Konveieri rihmaratta valik: võlli konstruktsioon, rihma pinge, mahajäämus ja rikkerežiimi juhend

Konveieri rihmaratas ei ole kaubakomponent. Puistematerjalide käitlemise süsteemis, mis liigutab 3000 tonni rauamaaki või kivisütt tunnis, edastab veoratas sadu kilovatte võimsust läbi võlli, mis võib alluda kombineeritud paindemomentidele üle 500 kN·m ja rihma pingetele 200–500 kN mõlemal küljel. Ühe standarddiameetri võrra alamõõduline võll – või mahajäänud valik, mis võimaldab lindi libisemist märgades tingimustes – tähendab otse konveieri seiskumist, mis maksab tuhandeid dollareid tunnis tootmiskaotuse korral. Siiski määratakse konveieri rihmarattad rutiinselt ainult lindi laiuse järgi, ilma tegelikke võlli pingeid arvutamata, laagripesade läbipainde kontrollimata ja mahajäämise tüüpi vastavusse viimata tegelike töötingimustega.

See juhend pakub täielikku tehnilist raamistikku konveieri rihmaratta valikuks ja spetsifikatsiooniks – hõlmab rihmaratta tüüpe ja nende funktsioone, üheksast etapist koosnevat valikuprotsessi esikülje pikkusest mahajäämuse tüübini, võlli projekteerimise metoodikat kombineeritud painde ja väände jaoks, võraprofiili valikut ja rikkerežiime, mis tulenevad alaspetsifikatsioonist või valest mahajäämisest. See on kirjutatud konveieriinseneridele, hooldusinseneridele ja hankejuhtidele, kes peavad määrama raskete puistematerjalide käsitsemissüsteemide jaoks uued või asendusrattad.

Osa 1: Konveieri rihmaratta tüübid ja funktsioonid

Lintkonveierisüsteem kasutab mitut tüüpi rihmarattaid, millest igaüks on mõeldud konkreetse funktsiooni jaoks ja allutatud erinevatele koormustingimustele. Rihmaratta valimise esimene samm on iga positsiooni jaoks õige rihmaratta tüübi määramine.

1.1 Ajami (pea) rihmaratas

Veorihmaratas on konveieri peamine jõuülekande komponent. See asub konveieri väljalaskeotsas (peas) ja seda juhivad konveieri käigukast ja mootor läbi võlliühenduse. Ajami rihmaratas:

• Edastab pöördemomendi rihmale rihmaratta esikülje (või mahajäämuse) ja rihma vahelise hõõrdumise kaudu

• Toetab süsteemi suurimaid rihmapingeid – pingulist külge (

  

  ) ja lõtv pinge (

  

  ) mõlemad mõjuvad ajami rihmaratta võllile üheaegselt

• Kas rihmaratas kogeb kõige tõenäolisemalt rihma libisemist, kui hõõrdetegur mahajäämuse ja rihma vahel on ebapiisav

Ajami rihmarattad on alati mahajäänud — paljast terasest rihmaratastel on ebapiisav hõõrdetegur (μ ≈ 0,35 kuiv, ≈ 0,05 märg), et edastada vajalikku jõujõudu ilma libisemiseta. Kummi mahajäämus tõstab μ 0,40–0,45 (kuiv) ja 0,35 (märg); keraamiline mahajäämus tõstab μ 0,45–0,50 (kuiv) ja 0,40–0,45 (märg).

1.2 Saba rihmaratas

Sabaratas asub konveieri laadimisotsas. See suunab rihma tagasisõidult tagasi kandejooksule. Saba rihmaratas:

• Kannatab väiksemat rihmapinget kui ajami rihmaratas (tavaliselt ainult lõtvapoolne pinge

  

  pluss sissevõtmise pinge)

• Kas esimene rihmaratas on rihmaga kontaktis pärast tagasijooksu — materjali kogunemine saba rihmaratta pinnale põhjustab rihma ebaõiget liikumist ja ebaühtlast rihma kulumist

• Võib olla maha jäänud (tavaline kumm), et vältida materjali kogunemist; tiib-tüüpi sabarattaid kasutatakse isepuhastumiseks kleepuvate materjalidega rakendustes

1.3 Vastuvõturatas

Vastuvõturatas hoiab konveierisüsteemis õiget rihma pinget, tagades kontrollitud pingutusjõu. See asub tavaliselt konveieri sabaotsa lähedal ja on paigaldatud libisevasse või raskusjõu vastuvõturaami, mis võimaldab rihmarattal lindi venimisel aksiaalselt liikuda.

Vastuvõtu pinge peab olema piisav, et:

• Vältige rihma libisemist ajami rihmarattal halvimatel käivitus- ja laadimistingimustel

• Piirake rihma lõtku kandvate tühikute vahel lubatud väärtuseni (tavaliselt 1,5–2,0% tühikute vahekaugusest)

• Jälgige, et rihm saaks vertikaalsete kõverate läbimiseks piisavalt pinget ilma tühirattaid maha tõstmata

1.4 Tühjendusratas

Kinnitusrihmaratas on paigutatud veorihmaratta lähedale, et suurendada rihma mähisnurka veoratta ümber. Mähkimisnurga suurendamine suurendab otseselt maksimaalset ülekantavat hõõrdejõudu (ja seega ka maksimaalset tõukejõudu) ilma rihma pinget suurendamata.

