایش ضخامت پوسته در محل های تمرکز تنش، تنش ها به میزا ن 12 درصد کاهش می یابد که تاثیر آن در بهبود کارکرد منیفولد چندان ملموس نمی باشد، لذا در بهینه سازیهای دیگر برای کاهش تنش ها علاوه بر افزایش ضخامت پوسته، استفاده از فین های تیغه ای و حلقوی نیز در دستور کار قرار گرفت که به ترتیب باعث کاهش تنش ها به میزان 15 و 28 درصد می گردند. با توجه به نتایج بدست آمده و همچنین امکان اضافه نمودن فین های حلقوی در فرآیند ریخته گری منیفولد، مناسب ترین روش بهینه سازی افزایش ضخامت موضعی و استفاده از فین های حلقوی تعیین گردید.

در کار حاضر هدف این است که راهکاری برای محاسبه سایش لاینرهای آسیا در اثر ضربه جریان آبشاری ارائه شود. همزمان با روابط تئوری که برای این منظور ارائه می شود راهکارهای آزمایشگاهی بکار گرفته می شود که بعضی از آنها جهت استخراج ضرایب لازم و بعضی جهت اعتبارسنجی مدل های تئوری و اصلاح آنها استفاده می شود. برای برخی از آزمایش ها، از دستگاه های رایج در این زمینه الگوبرداری می شود (دستگاه پین-دیسک) و در مواردی طرحی ابتکاری طراحی و ساخته می شود ( دستگاه سایش ضربه ای و مکانیزم مانع جریان آبشاری در آسیای آزمایشگاهی). از آسیای آزمایشگاهی موجود در مجتمع مس سرچشمه در موارد متعدد در کار حاضر استفاده می شود. مدل تئوری محاسبه سایش ضربه ای صفحه ناشی از برخورد گلوله، نتایج دستگاه آزمایش سایش ضربه-ای، مدل تئوری محاسبه پروفیل بار در آسیا، ضربات ثبت شده در آسیای آزمایشگاهی و اندازه-گیری سایش نمونه های تعبیه شده در لاینر آسیای آزمایشگاهی، همگی بکار گرفته می شود تا نهایتا به محاسبه سایش ضربه ای لاینر آسیا ناشی از ضربات جریان آبشاری منجر شود.

با توجه به هزینه های بسیار بالایی که سایش و فرسایش به تجهیزات کارخانه های فراوری مانند آسیاهای خودشکن (autogenous_mills) و نیمه خودشکن (semi autogenous mills) تحمیل می کنند بررسی و بهینه سازی چنین تجهیزاتی امری ضروری می باشد. هدف اصلی از این تحقیق بررسی سایش در تغذیه کننده آسیای نیمه خودشکن مجتمع مس سرچشمه و ارائه پروفیل بهینه می باشد. در این تحقیق ابتدا انواع تغذیه کننده ها، انواع سایش و کاربرد روش المان گسسته در پیش بینی سایش معرفی شده است سپس با کمک روش المان گسسته اثر تغییر شعاع و زاویه در تغذیه کننده سرچشمه بررسی شده است. در ادامه اثر پروفیل های مختلف بر میزان و توزیع سایش بررسی شده است همچنین پروفیل با شیب بهینه ارائه شده است. در نهایت اثر ابعاد ذرات بر میزان و توزیع سایش در تغذیه کننده آسیای نیمه خودشکن مجتمع سرچشمه بررسی شده است.