Szállítószalag-tárcsa kiválasztása: tengelykialakítás, szíjfeszesség, késés és hibaüzemmód útmutató

A szállítószalag nem árualkatrész. Egy ömlesztett anyagmozgató rendszerben, amely óránként 3000 tonna vasércet vagy szenet mozgat, a hajtótárcsa több száz kilowatt teljesítményt ad át egy tengelyen keresztül, amely 500 kN·m-t meghaladó hajlítónyomatéknak és 200–500 kN szíjfeszességnek lehet kitéve mindkét oldalon. Egy szabványos átmérővel alulméretezett tengely – vagy egy késleltetett választás, amely lehetővé teszi a szalagok nedves körülmények közötti megcsúszását – közvetlenül a szállítószalag leállását jelenti, ami óránként több ezer dollárba kerül a termeléskiesés miatt. A szállítószalag-tárcsákat azonban rutinszerűen csak a hevederszélesség határozza meg, anélkül, hogy kiszámítanák a tényleges tengelyfeszültségeket, nem ellenőriznék a csapágyüléseknél az elhajlást, és nem egyeztetnék a késleltetés típusát a tényleges működési feltételekhez.

Ez az útmutató a teljes mérnöki keretet tartalmazza a szállítószalag-tárcsák kiválasztásához és specifikációjához – kiterjed a szíjtárcsák típusaira és funkcióira, a kilenc lépéses kiválasztási folyamatra a homlokhossztól a késleltetési típusig, a tengelytervezési módszertannal kombinált hajlítás és csavarodás esetén, koronaprofil kiválasztása, valamint az alulspecifikációból vagy helytelen késleltetésből adódó meghibásodási módok. Szállítószalag mérnökök, karbantartó mérnökök és beszerzési menedzserek számára készült, akiknek új vagy cseretárcsákat kell meghatározniuk a nehéz ömlesztett anyagmozgató rendszerekhez.

1. rész: A szállítószalagok típusai és funkciói

A hevederes szállítószalag-rendszer többféle tárcsatípust használ, amelyek mindegyike egy adott funkcióhoz készült, és különböző terhelési feltételeknek van kitéve. A szíjtárcsa kiválasztásának első lépése a megfelelő szíjtárcsa típusának megadása minden pozícióhoz.

1.1 Hajtás (fej) szíjtárcsa

A hajtótárcsa a szállítószalag elsődleges erőátviteli alkatrésze. A szállítószalag nyomóvégén (fején) található, és a szállítószalag hajtóműve és a motor hajtja egy tengelykapcsolón keresztül. A hajtótárcsa:

• A hajtónyomatékot a szíjtárcsa felülete (vagy késleltetése) és a szíj közötti súrlódás révén továbbítja a szíjnak

• Támogatja a rendszerben a legnagyobb szíjfeszültséget – a feszes oldali feszültséget (

  

  ) és laza oldali feszültség (

  

  ) mindkettő egyszerre hat a hajtótárcsa tengelyére

• A szíjtárcsa a legnagyobb valószínűséggel csúszik meg, ha a súrlódási együttható a késés és a szíj között nem elegendő

A hajtótárcsák mindig késleltetettek – a csupasz acéltárcsák súrlódási tényezője nem elegendő (μ ≈ 0,35 száraz, ≈ 0,05 nedves) ahhoz, hogy a szükséges hajtóerőt csúszás nélkül továbbítsák. A gumilemaradás μ-t 0,40-0,45-re (száraz) és 0,35-re (nedves) emel; a kerámia lemaradás μ-t 0,45-0,50-re (száraz) és 0,40-0,45-re (nedves) emel.

1.2 faroktárcsa

A faroktárcsa a szállítószalag rakodási végénél található. Átirányítja a hevedert a visszatérő futásból vissza a szállító futásba. A farok tárcsa:

• Alacsonyabb szíjfeszültséget hordoz, mint a hajtótárcsa (általában csak a laza oldali feszültség

  

  plusz a felvételi feszültség)

• Az első szíjtárcsa a visszafutás után érintkezik a szíjjal – az anyag felhalmozódása a faroktárcsa felületén a szíj hibás követését és egyenetlen szíjkopást okoz

• Lehet késleltetett (sima gumi), hogy megakadályozza az anyag felhalmozódását; A szárnyas faroktárcsák öntisztításra szolgálnak ragadós anyagokkal végzett alkalmazásoknál

1.3 Felszedőtárcsa

A felfogótárcsa szabályozott feszítőerő biztosításával fenntartja a megfelelő szalagfeszességet a szállítószalag egész rendszerében. Jellemzően a szállítószalag végéhez közel helyezkedik el, és egy csúszó vagy gravitációs felvevő keretbe van felszerelve, amely lehetővé teszi a szíjtárcsa axiális mozgását, amikor a szalag nyúlik.

A felvételi feszültségnek elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy:

• Megakadályozza a szíj megcsúszását a hajtótárcsánál a legrosszabb indítási és terhelési körülmények között

• Korlátozza a szíj megereszkedését a szállító feszítőgörgők között a megengedett értékre (általában az üresjárati távolság 1,5–2,0%-a)

• Biztosítson elegendő feszességet a szíj számára ahhoz, hogy függőleges íveket tudjon haladni anélkül, hogy leemelné a feszítőgörgőket

1.4 Csíjtárcsa

A feszítőgörgő a hajtótárcsa közelében van elhelyezve, hogy növelje a szíj tekercselési szögét a hajtótárcsa körül. A tekercselési szög növelése közvetlenül növeli a maximális átvihető súrlódási erőt (és ezáltal a maximális hajtóerőt), anélkül, hogy növelné a szíj feszességét.

