コンベヤプーリの選択: シャフトの設計、ベルトの張力、遅れ、および故障モードのガイド

コンベヤプーリーは汎用コンポーネントではありません。 1 時間あたり 3,000 トンの鉄鉱石または石炭を移動させるバルクマテリアルハンドリングシステムでは、駆動プーリーがシャフトを介して数百キロワットの動力を伝達し、シャフトには 500 kN・m を超える曲げモーメントと両側で 200 ～ 500 kN のベルト張力が加わる可能性があります。標準直径よりも小さいシャフト、または湿潤条件下でベルトの滑りを許容する遅れのある選択は、直接コンベアの停止につながり、生産損失として 1 時間あたり数千ドルのコストがかかります。しかし、コンベアプーリーは、実際のシャフト応力を計算したり、ベアリングシートでのたわみを検証したり、ラギングタイプを実際の動作条件に適合させたりすることなく、ベルト幅のみによって日常的に指定されています。

このガイドでは、コンベヤープーリーの選択と仕様のための完全なエンジニアリングフレームワークを提供します。プーリーのタイプとその機能、面の長さからラギングタイプまでの 9 段階の選択プロセス、曲げとねじれを組み合わせたシャフト設計方法論、クラウンプロファイルの選択、仕様不足または不正確なラギングから生じる故障モードをカバーします。このガイドは、重量物運搬システム用の新しいプーリーまたは交換用プーリーを指定する必要があるコンベア エンジニア、メンテナンス エンジニア、調達管理者を対象に書かれています。

パート 1: コンベヤプーリの種類と機能

ベルト コンベヤ システムでは、複数のタイプのプーリが使用され、それぞれが特定の機能用に設計され、異なる荷重条件にさらされます。各位置に正しいプーリー タイプを指定することが、プーリー選択の最初のステップです。

1.1 ドライブ（ヘッド）プーリー

駆動プーリーは、コンベヤの主要な動力伝達コンポーネントです。これはコンベヤの排出端 (ヘッド) に位置し、シャフトカップリングを介してコンベヤのギアボックスとモーターによって駆動されます。ドライブプーリー:

• プーリー面（またはラギング）とベルトとの摩擦により駆動トルクをベルトに伝達します。

• システム内で最も高いベルト張力、つまりタイトサイド張力 (

  

  ) と弛み側の張力 (

  

  ) 両方が同時にドライブプーリーシャフトに作用します

• ラギングとベルトの間の摩擦係数が不十分な場合、プーリーでベルト滑りが発生しやすくなりますか?

駆動プーリーには常に遅れが生じます。裸の鋼製プーリーでは、必要な駆動力を滑りなく伝達するには摩擦係数 (μ ≈ 0.35 ドライ、≈ 0.05 ウェット) が不十分です。ゴムラギングはμを0.40～0.45（ドライ）および0.35（ウェット）に上昇させます。セラミックラギングはμを0.45～0.50（ドライ）および0.40～0.45（ウェット）に上昇させます。

1.2 テールプーリー

テールプーリーはコンベアの積載端にあります。ベルトの方向を戻り走行から搬送走行に戻します。テールプーリー:

• ドライブプーリーよりも低いベルト張力を保持します（通常は緩み側の張力のみ）

  

  ＋巻き取り張力）

• 戻り走行後にベルトが最初に接触するプーリーです。テールプーリー面に物質が蓄積すると、ベルトのミストラッキングやベルトの不均一な摩耗が発生します。

• 物質の蓄積を防ぐためにラグ（普通のゴム）を付けることができます。ウィングタイプのテールプーリーは、粘着性のある材料を使用する用途でのセルフクリーニングに使用されます。

1.3 テークアッププーリー

巻取りプーリーは、制御された張力を提供することにより、コンベア システム全体で正しいベルト張力を維持します。これは通常、コンベアの後端近くに配置され、ベルトが伸びるにつれてプーリーが軸方向に移動できるようにするスライドまたは重力巻き取りフレームに取り付けられます。

巻き取り張力は次のことを可能にするのに十分でなければなりません。

• 最悪の始動および負荷条件下でのドライブプーリーでのベルトの滑りを防止します。

• 搬送アイドラー間のベルトのたるみを許容値 (通常はアイドラー間隔の 1.5 ～ 2.0%) に制限します。

• アイドラーを持ち上げることなく垂直曲線を通過できるように、ベルトに十分な張力を与えます。

1.4 スナッブプーリー

スナブプーリーはドライブプーリーの近くに配置されており、ドライブプーリーへのベルトの巻き付き角度を大きくします。巻き角を増加させると、ベルトの張力を増加させることなく、伝達可能な最大摩擦力 (したがって最大駆動力) が直接増加します。

