Selectarea scripetelui transportor: proiectarea arborelui, tensiunea curelei, întârzierea și ghidul modului de defecțiune

Un scripete transportor nu este o componentă de marfă. Într-un sistem de manipulare a materialelor în vrac care mișcă 3.000 de tone pe oră de minereu de fier sau cărbune, scripetele de antrenare transmite sute de kilowați de putere printr-un arbore care poate fi supus unor momente de încovoiere combinate care depășesc 500 kN·m și tensiuni ale curelei de 200–500 kN pe fiecare parte. Un arbore care este subdimensionat de un diametru standard - sau o selecție întârziată care permite alunecarea benzii în condiții umede - se traduce direct într-o oprire a transportorului care costă mii de dolari pe oră în pierderea producției. Cu toate acestea, scripetele transportoare sunt specificate în mod obișnuit numai în funcție de lățimea benzii, fără a calcula tensiunile reale ale arborelui, fără a verifica deformarea la locurile lagărelor și fără a potrivi tipul de întindere la condițiile reale de funcționare.

Acest ghid oferă cadrul complet de inginerie pentru selectarea și specificarea scripetelor transportoare - care acoperă tipurile de scripete și funcțiile acestora, procesul de selecție în nouă pași de la lungimea feței până la tipul de întindere, metodologia de proiectare a arborelui pentru îndoire și torsiune combinată, selecția profilului coroanei și modurile de defecțiune care rezultă din specificații insuficiente sau întârzieri incorecte. Este scris pentru inginerii transportoare, inginerii de întreținere și managerii de achiziții care trebuie să specifice scripete noi sau de schimb pentru sistemele grele de manipulare a materialelor în vrac.

Partea 1: Tipuri și funcții de scripete transportor

Un sistem de transport cu bandă folosește mai multe tipuri de scripete, fiecare proiectat pentru o funcție specifică și supus unor condiții de încărcare diferite. Specificarea tipului corect de scripete pentru fiecare poziție este primul pas în selectarea scripetelui.

1.1 Scripete de antrenare (cap).

Roata de antrenare este componenta principală de transmisie a puterii a transportorului. Acesta este situat la capătul de descărcare (capul) al transportorului și este antrenat de cutia de viteze a transportorului și de motor printr-un cuplaj de arbore. Rola de antrenare:

• Transmite cuplul de antrenare curelei prin frecare între fața scripetelui (sau întindere) și curea

• Suportă cele mai mari tensiuni ale curelei din sistem — tensiunea pe partea strânsă (

  

  ) și tensiune pe partea slăbită (

  

  ) ambele acționează asupra arborelui scripetei de antrenare simultan

• Este cel mai probabil scripetele să sufere alunecarea curelei dacă coeficientul de frecare dintre întindere și curea este insuficient

Scripeții de antrenare sunt întotdeauna întârziați — scripetele goale din oțel au un coeficient de frecare insuficient (μ ≈ 0,35 uscat, ≈ 0,05 umed) pentru a transmite forța de antrenare necesară fără alunecare. Întinderea cauciucului crește μ la 0,40–0,45 (uscat) și 0,35 (umed); stratul ceramic crește μ la 0,45–0,50 (uscat) și 0,40–0,45 (umed).

1.2 Scripete de coadă

Roata de coadă este situată la capătul de încărcare al transportorului. Redirecționează cureaua de la cursa de întoarcere înapoi la cursa de transport. Scripete de coadă:

• Are tensiuni mai mici ale curelei decât scripetele de antrenare (de obicei, doar tensiunea pe partea slăbită

  

  plus tensiunea de preluare)

• Este primul scripete cu care cureaua intră în contact după rularea de întoarcere - acumularea de material pe fața scripetei de coadă cauzează alinierea greșită a curelei și uzura neuniformă a curelei

• Poate fi întârziat (cauciuc simplu) pentru a preveni acumularea de material; scripetele de tip aripă sunt folosite pentru autocurățare în aplicații cu materiale lipicioase

1.3 Scripete de preluare

Roata de preluare menține tensiunea corectă a curelei în întregul sistem de transport, oferind o forță de tensionare controlată. Acesta este situat în mod obișnuit în apropierea capătului de coadă al transportorului și este montat într-un cadru glisant sau de preluare gravitațională care permite roții să se miște axial pe măsură ce cureaua se întinde.

Tensiunea de preluare trebuie să fie suficientă pentru:

• Preveniți alunecarea curelei la scripetele de antrenare în cele mai defavorabile condiții de pornire și încărcare

• Limitați înclinarea curelei între rolele de transport la valoarea permisă (de obicei, 1,5–2,0% din distanța dintre rolele de rulare)

• Asigurați o tensiune suficientă pentru ca cureaua să poată traversa curbele verticale fără a ridica rolele

1.4 Scripete Snub

Scrietul de curățare este poziționat aproape de scripetele de antrenare pentru a crește unghiul de înfășurare a curelei în jurul scripetei de antrenare. Creșterea unghiului de înfășurare crește direct forța maximă de frecare transmisabilă (și, prin urmare, forța maximă de antrenare) fără a crește tensiunea curelei.