Mähkimisnurga ja maksimaalse pingesuhte vaheline seos saadakse Euleri-Eytelweini võrrandiga:

Kus:

= pinge pinge (N)

= lõtv külgpinge (N)

= hõõrdetegur mahajäämuse ja rihma vahel

= rihma pöördenurk ajami rihmaratta ümber (radiaanides)

= Euleri arv (2,718)

Näide: kummist mahajäämusega (μ = 0,40) ja 180° mähisega (π radiaanid):

Kinnitusratta lisamine mähise suurendamiseks 220°-ni (3,84 radiaani):

See 32% suurem pingutusaste tähendab, et konveier suudab edastada 32% rohkem liikumapanevat jõudu sama lõtvunud külje pinge korral või säilitada sama liikumapaneva jõu 24% väiksema tõmbepingega.

1,5 painutusrihmaratas

Painutusrattad suunavad rihmatee ümber vahepunktides – tavaliselt vertikaalse kõvera põhjas või konveieri ülekandepunktis. Need kannavad ainult rihma pingutuskoormust (ei ole pöördemomenti) ega jää tavaliselt maha. Painutusrattad on määratud rihma pingega paindekohas ja paindenurgaga – võll peab olema projekteeritud kahest paindenurga all mõjuvast rihmapingest tulenevale jõule.

2. osa: üheksaastmeline rihmaratta valikuprotsess

1. samm: määrake näo pikkus

Rihmaratta esiosa pikkus peab olema rihmast laiem, tagamaks, et rihm ei puutuks normaalse töö ajal (sealhulgas valesti liikudes) rihmaratta otsaketastega kokku. Standardreegel on järgmine:

Kui rihmad on laiemad kui 1200 mm, lisage 75 mm külje kohta (kokku 150 mm). Halva lintjälgimise või suure külgjõuga konveierite puhul (kõverad konveierid, kiired konveierid) lisage 100 mm külje kohta.

Tavalised näopikkuse juhised:

2. samm: määrake rihma pinge

Rihma pinge on rihmaratta võlli kujundamisel kõige olulisem sisend. Rihmaratta võllile mõjuvad rihmapinged on järgmised:

pinge külgmiselt (

): Rihma pinge ajami rihmaratta kõrge pingega poolel. See on efektiivse pinge (veojõu) ja lõtvumispinge summa.

Lõdvapoolne pinge (

): Rihma pinge ajami rihmaratta madala pingega poolel. Selle määrab vastuvõtusüsteem ja see peab olema piisav, et vältida libisemist.

Efektiivne pinge (

): Rihmaratta poolt edastatav netoajam:

Efektiivne pinge arvutatakse konveieri takistusjõudude põhjal:

Kus:

= kunstlik hõõrdetegur (0,017–0,025 hästi hooldatud konveierite puhul; 0,020 tüüpiline)

= konveieri pikkus (m)

= 9,81 m/s⊃2;

= lindi mass pikkuseühiku kohta (kg/m)

= materjali mass pikkuseühiku kohta (kg/m) =

= tühikute pöörlev mass pikkuseühiku kohta (kg/m)

= konveieri tõstekõrgus (m) – positiivne kaldkonveierite puhul

3. samm: määrake rihmaratta läbimõõt

Rihmaratta minimaalset läbimõõtu reguleerivad kaks nõuet:

Rihma painutamise väsimus: kui rihm keerdub ümber rihmaratta, paindub rihma karkass. Korduv painutamine üle väikese läbimõõduga rihmaratta väsitab rihma karkassi. Rihmaratta minimaalse läbimõõdu, et vältida rihma väsimist, määrab rihma tootja rihma konstruktsiooni ja pingutuse alusel (tavaliselt väljendatakse PIW-na – naela rihma laiuse tolli kohta).

Võlli läbipaine: suurem rihmaratta läbimõõt suurendab rihma kontaktpunktide ja laagrite keskpunktide vahelist kaugust, mis suurendab võlli paindemomenti. Kuid suurem rihmaratta läbimõõt tagab ka suurema võlli ava, võimaldades suuremat võlli läbimõõtu - mis enam kui kompenseerib suurenenud momendi.

CEMA minimaalse rihmaratta läbimõõdu juhised:

Väga kõrge tõmbetugevusega (> 1000 PIW) terastrossrihmade (ST-rihmade) puhul on rihmaratta läbimõõt 48–60” (1200–1500 mm).

4. samm: määrake jaoturi ühenduse stiil

Rumm ühendab rihmaratta otsaketta võlliga ja edastab pöördemomendi. Jaoturi ühenduse stiilid hõlmavad järgmist:

• Võtmega ava (sirge või kitsenev): kõige lihtsam ja levinum; võti edastab pöördemomendi võlli ja rummu vahel. Sobib mõõdukatele pöördemomentidele. Pingekontsentratsioon võtmeava juures vähendab võlli väsimustugevust.