巻き角と最大張力比の関係は、オイラー・アイテルワインの式で求められます。

どこ：

= タイト側張力 (N)

=弛み側張力(N)

= ラギングとベルトの間の摩擦係数

= ドライブプーリーへのベルト巻き付け角度 (ラジアン)

= オイラー数 (2.718)

例: ゴムラギング (μ = 0.40) および 180° ラップ (π ラジアン) の場合:

スナブプーリーを追加してラップを 220° (3.84 ラジアン) に増加します。

この張力比の 32% の増加は、コンベアが同じ緩み側張力で 32% 多くの駆動力を伝達できること、または 24% 少ない巻き取り張力で同じ駆動力を維持できることを意味します。

1.5 ベンドプーリー

ベンド プーリーは、中間点 (通常は垂直曲線の底部またはコンベアの移送点) でベルト パスの方向を変更します。それらはベルト張力負荷のみを運び (駆動トルクはありません)、通常は遅れがありません。ベンド プーリーは、曲げ位置でのベルトの張力と曲げ角度によって指定されます。シャフトは、曲げ角度で作用する 2 つのベルトの張力からの合力に合わせて設計する必要があります。

パート 2: 9 段階のプーリー選択プロセス

ステップ 1: 顔の長さを決定する

通常の動作 (ミストラッキングを含む) 中にベルトがプーリーのエンドディスクに接触しないように、プーリーの面の長さはベルトよりも広くなければなりません。標準ルールは次のとおりです。

ベルト幅が 1,200mm を超える場合は、片側 75mm (合計 150mm) を追加します。ベルトのトラッキングが不十分または横方向の力が大きいコンベヤ (曲線コンベヤ、高速コンベヤ) の場合は、片側あたり 100 mm を追加します。

標準的な顔の長さのガイドライン:

ステップ 2: ベルトの張力を決定する

ベルトの張力は、プーリー シャフトの設計にとって最も重要な入力です。プーリーシャフトに作用するベルト張力は次のとおりです。

タイトサイドテンション（

): ドライブプーリーの高張力側のベルトの張力。実効張力（駆動力）と弛み側張力の和です。

弛み側張力（

): ドライブプーリーの低張力側のベルトの張力。これは巻き取りシステムによって決定され、滑りを防ぐのに十分でなければなりません。

有効張力 (

): プーリーによって伝達される正味駆動力:

有効張力はコンベヤの抵抗力から計算されます。

どこ：

= 人工摩擦係数 (よくメンテナンスされたコンベヤの場合は 0.017 ～ 0.025、通常は 0.020)

= コンベア長さ (m)

= 9.81 m/s⊃2;

= 単位長さあたりのベルト質量 (kg/m)

= 単位長さあたりの材料の質量 (kg/m) =

= アイドラの単位長さ当たりの回転質量 (kg/m)

= コンベヤーのリフト高さ (m) — 傾斜したコンベヤーの場合は正の値

ステップ 3: プーリーの直径を決定する

最小プーリー直径は、次の 2 つの要件によって決まります。

ベルトの曲げ疲労: ベルトがプーリーに巻き付くと、ベルトのカーカスが曲がります。小径のプーリー上で繰り返し曲げると、ベルトのカーカスが疲労します。ベルトの疲労を避けるための最小プーリー直径は、ベ​​ルトの構造と張力定格 (通常は PIW (ベルト幅 1 インチあたりのポンド数) で表されます) に基づいてベルト メーカーによって指定されます。

シャフトのたわみ: プーリーの直径が大きくなると、ベルトの接触点とベアリング中心の間の距離が増加し、シャフトにかかる曲げモーメントが増加します。ただし、プーリーの直径が大きくなると、シャフトの内径も大きくなり、シャフトの直径を大きくすることができ、モーメントの増加を十分に補うことができます。

CEMA 最小プーリー直径ガイドライン:

非常に高い張力定格 (> 1,000 PIW) のスチールコード ベルト (ST ベルト) の場合、プーリー直径は 48' ～ 60' (1,200 ～ 1,500 mm) が一般的です。

ステップ 4: ハブ接続スタイルを決定する

ハブはプーリーエンドディスクをシャフトに接続し、駆動トルクを伝達します。ハブ接続スタイルには次のものがあります。

• キー付きボア (ストレートまたはテーパー): 最も単純で最も一般的なもの。キーはシャフトとハブの間でトルクを伝達します。中程度のトルクに適しています。キー溝に応力が集中すると軸の疲労強度が低下します。

