Comment choisir correctement la bande transporteuse en caoutchouc ?

Les courroies transporteuses représentent 30 % à 50 % du coût total de l’équipement du convoyeur. Le choix correct des courroies transporteuses peut non seulement réduire le coût de l’équipement de la machine de convoyage, mais aussi influencer la conception des poulies, des dispositifs d’entraînement, des rouleaux et autres composants du convoyeur.

 

La sélection de la courroie transporteuse du convoyeur à bande est basée sur la longueur du convoyeur, la capacité de transport, la tension de la courroie, les caractéristiques du matériau transporté, les conditions de réception, l’environnement de travail et d’autres facteurs. En plus de la contrainte de traction longitudinale, la courroie transporteuse est également soumise à la contrainte de flexion des rouleaux et des rouleaux porteurs pendant le fonctionnement. La plupart des dommages de la courroie transporteuse se manifestent par l’usure de la surface de travail et des bords, ainsi que par la rupture, la déchirure et le décollement causés par l’impact de matériaux volumineux et tranchants.

 

1 Présélection de la courroie transporteuse

La sélection de la courroie transporteuse nécessite de prendre en compte de nombreux facteurs, principalement : les exigences du système de convoyage concernant la courroie ; les conditions environnementales du terrain et les exigences de sécurité nominales ; le type, la forme, la granulométrie, les caractéristiques des matériaux transportés, la présence éventuelle d’effets thermiques et chimiques ; la largeur de bande maximale requise, la tension de travail et la capacité de transport ; le diamètre minimal des rouleaux ; la capacité de mise en auge et la rigidité latérale ; le support de charge ; la longueur des sections courbes et de transition ; la méthode de tension et la course ; le point de réception et les conditions de réception, ainsi que le cycle de fonctionnement de la courroie ; les exigences en matière de résistance aux chocs et à la déchirure ; les conditions de jonction ; et elle doit répondre aux exigences suivantes :

 

1.1 Pour les convoyeurs à bande de courte distance, des courroies transporteuses à âme en tissu polyester (EP) doivent être utilisées. Des courroies transporteuses à câbles d’acier doivent être utilisées pour les convoyeurs à bande ayant une grande capacité de transport, une longue distance de transport, une hauteur de levage importante et une tension élevée.

1.2 Lorsque le matériau à transporter contient des blocs de grande taille et que la chute directe au point de réception est importante, il faut choisir une courroie résistante aux chocs et à la déchirure.

1.3 Le nombre maximal de couches de la courroie transporteuse à âme en tissu stratifié ne doit pas dépasser 6 ; lorsque le matériau transporté impose des exigences particulières sur l’épaisseur de la courroie, celle-ci peut être augmentée de manière appropriée.

1.4 Le convoyeur à bande souterrain doit être équipé d’une courroie transporteuse ignifuge.

 

2 Choix de la couche de revêtement

Le choix de la couche de revêtement comprend le matériau de revêtement, la morphologie de surface et l’épaisseur.

Les principaux composants de la couche de revêtement sont divers caoutchoucs et plastiques. Dans la plupart des climats, le caoutchouc peut fonctionner normalement avec une inclinaison ne dépassant pas 18°, tandis que le fonctionnement normal des bandes en PVC est limité à moins de 12°. Le PVC est moins bon que le caoutchouc en termes de résilience, mais il offre une meilleure résistance au feu, des propriétés de décharge et de nettoyage. Les propriétés des différents caoutchoucs varient également considérablement. Par exemple, le caoutchouc naturel et le caoutchouc styrène-butadiène ont une bonne absorption d’énergie et une bonne résistance à l’abrasion ; le caoutchouc éthylène-propylène est particulièrement résistant à la chaleur ; le caoutchouc nitrile a une bonne résistance aux huiles ; le caoutchouc propylène-butyle est à la fois résistant à la chaleur et aux produits chimiques oxydants. Par conséquent, le choix du type de matériau de revêtement doit être considéré de manière globale en fonction du type de matériau transporté, des conditions de fonctionnement et de l’environnement de travail.

