Dėl ko diržo skriemuliai yra būtini konvejerių įrangai ir medžiagų tvarkymui?

Judriame paskirstymo centre pramoninėje Džedziango provincijos juostoje konvejerio linija veikė trejus metus be didelių problemų. Tada prasidėjo problemos. Diržas ėmė dreifuoti, paketai nukrito nuo šonų, o variklio srovės stipris šoktelėjo nenuspėjamai. Techninės priežiūros komanda pakeitė diržą, vėl įtempė paėmimą ir netgi pakeitė pavarų dėžę. Nieko nepavyko. Pagrindinė priežastis, nustatyta tik atlikus išsamią vibracijos analizę, buvo pavaros skriemulys. Jo atsilikimas susidėvėjo netolygiai, todėl atsirado sąlyga, vadinama „diferencialiniu slydimu“, dėl kurios diržas netvarkingai svyravo veikiant apkrovai. Konvejerio sistema, atrodytų tvirta, buvo pažeista dėl vieno komponento, kurio visi nepastebėjo:Diržo skriemuliai.

Šis scenarijus iliustruoja pagrindinę medžiagų tvarkymo tiesą: diržo skriemuliai nėra pasyvūs komponentai. Jie yra mechaninė sąsaja tarp pavaros sistemos ir diržo ir vienu metu atlieka keturias svarbias funkcijas. Jie perduoda sukimo momentą iš variklio į diržą. Jie palaiko diržo įtempimą per paėmimo sistemą. Jie koreguoja diržo sekimą per vainiko profilį. Jie sugeria transportuojamos medžiagos poveikį ir susidėvėjimą. Kai kuri nors iš šių funkcijų pažeidžiama, nukenčia visa konvejerio sistema. Šiame straipsnyje bus išsamiai išnagrinėta kiekviena iš šių funkcijų, paaiškinant, kodėl diržų skriemuliai yra būtini patikimoms, efektyvioms ir saugioms medžiagų tvarkymo operacijoms.

Turinys

• 1. Sukimo momento perdavimo grandinė: kur tinka diržo skriemuliai ir kodėl jie pirmiausia sugenda
• 2. Karūnos klausimas: kodėl lenktas veidas neprivalomas
• 3. Atsiliekantis pasirinkimas: sprendimas, lemiantis slydimą ar sukibimą
• 4. Paslėpti įtempiai: ką FEA atskleidžia apie skriemulio dizainą
• 5. Svarbi priežiūra: ką ir kada patikrinti
• 6. Dažnai užduodami klausimai (DUK)
• 7. Išvada

1. Sukimo momento perdavimo grandinė: kur tinka diržo skriemuliai ir kodėl jie pirmiausia sugenda

Norėdami suprasti, kodėl diržo skriemuliai yra būtini, pirmiausia turime atsekti galios kelią per konvejerio sistemą. Grandinė prasideda nuo elektros variklio, kuris elektros energiją paverčia sukimosi mechanine energija. Variklio velenas yra sujungtas su pavarų dėže, kuri sumažina greitį ir padidina sukimo momentą. Pavarų dėžės išėjimo velenas yra sujungtas su pavaros skriemulio velenu. Varomasis skriemulys, apvyniotas konvejerio juosta, per trintį perduoda sukimo momentą diržui. Diržas savo ruožtu judina medžiagą. Kiekviena šios grandinės grandis yra svarbi, tačiau pavaros skriemulys yra unikalus, nes tai taškas, kuriame sukimo momentas perkeliamas iš standaus plieninio veleno į lankstų guminį diržą. Šis perėjimas yra pati sudėtingiausia visos sistemos dalis.