A tekercselési szög és a maximális feszítési arány közötti összefüggést az Euler-Eytelwein egyenlet adja meg:

Ahol:

= szűk oldali feszültség (N)

= laza oldali feszültség (N)

= súrlódási együttható a késleltetés és a szíj között

= a szíj tekercselési szöge a hajtótárcsa körül (radián)

= Euler-szám (2,718)

Példa: Gumi késlel (μ = 0,40) és 180°-os burkolással (π radián):

Egy feszítőgörgő hozzáadása 220°-ra (3,84 radián) történő burkoláshoz:

A feszítési aránynak ez a 32%-os növekedése azt jelenti, hogy a szállítószalag 32%-kal több hajtóerőt tud továbbítani ugyanazon laza oldali feszültség mellett – vagy ugyanazt a hajtóerőt fenntartani 24%-kal kisebb felszívási feszültség mellett.

1.5 Hajlítótárcsa

A hajlítótárcsák átirányítják a szalag útját a közbenső pontokon – jellemzően egy függőleges ív alján vagy a szállítószalag átadási pontján. Csak a szíjfeszítő terhelést viselik (nincs meghajtó nyomaték), és jellemzően nem késnek. A hajlítótárcsákat a hajlítás helyén lévő szíjfeszesség és a hajlítási szög határozza meg – a tengelyt a hajlítási szögben ható két szíjfeszességből eredő erőre kell tervezni.

2. rész: A kilenclépcsős szíjtárcsa kiválasztási folyamat

1. lépés: Határozza meg az arc hosszát

A szíjtárcsa homlokfelületének szélesebbnek kell lennie, mint a szíj, hogy a szíj ne érjen hozzá a szíjtárcsa végtárcsáihoz normál működés közben (beleértve a hibás követést is). A standard szabály a következő:

1200 mm-nél szélesebb hevedereknél adjon hozzá 75 mm-t oldalanként (összesen 150 mm). Rossz szalagkövetéssel vagy nagy oldalirányú erővel rendelkező szállítószalagok esetén (íves szállítószalagok, nagy sebességű szállítószalagok) adjon hozzá 100 mm-t oldalanként.

Szabványos archosszúsági irányelvek:

2. lépés: Határozza meg a szíj feszességét

A szíj feszessége a legkritikusabb tényező a szíjtárcsa tengelyének kialakításában. A szíjtárcsa tengelyére ható szíjfeszültségek:

Feszült oldali feszültség (

): Az ékszíj feszessége a hajtótárcsa nagyfeszültségű oldalán. Ez az effektív feszültség (hajtóerő) és a laza oldali feszültség összege.

Laza oldali feszültség (

): A szíj feszessége a hajtótárcsa alacsony feszültségű oldalán. Ezt a szívórendszer határozza meg, és elegendőnek kell lennie a csúszás megakadályozásához.

Hatékony feszültség (

): A szíjtárcsa által továbbított nettó hajtóerő:

Az effektív feszültséget a szállítószalag ellenállási erőiből számítjuk ki:

Ahol:

= mesterséges súrlódási tényező (0,017–0,025 a jól karbantartott szállítószalagoknál; 0,020 jellemző)

= szállítószalag hossza (m)

= 9,81 m/s⊃2;

= szalag tömeg egységnyi hosszon (kg/m)

= anyag tömeg egységnyi hosszra (kg/m) =

= a görgők forgó tömege hosszegységenként (kg/m)

= szállítószalag emelési magassága (m) – pozitív ferde szállítószalagok esetén

3. lépés: Határozza meg a szíjtárcsa átmérőjét

A szíjtárcsa minimális átmérőjét két követelmény szabályozza:

Szíjhajlítási fáradtság: Amikor a szíj a szíjtárcsára tekered, a szíjváz meghajlik. A kis átmérőjű szíjtárcsán ismételt hajlítás kifárasztja a szíjvázat. A szíj kifáradásának elkerülése érdekében a minimális szíjtárcsa-átmérőt a szíj gyártója határozza meg a szíj felépítése és feszessége alapján (általában PIW-ként fejezik ki – font per hüvelyk szíjszélesség).

Tengelyelhajlás: A nagyobb szíjtárcsa-átmérő megnöveli a szíj érintkezési pontjai és a csapágyközéppontok közötti távolságot, ami növeli a tengely hajlítónyomatékát. A nagyobb szíjtárcsa-átmérő azonban nagyobb tengelyfuratot is biztosít, ami nagyobb tengelyátmérőt tesz lehetővé – ami több mint kompenzálja a megnövekedett nyomatékot.

A CEMA minimális szíjtárcsa átmérőjére vonatkozó irányelvek:

A nagyon magas feszültségű (> 1000 PIW) acélzsinóros szíjak (ST szíjak) esetében a 48–60” (1200–1500 mm) szíjtárcsa átmérője általános.