 

L’augmentation de l’épaisseur de la couche de revêtement est bénéfique pour améliorer la résistance aux chocs et à l’abrasion de la courroie transporteuse. En particulier, de nos jours, l’âme en toile de coton a été remplacée par une âme en tissu de fibres synthétiques. Les performances de l’âme ont été considérablement améliorées, tandis que l’épaisseur est relativement fine. Pour améliorer les performances globales de la courroie transporteuse, il est nécessaire d’augmenter l’épaisseur de la couche de revêtement en conséquence, afin de tirer pleinement parti de ses avantages et d’augmenter la durée de vie de la courroie. Cependant, une couche inférieure trop épaisse augmente la résistance au fonctionnement de la courroie transporteuse.

 

La base de conception de l’épaisseur de la couche de revêtement est la vitesse d’usure, les conditions de réception des matériaux, la résistance à la chaleur de la couche de revêtement, la résistance aux chocs et le cycle de fonctionnement de la courroie transporteuse.

 

3 Jonction de la courroie transporteuse Le type de jonction de la courroie transporteuse doit être sélectionné en fonction du type de courroie et des caractéristiques du convoyeur à bande ; les courroies transporteuses à câbles d’acier doivent utiliser des jonctions vulcanisées ; les courroies transporteuses à âme en tissu multicouche doivent utiliser des jonctions vulcanisées ; pour les courroies transporteuses à âme en tissu monobloc, des jonctions adhésives doivent être utilisées, et des jonctions mécaniques peuvent également être employées.

Forme de jonction vulcanisée de la courroie transporteuse : la courroie transporteuse à âme en tissu stratifié doit utiliser une jonction en escalier ; la courroie transporteuse à câbles d’acier peut utiliser une jonction vulcanisée à un ou plusieurs niveaux selon le niveau de résistance à la traction.

 

4 Facteur de sécurité de la courroie transporteuse

4.1 L’importance de réduire le facteur de sécurité des courroies transporteuses et le fait que les courroies, en particulier les courroies haute résistance, représentent jusqu’à 30 % à 50 % de l’investissement dans les convoyeurs à bande. Pour choisir raisonnablement les courroies transporteuses et réduire l’investissement dans les courroies, une voie importante est d’améliorer la technologie de jonction des courroies pour réduire le facteur de sécurité. Par exemple, un convoyeur de 20 km de long en Australie réduit le facteur de sécurité de la courroie à câbles d’acier de 6,7 à 5,0, le poids de la courroie est réduit de 14 %, la durée de vie des rouleaux porteurs est augmentée de 7 % et celle des rouleaux de retour de 40 %. La réduction de la tension de la courroie transporteuse diminue l’investissement structurel correspondant, et la consommation d’énergie est réduite de 4 %. Les coûts d’investissement et d’exploitation peuvent être réduits deenviron 10 % sur la durée de vie de service de 20 ans.

 

4.2 Définition du facteur de sécurité international

La norme industrielle allemande DIN22101-1982 définit le facteur de sécurité de la bande transporteuse à câbles d’acier comme le rapport entre la résistance à la traction de la bande transporteuse à câbles d’acier et la tension de la bande transporteuse lorsque le convoyeur fonctionne de manière stable, avec un minimum de 6,7. En 2002, l’Allemagne a révisé la norme originale de 1982, et la nouvelle version a adopté un concept et une méthode de calcul entièrement nouveaux. La conclusion est que le facteur de sécurité de la bande transporteuse à câbles d’acier peut être inférieur à 6,7, et peut descendre jusqu’à 4,5. Au cours des 10 dernières années, certains pays ont déjà dépassé les réglementations de 1982. Les convoyeurs à bande en service en Allemagne, en Grande-Bretagne, en Nouvelle-Angleterre, en Australie et dans d’autres pays utilisent des facteurs de 4,5 à 5,5. Selon les résultats de recherche d’institutions étrangères telles que CDI aux États-Unis, le facteur de sécurité des bandes transporteuses à câbles d’acier peut être réduit en dessous de 5,5, allant de 4,5 à 5,0.

 

Après ce qui précède et les dispositions de la norme : le facteur de sécurité de la bande transporteuse doit être choisi en fonction des différentes conditions : c’est-à-dire que le facteur de sécurité du convoyeur à bande général et de la bande transporteuse à câbles d’acier peut être de 7 à 9 ; lorsque le convoyeur est contrôlé par un démarrage progressif, pour les mesures de freinage, il peut être pris entre 5 et 7.


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