ปัจจัยด้านความปลอดภัยของสายพานลำเลียงคืออะไร และจะเลือกอย่างไร?

เมื่อเราเลือกหรือซื้อสายพานลำเลียง เรามักจะพบกับดัชนีทางเทคนิคที่เรียกว่า “ปัจจัยด้านความปลอดภัย” (SF) แล้วปัจจัยด้านความปลอดภัยคืออะไร และเราควรเลือกปัจจัยด้านความปลอดภัยอย่างไร?

“ปัจจัยด้านความปลอดภัย” ถูกระบุเป็นครั้งแรกในมาตรฐาน DIN 22101 ปี 1982 เป็นตัวเลขที่ผู้ผลิตสายพานระบุสำหรับรูปแบบสายพานเฉพาะของพวกเขา ปัจจัยด้านความปลอดภัยคืออัตราส่วนของความต้านทานแรงดึงสูงสุดของวัสดุต่อความเค้นที่กระทำหรือน้ำหนักสูงสุดที่อนุญาต มักเรียกว่า “แรงดึง” ตัวเลขนี้เชื่อมโยงกับโครงสร้างผ้าของสายพานและความแข็งแรงโดยรวมของสายพาน ไม่ว่าสายพานจะหุ้มด้วย EPDM, ไนไตรล์ หรือ SBR ก็ตาม ปัจจัยด้านความปลอดภัยไม่ขึ้นอยู่กับสิ่งเหล่านี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ปัจจัยด้านความปลอดภัยเป็นพารามิเตอร์สำคัญเพื่อให้มั่นใจว่าสายพานลำเลียงจะไม่ขาดระหว่างการทำงาน

ปัจจัยด้านความปลอดภัยมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับตลาดของเรา: จากมุมมองของความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานที่ยาวนาน มันควรจะมีค่ามากกว่า และจากมุมมองทางเศรษฐกิจ มันควรจะมีค่าน้อยกว่า

ปัจจัยด้านความปลอดภัยของสายพานลำเลียงในอดีตค่อนข้างอนุรักษ์นิยม สำหรับสายพานแบบผ้า ปัจจัยด้านความปลอดภัยของสายพานมักกำหนดไว้ที่ 10:1 และสำหรับสายพานแบบสายเคเบิลเหล็ก ปัจจัยด้านความปลอดภัยมักกำหนดไว้ที่ 6.7:1 ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตต้องการสร้างสายพานลำเลียง 2 ชั้น ที่มีความต้านทานแรงดึง 220 ปอนด์ต่อนิ้ว เขาต้องการกำหนดมาตรฐานปัจจัยด้านความปลอดภัย 10:1 สำหรับผลิตภัณฑ์ของเขา ซึ่งหมายความว่าสายพานสำเร็จรูปของเขาจะขาดบนเครื่องทดสอบแรงดึงที่แรงขั้นต่ำ 2200 ปอนด์ต่อนิ้ว ผลลัพธ์นี้ทำให้การลงทุนของผู้ใช้เพิ่มขึ้นอย่างมาก

อย่างไรก็ตาม 越来越多的研究表明，สายพานลำเลียง的 tensile strength 与实际的设计安全系数无关，而是与สายพานลำเลียง承受负载的能力、在稳定运行状态下的瞬时峰值负载以及接头 fatigue strength 有关。这意味着它是应用于 calculated maximum force 的乘数，ซึ่งสายพานลำเลียง splice (ซึ่งเป็น weakest link ในสายพานลำเลียง) จะต้อง承受。ปัจจัยด้านความปลอดภัยคำนึงถึงความไม่สมบูรณ์ของวัสดุ ข้อบกพร่องในการประกอบ การเสื่อมสภาพของวัสดุ และความไม่แน่นอนอื่นๆ

ปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ยอมรับโดยทั่วไป:

ปัจจัยด้านความปลอดภัยแบบดั้งเดิมมักอยู่ในช่วง 6.7 ถึง 10 สำหรับสภาวะการทำงานที่มั่นคง ซึ่งสัมพันธ์กับความแข็งแรงของ接头