• Interferentsiiv (press fit): Rumm surutakse võllile interferentsliidesega; hõõrdumine edastab pöördemomendi. Puudub võtmeava pinge kontsentratsioon – eelistatud suure väsimusega rakenduste jaoks.

• Koonuslukk / QD puks: poolitatud koonuspuks pingutatakse võlli külge poltidega, luues suure hõõrdumisega interferentsi. Võimaldab hõlpsat paigaldamist ja eemaldamist ilma pressimisseadmeteta – eelistatud väljavahetamiseks.

• Võtmeta lukustusseade (kahaneva ketas): hüdrauliline või mehaaniline lukustusseade loob rummu ja võlli vahel väga tugeva häire. Kasutatakse suurimate pöördemomentide jaoks (suured veorattad kõrgepingekonveieritel).

5. samm: määrake rihmaratta konfiguratsioon

Rihmaratta kesta konfiguratsioonid hõlmavad järgmist:

• Trumli rihmaratas (standard): silindriline teraskest, mis on keevitatud otsaketaste ja rummu külge. Kõige tavalisem konfiguratsioon kõigi rihmarattatüüpide jaoks.

• Tiivaratas: avatud tiivaga konstruktsioon ilma pideva kestata – rihm puutub kokku terasest tiibadega. Isepuhastuv – materjal langeb läbi tiibade vahede. Kasutatakse saba- ja tagasivoolurataste jaoks kleepuvate või märgade materjalidega rakendustes.

• Spiraalne trumli rihmaratas: paar terasvardaid, mis on keerutatud ümber trumli rihmaratta. Spiraalne toime suunab materjali pöörlemise ajal konveieri külgedele – tagab puhastustegevuse ilma tiibratta rihma vibratsioonita.

6. samm: määrake krooniprofiil

Rihmaratta esikülje kroon (või kumerus) on servade keskosa läbimõõdu kerge suurenemine. Kroon aitab rihma tsentreerida rihmarattal ja hoiab ära rihma valesti liikumise. Krooni stiilid hõlmavad järgmist:

• Tasapind (ilma kroonita): kasutatakse laiade vööde (> 1200 mm) ja terasnööriga vööde jaoks – vöö on liiga jäik, et kohanduda kroonilise näoga, ja kroon põhjustab rihma ebaühtlast pinget kogu laiuses.

• Trapetsikujuline kroon: tasane keskosa kitsenevate servadega. Kõige tavalisem kroonistiil keskmise koormusega konveierite jaoks.

• Raadiuskroon (täiskroon): pidev kõver servast keskpunkti. Tagab lindi sujuvaima jälgimise ja on eelistatud kiirete konveierite ja rakenduste jaoks, mis nõuavad lindi täpset tsentreerimist.

Krooni kõrguse juhised:

7. samm: määrake mahajäämuse tüüp

Mahajäämine on rihmaratta esiküljele kantud kate, mis suurendab rihmaratta ja rihma vahelist hõõrdetegurit, kaitseb rihmaratta kesta kulumise eest ja parandab rihma jälgimist. Hilinenud valik on rihmaratta spetsifikatsioonis üks olulisemaid otsuseid.

(Vt 3. osa täieliku mahajäämuse valiku juhiste saamiseks.)

8. samm: määrake võlli materjal ja läbimõõt

Võlli projekteerimine on rihmaratta spetsifikatsioonis kõige kriitilisem tehniline arvutus. Võll peab olema ette nähtud painde (rihma pingetest) ja väände (veoratta pöördemomendist) koosmõju jaoks.

(Vt 4. osa täielikku võlli projekteerimise metoodikat.)

9. samm: kontrollige jõudlusnõudeid

Lõplikud kinnituskontrollid hõlmavad järgmist:

• Kesta pinge kombineeritud rihma pinge ja rihmaratta raskuse all

• Laagri valik ja L10 eluiga töökiirusel ja koormusel

• Dünaamilise tasakaalu nõuded (ISO 1940/1 klass G6.3 standardsetele konveieritele; G2.5 kiiretele konveieritele, lindikiirusega > 5 m/s)

• Korrosioonikaitse nõuded töökeskkonnale

3. osa: mahajäänud valik – pinna sobitamine rakendusega

3.1 Miks mahajäämus on oluline?

Hõõrdejõud, mille ajami rihmaratas võib rihmale üle kanda, on:

See jõud peab olema võrdne tegeliku pingega või ületama seda

vajalik konveieri juhtimiseks. Kui hõõrdetegur

on liiga madal (nt paljas terasest rihmaratas märgades tingimustes), rihm libiseb rihmarattal – põhjustab nii rihma kui ka rihmaratta esikülje kiiret kulumist, ülekuumenemist ja võimalikke rihmakahjustusi.