Diržo skriemuliai yra pirmieji komponentai, kurie sugenda, nes juos veikia sudėtingiausias apkrovų derinys. Pavaros skriemulys patiria sukimo apkrovą iš pavarų dėžės, radialinę apkrovą dėl diržo įtempimo ir lenkimo apkrovą dėl veleno įlinkio. Jis taip pat patiria ciklišką diržo apkrovą, kai kiekvienas sandūra eina per skriemulį. Laikui bėgant šios apkrovos sukelia veleno nuovargį, pleišto griovelio susidėvėjimą ir atsilikimo pablogėjimą. Galinis skriemulys, nors ir neperduoda pavaros sukimo momento, patiria tokias pačias lenkimo ir nuovargio apkrovas, taip pat papildomą įtampą dėl medžiagos susikaupimo, jei diržas nėra tinkamai išvalytas. Apsauginis skriemulys, jei yra, patiria dideles radialines apkrovas dėl padidinto apvyniojimo kampo.

Diržo skriemulio gedimas retai būna staigus. Tai progresuojantis procesas, kuris prasideda nuo subtilių simptomų ir baigiasi katastrofiška nesėkme, jei nebus sprendžiama. Dažniausiai pasitaikantys gedimo būdai yra šie:

• Vėluojantis nusidėvėjimas:Guminis arba keramikinis pavaros skriemulio atsilikimas laikui bėgant susidėvi, sumažindamas trinties koeficientą ir sukeldamas diržo slydimą. Tai dažniausiai pasitaikantis gedimo būdas ir dažnai yra pagrindinė sekimo problemų priežastis.
• Veleno nuovargis:Pavaros skriemulio velenas yra veikiamas atvirkštinio lenkimo įtempių, nes eksploatacijos metu keičiasi diržo įtempimas. Dėl to gali atsirasti nuovargio įtrūkimų, dažniausiai prie rakto griovelio arba skersmens pasikeitimo.
• Raktų dėvėjimas:Pjuveno griovelis, jungiantis veleną su stebule, gali susidėvėti, todėl gali laisvai priglusti ir skriemulys gali siūbuoti ant veleno. Tai pagreitina susidėvėjimą ir gali sukelti veleno gedimą.
• Lukšto įtrūkimas:Skriemulio apvalkalas gali įtrūkti suvirinimo siūlėse, jei konstrukcija yra netinkama arba jei skriemulys yra veikiamas pernelyg didelių apkrovų.
• Guolių gedimas:Guoliai, laikantys skriemulio veleną, gali sugesti dėl užteršimo, netinkamo tepimo arba per didelės apkrovos.

AtZhejiang Hawen Electromechanical Co., Ltd., mes išanalizavome šimtus skriemulio gedimų iš konvejerių sistemų visoje Kinijoje. Mūsų duomenys rodo, kad daugiau nei 60% skriemulio gedimų yra susiję su vėluojančiu nusidėvėjimu arba netinkamu atsilikimo pasirinkimu. Štai kodėl mes taip daug dėmesio skiriame tam, kad padėtume savo klientams pasirinkti tinkamą jų pritaikymui skirtą atsilikimą ir pateiktume techninės priežiūros gaires, kurios apsaugotų nuo ankstyvo nusidėvėjimo.

2. Karūnos klausimas: kodėl lenktas veidas neprivalomas

Diržo skriemulio karūna yra nedidelis išgaubtas skriemulio paviršiaus kreivumas, matuojamas kaip spindulio skirtumas tarp centro ir kraštų. Paprastai jis išreiškiamas procentais nuo veido pločio. Pavyzdžiui, 1000 mm pločio skriemulio su 0,5% vainiko centro spindulys yra 5 mm didesnis už krašto spindulį. Iš pirmo žvilgsnio šis kreivumas atrodo priešingas. Ar plokščią skriemulį nebūtų paprasčiau gaminti ir jis būtų efektyvesnis? Atsakymas yra ne, o priežastis slypi diržo sekimo mechanikoje. Karūnėlė nėra gamybos patogumas; tai yra funkcinė būtinybė, dėl kurios diržas yra skriemulio centre.

Norėdami suprasti, kodėl karūnėlė veikia, apsvarstykite jėgas, veikiančias diržą, kai jis eina per skriemulį. Diržas yra įtemptas ir natūraliai ieško mažiausio pasipriešinimo kelio. Jei diržas pradeda slinkti į vieną pusę, toje pusėje padidėja įtempimas, nes diržas ištempiamas didesniu vainiko spinduliu. Ši padidėjusi įtampa sukuria atkuriamąją jėgą, kuri stumia diržą atgal link centro. Todėl karūnėlė suteikia savaiminio centravimo mechanizmą, kuris veikia nuolat ir pasyviai. Be vainiko arba esant nepakankamam karūnui, diržas nuslys į vieną pusę ir trinsis į konstrukciją. Tai sukelia briaunų pažeidimus, diržo nesutapimą ir galiausiai diržo gedimą.

