كيفية اختيار حزام النقل المطاطي بشكل صحيح؟

تشكل الأحزمة الناقلة ما بين 30% إلى 50% من التكلفة الإجمالية لمعدات الناقل. يمكن للاختيار الصحيح للأحزمة الناقلة ليس فقط تقليل تكلفة معدات آلة الناقل بأكملها، بل يؤثر أيضًا على تصميم بكرات الناقل، وأجهزة القيادة، والدرافيل، والمكونات الأخرى.

يعتمد اختيار الحزام الناقل للناقل الحزامي على طول الناقل، وقدرة النقل، وتوتر الحزام الناقل، وخصائص المواد المنقولة، وظروف الاستقبال، وبيئة العمل، وعوامل أخرى. بالإضافة إلى إجهاد الشد الطولي، يتعرض الحزام الناقل أيضًا لإجهاد الانحناء للبكرة والدرافيل أثناء التشغيل. يظهر معظم تلف الحزام الناقل في شكل تآكل سطح العمل والحواف، والانثقاب، والتمزق، والتقشير الناجم عن تأثير المواد الكبيرة والحادة.

1 الاختيار المسبق للحزام الناقل

يتطلب اختيار الحزام الناقل النظر في العديد من العوامل، أهمها: المتطلبات ذات الصلة لنظام الناقل للحزام الناقل؛ ظروف التضاريس والبيئة والمتطلبات المقدرة للسلامة؛ نوع، شكل، حجم حبيبات، خصائص المواد المنقولة، سواء كان هناك تأثير حراري ووظيفة كيميائية؛ يتطلب أقصى عرض للحزام، وإجهاد العمل، وقدرة النقل؛ الحد الأدنى لقطر الدرافيل؛ قدرة التثبيت والصلابة الجانبية؛ دعم الحمل؛ طول قسم المنحنى وقسم الانتقال؛ طريقة الشد والمسار؛ نقطة الاستقبال وظروف الاستقبال، ودورة تشغيل الحزام الناقل؛ متطلبات مقاومة الصدمات ومقاومة التمزق؛ ظروف الوصل؛ ويجب أن يلبي المتطلبات التالية:

1.1 للناقلات الحزامية قصيرة المسافة، يجب استخدام أحزمة ناقلة ذات نواة قماشية من البوليستر (EP). يجب استخدام أحزمة ناقلة ذات حبال فولاذية للناقلات الحزامية ذات قدرة النقل الكبيرة، ومسافة النقل الطويلة، وارتفاع الرفع الكبير، والتوتر العالي.

1.2 عندما تحتوي المواد المنقولة على مواد كتلية كبيرة الحجم، وعندما يكون الانخفاض المباشر لنقطة الاستقبال كبيرًا، يجب اختيار الحزام الناقل المقاوم للصدمات والتمزق.

1.3 يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لعدد طبقات حزام النقل ذو النواة القماشية المتعددة الطبقات 6 طبقات؛ عندما يكون للمواد المنقولة متطلبات خاصة فيما يتعلق بسماكة الحزام الناقل، يمكن زيادتها بشكل مناسب.

1.4 يجب أن يكون الناقل الحزامي تحت الأرض حزامًا ناقلًا مقاومًا للاشتعال.

2 اختيار طبقة التغطية

يشمل اختيار طبقة التغطية مادة التغطية، والمظهر السطحي، والسماكة.

المكونات الرئيسية لطبقة التغطية هي المطاط والبلاستيك بأنواعهما. في معظم المناخات، يمكن للمطاط العمل بشكل طبيعي في حالة ألا يتجاوز زالميل 18 درجة، بينما يعمل الشريط PVC بشكل طبيعي تحت 12 درجة. لا يعادل PVC المطاط في المرونة، لكنه يتمتع بمقاومة أفضل للاشتعال، وخصائص تفريغ وتنظيف. تختلف خصائص أنواع المطاط أيضًا بشكل كبير. على سبيل المثال، يتمتع المطاط الطبيعي ومطاط الستايرين-بوتادين بامتصاص جيد للطاقة ومقاومة للتآكل؛ يتميز مطاط الإيثيلين-بروبيلين بمقاومة خاصة للحرارة؛ يتمتع مطاط السيانيد بمقاومة جيدة للزيت؛ مطاط البروبيل-بوتيل مقاوم للحرارة وللكيمياء المؤكسدة. لذلك، يجب النظر في اختيار نوع مادة التغطية بشكل شامل وفقًا لنوع المواد المنقولة، وظروف التشغيل، وبيئة العمل.