3.2 Mahajäämise tüübid ja jõudlus

Tavalisest kummist mahajäämus:

• Materjal: naturaalne kautšuk või SBR (stüreenbutadieenkumm), Shore A kõvadus 60–70

• Paksus: 6-25 mm olenevalt rakendusest

• Hõõrdetegur: μ = 0,40–0,45 (kuiv); μ = 0,30–0,35 (märg)

• Kasutusalad: Standardsed veorattad kuivades kuni mõõdukalt märgades tingimustes; saba ja painutusrattad

• Eelised: madal hind, lihtne vahetada, hea löögisummutus

• Piirangud: Ebapiisav hõõrdumine pidevalt märgades tingimustes; materjali tagasikandmisest tingitud abrasiivsele kulumisele

Soonega kummist mahajäämus:

• Tavaline kumm, mille pinnale on lõigatud teemant- või kalasabasooned

• Sooned juhivad vee rihmaratta kontakttsoonist eemale, säilitades märgades tingimustes kõrgema efektiivse hõõrdeteguri

• Hõõrdetegur: μ = 0,35–0,40 (märg) — märgades tingimustes oluliselt parem kui tavaline kumm

• Väliskonveierite või märgade protsessikeskkondade (söepesulad, mineraalide töötlemise tehased) veorataste standardspetsifikatsioon

• Soone muster: Teemantsoon on kõige levinum; kalasaba soon tagab parema isepuhastuvuse

Keraamiline mahajäämus:

• Alumiiniumoksiidist (Al2O3) keraamilised plaadid, tavaliselt 92–96% puhtusega, vormitud kummist aluspinnaks

• Keraamiliste plaatide pind tagab väga kõrge hõõrdeteguri: μ = 0,45–0,50 (kuiv); μ = 0,40–0,45 (märg)

• Keraamilised plaadid on ülikõvad (Mohs 9) ja kulumiskindlad – keraamiline plaat kestab abrasiivsetes tingimustes 3–5 korda kauem kui kummist.

• Kasutusalad: Ajami rihmarattad kõrgepingelistel konveieritel, märgades ja porises tingimustes (rauamaak, kivisüsi, mineraalliiv), suure materjaliülekandega konveierid

• Piirangud: kõrgem hind kui kummist; keraamilised plaadid võivad praguneda, kui rihmarattale avaldatakse tõsist löögikoormust; ei ole soovitatav sagedase tagurdamisega konveieritele

Polüuretaanist mahajäämus:

• Valatud või vormitud polüuretaan, kõvadus 80–95 Shore A

• Suurepärane kulumiskindlus — 3–4 korda parem kui looduslik kautšuk

• Hea hõõrdetegur: μ = 0,35–0,45 sõltuvalt koostisest

• Kasutusalad: saba- ja painutusrattad abrasiivsetes keskkondades; veorattad, mille esmane nõue on kulumiskindlus

• Eelised: Väga pikk kasutusiga abrasiivsetes tingimustes; saab rihmaratta kestale oma kohale valada

Keevitatud mahajäämus (kõvapoolne):

• Kroomkarbiidist või volframkarbiidist kõvakattega kate, mis on keevitatud otse rihmaratta kestale

• Äärmiselt kõrge kulumiskindlus – kasutatakse kõige abrasiivsemates keskkondades (rauamaak, kõva kivim, abrasiivsed mineraalliivad)

• Kummist aluspind puudub – ei anna löögisummutust

• Ei sobi veoratastele — kõva pind ei taga rihmaga piisavat hõõrdumist

3.3 Hilinenud valikumaatriks

4. osa: Võlli projekteerimine – kriitiline tehniline arvutus

4.1 Rihmaratta võllile mõjuvad jõud

Rihmaratta võllile mõjub kolm samaaegset koormust:

1. Paindemoment rihma pingetest:

Kaks rihma pinget (

ja

) toimige rihmarattale rihma kontaktpunktides. Nende resultantjõud mõjub võllile rihmaratta keskel:

180° pöördenurgaga veorihmaratta jaoks (

):

Kriitilise lõigu paindemoment (tavaliselt rummu või laagripesa juures) on:

Kus

on laagri keskpunkti kaugus ja

on rihmaratta esiosa pikkus.

2. Väändemoment pöördemomendist (ainult veoratas):

Kus

on tõhus pinge ja

on rihmaratta läbimõõt.

3. Võlli omakaal (suurte rihmarataste puhul):

Suurte rihmarataste puhul (läbimõõt > 800 mm, esikülje pikkus > 1500 mm) lisab rihmaratta omakaal märkimisväärse paindekomponendi, mis peab olema võlli konstruktsioonis.

4.2 Võlli materjali valik

Kolm konveieri rihmarataste jaoks kõige sagedamini kasutatavat võlli materjali on:

Eespool loetletud lubatud pinged sisaldavad juba väsimuse ohutustegurit. Tööstusstandard rakendab dünaamiliste mõjude arvessevõtmiseks täiendavaid koormustegureid:

• Koormustegur

  

  = 1,5 kuni 1,75 (paindemomendi suhtes)

• Pöördemomendi tegur

  

  = 1,25 kuni 1,40 (rakendatud väändemomendile)

4.3 Võlli läbimõõdu arvutamine

Võll peab vastama kolmele sõltumatule kriteeriumile ja suurim saadud läbimõõt reguleerib:

1. kriteerium – väändepõhine läbimõõt (külalise valem):

Kus

on lubatud nihkepinge (MPa) ja

on ekvivalentne torsioon (N·m).