4. lépés: Határozza meg a hub csatlakozási stílusát

Az agy a szíjtárcsa végtárcsáját a tengelyhez köti, és továbbítja a meghajtó nyomatékot. A hub csatlakozási stílusok a következők:

• Kulcsos furat (egyenes vagy kúpos): A legegyszerűbb és leggyakoribb; egy kulcs továbbítja a nyomatékot a tengely és az agy között. Mérsékelt nyomatékokhoz alkalmas. A feszültségkoncentráció a kulcshornyon csökkenti a tengely kifáradási szilárdságát.

• Interferencia illesztés (présillesztés): Az agy interferenciás illesztéssel van rányomva a tengelyre; a súrlódás továbbítja a nyomatékot. Nincs reteszhornyos feszültségkoncentráció – előnyösen nagy fáradású alkalmazásokhoz.

• Kúpos rögzítő / QD persely: Az osztott kúpos persely csavarokkal van ráhúzva a tengelyre, így nagy súrlódású interferenciát hoz létre. Lehetővé teszi a könnyű felszerelést és eltávolítást présberendezés nélkül – előnyösen szántóföldi csere esetén.

• Kulcs nélküli reteszelő egység (zsugortárcsa): A hidraulikus vagy mechanikus reteszelőszerkezet nagyon erős interferenciát hoz létre az agy és a tengely között. A legnagyobb nyomatékokhoz használják (nagy hajtótárcsák nagyfeszültségű szállítószalagokon).

5. lépés: Határozza meg a szíjtárcsa konfigurációját

A szíjtárcsa héj konfigurációi a következők:

• Dobtárcsa (standard): Hengeres acélhéj hegesztett végtárcsákhoz és agyhoz. A leggyakoribb konfiguráció minden tárcsatípushoz.

• Szárnytárcsa: Nyitott szárnyú szerkezet, folyamatos héj nélkül – a szíj egy sor acél szárnyhoz érintkezik. Öntisztító – az anyag a szárnyak közötti réseken keresztül esik. Ragadós vagy nedves anyagokkal való alkalmazásoknál faroktárcsákhoz és visszatérő szíjtárcsákhoz használják.

• Spirális dob szíjtárcsa: Egy pár acélrúd spirálisan feltekerve egy dobtárcsa köré. A spirális hatás a szállítószalag oldalaira bocsátja ki az anyagot forgás közben – tisztító hatást biztosít a szárnytárcsa hevederrezgése nélkül.

6. lépés: Határozza meg a koronaprofilt

A szíjtárcsa homlokzatának koronája (vagy domborulata) az átmérő enyhe növekedése a lap közepén a szélekhez képest. A korona segít a szíj középre igazításában a szíjtárcsán, és megakadályozza a szíj félrevezetését. A koronastílusok a következők:

• Lapos felület (korona nélkül): Széles szíjakhoz (> 1200 mm) és acélzsinóros hevederekhez használják – az öv túl merev ahhoz, hogy megfeleljen a koronás felületnek, és a korona egyenetlen övfeszességet okozna a szélességben.

• Trapéz korona: Lapos középső rész, kúpos élekkel. A leggyakoribb koronatípus közepes teherbírású szállítószalagokhoz.

• Sugárkorona (teljes korona): Folyamatos görbe a széltől a középpontig. A legsimább szalagkövetést biztosít, és előnyös a nagy sebességű szállítószalagokhoz és a precíz szalagközpontosítást igénylő alkalmazásokhoz.

Korona magassági irányelvek:

7. lépés: Határozza meg a késleltetés típusát

A lemaradás a szíjtárcsa felületére felvitt burkolat, amely növeli a tárcsa és a szíj közötti súrlódási együtthatót, megvédi a szíjtárcsa héját a kopástól és javítja a szíj követését. A késleltetett kiválasztás az egyik legkövetkezményesebb döntés a szíjtárcsa specifikációjában.

(Lásd a 3. részt a teljes késleltetés kiválasztásához.)

8. lépés: Határozza meg a tengely anyagát és átmérőjét

A tengely tervezése a legkritikusabb műszaki számítás a szíjtárcsa specifikációjában. A tengelyt úgy kell megtervezni, hogy a hajlítás (szíjfeszességből) és csavarás (a hajtótárcsa hajtónyomatéka miatt) együttes hatást fejtsen ki.

(A teljes tengelytervezési módszert lásd a 4. részben.)

9. lépés: Ellenőrizze a teljesítménykövetelményeket

A végső ellenőrzési ellenőrzések a következőket tartalmazzák:

• Héjfeszültség a kombinált szíjfeszesség és tárcsa súlya alatt

• Csapágyválasztás és L10 élettartam üzemi fordulatszámon és terhelés mellett

• Dinamikus egyensúlyi követelmények (ISO 1940/1, G6.3 fokozat szabványos szállítószalagokhoz; G2.5 nagysebességű szállítószalagokhoz > 5 m/s szalagsebesség)

• Az üzemi környezet korrózióvédelmi követelményei

3. rész: Késleltetett kiválasztás – A felület illesztése az alkalmazáshoz

3.1 Miért számít az elmaradás?

A súrlódási erő, amelyet a hajtótárcsa át tud adni a szíjnak:

Ennek az erőnek meg kell egyeznie vagy meg kell haladnia az effektív feszültséget

szükséges a szállítószalag meghajtásához. Ha a súrlódási együttható

túl alacsonyan van (pl. csupasz acéltárcsa nedves körülmények között), a szíj megcsúszik a szíjtárcsán – mind a szíj, mind a tárcsafelület gyors kopását, túlmelegedést és a szíj esetleges károsodását okozza.