Relația dintre unghiul de înfășurare și raportul maxim de tensiune este dată de ecuația Euler-Eytelwein:

Unde:

= tensiune pe partea strânsă (N)

= tensiune pe partea slăbită (N)

= coeficientul de frecare între întindere și centură

= unghiul de înfășurare a curelei în jurul roții de antrenare (radiani)

= numărul lui Euler (2,718)

Exemplu: cu întindere de cauciuc (μ = 0,40) și învelire la 180° (π radiani):

Adăugarea unui scripete snub pentru a crește înfășurarea la 220° (3,84 radiani):

Această creștere cu 32% a raportului de tensiune înseamnă că transportorul poate transmite cu 32% mai multă forță de antrenare pentru aceeași tensiune pe partea slăbită - sau să mențină aceeași forță de antrenare cu 24% mai puțină tensiune de preluare.

1.5 Scripete îndoit

Scripeții de îndoire redirecționează traseul benzii în puncte intermediare - de obicei în partea de jos a unei curbe verticale sau într-un punct de transfer al transportorului. Acestea suportă doar sarcina de tensiune a curelei (fără cuplu de antrenare) și de obicei nu sunt întârziate. Scripeții de îndoire sunt specificati de tensiunea curelei la locul de îndoire și de unghiul de îndoire — arborele trebuie proiectat pentru forța rezultată din cele două tensiuni ale curelei care acționează la unghiul de îndoire.

Partea 2: Procesul de selecție a scripetelor în nouă trepte

Pasul 1: Determinați lungimea feței

Lungimea feței scripetelui trebuie să fie mai mare decât cureaua, pentru a se asigura că cureaua nu intră în contact cu discurile de la capătul scripetei în timpul funcționării normale (inclusiv greșeala). Regula standard este:

Pentru curele mai late de 1.200 mm, adăugați 75 mm pe latură (150 mm în total). Pentru transportoarele cu urmărire slabă a benzii sau forțe laterale mari (conveioare curbe, transportoare de mare viteză), adăugați 100 mm pe latură.

Instrucțiuni standard privind lungimea feței:

Pasul 2: Determinați tensiunea curelei

Tensiunea curelei este cea mai critică intrare pentru proiectarea arborelui scripetelui. Tensiunile curelei care acționează asupra arborelui scripetelui sunt:

Tensiune strânsă (

): Tensiunea curelei de pe partea de înaltă tensiune a scripetei de antrenare. Aceasta este suma tensiunii efective (forța de antrenare) și a tensiunii din partea slăbită.

Tensiune pe partea slăbită (

): Tensiunea curelei de pe partea cu tensiune scăzută a scripetei de antrenare. Aceasta este determinată de sistemul de preluare și trebuie să fie suficientă pentru a preveni alunecarea.

Tensiune eficientă (

): Forța motrice netă transmisă de scripete:

Tensiunea efectivă este calculată din forțele de rezistență ale transportorului:

Unde:

= factor de frecare artificială (0,017–0,025 pentru transportoare bine întreținute; 0,020 tipic)

= lungimea transportorului (m)

= 9,81 m/s⊃2;

= masa benzii pe unitate de lungime (kg/m)

= masa materialului pe unitatea de lungime (kg/m) =

= masa rotativă a rolelor pe unitatea de lungime (kg/m)

= înălțimea de ridicare a transportorului (m) — pozitiv pentru transportoarele înclinate

Pasul 3: Determinați diametrul scripetelui

Diametrul minim al scripetelui este guvernat de două cerințe:

Oboseala la îndoire a curelei: Pe măsură ce cureaua se înfășoară în jurul scripetei, carcasa curelei este îndoită. Îndoirea repetată asupra unui scripete de diametru mic obosește carcasa centurii. Diametrul minim al scripetelor pentru a evita oboseala curelei este specificat de producătorul curelei pe baza construcției curelei și a tensiunii nominale (exprimat de obicei ca PIW - lire sterline pe inch de lățime a curelei).

Deformarea arborelui: Un diametru mai mare al scripetei crește distanța dintre punctele de contact ale curelei și centrele lagărelor, ceea ce crește momentul încovoietor pe arbore. Cu toate acestea, un diametru mai mare al scripetei oferă, de asemenea, un alezaj mai mare al arborelui, permițând un diametru al arborelui mai mare - care compensează mai mult decât momentul crescut.

Instrucțiuni CEMA privind diametrul minim al scripetelor:

Pentru curelele cu cablu de oțel (curele ST) cu tensiuni foarte mari (> 1.000 PIW), diametrele scripetelor de 48'–60' (1.200–1.500 mm) sunt comune.