2. kriteerium – paindepõhine läbimõõt (Rankine'i valem):

Kus

on lubatud paindepinge (MPa) ja

on samaväärne paindemoment:

3. kriteerium – läbipaindepõhine läbimõõt:

Võlli läbipaine laagripesa juures ei tohi ületada lubatud piiri. Tööstusstandardi maksimaalne lubatud läbipaine on 0,0015–0,0017 radiaani (ligikaudu 5–6 kaareminutit) laagripesas:

Kus:

= rihma netopinge (kN)

= kaugus laagri keskpunktist rummu keskmesse (mm)

= rummu vahe (mm)

= Youngi moodul terasele = 206 000 MPa

= lubatud läbipaine (radiaanides) = 0,0015–0,0017

Lõplik võlli läbimõõt on suurim

,

ja

, ümardatuna järgmise standardvarre suuruseni.

4.4 Töötatud näide: veoratta võlli konstruktsioon

Arvestades:

• Rihma laius: 1200mm → Esikülje pikkus: 1400mm

• Rihma pinged:

  

  = 180 kN,

  

  = 60 kN

• Efektiivne pinge:

  

  = 120 kN

• Rihmaratta läbimõõt: 630 mm

• Mähkimisnurk: 200° (3,49 rad)

• Võlli materjal: EN19 (σ = 83 MPa, τ = 83 MPa)

• Laagrikeskused: 1800 mm; rummu vahe: 1400 mm

= (1800–1400)/2 = 200 mm

• Koormustegur

  

  = 1,5; Pöördemomendi tegur

  

  = 1,25

1. samm: sellest tulenev rihma pinge

2. samm: paindemoment

3. samm: pöördemoment

4. samm: samaväärne paindemoment

5. samm: painutuspõhine läbimõõt

6. samm: läbipaindepõhine läbimõõt

Reguleeriv kriteerium: painutuspõhine läbimõõt = 226 mm → Valige standardne võlli läbimõõt: 240 mm (EN19)

See näide illustreerib, et kõrge pingega veorataste puhul reguleerib võlli läbimõõtu tavaliselt paindemoment, mitte läbipaine.

5. osa: kesta ja otsaketta kujundus

5.1 Kest (velg) pinge

Rihmaratta kest allutatakse:

• Rõnga pinge sisemisest rõhust, mis tekib rihmapinge ümber rihmaratta mähkimisel

• paindepinge, mis jaotub piki kesta pikkust Rihma pingutuskoormusest tulenev

• Keevisõmbluse pinge ketta ja kesta otsa keevisõmbluses – trumli rihmarataste kõige levinum rikkekoht

Maksimaalne rõnga pinge kestas on:

Kus

on kesta seina paksus (mm).

EN8 terasest kesta (voolavustugevus 430 MPa) puhul on lubatud rõngaspinge ohutusteguriga 3 ligikaudu 143 MPa. See määrab koore seina minimaalse paksuse antud rihma pinge ja rihmaratta läbimõõdu jaoks.

5.2 Lõppketta kujundus

Otsaketas kannab rihma koormuse kestalt üle rummule ja võllile. Lõppketta rikked – tavaliselt pragunemine rummu keevisõmbluses või kesta keevisõmbluses – on trumli rihmarataste kõige levinum konstruktsiooni rike.

Profileeritud otsakettad (töödeldud tugevast terasplaadist, mille rummu on kettasse integreeritud) kõrvaldavad rummu ja ketta vahelise keevisõmbluse, mis on keevitatud rummu rihmarataste peamine rikkekoht. Profileeritud otsakettad on standardvarustuses kõrgepingeliste rihmarataste (> 300 kN efektiivne pinge) ja miinitööde rihmarataste puhul, kus töökindlus on kriitiline.

6. osa: Konveieri rihmaratta rikkerežiimi analüüs

6.1 Rihma libisemine ajami rihmarattal

Välimus: rihm libiseb ajami rihmarattal käivitamisel või tippkoormuse ajal; kummist mahajäämus näitab kiiret kulumist; vöö pinnal on põletusjälgi.

Algpõhjused:

• Ebapiisav mähkimisnurk – alla 180° rihma mähis tagab ebapiisava hõõrdejõu

• Vale lagus — paljas teras või kulunud kumm märgades oludes

• ebapiisav vastuvõtupinge —

  

  liiga madal, et vältida libisemist Euler-Eytelweini võrrandi alusel

• Ülekoormatud konveier – efektiivne pinge

  

  ületab maksimaalset edastatavat hõõrdejõudu

Parandusmeetmed:

• Lisage rihmaratas, et suurendada mähkimisnurka 200–220°-ni

• Märgade tingimuste jaoks asendage see soonega kummi või keraamilise kattega

• Suurendage sissevõtu pinget (kontrollige, et tõmbesüsteem töötab õigesti)

• Kontrollige, et konveier poleks ülekoormatud – kontrollige tegelikku tonnaaži võrreldes kavandatud võimsusega

6.2 Võlli murd

Välimus: rihmaratta võlli täielik murd, tavaliselt rummu või laagripesa juures. Katastroofiline rike – rihmaratas kukub alla ja rihm hävib.