3.2 Lemaradás típusai és teljesítménye

Sima gumi késleltetés:

• Anyaga: természetes gumi vagy SBR (sztirol-butadién gumi), 60-70 Shore A keménység

• Vastagság: alkalmazástól függően 6-25 mm

• Súrlódási tényező: μ = 0,40–0,45 (száraz); μ = 0,30–0,35 (nedves)

• Alkalmazások: Szabványos hajtótárcsák száraz és közepesen nedves körülmények között; farok és hajlítótárcsák

• Előnyök: Alacsony költség, könnyen cserélhető, jó lengéscsillapítás

• Korlátozások: elégtelen súrlódás folyamatosan nedves körülmények között; ki van téve az anyagvisszahordás miatti kopásnak

Hornyolt gumi lemaradás:

• Sima gumi gyémánt vagy halszálkás hornyokkal a felületbe vágva

• A hornyok elvezetik a vizet a szíjtárcsa érintkezési zónájától, így nedves körülmények között magasabb effektív súrlódási együtthatót tartanak fenn.

• Súrlódási együttható: μ = 0,35-0,40 (nedves) – lényegesen jobb, mint a sima gumi nedves körülmények között

• Szabvány specifikáció a kültéri szállítószalagokon vagy nedves folyamatkörnyezetekben (szénmosók, ásványfeldolgozó üzemek) használt hajtótárcsákhoz

• Horonyminta: A gyémánt horony a leggyakoribb; halszálkás horony jobb öntisztító hatást biztosít

Kerámia lemaradás:

• Alumínium-oxid (Al2O3) kerámialapok, jellemzően 92–96%-os tisztaságú, gumi hátlapba öntve

• A kerámia csempe felülete nagyon magas súrlódási együtthatót biztosít: μ = 0,45–0,50 (száraz); μ = 0,40–0,45 (nedves)

• A kerámia burkolólapok rendkívül kemények (Mohs 9) és kopásállóak – a kerámia késleltetés 3-5-ször tovább tart, mint a gumikésés kopásos körülmények között

• Alkalmazások: Meghajtó tárcsák nagy feszültségű szállítószalagokon, nedves és sáros körülmények között (vasérc, szén, ásványi homok), szállítószalagok nagy anyagátvitellel

• Korlátozások: Magasabb költség, mint a gumi; a kerámialapok megrepedhetnek, ha a tárcsa erős ütési terhelésnek van kitéve; nem ajánlott gyakori irányváltású szállítószalagokhoz

Poliuretán lemaradás:

• Öntött vagy öntött poliuretán, 80–95 Shore A keménység

• Kiváló kopásállóság – 3-4-szer jobb, mint a természetes gumi

• Jó súrlódási tényező: μ = 0,35–0,45 összetételtől függően

• Alkalmazások: farok- és hajlítótárcsák koptató környezetben; hajtótárcsák, ahol a kopásállóság az elsődleges követelmény

• Előnyök: Nagyon hosszú élettartam koptató körülmények között; helyére önthető a szíjtárcsa héjára

Hegesztett késleltetés (kemény felület):

• Króm-karbid vagy volfrám-karbid kemény felületű, közvetlenül a szíjtárcsa héjára hegesztett

• Rendkívül magas kopásállóság – a legabrazívabb környezetben használható (vasérc, kemény kőzet, koptató ásványi homok)

• Nincs gumi hátlap – nem nyújt ütéselnyelést

• Nem alkalmas hajtótárcsákhoz – a kemény felület nem biztosít megfelelő súrlódást a szíjjal

3.3 Késleltetett kiválasztási mátrix

4. rész: Aknatervezés – A kritikus tervezési számítás

4.1 A szíjtárcsa tengelyére ható erők

A szíjtárcsa tengelye három egyidejű terhelésnek van kitéve:

1. Hajlítónyomaték a szíjfeszességből:

A két szíjfeszesség (

és

) hat a szíjtárcsára a szíj érintkezési pontjain. Erőjük a szíjtárcsa középpontjában hat a tengelyre:

180°-os tekercselési szögű hajtótárcsához (

):

A hajlítási nyomaték a kritikus szakaszon (általában az agynál vagy a csapágyülésnél) a következő:

Ahol

a csapágyközép távolság és

a szíjtárcsa homlokhossza.

2. Csavaró nyomaték a meghajtó nyomatékból (csak hajtótárcsa):

Ahol

a hatékony feszültség és

a szíjtárcsa átmérője.

3. Tengely önsúly (nagy tárcsákhoz):

Nagy szíjtárcsáknál (átmérő > 800 mm, homlokhossz > 1500 mm) a szíjtárcsa önsúlya jelentős hajlító komponenst ad hozzá, amelyet a tengely kialakításába kell beépíteni.

4.2 Tengely anyagának kiválasztása

A szállítószalagok három leggyakrabban használt tengelyanyaga:

A fent felsorolt ​​megengedett feszültségek már tartalmaznak egy kifáradási biztonsági tényezőt. Az ipari szabvány további terhelési tényezőket alkalmaz a dinamikus hatások figyelembevétele érdekében:

• Terhelési tényező

  

  = 1,5-1,75 (hajlítónyomatékra vonatkoztatva)

• Nyomatéktényező

  

  = 1,25-1,40 (csavaró nyomatékra vonatkoztatva)

4.3 Tengelyátmérő számítása

A tengelynek három független kritériumnak kell megfelelnie, és a kapott legnagyobb átmérő az irányadó:

1. kritérium – Torziós átmérő (vendégképlet):

Ahol

a megengedett nyírófeszültség (MPa) és

az ekvivalens torzió (N·m).