Pasul 4: Determinați stilul de conectare la hub

Butucul conectează discul de capăt al scripetei la arbore și transmite cuplul de antrenare. Stilurile de conectare la hub includ:

• Alezaj cu cheie (drept sau conic): Cel mai simplu și cel mai comun; o cheie transmite cuplul între arbore și butuc. Potrivit pentru cupluri moderate. Concentrarea tensiunii la canalul cheie reduce rezistența la oboseală a arborelui.

• Fixare prin interferență (ajustare prin presare): butucul este presat pe arbore cu o potrivire prin interferență; frecarea transmite cuplul. Fără concentrare a tensiunii în canalul cheie - preferat pentru aplicații cu oboseală ridicată.

• Bucșă cu blocare conică / QD: o bucșă conică divizată este strânsă pe arbore prin șuruburi, creând o potrivire cu frecare mare. Permite instalarea și îndepărtarea ușoară fără echipament de presare - preferat pentru înlocuirea pe teren.

• Ansamblu de blocare fără cheie (disc de contracție): Un dispozitiv de blocare hidraulic sau mecanic creează o potrivire de interferență foarte mare între butuc și arbore. Folosit pentru cele mai mari cupluri (scripeți de antrenare mari pe transportoare de înaltă tensiune).

Pasul 5: Determinați configurația scripetelui

Configurațiile carcasei scripetelor includ:

• Scripete tambur (standard): Carcasă cilindrice din oțel sudată la capătul discurilor și butuc. Cea mai comună configurație pentru toate tipurile de scripete.

• Scripete cu aripă: Construcție cu aripi deschise, fără carcasă continuă - cureaua intră în contact cu o serie de aripi de oțel. Auto-curățare - materialul cade prin golurile dintre aripi. Folosit pentru scripetele de coadă și scripetele de retur în aplicații cu materiale lipicioase sau umede.

• Scripete de tambur spiralat: O pereche de bare de oțel înfășurate elicoidal în jurul unui scripete de tambur. Acțiunea în spirală descarcă materialul pe părțile laterale ale transportorului în timpul rotației - oferă acțiune de curățare fără vibrația curelei a unui scripete cu aripă.

Pasul 6: Determinați profilul coroanei

Coroana (sau cambra) a feței unui scripete este o ușoară creștere a diametrului la centrul feței în raport cu marginile. Coroana ajută la centrarea curelei pe scripete și previne greșeala curelei. Stilurile de coroane includ:

• Față plată (fără coroană): Se folosește pentru curele largi (> 1.200 mm) și curele din snur de oțel — centura este prea rigidă pentru a se conforma unei fețe încoronate, iar o coroană ar provoca o tensiune neuniformă a centurii pe lățime.

• Coroană trapezoidală: O secțiune centrală plată cu margini conice. Cel mai obișnuit stil de coroană pentru transportoare medii.

• Coroana cu rază (coroană completă): O curbă continuă de la margine la centru. Oferă cea mai lină urmărire a benzii și este preferată pentru transportoarele de mare viteză și aplicațiile care necesită centrare precisă a benzii.

Indicații privind înălțimea coroanei:

Pasul 7: Determinați tipul de întârziere

Lagging este acoperirea aplicată pe fața scripetelui pentru a crește coeficientul de frecare dintre scripete și curea, pentru a proteja carcasa scripetelui de uzură și pentru a îmbunătăți urmărirea curelei. Selectarea întârzierilor este una dintre cele mai importante decizii în specificarea scripetelor.

(Consultați Partea 3 pentru ghiduri complete de selecție a întârzierilor.)

Pasul 8: Determinați materialul și diametrul arborelui

Proiectarea arborelui este cel mai critic calcul de inginerie în specificația scripetelui. Arborele trebuie proiectat pentru efectul combinat de îndoire (din tensiunea curelei) și torsiune (din cauza cuplului de antrenare la scripetele de antrenare).

(Consultați Partea 4 pentru metodologia completă de proiectare a arborelui.)

Pasul 9: Verificați cerințele de performanță

Verificările finale includ:

• Tensiunea carcasei sub tensiunea combinată a curelei și greutatea scripetelui

• Selectarea rulmentului și durata de viață L10 la viteza de funcționare și sarcină

• Cerințe de echilibru dinamic (ISO 1940/1 Clasa G6.3 pentru transportoare standard; G2.5 pentru transportoare de mare viteză > 5 m/s viteza benzii)

• Cerințe de protecție împotriva coroziunii pentru mediul de operare

Partea 3: Selecția întârziată — Potrivirea suprafeței cu aplicația

3.1 De ce contează întârzierea

Forța de frecare pe care o poate transmite curelei de transmisie este:

Această forță trebuie să egaleze sau să depășească tensiunea efectivă

necesare pentru a conduce transportorul. Dacă coeficientul de frecare

este prea joasă (de exemplu, un scripete din oțel gol în condiții umede), cureaua alunecă pe scripete - provocând uzura rapidă atât a curelei, cât și a feței scripete, supraîncălzire și deteriorarea potențială a curelei.