Algpõhjused:

• Alamõõduline võll: võlli läbimõõt on ebapiisav rihma tegelike pingete jaoks – kõige levinum põhjus asendusrihmarataste puhul, mis on määratud ainult rihma laiusega, ilma tegelikke võlli pingeid arvutamata

• Kiilusoonte pingekontsentratsioon: Kiilusoon loob pingekontsentratsiooni, mis vähendab võlli efektiivset väsimustugevust 30–50% – kiilusoontega võllid peavad kasutama väiksemat lubatud pinget kui siledad võllid

• Korrosiooniväsimus: võlli pinnale tekkivad korrosioonipunktid põhjustavad väiksema pingetaseme korral väsimuspraod

Parandusmeetmed:

• Võlli läbimõõdu ümberarvutamine kolme kriteeriumi meetodil (vääne, painutamine, läbipaine)

• Kõrgepingeliste rakenduste jaoks määrake võlli materjal EN19 või 42CrMo

• Kasutage võtmega ava asemel segamissobivust või võtmeta lukustussõlme, et vältida võtmeava pinge kontsentratsiooni

• Kandke võlli pindadele niiskes keskkonnas korrosioonikaitse (tsinkimine, epoksükate)

6.3 Lõppketta keevisõmbluse pragunemine

Välimus: praod keevisõmbluses otsaketta ja kesta vahel või rummu ja otsaketta vahel. Õli või määrde lekkimine laagrikorpusest näitab, et võlli läbipaine on kahjustanud laagri tihendit.

Algpõhjused:

• Keevitatud rummu konstruktsioon suure koormuse korral: rummu ja ketta vaheline keevisõmblus on väsitav pingekontsentratsioon – ei sobi kõrge pingega rakenduste jaoks

• Resonants: rihmaratas töötab oma loomulikul sagedusel või selle lähedal, põhjustades keevisõmblustes võimendatud dünaamilisi koormusi

• Vale keevisõmbluse protseduur: keevisõmbluse ebapiisav läbitungimine või vale eelsoojendus tekitab nõrga keevisõmbluse, mis tsüklilise koormuse korral praguneb

Parandusmeetmed:

• Määrake profileeritud otsaketta konstruktsioon (rumm on kettaks töödeldud, rummu keevis puudub) rihmarataste jaoks, mille efektiivne pinge on > 200 kN

• Veenduge, et rihmaratta töökiirus ei oleks rihmaratta loomuliku sageduse lähedal

• Määrake kõigi konstruktsiooni keevisõmbluste jaoks täisläbivusega keevisõmblused eelsoojenduse ja keevitusjärgse kuumtöötlusega

6.4 Delaminatsiooni mahajäämus

Välimus: Kummi- või keraamiline kiht eraldub rihmaratta kestast osade kaupa; paljas teraskest paljas; algab rihma libisemine.

Algpõhjused:

• Pinna ebapiisav ettevalmistus: rihmaratta kest ei olnud korralikult liivapritsiga puhastatud ega krunditud enne hilinenud pealekandmist – kleepuvus katkeb rihma veojõu mõjul.

• Materjali edasikandumine: rihma ja rihma vahele jäänud materjal loob kiilumisjõu, mis tõstab järk-järgult mahajäämust

• Termiline tsükkel: väliskonveieritel väsitavad soojuspaisumise ja kokkutõmbumise tsüklid kleepuva sideme ja kesta vahel

Parandusmeetmed:

• Kõrgepingeliste veorataste jaoks määrake kuumvulkaniseeritud eraldusriba (liimitud kuumuse ja rõhu all) külmliimitud eraldusriba asemel – vulkaniseeritud eraldusribal on 3–5 korda parem sidetugevus

• Veenduge, et kesta pind oleks puhastatud liivapritsiga kuni Sa 2,5 (peaaegu valge metall) vahetult enne mahajäänud pealekandmist

• Paigaldage rihmapuhastid, et vähendada materjali kandumist veorihmarattale

6.5 Laagri rike

Välimus: rihmaratta laagrikorpuse müra ja vibratsioon; laagri temperatuuri tõus; võimalik krambihoog.