2. kritérium – Hajlításon alapuló átmérő (Rankine-képlet):

Ahol

a megengedett hajlítófeszültség (MPa) és

az egyenértékű hajlítónyomaték:

3. kritérium – Elhajlás alapú átmérő:

A tengely elhajlása a csapágyülésnél nem haladhatja meg a megengedett határértéket. Az ipari szabvány maximális megengedett elhajlása 0,0015-0,0017 radián (körülbelül 5-6 ívperc) a csapágyülésnél:

Ahol:

= nettó eredő szíjfeszültség (kN)

= távolság a csapágy középpontjától az agy középpontjáig (mm)

= agytávolság (mm)

= Young-modulus acélra = 206 000 MPa

= megengedett elhajlás (radián) = 0,0015–0,0017

A végső tengely átmérője a legnagyobb

,

, és

, felfelé kerekítve a következő szabványos tengelyméretre.

4.4 Kidolgozott példa: A hajtótárcsa tengelyének kialakítása

Adott:

• Öv szélessége: 1200 mm → Előlap hossza: 1400 mm

• Szíjfeszesség:

  

  = 180 kN,

  

  = 60 kN

• Hatékony feszültség:

  

  = 120 kN

• Szíjtárcsa átmérője: 630 mm

• Tekerési szög: 200° (3,49 rad)

• Tengely anyaga: EN19 (σ = 83 MPa, τ = 83 MPa)

• Csapágyközép: 1800 mm; agytávolság: 1400 mm

= (1800 − 1400)/2 = 200 mm

• Terhelési tényező

  

  = 1,5; Nyomatéktényező

  

  = 1,25

1. lépés: Az eredő szíjfeszesség

2. lépés: Hajlítási nyomaték

3. lépés: Torziós nyomaték

4. lépés: Egyenértékű hajlítónyomaték

5. lépés: Hajlítás alapú átmérő

6. lépés: Elhajlás alapú átmérő

Irányadó kritérium: Hajlítási átmérő = 226 mm → Válassza ki a szabványos tengelyátmérőt: 240 mm (EN19)

Ez a példa azt szemlélteti, hogy a nagy feszültségű hajtótárcsák esetében a hajlítónyomaték – nem az elhajlás – általában szabályozza a tengely átmérőjét.

5. rész: Shell és End Disc tervezés

5.1 Shell (felni) feszültség

A szíjtárcsa héja a következőknek van kitéve:

• karikafeszültség A szíjtárcsa körül tekergőző szíjfeszesség által keltett belső nyomás okozta

• Hajlítási feszültség az övfeszítő terhelésből, amely a héj hossza mentén oszlik el

• Hegesztési feszültség a tárcsa és a héj közötti hegesztésnél – a leggyakoribb hibahely a dobtárcsáknál

A maximális karikafeszültség a héjban:

Ahol

a héj falvastagsága (mm).

EN8-as acélhéj (folyószilárdság 430 MPa) esetében a megengedett gyűrűfeszültség 3-as biztonsági tényezővel körülbelül 143 MPa. Ez beállítja a minimális héjfalvastagságot adott szíjfeszességhez és tárcsaátmérőhöz.

5.2 A lemez befejezése

A végtárcsa átviszi a szíjterhelést a héjról az agyra és a tengelyre. A végtárcsa meghibásodása – jellemzően repedés az agyhegesztésnél vagy a héjhegesztésnél – a dobtárcsák leggyakoribb szerkezeti meghibásodási módja.

A profilozott végtárcsák (amelyek tömör acéllemezből vannak megmunkálva, a kerékagy a tárcsába integrálva) kiküszöböli az agy-tárcsa közötti hegesztést, amely a hegesztett agyú szíjtárcsák elsődleges meghibásodási pontja. A profilozott végtárcsák alapfelszereltség a nagy feszültségű (> 300 kN effektív feszültség) tárcsákon és az aknás tárcsákon, ahol a megbízhatóság kritikus.

6. rész: Szállítószalag-hibamód elemzése

6.1 Szíjcsúszás a hajtótárcsán

Megjelenés: A szíj megcsúszik a hajtótárcsán indításkor vagy csúcsterhelés alatt; a gumi lemaradás gyors kopást mutat; az öv felületén égési nyomok láthatók.

Kiváltó okok:

• Nem megfelelő tekercselési szög – az öv 180° alatti tekercselése nem biztosít megfelelő súrlódási erőt

• Helytelen késleltetés – csupasz acél vagy kopott gumi lagolás nedves körülmények között

• elégtelen felvételi feszültség -

  

  túl alacsony ahhoz, hogy megakadályozza a csúszást az Euler-Eytelwein egyenlet szerint

• Túlterhelt szállítószalag – hatékony feszítés

  

  meghaladja a maximális átvihető súrlódási erőt

Javító intézkedés:

• A tekercselési szög 200–220°-ra növeléséhez adjon hozzá egy feszítőgörgőt

• Cserélje ki barázdás gumi- vagy kerámiabetéttel nedves körülményekhez

• Növelje a felszívási feszültséget (ellenőrizze, hogy a felszívórendszer megfelelően működik)

• Ellenőrizze, hogy nincs-e túlterhelve a szállítószalag – ellenőrizze a tényleges űrtartalmat a tervezett kapacitással

6.2 Tengelytörés

Megjelenés: A szíjtárcsa tengelyének teljes törése, jellemzően az agynál vagy a csapágyülésnél. Katasztrofális meghibásodás – a szíjtárcsa leesik és a szíj tönkremegy.