3.2 Tipuri de întârzieri și performanță

Garnitură din cauciuc simplu:

• Material: cauciuc natural sau SBR (cauciuc stiren-butadien), duritate 60–70 Shore A

• Grosime: 6–25 mm în funcție de aplicație

• Coeficient de frecare: μ = 0,40–0,45 (uscat); μ = 0,30–0,35 (umed)

• Aplicații: Scripete de antrenare standard în condiții uscate până la moderat umede; scripete de coadă și curbare

• Avantaje: Cost redus, ușor de înlocuit, absorbție bună a șocurilor

• Limitări: Frecare insuficientă în condiții de umezeală continuă; supuse uzurii abrazive din cauza transportului de material

Garnitură din cauciuc canelat:

• Cauciuc simplu cu șanțuri în formă de diamant sau în formă de heringbon tăiate în suprafață

• Canelurile canalizează apa departe de zona de contact cureaua-rolie, menținând un coeficient de frecare efectiv mai mare în condiții umede

• Coeficient de frecare: μ = 0,35–0,40 (umed) - semnificativ mai bun decât cauciucul simplu în condiții umede

• Specificații standard pentru scripetele de antrenare pe benzi transportoare exterioare sau în medii de proces umed (spălătorii de cărbune, fabrici de prelucrare a mineralelor)

• Model de caneluri: canelura de diamant este cea mai comună; canelura în oase de hering asigură o acțiune mai bună de auto-curățare

Lagging ceramic:

• Plăci ceramice cu oxid de aluminiu (Al₂O₃), de obicei 92–96% puritate, turnate într-un suport de cauciuc

• Suprafața plăcii ceramice asigură un coeficient de frecare foarte mare: μ = 0,45–0,50 (uscat); μ = 0,40–0,45 (umed)

• Plăcile ceramice sunt extrem de dure (Mohs 9) și rezistente la uzură - stratul ceramic durează de 3-5 ori mai mult decât stratul de cauciuc în condiții abrazive

• Aplicații: Roți de antrenare pe transportoare de înaltă tensiune, condiții umede și noroioase (minereu de fier, cărbune, nisipuri minerale), transportoare cu transport ridicat de material

• Limitări: Cost mai mare decât cauciucul; plăcile ceramice pot crăpa dacă scripetele este supus la încărcare puternică la impact; nu este recomandat pentru transportoarele cu inversări frecvente

Lagging din poliuretan:

• Poliuretan turnat sau turnat, duritate Shore A 80–95

• Rezistență excelentă la abraziune - de 3-4 ori mai bună decât cauciucul natural

• Coeficient de frecare bun: μ = 0,35–0,45 în funcție de formulare

• Aplicații: Scripete de coadă și curbare în medii abrazive; scripetele de antrenare unde rezistența la abraziune este cerința principală

• Avantaje: Durata de viata foarte lunga in conditii abrazive; poate fi turnat pe loc pe carcasa scripetei

Garnitură de sudură (față dură):

• Carbură de crom sau carbură de wolfram sudată direct pe carcasa scripetelor

• Rezistență la uzură extrem de ridicată - utilizat în cele mai abrazive medii (minereu de fier, rocă tare, nisipuri minerale abrazive)

• Fără suport de cauciuc - nu asigură absorbția șocurilor

• Nu este potrivit pentru scripetele de antrenare - suprafața dură nu asigură o frecare adecvată cu cureaua

3.3 Matricea de selecție cu întârziere

Partea 4: Proiectarea arborelui – Calculul ingineriei critice

4.1 Forțele care acționează asupra arborelui scripete

Arborele scripetelui este supus la trei sarcini simultane:

1. Momentul încovoietor de la tensiunile curelei:

Cele două tensiuni ale curelei (

şi

) actioneaza asupra scripetei la punctele de contact ale curelei. Forța lor rezultată acționează asupra arborelui la centrul scripetelui:

Pentru un scripete de antrenare cu unghi de înfăşurare de 180° (

):

Momentul încovoietor la secțiunea critică (de obicei la butuc sau la locul rulmentului) este:

Unde

este distanța dintre centrele rulmentului și

este lungimea feței scripetelui.

2. Moment de torsiune din cuplul de antrenare (numai scripetele de antrenare):

Unde

este tensiunea efectivă şi

este diametrul scripetelui.

3. Greutatea proprie a arborelui (pentru scripete mari):

Pentru scripetele mari (diametru > 800 mm, lungimea feței > 1.500 mm), greutatea proprie a scripetelui adaugă o componentă semnificativă de îndoire care trebuie inclusă în proiectarea arborelui.

4.2 Selectarea materialului arborelui

Cele trei materiale de arbore cel mai frecvent utilizate pentru scripetele transportoare sunt:

Tensiunile admisibile enumerate mai sus încorporează deja un factor de siguranță la oboseală. Standardul industrial aplică factori de încărcare suplimentari pentru a ține seama de efectele dinamice:

• Factorul de sarcină

  

  = 1,5 până la 1,75 (aplicat momentului încovoietor)

• Factorul de cuplu

  

  = 1,25 până la 1,40 (aplicat momentului de torsiune)

4.3 Calculul diametrului arborelui

Arborele trebuie să îndeplinească trei criterii independente, iar cel mai mare diametru rezultat guvernează:

Criteriul 1 — Diametrul bazat pe torsiune (formula invitată):

Unde

este efortul de forfecare admisibil (MPa) și

este torsiunea echivalentă (N·m).