Algpõhjused:

• Liigne võlli läbipaine: võlli läbipaine, mis ületab lubatud piiri (0,0015–0,0017 rad) põhjustab laagri vale koormuse, vähendades dramaatiliselt laagri eluiga

• Saaste sissepääs: tolm ja niiskus pääsevad laagritihendist mööda, saastades määrdeainet

• Ebapiisav laagri suurus: laagri dünaamiline koormus ei ole tegeliku võlli koormuse jaoks piisav ja vajalik eluiga L10

Parandusmeetmed:

• Veenduge, et võlli läbipaine laagripesa juures ei ületaks 0,0015–0,0017 radiaani – arvutage uuesti rihma tegelike pingetega

• Täiendage laagrikorpuse tihendeid tolmuse või märja keskkonna jaoks

• Kontrollige, et laagri L10 eluea arvutus hõlmab kõiki koormusi (radiaal alates rihma pingetest + aksiaalne nihkest)

Korduma kippuvad küsimused

1. küsimus: Kuidas valida veoratta jaoks kummist ja keraamilisest rihmarattast?

Kasutage kummist ääristust (soonega) standardsete rakenduste jaoks kuivades kuni mõõdukalt märgades tingimustes – see on odavam ja lihtsam asendada. Täpsustage keraamiline mahajäämus, kui: (1) konveier töötab pidevalt märgades või poristes tingimustes (söepesu, mineraalide töötlemine); (2) rihma pinge on kõrge ja libisemisoht on märkimisväärne; (3) materjali tagasikandmine on tõsine ja kulub kiiresti läbi kummi mahajäämuse. Keraamiline mahajäämus annab märgades tingimustes μ = 0,40–0,45 vs. μ = 0,30–0,35 soonega kummi puhul – see erinevus võib olla piir usaldusväärse töö ja rihma kroonilise libisemise vahel.

Q2: Mis on õige võlli materjal raskeveokite kaevanduskonveieri veoratta jaoks?

Miinitöös kasutatavate ajamirataste puhul, mille efektiivne pinge on üle 150 kN, määrake EN19 (709M40) või 42CrMo legeerterasest võlli materjal. EN19 lubatud paindepinge on 83 MPa – peaaegu kaks korda suurem kui EN3 pehme terase 43 MPa –, mis võimaldab sama koormuse korral väiksemat võlli läbimõõtu või annab sama läbimõõdu puhul palju suurema ohutusvaru. Kõrgepingeliste rihmarataste puhul kasutage alati võtmeta lukustusseadmeid (kahanevaid kettaid), mitte võtmega avasid – võtmeava pingekontsentratsioon vähendab efektiivset väsimustugevust 30–50%.

Q3: Kuidas arvutada konveieri rihmaratta minimaalne võlli läbimõõt?

Arvutage kolm läbimõõtu ja valige suurim: (1) väändel põhinev läbimõõt, kasutades Guest valemit koos efektiivse pinge ja rihmaratta läbimõõduga; (2) paindepõhine läbimõõt, kasutades Rankine'i valemit samaväärse paindemomendiga (sh koormustegur

= 1,5–1,75 ja pöördemomendi tegur

= 1,25–1,40); (3) läbipainel põhinev läbimõõt, mis tagab võlli läbipaine laagripesas, ei ületa 0,0015–0,0017 radiaani. Kõrgepingeliste veorataste puhul reguleerib tavaliselt painutuspõhine läbimõõt.

Q4: Mis põhjustab rihma libisemist ajami rihmarattal ja kuidas seda parandada?

Rihma libisemine toimub siis, kui efektiivne pinge (vajalik veojõud) ületab maksimaalse hõõrdejõu, mida rihmaratas võib edastada:

. Parandusvalikud eelistusjärjekorras: (1) suurendage mähkimisnurka, lisades rihmaratta (kõige tõhusam); (2) uuendada mahajäämust tavalisest kummist soonega kummile või keraamikale (suurendab μ); (3) suurendada vastuvõtupinget (suurendab

). Ärge lihtsalt suurendage vastuvõtupinget ilma algpõhjuse kõrvaldamata – liigne võtipinge suurendab võlli paindekoormust ja vähendab laagrite eluiga.

K5: Kui tihti tuleks konveieri rihmaratta mahajäämust asendada?

Kummist katted tuleks välja vahetada, kui kulumine on vähendanud selle paksust 50%-ni algsest (tavaliselt 3–5 aastat standardtöö puhul; 1–2 aastat abrasiivsete rakenduste puhul). Keraamilised plaadid tuleks välja vahetada, kui rohkem kui 10–15% keraamilistest plaatidest on mõranenud või puuduvad – puuduvate plaatidega rihmaratas tekitab ebaühtlase lindi koormuse ja rihma ebaühtlase liikumise. Kontrollige mahajäämust kord kvartalis kihistumise, pragude ja kulumise suhtes – varakult tuvastatud delaminatsiooni saab sageli parandada uuesti liimimisega; kestani arenenud delaminatsioon nõuab täielikku uuesti mahajäämust.

K6: Mis vahe on vastuvõtu- ja painutusrattal?

Vastuvõturatas on spetsiaalselt ette nähtud rihma pinge säilitamiseks, liikudes telgsuunas vastuvõturaamis (raskusjõu või kruviga vastuvõtt). See peab olema konstrueeritud nii, et see arvestaks vastuvõtmisjõudu ja mõlema külje rihma pinget. Painderatas lihtsalt suunab rihma tee kindlasse kohta ümber – see ei liigu ega paku pinget. Painutusrattad kannavad paindenurga all ainult kahe rihma pinge resultant ja tavaliselt ei jää need maha. Vastuvõturattad võivad olla maha jäänud (tavaline kumm), et vältida materjali kogunemist rihmaratta pinnale.