تساهم زيادة سماكة طبقة التغطية في تحسين مقاومة الحزام الناقل للصدمات والتآكل. خاصةً وأن نواة حزام القماش القطني قد تم استبدالها اليوم بنواة حزام من القماش الصناعي. تحسنت أداء نواة الحزام بشكل كبير، بينما أصبحت أرق نسبيًا. لتحسين الأداء العام للحزام الناقل، من الضروري زيادة سماكة طبقة التغطية وفقًا لذلك. لاستغلال مزاياها بالكامل وزيادة عمر الحزام الناقل. ومع ذلك، فإن سماكة طبقة التغطية السفلية المفرطة تزيد من مقاومة تشغيل الحزام الناقل.

أساس تصميم سماكة طبقة التغطية هو سرعة التآكل، وظروف استقبال المواد، ومقاومة طبقة التغطية للحرارة، ومقاومة الصدمات، ودورة تشغيل الحزام الناقل.

3 وصل الحزام الناقل يجب اختيار نوع وصلة الحزام الناقل وفقًا لنوع الحزام الناقل وخصائص الناقل الحزامي؛ يجب استخدام وصلات مُكَبرتة لأحزمة النقل ذات الحبال الفولاذية؛ يجب استخدام وصلات مُكَبرتة لأحزمة النقل ذات النواة القماشية المتعددة الطبقات؛ يجب استخدام وصلة لاصقة لأحزمة النقل ذات النواة القماشية الكاملة، ويمكن أيضًا استخدام وصلات ميكانيكية.

شكل وصلة التكبير للحزام الناقل: يجب استخدام وصلة متدرجة لحزام النقل ذو النواة القماشية المتعددة الطبقات؛ يمكن استخدام وصلة تكبير من مستوى واحد أو متعددة المستويات لحزام النقل ذو الحبال الفولاذية وفقًا لمستوى قوة الشد.

4 عامل أمان الحزام الناقل

4.1 أهمية تقليل عامل أمان الأحزمة الناقلة واستنادًا إلى حقيقة أن الأحزمة الناقلة، خاصة عالية القوة، تشكل ما يصل إلى 30% إلى 50% من استثمار الناقلات الحزامية. لاختيار الأحزمة الناقلة بشكل معقول وتقليل استثمار الأحزمة الناقلة، فإن طريقة مهمة هي تحسين تقنية وصلة الحزام الناقل لتقليل عامل الأمان. على سبيل المثال، قلل ناقل بطول 20 كم في أستراليا عامل أمان الحزام الناقل ذو الحبال الفولاذية من المعتاد 6.7 إلى 5.0، مما أدى إلى تقليل وزن الحزام الناقل بنسبة 14%، وزيادة عمر درافيل الحمل بنسبة 7%، وزيادة عمر درافيل العودة بنسبة 40%. أدى تقليل توتر الحزام الناقل إلى تقليل الاستثمار الهيكلي المقابل، وانخفاض استهلاك الطاقة بنسبة 4%. يمكن تقليل تكاليف الاستثمار والتشغيل بمقدارحوالي 10٪ خلال العمر الافتراضي للخدمة البالغ 20 عامًا.

4.2 تعريف معامل الأمان الدولي

يُعرِّف المعيار الصناعي الألماني DIN22101-1982 معامل أمان حزام النقل ذو الحبال الفولاذية على أنه نسبة قوة الشد لحزام النقل ذو الحبال الفولاذية إلى توتر حزام النقل أثناء تشغيل الناقل بشكل مستقر، بحد أدنى 6.7. في عام 2002، قامت ألمانيا بمراجعة المعيار الأصلي لعام 1982، واعتمدت النسخة الجديدة مفهومًا وطريقة حساب جديدة تمامًا. والخلاصة هي أن معامل أمان حزام النقل ذو الحبال الفولاذية يمكن أن يكون أقل من 6.7، ويمكن أن يصل إلى 4.5 كحد أدنى. خلال السنوات العشر الماضية، تمكنت بعض الدول بالفعل من تجاوز لوائح عام 1982. تستخدم الناقلات الحزامية العاملة في ألمانيا وبريطانيا ونيو إنجلاند وأستراليا ودول أخرى معامل أمان يتراوح بين 4.5 و5.5. وفقًا لنتائج أبحاث مؤسسات أجنبية مثل CDI في الولايات المتحدة، يمكن تقليل معامل أمان أحزمة النقل ذات الحبال الفولاذية إلى أقل من 5.5، ويتراوح بين 4.5 و5.0.

بعد ما سبق والبنود الواردة في المعيار: يجب اختيار معامل أمان حزام النقل وفقًا لظروف مختلفة: أي أن معامل أمان الناقل الحزامي العام وحزام النقل ذو الحبال الفولاذية يمكن أن يكون 7-9؛ عندما يتم التحكم في الناقل بواسطة بدء تشغيل ناعم، ولتدابير الكبح، يمكن أن يكون 5-7.