Criteriul 2 — Diametrul bazat pe îndoire (formula Rankine):

Unde

este efortul de încovoiere admisibil (MPa) și

este momentul încovoietor echivalent:

Criteriul 3 – Diametrul bazat pe deformare:

Deformarea arborelui la locul rulmentului nu trebuie să depășească limita admisă. Deformarea maximă admisă standard în industrie este de 0,0015 până la 0,0017 radiani (aproximativ 5–6 minute de arc) la locul rulmentului:

Unde:

= tensiunea rezultată netă a curelei (kN)

= distanta de la centrul rulmentului la centrul butucului (mm)

= distanța dintre butuci (mm)

= Modulul Young pentru oțel = 206.000 MPa

= deviație admisă (radiani) = 0,0015–0,0017

Diametrul final al arborelui este cel mai mare dintre

,

, și

, rotunjit la următoarea dimensiune standard a arborelui.

4.4 Exemplu lucrat: Proiectarea arborelui fuliei de antrenare

Dat:

• Lățimea centurii: 1.200 mm → Lungimea feței: 1.400 mm

• Tensiuni curele:

  

  = 180 kN,

  

  = 60 kN

• Tensiune eficientă:

  

  = 120 kN

• Diametru scripete: 630 mm

• Unghi de înfăşurare: 200° (3,49 rad)

• Material arbore: EN19 (σ = 83 MPa, τ = 83 MPa)

• Centre de lagăr: 1.800 mm; distanță între butuci: 1.400 mm

= (1.800 − 1.400)/2 = 200 mm

• Factorul de sarcină

  

  = 1,5; Factorul de cuplu

  

  = 1,25

Pasul 1: Tensiunea rezultată a curelei

Pasul 2: Momentul de încovoiere

Pasul 3: Momentul de torsiune

Pasul 4: Moment încovoietor echivalent

Pasul 5: Diametrul bazat pe îndoire

Pasul 6: Diametrul bazat pe deflexie

Criteriu de guvernare: Diametru bazat pe îndoire = 226 mm → Selectați diametrul arborelui standard: 240 mm (EN19)

Acest exemplu ilustrează faptul că pentru scripetele de antrenare de înaltă tensiune, momentul încovoietor - nu deformarea - guvernează de obicei diametrul arborelui.

Partea 5: Designul carcasei și al discului final

5.1 Stresul carcasei (jantei).

Carcasa scripetelui este supusă:

• Tensiunea cercului de la presiunea internă creată de tensiunea curelei care se înfășoară în jurul scripetei

• Efortul de încovoiere de la sarcina de tensiune a curelei distribuite de-a lungul lungimii carcasei

• Tensiunea de sudură la capătul de sudură disc la coajă — cea mai comună locație a defecțiunii în scripetele tambur

Tensiunea maximă a cercului în carcasă este:

Unde

este grosimea peretelui carcasei (mm).

Pentru o carcasă din oțel EN8 (rezistență de curgere 430 MPa), efortul admisibil al cercului cu un factor de siguranță de 3 este de aproximativ 143 MPa. Aceasta setează grosimea minimă a peretelui carcasei pentru o anumită tensiune a curelei și diametrul scripetelui dat.

5.2 Design final al discului

Discul de capăt transferă sarcina curelei de la carcasă la butuc și arbore. Defecțiunile discului de capăt - de obicei fisuri la sudarea butucului sau la sudarea carcasei - sunt cel mai frecvent mod de defecțiune structurală la scripetele tambur.

Discurile de capăt profilate (prelucrate dintr-o placă solidă de oțel cu butucul integrat în disc) elimină sudura butuc la disc, care este punctul principal de defecțiune al scripetelor cu butuc sudat. Discurile de capăt profilate sunt standard pe scripetele de înaltă tensiune (> 300 kN tensiune efectivă) și pe scripetele pentru mine, unde fiabilitatea este critică.

Partea 6: Analiza modului de defectare a scripetelor transportoare

6.1 Alunecarea curelei pe scripetele de antrenare

Aspect: Cureaua alunecă pe scripetele de antrenare în timpul pornirii sau sub sarcină maximă; garnitura de cauciuc arată uzură rapidă; suprafața centurii prezintă urme de arsuri.