ตัวอย่างเช่น สายพานลำเลียงแบบสายเคเบิลเหล็กจาก “SUNGDA” มีความต้านทานแรงดึง 7500N/mm หลังจากทดสอบ fatigue strength ของ接头สายพานแล้ว พบว่าประสิทธิภาพ接头ที่ทดสอบด้วยเครื่อง fatigue machine ถึง 38% ดังนั้น fatigue strength ของ接头คือ 2850N/mm (อัตราการรับน้ำหนัก=0.38*7500N/mm) สายพานลำเลียงแบบสายเคเบิลเหล็กอีกเส้นจาก “SUNGDA” มีความต้านทานแรงดึง 6600N/mm แต่เทคโนโลยีและความแข็งแรงของ接头สายพานได้รับการปรับปรุง หลังจากทดสอบสายพานแล้ว พบว่าความทนทานระดับ接头คือ 50% และความทนทานสุทธิคือ 3300N/mm ซึ่งสูงกว่า fatigue strength ของ接头สายพานเส้นแรก 16% แม้ว่าความต้านทานแรงดึงจะต่ำกว่าก่อนหน้า 14% แต่ปัจจัยด้านความปลอดภัยในการออกแบบของสายพานเส้นแรกคือ 6.5

เนื่องจากความแข็งแรงของ接头ที่สูง ปัจจัยด้านความปลอดภัยของสายพานเส้นที่สองสามารถลดลงเหลือ 4.7 และความต้านทานแรงดึงที่สอดคล้องกันเพิ่มขึ้น 39% วัสดุโครงสร้างสายพานและ接头 และวิธีการวิเคราะห์สมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าการใช้ปัจจัยด้านความปลอดภัยต่ำกว่า 5.0 ระหว่างความต้านทานแรงดึง ST-1000N/mm ถึง ST-6000N/mm นั้นปลอดภัยและเชื่อถือได้

สายพานลำเลียง โดยเฉพาะสายพานลำเลียงความแข็งแรงสูง คิดเป็นสัดส่วนมากถึง 30-50% ของการลงทุนในระบบสายพานลำเลียง ในการเลือกสายพานลำเลียงอย่างเหมาะสมและลดการลงทุนด้านสายพาน วิธีสำคัญคือการปรับปรุงเทคโนโลยีการต่อสายพานเพื่อลดค่าตัวคูณความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น สายพานลำเลียงยาว 20 กม. ในออสเตรเลีย ลดค่าตัวคูณความปลอดภัยของสายพานลำเลียงเสริมลวดเหล็กจากปกติ 6.7 เหลือ 5.0 ทำให้น้ำหนักสายพานลดลง 14% อายุการใช้งานของลูกกลิ้งรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น 7% และอายุการใช้งานของลูกกลิ้งส่งกลับเพิ่มขึ้น 40% การลดแรงดึงสายพานช่วยลดการลงทุนด้านโครงสร้างที่เกี่ยวข้อง การใช้พลังงานลดลง 4% และสามารถลดค่าใช้จ่ายด้านการลงทุนและการดำเนินงานได้ประมาณ 10% ภายในระยะเวลาบริการ 20 ปี

มาตรฐานอุตสาหกรรมเยอรมัน DIN22101-1982 กำหนดค่าตัวคูณความปลอดภัยของสายพานลำเลียงเสริมลวดเหล็กเป็นอัตราส่วนระหว่างความแข็งแรงแรงดึงของสายพานต่อแรงดึงสายพานขณะทำงานอย่างเสถียร โดยกำหนดขั้นต่ำไว้ที่ 6.7 ในปี 2002 เยอรมนีได้ปรับปรุงมาตรฐานเดิมปี 1982 โดยเวอร์ชันใหม่ใช้แนวคิดและวิธีการคำนวณแบบใหม่ สรุปได้ว่าค่าตัวคูณความปลอดภัยของสายพานลำเลียงเสริมลวดเหล็กสามารถต่ำกว่า 6.7 ได้ และสามารถลดลงได้ต่ำสุดถึง 4.5

ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา บางประเทศได้ก้าวข้ามข้อกำหนดปี 1982 ไปแล้ว ระบบสายพานลำเลียงที่ใช้งานในเยอรมนี อังกฤษ นิวอิงแลนด์ ออสเตรเลีย และประเทศอื่นๆ ได้ใช้ค่าตัวคูณความปลอดภัย 4.5-5.5 ตามผลการศึกษาของสถาบันต่างประเทศ เช่น บริษัท CDI สหรัฐอเมริกา ค่าตัวคูณความปลอดภัยของสายพานลำเลียงเสริมลวดเหล็กสามารถลดลงต่ำกว่า 5.5 ได้ โดยอาจอยู่ที่ 4.5 ถึง 5.0

บริษัท ซุงดา สายพานลำเลียง จำกัด

เว็บไซต์ทางการ SUNGDA: https://www.sungdagroup.com