• しまりばめ（圧入）： ハブはしまりばめでシャフトに圧入されます。摩擦によりトルクが伝達されます。キー溝の応力集中がないため、高疲労用途に最適です。

• テーパーロック / QD ブッシュ: 分割テーパーブッシュがボルトによってシャフトに締め付けられ、高摩擦のしまりばめが形成されます。機器をプレスすることなく簡単に取り付けおよび取り外しができるため、現場での交換に適しています。

• キーレス ロッキング アセンブリ (シュリンク ディスク): 油圧式または機械式ロッキング デバイスにより、ハブとシャフトの間に非常に高い締り嵌めが形成されます。最高のトルク (高張力コンベヤの大型駆動プーリー) に使用されます。

ステップ 5: プーリー構成を決定する

プーリーのシェル構成には次のものが含まれます。

• ドラムプーリー (標準): エンドディスクとハブに溶接された円筒形のスチールシェル。すべてのタイプのプーリーに最も一般的な構成。

• ウィングプーリー: 連続シェルのないオープンウィング構造 - ベルトが一連のスチールウィングに接触します。自動洗浄 - 材料が翼の間の隙間から落ちます。粘着性のある材料や湿った材料を扱う用途のテールプーリーおよびリターンプーリーに使用されます。

• スパイラルドラムプーリー: ドラムプーリーに螺旋状に巻き付けられた一対の鋼棒。スパイラル動作により、回転中に材料がコンベアの側面に排出され、ウイングプーリーによるベルトの振動を発生させずに洗浄動作を実現します。

ステップ 6: クラウンのプロファイルを決定する

プーリー面のクラウン (またはキャンバー) とは、エッジに比べて面の中心の直径がわずかに大きくなったものです。リューズはベルトをプーリーの中心に置くのに役立ち、ベルトのミストラッキングを防ぎます。クラウンのスタイルは次のとおりです。

• フラットフェイス (クラウンなし): 幅広ベルト (> 1,200 mm) およびスチールコードベルトに使用されます。ベルトは硬すぎてクラウン付きフェイスに適合せず、クラウンがあると幅全体でベルトの張力が不均一になります。

• 台形クラウン: 中央部分が平らで、エッジが先細になっています。中量コンベヤの最も一般的なクラウン形式です。

• ラジアス クラウン (フル クラウン): 端から中心までの連続した曲線。最もスムーズなベルト トラッキングを実現し、高速コンベアや正確なベルトのセンタリングが必要な用途に適しています。

クラウンの高さのガイドライン:

ステップ 7: 遅れのタイプを決定する

ラギングは、プーリーとベルトの間の摩擦係数を高め、プーリーシェルを摩耗から保護し、ベルトのトラッキングを改善するためにプーリーの表面に適用されるカバーです。ラギングの選択は、プーリーの仕様において最も重要な決定事項の 1 つです。

(遅延選択の完全なガイダンスについては、パート 3 を参照してください。)

ステップ 8: シャフトの材質と直径を決定する

シャフトの設計は、プーリーの仕様において最も重要な工学計算です。シャフトは、曲げ（ベルトの張力による）とねじれ（駆動プーリーの駆動トルクによる）の複合効果を考慮して設計する必要があります。

(完全なシャフト設計方法については、パート 4 を参照してください。)

ステップ 9: パフォーマンス要件を確認する

最終的な検証チェックには次のものが含まれます。

• ベルト張力とプーリー重量を組み合わせた場合のシェル応力

• 軸受の選択と動作速度および負荷における L10 寿命

• 動的バランス要件 (標準コンベヤの場合は ISO 1940/1 グレード G6.3、ベルト速度 > 5 m/s の高速コンベヤの場合は G2.5)

• 動作環境の防食要件

パート 3: 遅延選択 — 表面をアプリケーションに適合させる

3.1 遅れが問題となる理由

ドライブプーリーがベルトに伝達できる摩擦力は次のとおりです。

この力は有効張力と等しいかそれを超える必要があります

コンベアを駆動するために必要です。摩擦係数の場合

温度が低すぎると (例: 濡れた状態のむき出しのスチールプーリー)、ベルトがプーリー上で滑ります。これにより、ベルトとプーリー面の両方が急速に摩耗し、過熱し、ベルトが損傷する可能性があります。

3.2 遅れの種類とパフォーマンス

無地のゴム製ラギング:

• 材質：天然ゴムまたはSBR（スチレンブタジエンゴム）、ショアA硬度60～70

• 厚さ：6～25mm（用途に応じて）

• 摩擦係数: μ = 0.40 ～ 0.45 (ドライ)。 μ = 0.30 ～ 0.35 (ウェット)