Cauze fundamentale:

• Unghi de înfăşurare insuficient — înfăşurarea curelei sub 180° asigură o forţă de frecare inadecvată

• Întindere incorectă — oțel gol sau cauciuc uzat în condiții umede

• Tensiune insuficientă de preluare -

  

  prea scăzut pentru a preveni alunecarea sub ecuația Euler-Eytelwein

• Transportor supraîncărcat — tensiune efectivă

  

  depăşeşte forţa maximă de frecare transmisibilă

Acțiune corectivă:

• Adăugați un scripete snub pentru a crește unghiul de înfășurare la 200–220°

• Înlocuiți-l cu cauciuc canelat sau garnitură ceramică pentru condiții umede

• Creșteți tensiunea de preluare (verificați că sistemul de preluare funcționează corect)

• Verificați că transportorul nu este supraîncărcat - verificați tonajul real față de capacitatea proiectată

6.2 Fractura arborelui

Aspect: Rupere completă a arborelui scripetelui, de obicei la butuc sau la locul rulmentului. Eșec catastrofal - scripetele scade și cureaua este distrusă.

Cauze fundamentale:

• Arbore subdimensionat: Diametrul arborelui este insuficient pentru tensiunile reale ale curelei - cea mai comună cauză la scripetele de înlocuire specificate numai de lățimea curelei, fără a calcula tensiunile reale ale arborelui

• Concentrarea tensiunii în canapea: canapa creează o concentrație a tensiunii care reduce rezistența efectivă la oboseală a arborelui cu 30–50% - arborii cu caneluri trebuie să utilizeze o tensiune admisibilă mai mică decât arborii netezi

• Oboseală de coroziune: coroziunea de pe suprafața arborelui inițiază fisuri de oboseală la niveluri mai mici de solicitare

Acțiune corectivă:

• Recalculați diametrul arborelui folosind metoda cu trei criterii (torsiune, îndoire, deformare)

• Specificați materialul arborelui EN19 sau 42CrMo pentru aplicații de înaltă tensiune

• Folosiți o fixare prin interferență sau un ansamblu de blocare fără cheie în loc de alezajul cu cheie pentru a elimina concentrarea tensiunii în canalul cheie

• Aplicați protecție împotriva coroziunii (zincare, acoperire epoxidică) pe suprafețele arborelui în medii umede

6.3 Fisurarea sudurii discului la capăt

Aspect: Fisuri la sudarea dintre discul de capăt și carcasă, sau între butuc și discul de capăt. Scurgerile de ulei sau grăsime din carcasa rulmentului indică deformarea arborelui a deteriorat etanșarea rulmentului.

Cauze fundamentale:

• Design butuc sudat sub sarcină mare: sudura butuc-disc este o concentrație de tensiuni predispusă la oboseală - inadecvată pentru aplicații de înaltă tensiune

• Rezonanță: scripetele funcționează la sau aproape de frecvența sa naturală, provocând sarcini dinamice amplificate la suduri

• Procedura de sudare incorectă: penetrarea insuficientă a sudurii sau preîncălzirea incorectă creează o sudură slabă care se fisurează sub încărcare ciclică

Acțiune corectivă:

• Specificați construcția discului de capăt profilat (butuc prelucrat în disc, fără sudură butuc) pentru scripete cu tensiune efectivă > 200 kN

• Verificați că viteza de funcționare a scripetelui nu este aproape de frecvența naturală a scripetelui

• Specificați suduri cu penetrare completă cu tratament termic de preîncălzire și post-sudare pentru toate sudurile structurale

6.4 Delaminare întârziată

Aspect: Garnitura de cauciuc sau ceramică se separă de carcasa scripetelui în secțiuni; carcasă de oțel goală expusă; începe alunecarea centurii.

Cauze fundamentale:

• Pregătirea inadecvată a suprafeței: carcasa scripetelor nu a fost sablata și amorsată în mod corespunzător înainte de aplicarea întârziată - lipirea adezivă eșuează sub tensiunea de forfecare a tracțiunii curelei

• Reportul materialului: Materialul prins între centură și întindere creează o forță de fixare care ridică progresiv stratul de întindere.

• Cicluri termice: În transportoarele de exterior, ciclurile de dilatare și contracție termică obosesc legătura adeziva dintre înveliș și înveliș.

Acțiune corectivă:

• Specificați învelișul vulcanizat la cald (lipit sub căldură și presiune) în loc de învelișul lipit la rece pentru scripetele de antrenare de înaltă tensiune - stratul vulcanizat are o rezistență de lipire de 3-5 ori mai bună

• Asigurați-vă că suprafața carcasei este sablata la Sa 2,5 (metal aproape alb) imediat înainte de aplicarea întârziată.

• Instalați curele de curățare pentru a reduce transportul materialului pe roata de antrenare

6.5 Defecțiune la rulment

Aspect: Zgomot și vibrații de la carcasa rulmentului scripetelui; creșterea temperaturii lagărului; eventual criză.

