محاسبه فاصله رولیک ها و کنترل شکم نوار نقاله

این مقاله روی نگهدارنده نوار در ناحیه بارگیری کانوایر برای جلوگیری از فرار مواد نشتی و جلوگیری از خرابی نوار و دیگر اجزای آن متمرکز است. موضوعات تحت پوش شامل رولیک ها، بسترهای کشویی و گهواره های ضربه گیر، و دیگر روش های جایگزین برای برقراری یک خط پایدار از نوار، کنترل شکم نوار و محاسبه فاصله رولیک ها می باشد.

سازه یک ناحیه بارگیری کارآمد کانوایر، شبیه سازه یک خانه است. از یک فوندانسیون خوب شروع می شود. برای یک خانه، فوندانسیون شامل پی و یا دیواره های زیرزمین می باشد. در یک سیستم نوارنقاله فوندانسیون، یک خط نوار پایدار و بدون شکم است.

برای کنترل غبار و ریزش بار یک کانوایر، مهندس طراح باید هر کار عملی برای پایدار و مستقیم نگهداشتن مداوم نوار را انجام دهد. در حالیکه فاکتورهای زیادی روی خط سیر نوار هم داخل ناحیه بارگیری و هم خارج آن تأثیرگذار هستند، یک عنصر کلیدی تأمین نگهدارنده مناسب نوار است.

برای یک نقطه انتقال کارآمد، حداقل ریزش مواد، ضروری است که خط سیر نوار با نگهدارنده مناسب در ناحیه بارگیری پایدار شود. پیشنهاد میکنیم رولیک چیست و تسمه نقاله چیست را بخوانید.

فواید پایداری و کنترل شکم نوار

یک نوار صاف، بدون شکم در ناحیه اسکرت برای درزبندی موفق ناحیه بارگیری ضروری است. به طور ایده‌آل، نوار باید صاف نگه داشته شود. که از حرکت آن به هر جهتی غیر از مسیر بار جلوگیری شود. همچنین کنترل شکم نوار و مناسب بودن فاصله رولیک ها ضروری است تا درزبندی آن آسانتر باشد.

شکم نوار وقتی که از کنار به نوار نگاه شود، تغییر شکل عمودی آن از خط مستقیم گذرنده از روی رولیک ها است. فرض می شود شکل شکم دادن نوار منحنی زنجیری است، یک منحنی طبیعی کابل که تحت تأثیر وزن خود و تکیه گاه ها در دو سر آویزان شده است.

اگر در ناحیه بارگیری، نوار بین رولیک ها شکم دهد یا تحت تنش بارگیری تغییر شکل یابد، مواد ریز و درشت از کناره های نوار خارج شده، روی زمین می ریزد یا به شکل ابر غبار درمی آید. همچنین این مواد می تواند گیر کرده و باعث کندن تسمه یا خرابی سیستم درزبندی و دیگر اجزا شود، و مشکل ریزش بار را بدتر نماید. یک مقدار کم شکم نوار (شکمی که به سختی با چشم غیرمسلح دیده می شود) برای گیر کردن ذرات ریز کافی است که باعث سایش روی سیستم درزبندی اسکرت و سطح نوار می شود. یک شیار بریده شده در طول نوار را می توان معمولا به گیر کردن مواد در ناحیه اسکرت نسبت داد.

وقتی از شکم نوار جلوگیری شود، تعداد و اندازه ذرات گیر کرده کاهش می یابد، بنابراین احتمال خرابی نوار کاهش می یابد.

برای جلوگیری از ریزش بار و فرار ذرات غبار، باید تا بیشترین حد ممکن از شکم نوار جلوگیری شود. به ویژه کنترل شکم نوار در ناحیه بارگیری کانوایر مهم است، جاییکه بطور مداوم تحت تغییر وزن بار است. این تغییرات بار، ذرات غبار را به خارج از سیستم درزبندی می برد و ذرات درشت تر بین لاینر و درزبند اسکرت گیر می کند. برای دریافت قیمت رولیک و قیمت تسمه نقاله تماس بگیرید.

روش های کنترل شکم نوار نقاله

یک روش کنترل شکم نوار در طول کانوایر، افزایش کشش نوار است. اما این کار معایبی دارد، مثل افزایش مصرف توان و افزایش تنش در تسمه، اتصال و دیگر اجزای آن. اگر کشش زیادی برای کاهش شکم نوار بکارگرفته شود، نباید از حداکثر کشش مجاز بیشتر شود.

پس از دستیابی به کشش موردنیاز برای نوارنقاله و بار روی آن، روش توصیه شده برای کاهش شکم بهبود سیستم نگهدارنده نوار است.