• 用途: 乾燥状態から適度に湿った状態の標準ドライブプーリー。テールプーリーとベンドプーリー

• 利点: 低コスト、交換が容易、優れた衝撃吸収性

• 制限事項: 継続的に湿った状態では摩擦が不十分です。素材のキャリーバックによる磨耗の可能性があります

溝付きゴムラギング:

• 表面にダイヤモンドまたはヘリンボーンの溝が刻まれたプレーンラバー

• 溝がベルトとプーリーの接触ゾーンから水を逃がし、湿った状態でもより高い有効摩擦係数を維持します。

• 摩擦係数: μ = 0.35 ～ 0.40 (湿潤時) — 湿潤状態では普通のゴムよりも大幅に優れています

• 屋外コンベアまたは湿式プロセス環境（石炭洗浄場、鉱物処理工場）の駆動プーリーの標準仕様

• 溝パターン: ダイヤモンド溝が最も一般的です。ヘリンボーン状の溝により、より優れた自浄作用が得られます。

セラミックラギング:

• 酸化アルミニウム (Al₂O₃) セラミック タイル (通常は純度 92 ～ 96%)、ゴム製の裏地に成形されています。

• セラミック タイルの表面は非常に高い摩擦係数を提供します: μ = 0.45 ～ 0.50 (乾燥)。 μ = 0.40 ～ 0.45 (ウェット)

• セラミック タイルは非常に硬く (モース硬度 9)、耐摩耗性に優れています。セラミック ラギングは、摩耗条件下でゴム ラギングよりも 3 ～ 5 倍長く持続します。

• 用途: 高張力コンベヤーの駆動プーリー、濡れた泥だらけの環境 (鉄鉱石、石炭、鉱物砂)、材料のキャリーバックが多いコンベヤー

• 制限: ゴムよりもコストが高くなります。プーリーに激しい衝撃荷重がかかると、セラミックタイルが割れる可能性があります。頻繁に反転するコンベヤには推奨されません

ポリウレタンラギング:

• キャストまたは成型ポリウレタン、ショア A 硬度 80 ～ 95

• 優れた耐摩耗性 — 天然ゴムよりも 3 ～ 4 倍優れています

• 良好な摩擦係数: 配合に応じてμ = 0.35 ～ 0.45

• 用途: 摩耗環境におけるテールプーリーおよびベンドプーリー。耐摩耗性が主な要件となるドライブプーリー

• 利点: 摩耗条件下での耐用年数が非常に長い。プーリーシェルの所定の位置にキャスト可能

溶接ラギング (ハードフェーシング):

• プーリーシェルに直接硬化溶接された炭化クロムまたは炭化タングステン

• 非常に高い耐摩耗性 - 最も摩耗性の高い環境 (鉄鉱石、硬岩、研磨性の鉱物砂) で使用されます。

• ゴム製の裏地がないため、衝撃吸収性がありません。

• ドライブプーリーには適していません - 硬い表面はベルトとの十分な摩擦を提供しません

3.3 遅行選択行列

パート 4: シャフト設計 — 重要なエンジニアリング計算

4.1 プーリーシャフトに作用する力

プーリー シャフトには、次の 3 つの負荷が同時にかかります。

1. ベルト張力による曲げモーメント:

2 つのベルトの張力 (

そして

) ベルト接触点のプーリーに作用します。それらの合力はプーリーの中心でシャフトに作用します。

巻き角180°のドライブプーリーの場合（

):

重要な部分 (通常はハブまたはベアリングシート) での曲げモーメントは次のとおりです。

どこ

はベアリングの中心距離であり、

プーリの面の長さです。

2. 駆動トルクによるねじりモーメント (ドライブプーリーのみ):

どこ

は有効張力であり、

プーリーの直径です。

3. 軸自重（大型プーリの場合）：

大型プーリー (直径 > 800mm、面長 > 1,500mm) の場合、プーリーの自重により重大な曲げ成分が追加され、これをシャフト設計に含める必要があります。

4.2 シャフト材質の選択

コンベヤプーリーに最も一般的に使用されるシャフトの材質は次の 3 つです。

上記の許容応力には疲労安全率がすでに組み込まれています。業界標準では、動的影響を考慮して追加の負荷係数が適用されます。

• 負荷率

  

  = 1.5 ～ 1.75 (曲げモーメントに適用)

• トルク係数

  

  = 1.25 ～ 1.40 (ねじりモーメントに適用)