Cauze fundamentale:

• Deformarea excesivă a arborelui: deformarea arborelui dincolo de limita admisă (0,0015–0,0017 rad) determină o sarcină de dezaliniere a rulmentului, reducând dramatic durata de viață a rulmentului

• Pătrunderea contaminarii: Praful și umezeala ocolesc etanșarea rulmentului, contaminând grăsimea

• Dimensiune insuficientă a rulmentului: Capacitatea de sarcină dinamică a rulmentului este insuficientă pentru sarcina reală a arborelui și durata de viață L10 necesară

Acțiune corectivă:

• Verificați deformarea arborelui la locul rulmentului să nu depășească 0,0015–0,0017 radiani - recalculați cu tensiunile reale ale curelei

• Îmbunătățiți etanșările carcasei rulmenților pentru medii cu praf sau umede

• Verificați că calculul de viață al rulmentului L10 include toate sarcinile (radial de la tensiunile curelei + axial de la dezaliniere)

Întrebări frecvente

Î1: Cum aleg între garnitura de cauciuc și ceramică pentru un scripete de antrenare?

Utilizați garnitură de cauciuc (canelată) pentru aplicații standard în condiții uscate până la moderat umede - este un cost mai mic și mai ușor de înlocuit. Specificați învelișul ceramic atunci când: (1) transportorul funcționează continuu în condiții umede sau noroioase (spălarea cărbunelui, prelucrarea mineralelor); (2) tensiunea curelei este mare și riscul de alunecare este semnificativ; (3) transportul materialului este sever și se uzează rapid prin cauciuc. Învelișul ceramic oferă μ = 0,40–0,45 în condiții umede față de μ = 0,30–0,35 pentru cauciucul canelat - această diferență poate fi marja dintre funcționarea fiabilă și alunecarea cronică a curelei.

Î2: Care este materialul corect al arborelui pentru un scripete de antrenare a unui transportor de mine de mare rezistență?

Pentru scripetele de antrenare pentru mine cu tensiuni efective de peste 150 kN, specificați materialul arborelui EN19 (709M40) sau 42CrMo aliat. EN19 are o tensiune de încovoiere admisă de 83 MPa - aproape dublu față de 43 MPa din oțelul moale EN3 - permițând un diametru mai mic al arborelui pentru aceeași sarcină sau oferind o marjă de siguranță mult mai mare pentru același diametru. Utilizați întotdeauna ansambluri de blocare fără cheie (discuri de contracție) mai degrabă decât alezajele cu cheie pe scripetele de mină de înaltă tensiune — concentrația tensiunii în canalul de cheie reduce rezistența efectivă la oboseală cu 30–50%.

Î3: Cum calculez diametrul minim al arborelui pentru un scripete transportor?

Calculați trei diametre și selectați cel mai mare: (1) diametrul bazat pe torsiune folosind formula Guest cu tensiunea efectivă și diametrul scripetelui; (2) diametrul bazat pe încovoiere folosind formula Rankine cu momentul încovoietor echivalent (inclusiv factorul de sarcină

= 1,5–1,75 și factor de cuplu

= 1,25–1,40); (3) diametrul bazat pe deformare care asigură deformarea arborelui la locul lagărului să nu depășească 0,0015–0,0017 radiani. Pentru scripetele de transmisie de înaltă tensiune, diametrul bazat pe îndoire guvernează de obicei.

Î4: Ce cauzează alunecarea curelei pe un scripete de antrenare și cum este corectată?

Alunecarea curelei are loc atunci când tensiunea efectivă (forța de antrenare necesară) depășește forța maximă de frecare pe care o poate transmite:

. Opțiuni de corectare în ordinea preferințelor: (1) crește unghiul de înfășurare prin adăugarea unui scripete snub (cel mai eficient); (2) upgrade lagging de la cauciuc simplu la cauciuc canelat sau ceramică (crește μ); (3) crește tensiunea de preluare (crește

). Nu creșteți pur și simplu tensiunea de preluare fără a aborda cauza principală - tensiunea excesivă de preluare crește sarcinile de îndoire a arborelui și reduce durata de viață a rulmentului.

Î5: Cât de des ar trebui să fie înlocuit scripetul transportor?

Învelișul de cauciuc trebuie înlocuit atunci când uzura a redus grosimea stratului la 50% față de cea originală (de obicei 3-5 ani pentru utilizare standard; 1-2 ani pentru aplicații abrazive). Garnitura ceramică ar trebui înlocuită atunci când mai mult de 10-15% din plăci ceramice sunt crăpate sau lipsesc - un scripete cu plăci lipsă creează o încărcare neuniformă a curelei și o greșeală a curelei. Inspectați trimestrial întinderea pentru delaminare, fisurare și uzură - delaminarea detectată devreme poate fi adesea reparată prin re-legare; delaminarea care a progresat la coajă necesită re-lagging complet.

Î6: Care este diferența dintre un scripete de preluare și un scripete de îndoire?

