Как правильно выбрать резиновую конвейерную ленту?

Конвейерные ленты составляют от 30% до 50% стоимости всего оборудования конвейера. Правильный выбор конвейерных лент позволяет не только снизить стоимость оборудования всего конвейерного аппарата, но и влияет на конструкцию барабанов, приводных устройств, роликов и других компонентов конвейера.

Выбор конвейерной ленты ленточного конвейера основывается на длине конвейера, производительности, натяжении ленты, характеристиках транспортируемого материала, условиях приема, рабочей среде и других факторах. Помимо продольных растягивающих напряжений, конвейерная лента в процессе работы также подвергается изгибающим напряжениям от барабанов и роликоопор. Большая часть повреждений ленты проявляется в виде износа рабочей поверхности и кромок, а также пробоин, разрывов и отслоений, вызванных ударами крупных и острых материалов.

1 Предварительный выбор конвейерной ленты

При выборе конвейерной ленты необходимо учитывать множество факторов, главными из которых являются: соответствующие требования конвейерной системы к ленте; топографические и климатические условия, а также нормативные требования безопасности; тип, форма, размер частиц, характеристики транспортируемого материала, наличие теплового воздействия и химических функций; требуемая максимальная ширина ленты, рабочее натяжение и производительность; минимальный диаметр барабана; желобчатость и поперечная жесткость; опорная способность; длина криволинейных и переходных участков; способ натяжения и ход; точка и условия загрузки, а также рабочий цикл ленты; требования к ударопрочности и стойкости к раздиру; условия соединения; и должны соблюдаться следующие требования:

1.1 Для ленточных конвейеров малой длины следует использовать конвейерные ленты с полиэфирным тканевым каркасом (EP). Для конвейеров с высокой производительностью, большой длиной, значительной высотой подъема и высоким натяжением следует применять стальнокордные ленты.

1.2 При транспортировке материала, содержащего крупнокусковые компоненты, и при большой высоте падения в точке загрузки следует выбирать ударопрочные и стойкие к раздиру ленты.

1.3 Максимальное количество слоев в многослойных тканевых каркасных лентах не должно превышать 6; при особых требованиях к толщине ленты для транспортируемого материала оно может быть соответствующим образом увеличено.

1.4 Подземные ленточные конвейеры должны оснащаться огнестойкими конвейерными лентами.

2 Выбор обкладки

Выбор обкладки включает материал обкладки, структуру поверхности и толщину.

Основными компонентами обкладки являются различные резины и пластмассы. В большинстве климатических условий резина может нормально работать при угле наклона не более 18°, в то время как нормальная работа ПВХ-ленты возможна до 12°. ПВХ уступает резине по упругости, но обладает лучшей огнестойкостью, антистатическими свойствами и легко очищается. Свойства различных резин также сильно различаются. Например, натуральный каучук и стирол-бутадиеновый каучук обладают хорошей энергопоглощающей способностью и износостойкостью; этилен-пропиленовый каучук особенно термостоек; нитрильный каучук обладает хорошей маслостойкостью; пропилен-бутиловый каучук одновременно термостоек и устойчив к окисляющей химии. Поэтому выбор типа материала обкладки должен комплексно учитываться в зависимости от типа транспортируемого материала, условий эксплуатации и рабочей среды.

Увеличение толщины обкладки способствует повышению ударопрочности и износостойкости конвейерной ленты. Особенно сейчас, когда хлопчатобумажный каркас был заменен синтетическим тканевым каркасом. Прочностные характеристики каркаса значительно улучшились, при этом толщина стала относительно меньшей. Для повышения общих эксплуатационных свойств ленты необходимо соответственно увеличивать толщину обкладки, чтобы полностью раскрыть ее преимущества и увеличить срок службы конвейерной ленты. Однако чрезмерная толщина нижней обкладки может увеличить сопротивление движению ленты.

Основой для проектирования толщины обкладки являются скорость износа, условия приема материала, термостойкость обкладки, ударопрочность и рабочий цикл конвейерной ленты.

3 Соединение конвейерной ленты
Тип соединения конвейерной ленты следует выбирать в зависимости от типа ленты и характеристик ленточного конвейера; для стальнокордных лент следует применять вулканизированные соединения; для многослойных тканевых каркасных лент следует использовать вулканизированные соединения; для цельностяжных тканевых конвейерных лент следует применять клеевые соединения, также могут использоваться механические соединения.

Форма вулканизированного соединения конвейерной ленты: для многослойных тканевых каркасных лент следует применять ступенчатое соединение; для стальнокордных лент в зависимости от класса прочности на растяжение может применяться одноступенчатое или многоступенчатое вулканизированное соединение.

4 Коэффициент запаса прочности конвейерной ленты

4.1 Важность снижения коэффициента запаса прочности конвейерных лент и тот факт, что ленты, особенно высокопрочные, составляют до 30–50% инвестиций в ленточные конвейеры. Для рационального выбора лент и снижения инвестиций в них важным путем является совершенствование технологии соединения лент для снижения коэффициента запаса. Например, на 20-километровом конвейере в Австралии коэффициент запаса стальнокордной ленты был снижен с обычных 6,7 до 5,0, вес ленты уменьшился на 14%, срок службы несущих роликов увеличился на 7%, а срок службы обратных роликов – на 40%. Снижение натяжения ленты уменьшило соответствующие структурные инвестиции, а потребление энергии сократилось на 4%. Инвестиционные и эксплуатационные расходы могут быть снижены наоколо 10% в течение 20-летнего срока службы.

4.2 Определение международного коэффициента безопасности

Немецкий промышленный стандарт DIN22101-1982 определяет коэффициент безопасности стального канатного конвейерного ремня как отношение прочности на разрыв стального канатного конвейерного ремня к натяжению ремня при стабильной работе конвейера, с минимальным значением 6,7. В 2002 году Германия пересмотрела исходный стандарт 1982 года, и новая версия приняла совершенно новую концепцию и метод расчета. Вывод заключается в том, что коэффициент безопасности стального канатного конвейерного ремня может быть менее 6,7, а минимальное значение может составлять 4,5. За последние 10 лет некоторые страны уже преодолели ограничения 1982 года. Конвейеры, работающие в Германии, Великобритании, Новой Англии, Австралии и других странах, используют значения от 4,5 до 5,5. Согласно результатам исследований зарубежных учреждений, таких как CDI в США, коэффициент безопасности стальных канатных конвейерных ремней может быть снижен до уровня ниже 5,5, в диапазоне от 4,5 до 5,0.

На основании вышеизложенного и положений стандарта: коэффициент безопасности конвейерного ремня должен выбираться в зависимости от различных условий: то есть коэффициент безопасности для обычного ленточного конвейера и стального канатного ремня может составлять 7-9; когда конвейер оснащен мерами мягкого пуска и торможения, можно принимать значения от 5 до 7.