4.3 シャフト径の計算

シャフトは 3 つの独立した基準を満たす必要があり、結果として得られる最大直径によって次のことが決まります。

基準 1 — ねじりベースの直径 (ゲストの公式):

どこ

は許容せん断応力 (MPa)、

は等価ねじり（N・m）です。

基準 2 — 曲げベースの直径 (ランキン式):

どこ

は許容曲げ応力(MPa)、

は等価曲げモーメントです。

基準 3 — たわみに基づく直径:

ベアリングシートでのシャフトのたわみは許容限度を超えてはなりません。業界標準の最大許容たわみは、ベアリング シートで 0.0015 ～ 0.0017 ラジアン (約 5 ～ 6 分弧) です。

どこ：

= ベルトの正味合成張力 (kN)

= ベアリング中心からハブ中心までの距離 (mm)

= ハブ間隔 (mm)

= 鋼のヤング率 = 206,000 MPa

= 許容偏向 (ラジアン) = 0.0015 ～ 0.0017

最終的なシャフト直径は次の中で最大です。

,

、 そして

は、標準シャフトサイズの次の四捨五入となります。

4.4 実施例: ドライブプーリーシャフトの設計

与えられる:

• ベルト幅：1,200mm → 面長：1,400mm

• ベルトの張力:

  

  = 180 kN、

  

  = 60kN

• 有効張力:

  

  = 120kN

• プーリー径：630mm

• ラップ角度: 200° (3.49 rad)

• シャフト材質：EN19（σ=83MPa、τ=83MPa）

• ベアリング中心: 1,800mm;ハブ間隔：1,400mm

= (1,800 − 1,400)/2 = 200mm

• 負荷率

  

  = 1.5;トルク係数

  

  = 1.25

ステップ 1: ベルト張力の調整

ステップ 2: 曲げモーメント

ステップ 3: ねじりモーメント

ステップ 4: 等価曲げモーメント

ステップ 5: 曲げベースの直径

ステップ 6: たわみに基づく直径

決定基準: 曲げベースの直径 = 226mm → 標準シャフト直径を選択: 240mm (EN19)

この例は、高張力ドライブ プーリーの場合、通常、たわみではなく曲げモーメントがシャフト直径を支配することを示しています。

パート 5: シェルとエンドディスクの設計

5.1 シェル（リム）応力

プーリーシェルには次のような処理が施されます。

• フープ応力 プーリーに巻き付くベルト張力によって生じる内圧による

• 曲げ応力 シェルの長さに沿って分布するベルト張力荷重による

• 溶接応力- ドラムプーリーで最も一般的な故障箇所 ディスクとシェルの端部の溶接部の

シェル内の最大フープ応力は次のとおりです。

どこ

シェルの壁の厚さ (mm) です。

EN8 鋼のシェル (降伏強度 430 MPa) の場合、安全係数 3 での許容フープ応力は約 143 MPa です。これにより、特定のベルト張力とプーリー直径に対する最小シェル壁厚が設定されます。

5.2 エンドディスクの設計

エンドディスクはベルトの荷重をシェルからハブとシャフトに伝達します。エンドディスクの破損 (通常、ハブ溶接部またはシェル溶接部での亀裂) は、ドラムプーリーの最も一般的な構造破損モードです。

プロファイルエンドディスク (ディスクにハブが一体化された固体鋼板から機械加工) は、溶接ハブプーリーの主な故障点であるハブとディスクの溶接を排除します。プロファイルエンドディスクは、高張力プーリー (実効張力 > 300 kN) および信頼性が重要な鉱山用プーリーに標準装備されています。

パート 6: コンベヤープーリーの故障モード分析

6.1 ドライブプーリーのベルト滑り

外観: 始動時またはピーク負荷時にベルトが駆動プーリー上でスリップします。ゴムのラギングは急速に摩耗します。ベルト表面に焼け跡がございます。

根本原因:

• 不十分な巻き角度 — ベルトの巻き角度が 180° 未満では、摩擦力が不十分です

• 不適切なラギング - 濡れた状態で剥き出しのスチールまたは摩耗したゴムのラギング

• 巻取張力が不十分 —

  

  オイラー・エイテルヴァイン方程式の下で滑りを防ぐには低すぎる

• 過負荷のコンベヤー - 効果的な張力

  

  伝達可能な最大摩擦力を超えています

是正措置:

• スナブプーリーを追加して巻き角を 200 ～ 220° に増加します

• 湿った状態では溝付きゴムまたはセラミックラギングに交換してください

• 巻取張力を上げます (巻取システムが正しく機能していることを確認します)