Un scripete de preluare este proiectat special pentru a menține tensiunea curelei prin mișcarea axială într-un cadru de preluare (aprindere gravitațională sau șurub). Acesta trebuie să fie proiectat pentru forța de preluare plus tensiunea curelei pe ambele părți. Un scripete îndoit pur și simplu redirecționează traseul curelei într-o locație fixă ​​- nu se mișcă și nu asigură tensionare. Scripeții de îndoire poartă doar rezultatul celor două tensiuni de curele la unghiul de îndoire și, de obicei, nu sunt întârziați. Scripetele de preluare pot fi întârziate (cauciuc simplu) pentru a preveni acumularea de material pe fața scripetelor.

Yile Machinery: Scripeți transportor proiectați la comandă

Yile Machinery proiectează și produce scripete transportoare personalizate pentru aplicații de manipulare a materialelor în vrac în minerit, ciment, oțel și generarea de energie. Scripeții noștri sunt proiectați pentru tensiunile reale ale curelei și condițiile de funcționare ale fiecărei aplicații - nu sunt selectate dintr-un catalog standard numai în funcție de lățimea curelei.

Capabilitățile noastre de fabricare a scripetelor transportoare:

• Tipuri de scripeți: scripeți de antrenare/cap, scripeți de coadă, scripeți de preluare, scripeți snub, scripeți de îndoire, scripeți cu aripi, scripeți cu tambur spiralat

• Lățimi curele: 500 mm până la 2.400 mm; latimi personalizate la cerere

• Diametre scripete: 300mm la 1.500mm; scripeți de clasă proiectată până la 2.000 mm

• Materiale carcasă: Oțel de structură (Q345B / A572 Gr.50); construcție de pereți grei pentru mine

• Materiale arbore: standard EN8 (080M40); EN19 (709M40) / 42CrMo pentru sarcini grele și pentru mine

• Conexiuni butuc: Alezaj cu cheie; taper-lock / bucșă QD; ansamblu de blocare fără cheie (disc de contracție)

• Lagging: cauciuc vulcanizat la cald (plan și canelat); țiglă ceramică; poliuretan; lipite la rece pentru înlocuire pe teren

• Construcția discului de capăt: butuc sudat standard; disc de capăt profilat (butuc prelucrat în disc) pentru aplicații de înaltă tensiune

• Documentație de inginerie: Raport de calcul al tensiunii arborelui; calculul duratei rulmentului L10; verificarea deformarii; certificat de echilibru dinamic (ISO 1940/1)

Produse și resurse tehnice conexe:

• Scripete personalizat pentru curea tamburului de antrenare a transportorului — pagina produsului cu specificații complete

• Ghid de selecție a rolelor de rulare transportoare — seria CEMA, capacitatea de încărcare și durata de viață a rulmentului pentru rolele de rulare

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice-helicoidale — selecția cutiei de viteze cu antrenare a transportorului și metodologia factorului de service

• Cuplaje de tambur pentru acționări de macara și palan — cuplaje de antrenare pentru arbori de scripete cu capul transportorului

• Arbori din oțel forjat vs. turnat pentru concasoare — materialul arborelui și referința la procesul de forjare

• Piese forjate la comandă — arbori, semifabricate de angrenaje și elemente forjate cu inele — arbori și butuci de scripete forjați

• Soluții pentru industria minieră și a cimentului — furnizare completă de componente pentru transportoare pentru minerit și fabrici de ciment

• Soluții de prelucrare a oțelului și a metalelor — componente transportoare pentru manipularea materialelor din oțel

Pentru a primi o cotație, furnizați:

• ✅Tip de scripete (motor / coada / preluare / snub / curbare)

• ✅ Lățimea centurii (mm) și viteza centurii (m/s)

• ✅ Tensiuni curele:

  

  şi

  

  (kN) sau capacitatea și lungimea transportorului pentru calcul

• ✅ Diametrul și lungimea feței necesare pentru scripete (sau gradul de tensiune al curelei PIW)

• ✅ Tipul de întindere necesar (cauciuc / cauciuc canelat / ceramică / poliuretan)

• ✅ Material arbore și stil de conectare a butucului

• ✅ Condiții de mediu (umed / praf / coroziv / interval de temperatură)

• ✅ Cantitate și data de livrare necesară

• ✅ Desenul scripetelui existent sau datele plăcuței de identificare pentru înlocuire

E-mail: sales@yilemachinery.com

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

Toate întrebările tehnice primesc un răspuns în 24 de ore. Rapoarte de calcul al tensiunii arborelui furnizate cu fiecare comandă de scripete proiectată.

Resurse tehnice conexe

• Selectarea rolei de rulare a transportorului: seria CEMA, capacitatea de încărcare și ghidul de viață al rulmentului

• Ghid de selecție a cutiei de viteze industriale elicoidale și conice

• Cuplajul tamburului pentru macara și palan: evaluarea cuplului și ghidul de selecție

• Sârmă de sârmă: proiectare caneluri și ghid pentru raportul D/d

• Role de laminor: Ghid de selecție a materialului ruloului de lucru și rolului de rezervă

• Arbori din oțel forjat și turnat pentru concasoare

• Piese forjate la comandă — Piese semifabricate, elemente forjate cu inele și arbori

• Soluții pentru industria minieră și ciment