Kiváltó okok:

• Alulméretezett tengely: A tengely átmérője nem elegendő a tényleges szíjfeszességhez – ez a leggyakoribb ok a cseretárcsáknál, amelyeket csak a szíjszélesség határozza meg, a tényleges tengelyfeszültségek kiszámítása nélkül

• Reteszhorony feszültségkoncentrációja: A reteszhorony olyan feszültségkoncentrációt hoz létre, amely 30-50%-kal csökkenti a tengely effektív kifáradási szilárdságát – a hornyos tengelyeknek kisebb megengedett feszültséget kell alkalmazniuk, mint a sima tengelyeknél

• Korróziós kifáradás: A tengely felületén kialakuló korróziós lyukak kifáradási repedéseket okoznak alacsonyabb feszültségi szinten

Javító intézkedés:

• A tengely átmérőjének újraszámítása három feltételes módszerrel (torzió, hajlítás, elhajlás)

• A nagyfeszültségű alkalmazásokhoz EN19 vagy 42CrMo tengelyanyagot adjon meg

• A kulcsos furat helyett használjon interferencia illesztést vagy kulcs nélküli zárszerkezetet, hogy kiküszöbölje a reteszhorony feszültségkoncentrációját

• Vigyen fel korrózióvédelmet (horganyzás, epoxi bevonat) a tengelyfelületekre nedves környezetben

6.3 A végtárcsa hegesztési repedése

Megjelenés: Repedések a hegesztési varratnál a végtárcsa és a héj között, vagy az agy és a végtárcsa között. Az olaj- vagy zsírszivárgás a csapágyházból azt jelzi, hogy a tengely elhajlása megsértette a csapágytömítést.

Kiváltó okok:

• Hegesztett agy-kialakítás nagy terhelés mellett: Az agy és a tárcsa közötti hegesztés kifáradásra hajlamos feszültségkoncentráció – nem megfelelő nagy feszültségű alkalmazásokhoz

• Rezonancia: A szíjtárcsa a saját frekvenciáján vagy annak közelében működik, ami felerősített dinamikus terhelést okoz a hegesztési varratoknál

• Helytelen hegesztési eljárás: A nem megfelelő hegesztési áthatolás vagy a helytelen előmelegítés gyenge hegesztést hoz létre, amely ciklikus terhelés hatására megreped

Javító intézkedés:

• A 200 kN feletti effektív feszítőgörgőkhöz profilozott végtárcsa-konstrukciót (agy tárcsába forgácsolva, agyhegesztés nélkül) határozzon meg

• Ellenőrizze, hogy a szíjtárcsa működési sebessége nem közelíti meg a szíjtárcsa saját frekvenciáját

• Minden szerkezeti varrathoz előmelegítéssel és hegesztés utáni hőkezeléssel rendelkező teljes áthatolású hegesztési varratokat határozzon meg

6.4 Lagging Delamination

Megjelenés: Gumi vagy kerámia lemaradás szakaszonként válik le a szíjtárcsa héjától; csupasz acélhéj látható; megkezdődik a szíj megcsúszása.

Kiváltó okok:

• Nem megfelelő felület-előkészítés: A szíjtárcsa héja nem volt megfelelően szemcseszórással és alapozással a késleltetett felhordás előtt – a ragasztókötés tönkremegy a szíj vontatásának nyírófeszültsége alatt

• Anyagvisszahordás: Az öv és a kés közé beszorult anyag ékerőt hoz létre, amely fokozatosan felemeli a kést

• Hőciklus: Kültéri szállítószalagokon a hőtágulási és összehúzódási ciklusok kifárasztják a ragasztó kötést a késés és a héj között

Javító intézkedés:

• A nagyfeszültségű hajtótárcsákhoz a hidegen vulkanizált késleltetést (hő és nyomás alatt kötve) adjon meg – a vulkanizált késelés 3–5-ször jobb kötési szilárdsággal rendelkezik

• Közvetlenül a késleltetett felhordás előtt győződjön meg arról, hogy a héj felülete szemcseszórással van Sa 2,5-re (közel fehér fém)

• Szereljen be szíjtisztítókat, hogy csökkentse az anyag visszajutását a hajtótárcsára

6.5 Csapágyhiba

Megjelenés: Zaj és rezgés a szíjtárcsa csapágyházából; a csapágy hőmérsékletének emelkedése; esetleges roham.