• コンベヤーが過負荷になっていないことを確認します - 実際のトン数を設計能力と比較して確認します

6.2 シャフトの破損

外観: プーリー シャフトの完全な破損 (通常はハブまたはベアリング シートで)。致命的な故障 - プーリーが落下し、ベルトが破損します。

根本原因:

• シャフトのサイズが小さい: シャフト直径が実際のベルト張力に対して不十分です。実際のシャフト応力を計算せずにベルト幅だけで指定される交換用プーリーで最も一般的な原因です。

• キー溝の応力集中: キー溝は応力集中を引き起こし、シャフトの実効疲労強度を 30 ～ 50% 低下させます。キー溝のあるシャフトは、滑らかなシャフトよりも低い許容応力を使用する必要があります。

• 腐食疲労: シャフト表面の腐食孔食により、より低い応力レベルで疲労亀裂が発生します。

是正措置:

• 3基準法（ねじり、曲げ、たわみ）を使用してシャフト径を再計算します。

• 高張力用途には EN19 または 42CrMo シャフト材質を指定してください

• キー溝の応力集中を排除するには、キー付きボアの代わりにしまりばめまたはキーレス ロッキング アセンブリを使用します。

• 湿潤環境におけるシャフト表面に防食処理（亜鉛メッキ、エポキシコーティング）を施す

6.3 エンドディスク溶接部の亀裂

外観： エンドディスクとシェルの間、またはハブとエンドディスクの間の溶接部にクラックが発生。ベアリング ハウジングからのオイルまたはグリースの漏れは、シャフトのたわみによってベアリング シールが損傷していることを示しています。

根本原因:

• 高負荷時の溶接ハブ設計: ハブとディスクの溶接は疲労を起こしやすい応力集中であるため、高張力用途には不十分です

• 共振: プーリーはその固有振動数またはそれに近い振動数で動作し、溶接部で動的負荷が増幅されます。

• 不適切な溶接手順: 不十分な溶接溶け込みまたは不適切な予熱により、繰り返し荷重がかかると亀裂が生じる弱い溶接が作成されます。

是正措置:

• 有効張力 > 200 kN のプーリー用のプロファイルエンドディスク構造 (ディスクに機械加工されたハブ、ハブ溶接なし) を指定します。

• プーリーの動作速度がプーリーの固有振動数に近くないことを確認します。

• すべての構造溶接に対して予熱および溶接後の熱処理を行う完全溶け込み溶接を指定します。

6.4 遅れ剥離

外観: ゴムまたはセラミックのラギングがプーリーのシェルからいくつかの部分に分離されます。剥き出しの鋼殻が露出。ベルトの滑りが始まります。

根本原因:

• 不十分な表面処理: プーリー シェルが適切にグリット ブラスト処理されておらず、塗布を遅らせる前に下塗りされていなかったため、ベルトの牽引によるせん断応力によって接着剤の接着が失敗しました。

• 材料のキャリーバック: ベルトとラギングの間に材料が閉じ込められると、ラギングが徐々に持ち上がるくさび力が発生します。

• 熱サイクル: 屋外のコンベアでは、熱膨張と収縮のサイクルにより、ラギングとシェルの間の接着結合が疲労します。

是正措置:

• 高張力ドライブプーリーには、冷間接着ラギングの代わりに熱加硫ラギング (熱と圧力の下で接着) を指定します。加硫ラギングは 3 ～ 5 倍優れた接着強度を持っています。

• ラギング塗布の直前に、シェル表面が Sa 2.5 (白色金属に近い) までグリットブラストされていることを確認してください。

• ベルトクリーナーを取り付けて、駆動プーリーへの材料の持ち戻りを軽減します

6.5 ベアリングの故障

外観: プーリーベアリングハウジングからの騒音と振動。ベアリングの温度上昇。最終的な発作。

根本原因:

• 過剰なシャフトのたわみ: シャフトのたわみが許容限度 (0.0015 ～ 0.0017 rad) を超えると、ベアリングにミスアライメント荷重が発生し、ベアリングの寿命が大幅に低下します。

• 汚染の侵入: 塵や湿気がベアリングシールを迂回し、グリースを汚染します。

• 不十分な軸受サイズ: 軸受の動定格荷重が実際のシャフト荷重および必要な L10 寿命に対して不十分です

是正措置:

• ベアリング シートでのシャフトのたわみが 0.0015 ～ 0.0017 ラジアンを超えていないことを確認します。実際のベルト張力を使用して再計算します。

• 埃っぽい環境や湿気の多い環境向けにベアリング ハウジングのシールをアップグレードする

• ベアリング L10 の寿命計算にすべての荷重 (ベルト張力による半径方向 + 位置ずれによる軸方向) が含まれていることを確認します。

よくある質問

Q1: ドライブプーリーとしてゴムラギングとセラミックラギングのどちらを選択すればよいですか?