نگهدارنده مناسب نوار

کلید یک نوار پایدار و بدون شکم، نگهدارنده مناسب است. مقدار نگهدارنده موردنیاز با مشخصات منحصر به فرد هر کانوایر، ناحیه بارگیری، و بار مواد تعیین می شود. فاکتورهایی که باید ارزیابی شوند عبارتند از: زاویه تغار و سرعت حرکت نوار بارگیری شده، وزن مواد، حداکثر اندازه ذرات، ارتفاع ریزش بار، و زاویه و سرعت حرکت مواد هنگام بارگیری.

ضروری است که نوار در تمام طول ناحیه بارگیری پایدار باشد. امتداد سیستم های نگهدارنده بیشتر از حداقل موردنیاز باعث کمی افزایش توان مصرفی می شود. یک سیستم نگهدارنده نوار کوتاه تر از مقدار موردنیاز باعث نوسان در پایداری نوار در انتهای سیستم نگهدارنده می شود، همچنین باعث مشکلات ریزش بار می شود که تقریبا سیستم نگهدارنده نوار نصب شده را بیهوده می نماید. نگهدارنده نوار مثل پول است: خیلی بهتر است کمی بیشتر باشد تا کمتر.

اساس سازه نگهدارنده نوار

ضروری است که تراورسهای عرضی (سازه نگهدارنده کانوایر که بقیه اجزا روی آن نصب شده است) برای نگهداری مناسب نوار مستقیم و موازی باشند. اگر نباشد، باید صاف شده یا جایگزین شود. پیمایش لیزری روش ترجیحی برای چک کردن میزان بودن تراورس است.

شالوده کانوایر باید سازه ای صلب باشد که از تغییر شکل تراورس جلوگیری کند. مقدار مواد بارگیری شده و میزان نیروهای ضربه برای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد تحت بار باید درنظر گرفته شود. فاصله مناسب اتصال تراورس عرضی به ستون ها، یک مبنای خوب برای بقیه سازه ایجاد می کند.

انجمن CEMA منابع ارزشمندی از استاندارد های سازه ای برای کانوایر ها و نواحی بارگیری ارائه نموده است: “استاندارد های نصب کانوایر برای نوار نقاله های حمل مواد بالک”

اجزا و روش های مختلفی، مستقل یا ترکیبی، برای کنترل شکم نوار بوسیله نگهدارنده نوار در ناحیه بارگیری وجود دارد. آنها شامل رولیک ها، گهواره های نگهدارنده نوار، و گهواره های ضربه گیر می باشد.

برای کنترل شکم نوار ها توصیه می شود که شکم نوار بین رولیک ها به 2 درصد برای رولیک های 35 درجه و 3 درصد برای رولیک های 20 درجه محدود شود. روش CEMA راجع به محدود کردن شکم نوار خارج از ناحیه بارگیری جهت جلوگیری از ریزش بار می باشد.

در ناحیه بارگیری، شکم باید خیلی کمتر از مقدار‌ توصیه شده CEMA باشد، تا از ریزش بار، غبار و سایش نوار، لاینر و درزبندی اسکرت جلوگیری شود. برای مثال با روش CEMA حداکثر شکم نوار 0.5 in برای رولیک های 35 درجه و 0.75 in برای رولیک های 20 درجه به دست می آید.

واضح است که این مقدار شکم برای کنترل مواد نشتی در ناحیه بارگیری غیرقابل قبول است.

شکم (ΔYs) متناسب با وزن نوار و مواد بالک [N (lbf)](Wb+Wm) و بطور معکوس با حداقل کشش نوار در ناحیه بارگیری (Tm)[N (lbf)] است. برای کنترل مواد نشتی توصیه می شود، طراح کشش نوار و فاصله رولیک ها را در ناحیه بارگیری به گونه ای کنترل کند که شکم نوار در کمتر از 3 mm یا 0.12 in و ترجیحا 0.0 کنترل شود. حتی با شکم خیلی کم، اگر نشیمن گاه نوار سرتاسری نباشد، مواد نشتی می تواند فرار کرده و سایش بوجود بیاورد.

طبق مثال با فاصله رولیک ها 600 mm یا 24 in مقدار شکم 3.37 mm یا 0.135 in است. اگر فاصله رولیک ها به 178 mm یا 7 in کاهش یابد شکم به 1.0 mm یا 0.039 می رسد.

اگر سیستم نگهدارنده نوار مثل یک گهواره ضربه گیر یا کانوایر نشیمن-هوایی بکار رود، فاصله رولیک (Si) را می توان 0.0 فرض کرد. پس محاسبات شکم نوار را 0.0 به دست خواهد آمد. چون وقتی نوار سطح صاف و پیوسته ای دارد هیچ شکمی وجود ندارد. برای آشنایی بیشتر با رولیک ها می توانید به صفحه رولیک نوار نقاله در سایت باندو مراجعه نمایید.