Kiváltó okok:

• Túlzott tengelyelhajlás: A megengedett határértéket (0,0015–0,0017 rad) túllépő tengelykihajlás a csapágy hibás beállítási terhelését okozza, drámaian csökkentve a csapágy élettartamát

• Szennyezés behatolása: A por és a nedvesség megkerüli a csapágytömítést, és beszennyezi a zsírt

• Nem megfelelő csapágyméret: A csapágy dinamikus terhelhetősége nem elegendő a tényleges tengelyterheléshez és a szükséges L10 élettartamhoz

Javító intézkedés:

• Ellenőrizze, hogy a tengely elhajlása a csapágyülésnél nem haladja meg a 0,0015–0,0017 radiánt – számítsa újra a tényleges szíjfeszességekkel

• Frissítse a csapágyház tömítéseket poros vagy nedves környezethez

• Ellenőrizze, hogy az L10 csapágy élettartamának számítása minden terhelést tartalmaz (radiális a szíjfeszességből + axiális az elmozdulásból)

Gyakran Ismételt Kérdések

1. kérdés: Hogyan választhatok a gumi és a kerámia kések között a hajtótárcsához?

Használjon gumibetétet (hornyolt) szabványos alkalmazásokhoz száraz vagy mérsékelten nedves körülmények között – alacsonyabb költséggel és könnyebben cserélhető. Adja meg a kerámia lemaradást, ha: (1) a szállítószalag folyamatosan működik nedves vagy sáros körülmények között (szénmosás, ásványi feldolgozás); (2) a szíj feszessége magas, és a csúszásveszély jelentős; (3) az anyag visszahordása súlyos, és a gumin keresztül gyorsan kopik. A kerámia lemaradás μ = 0,40–0,45 nedves körülmények között, míg μ = 0,30–0,35 a hornyolt gumi esetében – ez a különbség a megbízható működés és a tartós szalagcsúszás közötti különbség lehet.

2. kérdés: Mi a megfelelő tengelyanyag egy nagy teherbírású bánya szállítószalag hajtótárcsához?

A 150 kN feletti effektív feszültségű aknás hajtótárcsákhoz EN19 (709M40) vagy 42CrMo ötvözött acél tengelyanyagot kell megadni. Az EN19 megengedett hajlítófeszültsége 83 MPa – közel kétszerese az EN3 lágyacél 43 MPa-nak –, ami kisebb tengelyátmérőt tesz lehetővé ugyanazon terhelés mellett, vagy sokkal nagyobb biztonsági ráhagyást biztosít azonos átmérőnél. Mindig használjon kulcs nélküli zárszerkezeteket (zsugortárcsákat) a kulcsos furatok helyett a nagyfeszültségű bányatárcsákon – a kulcshorony feszültségkoncentrációja 30-50%-kal csökkenti a tényleges kifáradási szilárdságot.

3. kérdés: Hogyan számíthatom ki a szállítószalag minimális tengelyátmérőjét?

Számítson ki három átmérőt, és válassza ki a legnagyobbat: (1) torzió alapú átmérő a Guest képlet segítségével az effektív feszítéssel és a szíjtárcsa átmérőjével; (2) hajlításon alapuló átmérő a Rankine-képlet alapján, az egyenértékű hajlítónyomatékkal (beleértve a terhelési tényezőt is

= 1,5–1,75 és nyomatéktényező

= 1,25–1,40); (3) az alakváltozáson alapuló átmérő, amely biztosítja a tengely elhajlását a csapágyülésnél, nem haladja meg a 0,0015–0,0017 radiánt. A nagy feszültségű hajtótárcsák esetében általában a hajlítási átmérő az irányadó.

4. kérdés: Mi okozza a szíj megcsúszását a hajtótárcsán, és hogyan lehet ezt korrigálni?

A szíj megcsúszása akkor következik be, ha az effektív feszültség (szükséges hajtóerő) meghaladja a tárcsa által továbbítható maximális súrlódási erőt:

. Javítási lehetőségek a preferencia sorrendjében: (1) növelje a tekercselési szöget egy feszítőgörgő hozzáadásával (a leghatékonyabb); (2) a sima gumiról hornyolt gumira vagy kerámiára való lemaradás korszerűsítése (μ-t növel); (3) növeli a felvételi feszültséget (növekszik

). Ne egyszerűen növelje a felszívási feszültséget a kiváltó ok kezelése nélkül – a túlzott felszívási feszültség növeli a tengelyhajlítási terhelést és csökkenti a csapágy élettartamát.

5. kérdés: Milyen gyakran kell cserélni a szállítószalag késeit?

A gumibetétet ki kell cserélni, ha a kopás az eredeti vastagsága 50%-ára csökkent (általában 3–5 év normál használat esetén; 1–2 év koptató alkalmazások esetén). A kerámia lemaradást akkor kell kicserélni, ha a kerámialapok több mint 10–15%-a megrepedt vagy hiányzik – a hiányzó lapokkal rendelkező tárcsa egyenetlen szalagterhelést és a heveder rossz követését eredményezi. Negyedévente ellenőrizze a lemaradt réteget, hogy nincs-e benne leválás, repedés és kopás – a korán észlelt rétegvesztés gyakran újraragasztással javítható; a héjba előrehaladott delamináció teljes visszamaradást igényel.

6. kérdés: Mi a különbség a felfogótárcsa és a hajlítótárcsa között?

A felvevő szíjtárcsát kifejezetten arra tervezték, hogy fenntartsa a szíj feszességét azáltal, hogy tengelyirányban mozog egy felvevő keretben (gravitációs vagy csavaros felfogás). Úgy kell kialakítani, hogy a felvevő erő plusz a szíj feszessége mindkét oldalon legyen. A hajlítótárcsa egyszerűen átirányítja a szíj pályáját egy rögzített helyre – nem mozdul és nem nyújt feszítést. A hajlítótárcsák csak a két szíjfeszültség eredőjét hordozzák a hajlítási szögben, és jellemzően nem késnek. A felszedőtárcsák késleltetettek lehetnek (sima gumi), hogy megakadályozzák az anyag felhalmozódását a szíjtárcsa felületén.