乾燥状態から中程度の湿潤状態までの標準的な用途には、ゴム製ラギング (溝付き) を使用します。コストが低く、交換も簡単です。次の場合には、セラミック ラギングを指定してください。 (1) コンベヤーが濡れた状態または泥だらけの状態で連続的に動作する (石炭洗浄、鉱物処理)。 (2) ベルトの張力が高く、滑りの危険性が大きい。 (3) 材料のキャリーバックが激しく、ゴムの遅れが急速に摩耗します。セラミック ラギングでは、湿潤状態で μ = 0.40 ～ 0.45 ですが、溝付きゴムでは μ = 0.30 ～ 0.35 です。この差が、信頼性の高い動作と慢性的なベルトの滑りとの間のマージンとなる可能性があります。

Q2: 重荷重用鉱山コンベア駆動プーリーの正しいシャフト材質は何ですか?

実効張力が 150 kN を超える鉱山用ドライブ プーリーの場合は、EN19 (709M40) または 42CrMo 合金鋼シャフト材料を指定してください。 EN19 の許容曲げ応力は 83 MPa で、これは EN3 軟鋼の 43 MPa のほぼ 2 倍であり、同じ荷重に対してより小さなシャフト直径を可能にするか、同じ直径に対してはるかに高い安全マージンを提供します。高張力鉱山用プーリーでは、キー付き穴ではなく、常にキーレス ロック アセンブリ (シュリンク ディスク) を使用してください。キー溝の応力集中により、有効疲労強度が 30 ～ 50% 低下します。

Q3: コンベヤプーリーの最小軸径はどのように計算すればよいですか?

3 つの直径を計算し、最大のものを選択します。(1) 有効張力とプーリー直径を使用したゲスト公式を使用したねじりベースの直径。 (2) 等価曲げモーメント（荷重係数を含む）を使用したランキン式を使用した曲げベースの直径

= 1.5 ～ 1.75 およびトルク係数

= 1.25–1.40); (3) たわみベースの直径により、ベアリング シートでのシャフトのたわみが 0.0015 ～ 0.0017 ラジアンを超えないようにします。高張力ドライブプーリーの場合、通常は曲げに基づく直径が決まります。

Q4: ドライブプーリーのベルト滑りの原因と修正方法を教えてください。

ベルトの滑りは、実効張力 (必要な駆動力) がプーリーが伝達できる最大摩擦力を超えると発生します。

。修正オプションを優先順に示します。 (1) スナブ プーリーを追加してラップ角度を増加します (最も効果的)。 （２）ラギングを平ゴムから溝付きゴムまたはセラミックにアップグレードする（μを増加させる）。 (3) 巻取り張力を上げる（増加する）

）。根本原因に対処せずに、単にテークアップ張力を増加させることは避けてください。過剰なテークアップ張力は、シャフトの曲げ荷重を増大させ、ベアリングの寿命を縮めます。

Q5: コンベアプーリーラギングはどれくらいの頻度で交換する必要がありますか?

ゴム製ラギングは、摩耗によりラギングの厚さが元の 50% に減少したときに交換する必要があります (通常、標準的な使用の場合は 3 ～ 5 年、研磨用途の場合は 1 ～ 2 年)。セラミック ラギングは、セラミック タイルの 10 ～ 15% 以上に亀裂が入ったり欠けたりした場合に交換する必要があります。タイルが欠けているプーリーは、ベルトの負荷が不均一になり、ベルトのミストラッキングが発生します。層間剥離、ひび割れ、磨耗がないか四半期ごとにラギングを検査します。層間剥離が早期に検出された場合は、再接着することで修復できることがよくあります。シェルまで層間剥離が進行した場合は、完全に再ラギングする必要があります。

Q6: テークアッププーリーとベンドプーリーの違いは何ですか?