Yile masinad: kohandatud konveieri rihmarattad

Yile Machinery projekteerib ja toodab kohandatud konveierirattaid puistematerjalide käitlemiseks kaevandamisel, tsemendi-, terase- ja elektritootmises. Meie rihmarattad on konstrueeritud vastavalt iga rakenduse tegelikele rihmapingetele ja töötingimustele – neid ei ole standardkataloogist valitud ainult rihma laiuse järgi.

Meie konveieri rihmaratta tootmisvõimalused:

• Rihmaratta tüübid: veo-/pearihmarattad, sabarattad, vastuvõturattad, tõmberattad, painutusrattad, tiibrattad, spiraaltrumli rihmarattad

• Rihma laiused: 500 mm kuni 2400 mm; kohandatud laiused nõudmisel

• Rihmaratta läbimõõdud: 300 mm kuni 1500 mm; konstrueeritud klassi rihmarattad kuni 2000 mm

• Korpuse materjalid: Konstruktsiooniteras (Q345B / A572 Gr.50); miinitöö raske seina ehitus

• Võlli materjalid: EN8 (080M40) standardtöö; EN19 (709M40) / 42CrMo raskeveokite ja miinitöö

• Rummu ühendused: Võtmega ava; koonuslukk / QD puks; võtmeta lukustusseade (kahaneva ketas)

• Mahajäämine: Kuumvulkaniseeritud kumm (lihtne ja soonega); keraamiline plaat; polüuretaan; külmliimitud väljavahetamiseks

• Otsaketta konstruktsioon: standardne keevitatud rumm; profileeritud otsaketas (kettaks töödeldud rummu) kõrgepingeliste rakenduste jaoks

• Tehniline dokumentatsioon: Võlli pinge arvutamise aruanne; laagri L10 eluea arvutus; läbipainde kontrollimine; dünaamilise tasakaalu sertifikaat (ISO 1940/1)

Seotud tooted ja tehnilised ressursid:

• Kohandatud konveieri ajami trumli rihmaratas – tooteleht koos täielike spetsifikatsioonidega

• Konveieri tühikäigurulli valiku juhend – CEMA seeria, tühikäigurullide kandevõime ja laagrite eluiga

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-spiraalse käigukasti valiku juhend – konveieri ajamiga käigukasti valik ja teenindusteguri metoodika

• Trummelühendus kraana- ja tõsteajamite jaoks – konveieripea rihmaratta võllide ajamiühendused

• Sepistatud vs. valatud terasvõllid purustitele – võlli materjal ja sepistamisprotsessi viide

• Kohandatud sepised — võllid, hammasrataste toorikud ja rõngassepised — sepistatud rihmaratta võllid ja rummud

• Mining & Cement Industry Solutions — kaevandus- ja tsemenditehaste konveierite täielik komponentide tarnimine

• Steel & Metal Processing Solutions — konveieri komponendid terasest taimsete materjalide käitlemiseks

Hinnapakkumise saamiseks esitage:

• ✅ Rihmaratta tüüp (vedu / saba / vastuvõtt / tõmblus / kurv)

• ✅ Rihma laius (mm) ja kiirus (m/s)

• ✅ Rihma pinged:

  

  ja

  

  (kN) või konveieri võimsus ja pikkus arvutamiseks

• ✅ Nõutav rihmaratta läbimõõt ja esiosa pikkus (või rihma pingereiting PIW)

• ✅ Nõutav mahajäämistüüp (kumm / soonega kumm / keraamika / polüuretaan)

• ✅ Võlli materjal ja rummu ühendusstiil

• ✅ Keskkonnatingimused (märg / tolmune / söövitav / temperatuurivahemik)

• ✅ Kogus ja vajalik tarneaeg

• ✅ Olemasoleva rihmaratta joonise või andmesildi andmed asendamiseks

E-post: sales@yilemachinery.com

Esita RFQ: www.yilemachinery.com/contactus.html

Kõik tehnilised päringud saavad vastuse 24 tunni jooksul. Võlli pinge arvutamise aruanded on kaasas iga rihmaratta tellimusega.

Seotud tehnilised ressursid

• Konveieri tühikäigurulli valik: CEMA seeria, koormusmäär ja laagri kasutusiga

• Tööstusliku spiraalse ja koonus-spiraalse käigukasti valiku juhend

• Kraana ja tõstuki trummelühendus: pöördemomendi määramise ja valiku juhend

• Traattrossi veoratas: soonekujundus ja D/d suhte juhend

• Valtsimisrullid: töörulli ja varurulli materjali valiku juhend

• Purustite sepistatud ja valatud terasvõllid

• Kohandatud sepised – hammasrataste toorikud, rõngassepised ja võllid

• Kaevandus- ja tsemenditööstuse lahendused