Yile gépek: egyedi tervezésű szállítószalagok

A Yile Machinery egyedi szállítógörgőket tervez és gyárt ömlesztett anyagmozgatási alkalmazásokhoz a bányászatban, a cement-, acél- és az energiatermelésben. Szíjtárcsáinkat az egyes alkalmazások tényleges szíjfeszességéhez és üzemi körülményeihez terveztük – nem csupán a szíjszélesség alapján választották ki a szabványos katalógusból.

Szállítószalag tárcsa gyártási képességeink:

• Szíjtárcsák típusai: hajtó-/fejtárcsák, faroktárcsák, felfogótárcsák, feszítőgörgők, hajlítótárcsák, szárnytárcsák, spiráldobos tárcsák

• Szíjszélességek: 500-2400 mm; egyedi szélesség igény szerint

• Szíjtárcsa átmérők: 300-1500 mm; mérnöki osztályú szíjtárcsák 2000 mm-ig

• A héj anyagai: Szerkezeti acél (Q345B / A572 Gr.50); aknamunka nehézfalépítés

• Tengely anyagok: EN8 (080M40) szabványos terhelés; EN19 (709M40) / 42CrMo nehéz és bányászat

• Hub csatlakozások: Kulcsos furat; kúpos zár / QD persely; kulcs nélküli zárszerkezet (zsugortárcsa)

• Laggolás: melegen vulkanizált gumi (sima és hornyolt); kerámia csempe; poliuretán; hidegen ragasztott terepi cseréhez

• Végtárcsa felépítése: Szabványos hegesztett agy; profilozott végtárcsa (tárcsává forgácsolt agy) nagy feszültségű alkalmazásokhoz

• Mérnöki dokumentáció: Tengelyfeszültség számítási jegyzőkönyv; L10 csapágy élettartam számítás; elhajlás ellenőrzése; dinamikus egyensúly tanúsítvány (ISO 1940/1)

Kapcsolódó termékek és műszaki források:

• Testreszabott szállítószalag meghajtódob szíjtárcsa – termékoldal a teljes specifikációval

• Szállítószalag feszítőgörgők kiválasztásának útmutatója – CEMA sorozat, teherbírás és csapágy-élettartam az üresjárati görgőkhöz

• Ipari spirális és kúpkerekes hajtómű kiválasztásának útmutatója – szállítószalag-meghajtó hajtómű kiválasztása és szerviztényező módszertana

• Dobcsatlakozó daru- és emelőhajtásokhoz – hajtótengelykapcsolók szállítófej-szíjtárcsa tengelyekhez

• Kovácsolt vs. öntött acél tengelyek törőgépekhez – a tengely anyaga és a kovácsolási folyamat referencia

• Egyedi kovácsolt termékek – tengelyek, fogaskerekek és gyűrűs kovácsolt termékek – kovácsolt szíjtárcsa tengelyek és agyak

• Bányászati ​​és cementipari megoldások – teljes alkatrészellátás bányászati ​​és cementgyári szállítószalagokhoz

• Steel & Metal Processing Solutions – szállítószalag-alkatrészek acél növényi anyagok kezelésére

Árajánlat kéréséhez adja meg:

• ✅ Szíjtárcsa típusa (hajtás / farok / felfogó / csípő / kanyar)

• ✅ Szíjszélesség (mm) és szalagsebesség (m/s)

• ✅ Szíjfeszesség:

  

  és

  

  (kN), vagy a szállítószalag kapacitását és hosszát a számításhoz

• ✅ Szükséges szíjtárcsa átmérő és homlokhossz (vagy PIW szíjfeszesség)

• ✅ Laggolás típusa szükséges (gumi / hornyolt gumi / kerámia / poliuretán)

• ✅ Tengely anyaga és agy csatlakozási stílusa

• ✅ Környezeti feltételek (nedves / poros / korrozív / hőmérsékleti tartomány)

• ✅ Mennyiség és szállítási határidő

• ✅ Meglévő szíjtárcsa rajz vagy névtábla adatok cseréhez

Email: sales@yilemachinery.com

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

Minden műszaki megkeresésre 24 órán belül választ kapunk. Tengelyfeszültség számítási jelentések minden tervezett szíjtárcsa megrendeléshez.

Kapcsolódó technikai források

• Szállítószalag feszítőgörgő kiválasztása: CEMA sorozat, teherbírás és csapágy élettartam útmutató

• Ipari csavarmenetes és kúpkerekes hajtóműválasztási útmutató

• Dobcsatlakozó daruhoz és emelőhöz: Nyomaték-besorolási és kiválasztási útmutató

• Drótkötél-tárcsa: Horony kialakítás és D/d arány útmutató

• Hengermű hengerei: Munkahenger és tartalékhenger anyagválasztási útmutató

• Kovácsolt és öntött acél tengelyek törőgépekhez

• Egyedi kovácsolt termékek — Fogaskerék-darabok, gyűrűs kovácsolt anyagok és tengelyek

• Bányászati ​​és cementipari megoldások