巻き取りプーリーは、巻き取りフレーム内で軸方向に移動する (重力またはネジ巻き取り) ことによってベルトの張力を維持するように特別に設計されています。巻き取り力と両側のベルト張力を合わせて設計する必要があります。ベンド プーリーは、固定位置でベルト パスの方向を変えるだけで、移動せず、張力も与えません。ベンドプーリーは、ベンド角度での 2 つのベルト張力の合力のみを伝達し、通常は遅れが生じません。巻き取りプーリーには、プーリー面に物質が蓄積するのを防ぐために、ラグ（普通のゴム）が付いている場合があります。

Yile Machinery: カスタム設計のコンベヤプーリー

Yile Machinery は、鉱業、セメント、鉄鋼、発電におけるバルクマテリアルハンドリング用途向けのカスタムコンベヤプーリーを設計および製造しています。当社のプーリーは、標準カタログからベルト幅だけで選択されたものではなく、各用途の実際のベルト張力と動作条件に合わせて設計されています。

当社のコンベヤプーリーの製造能力:

• プーリーの種類: ドライブ/ヘッドプーリー、テールプーリー、テークアッププーリー、スナブプーリー、ベンドプーリー、ウィングプーリー、スパイラルドラムプーリー

• ベルト幅： 500mm～2,400mm。リクエストに応じてカスタム幅

• プーリー直径: 300mm ～ 1,500mm。 2,000mmまでのエンジニアドクラスプーリー

• シェル材質: 構造用鋼 (Q345B / A572 Gr.50)。鉱山用重壁建設

• シャフト材質: EN8 (080M40) 標準デューティ; EN19 (709M40) / 42CrMo ヘビーデューティーおよび鉱山デューティー

• ハブ接続: キー付きボア。テーパーロック/QDブッシュ。キーレス ロッキング アセンブリ (シュリンク ディスク)

• ラギング: 熱加硫ゴム (平板および溝付き)。セラミックタイル;ポリウレタン;現場交換用に冷間圧着

• エンドディスク構造: 標準溶接ハブ。高張力用途向けのプロファイルエンドディスク (ディスクに機械加工されたハブ)

• エンジニアリング文書: シャフト応力計算レポート。ベアリング L10 寿命の計算;たわみの検証。ダイナミックバランス証明書 (ISO 1940/1)

関連製品と技術リソース:

• カスタマイズされたコンベヤードライブドラムベルトプーリー — 完全な仕様を記載した製品ページ

• コンベヤ アイドラ ローラ選択ガイド — CEMA シリーズ、アイドラ ローラの定格荷重、およびベアリング寿命

• 産業用ヘリカルおよびベベルヘリカル ギアボックス選択ガイド — コンベヤ駆動ギアボックスの選択とサービスファクターの方法論

• クレーンおよびホイストドライブ用ドラムカップリング — コンベアヘッドプーリーシャフト用ドライブカップリング

• 粉砕機用の鍛造鋼シャフトと鋳鋼シャフト — シャフトの材質と鍛造プロセスのリファレンス

• カスタム鍛造品 — シャフト、ギア ブランク、リング鍛造品 — 鍛造プーリー シャフトおよびハブ

• 鉱業およびセメント産業ソリューション — 鉱業およびセメント工場のコンベヤー向けの完全なコンポーネント供給

• 鉄鋼および金属処理ソリューション — 製鉄所のマテリアルハンドリング用のコンベヤコンポーネント

見積もりを受け取るには、次の情報を提供してください。

• ✅ プーリータイプ (ドライブ/テール/テイクアップ/スナブ/ベンド)

• ✅ ベルト幅 (mm) とベルト速度 (m/s)

• ✅ ベルトの張力:

  

  そして

  

  (kN)、またはコンベア容量と計算用長さ

• ✅ 必要なプーリーの直径と面の長さ (またはベルト張力定格 PIW)

• ✅ ラギングタイプが必要（ゴム / 溝付きゴム / セラミック / ポリウレタン）

• ✅ シャフトの材質とハブの接続形式

• ✅ 環境条件 (湿った/ほこりの多い/腐食性/温度範囲)

• ✅ 数量と納期

• ✅ 置き換え用の既存のプーリー図面または銘板データ

電子メール: sales@yilemachinery.com

見積依頼を送信します: www.yilemachinery.com/contactus.html

すべての技術的な問い合わせには 24 時間以内に返答されます。シャフト応力計算レポートは、エンジニアリングプーリーの注文ごとに提供されます。

関連する技術リソース

• コンベヤアイドラーローラーの選択: CEMA シリーズ、定格荷重およびベアリング寿命ガイド

• 産業用ヘリカルおよびベベルヘリカルギアボックス選択ガイド

• クレーンおよびホイスト用ドラムカップリング: トルク定格および選択ガイド

• ワイヤーロープシーブ：溝設計とD/d比ガイド

• 圧延機ロール：ワークロール&バックアップロール材質選択ガイド

• 粉砕機用の鍛造鋼シャフトと鋳鋼シャフト

• カスタム鍛造品 — ギアブランク、リング鍛造品、シャフト

• 鉱業およびセメント産業のソリューション