گهواره ها و توان موردنیاز

سیستم های نگهدارنده نوار تأثیر زیادی روی توان مصرفی کانوایر دارند. تغییر نشیمن گاه نوار تأثیر قابل توجهی در سیستم های کوتاه یا توان پایین دارد. توصیه می شود که توان تئوری برای تغییرات پیشنهاد شده در سیستم نگهدارنده نوار محاسبه شود تا از کافی بودن توان محرک موجود برای جبران اصطکاک اضافی تحمیل شده به کانوایر اطمینان حاصل شود.

توان مصرفی اضافه شده kw(hp) می تواند با کشش اضافه شده نوار، بکارگیری روش های استاندارد توصیه شده توسط CEMA محاسبه شود. ضریب اصطکاک سیستم نگهدارنده جدید (یا پیشنهاد شده)، ضرب در بار روی نگهدارنده نوار در اثر وزن نوار، بار مواد، و سیستم درزبندی، برابر کشش است. لازم نیست رولیک های خارج شده، شیب کانوایر، یا دیگر فاکتورهای احتمالی محاسبه شود، چون تخمین این روش در اغلب شرایط بیشتر از توان مصرفی واقعی تجربه شده است. در سیستم هایی که روانکار وجود دارد مثل آب، با حضور مداوم، توان موردنیاز واقعی ممکن است نصف، یا حتی کمتر از مقدار تخمین زده شده این محاسبات باشد.

کششی اضافه شده در اثر سیستم نگهدارنده درزبند اسکرت را می توان محاسبه کرد. کششی که در اثر بستر ضربه گیر اضافه شده است را می توان محاسبه کرد.

کشش های ناشی از بستر ضربه گیر و نگهدارنده درزبند را می توان به توان اضافی موردنیاز محرک یک کانوایر مرتبط نمود.

پرداخت الان یا پرداخت (بیشتر) در آینده

تغییرات ساده در یک سیستم کانوایر مثل تغییر مشخصات نوار یا اضافه کردن نگهدارنده نوار، می تواند تغییرات چشمگیری در توان محرک داشته باشد. در ویرایش ششم CEMA یک فرمول نسبتا پیچیده برای تعیین کشش نوار و توان موردنیاز ارائه شده است. نرم افزارهای مهندسی فعلی با استفاده از روابط مشابه با گرفتن داده های ورودی محاسبه را انجام می دهند.

نصب سیستم های پیشرفته نگهدارنده نوار می تواند توان موردنیاز محرک را افزایش دهد. اما پیامدهای واقعی سیستم های پیشرفته نگهدارنده نوار وقتی دیده می شود که با توان مصرفی یک کانوایر بخاطر اصطکاک بیرینگ های رولیک یا تجمع مواد روی رولیک بخاطر ریزش بار درنقطه انتقال در اثر شکم نوار مقایسه شود.

مواد نشتی نیز می تواند عملکرد سیستم کانوایر را مختل نموده، توان مصرفی را بطور عمده افزایش دهد. برای مثال سویندرمن محاسبه کرده است که یک رولیک ضربه گیر قفل شده تقریبا 1.2 kw یا 1.6 hp و یک رولر فولادی قفل شده حدود 0.27 kw یا 0.36 hp توان بیشتری مصرف می کند.

محاسبه فاصله رولیک ها به طور مناسب بسیار ضروری است. یک رولیک با 25 mm یا 1 in ضخامت مواد جمع شده روی رولر حدود 0.32 kw یا 0.43 hp به توان مصرفی سیستم اضافه می کند. این مقادیر اضافه شده در تعداد رولیک های مشکل دار ضرب می شود.

استفاده از نگهدارنده نوار و درزبندی پیشرفته توان بیشتری به سیستم محرک کانوایر وارد می کند. اما این توان و هزینه بیشتر در مقابل توان مصرفی رولر قفل شده یا کار کردن چند رولر با مواد جمع شده ناچیز است. با اجرای مناسب سیستم های نگهدارنده نوار، یک کارخانه می تواند مانع مشکلات و هزینه های بیشتر در اثر فرار مواد شود.

بهتر است سیستمی طراحی شود که کمی بیشتر توان مصرفی برای جلوگیری از ریزش بار داشته باشد تا بخاطر نشت مواد توان مصرفی خیلی زیادی داشته باشد. هزینه های نصب و عملکرد سیستم های نگهدارنده نوار مناسب، بیانگر سرمایه گذاری در بهره وری است.

منبع: کتاب FOUNDATIONS ترجمه معصومه امین.