Reikalingas vainiko kiekis priklauso nuo diržo tipo ir pritaikymo. Žemiau esančioje lentelėje pateikiamos rekomenduojamos karūnos vertės, pagrįstos ilgamete lauko patirtimi ir bandymais mūsų gamykloje:

Karūnėlė turi būti apdirbta labai tiksliai, kad būtų užtikrintas tinkamas diržo sekimas. Savo gamykloje mes naudojame CNC tekinimo stakles, kad pasuktume karūnėlę iki +/- 0,05 mm paklaidos. Karūnos profilį taip pat patikriname po apdirbimo profilometru. Šis tikslumo lygis užtikrina, kad kiekvienas mūsų gaminamas diržo skriemulys užtikrintų patikimą, nuoseklų diržo sekimą, nepaisant eksploatavimo sąlygų. Karūnėlė neprivaloma; tai diržo sekimo pagrindas.

3. Atsiliekantis pasirinkimas: sprendimas, lemiantis slydimą ar sukibimą

Atsilikimas yra medžiaga, uždedama ant pavaros skriemulio paviršiaus, siekiant padidinti trintį ir apsaugoti skriemulio apvalkalą nuo nusidėvėjimo. Tai yra svarbiausias veiksnys, lemiantis konvejerio sukimo momento perdavimo galimybes. Trintis tarp diržo ir atsilikimo, kartu su apvyniojimo kampu, lemia maksimalų sukimo momentą, kuris gali būti perduodamas, kol diržas neslysta. Jei atsilikimas susidėvėjęs arba pasirinkta netinkama medžiaga, diržas paslys ir sukels gamybos praradimą, diržo pažeidimus ir gali kilti gaisro pavojus. Todėl tinkamo atsilikimo pasirinkimas yra svarbus inžinerinis sprendimas, kuris turėtų būti pagrįstas kruopščia programos analize.

Konvejerio skriemuliuose naudojami trys pagrindiniai atsilikimo tipai: guminiai, keraminiai ir poliuretaniniai. Labiausiai paplitęs yra guminis apnašas ir gali būti įvairių raštų, pvz., lygaus, deimantinio griovelio ir silkės. Modelis turi įtakos trinties koeficientui ir atsilikimo gebėjimui išlieti vandenį ir šiukšles. Keraminės lagaminas susideda iš keraminių plytelių, įterptų į guminę matricą. Keraminės plytelės turi labai aukštą trinties koeficientą ir puikų atsparumą dilimui, todėl idealiai tinka naudoti dideliu sukimo momentu ir abrazyvinėms medžiagoms. Poliuretano sluoksniai naudojami maisto perdirbimui ir kitoje švarioje aplinkoje, kur guma yra nepriimtina. Žemiau esančioje lentelėje palyginamos pagrindinės šių atsiliekančių medžiagų savybės.

Atsiliekančios medžiagos pasirinkimas priklauso ne tik nuo trinties koeficiento. Taip pat atsižvelgiama į aplinką, perduodamą medžiagą ir priežiūros praktiką. Pavyzdžiui, maisto perdirbimo įmonėje atsilikimas turi atlaikyti plovimą šarminėmis valymo priemonėmis. Kasybos srityje atsilikimas turi būti atsparus abrazyviniam rūdos ir uolienų poveikiui. Mūsų Hawen inžinierių komanda glaudžiai bendradarbiauja su klientais, kad pasirinktų optimalų atsilikimą kiekvienai programai. Taip pat siūlome vėluojančių pakeitimo paslaugas ir galime patarti dėl geriausio techninės priežiūros grafiko, kad pailgintume vėluojančio naudojimo laiką.

4. Paslėpti įtempiai: ką FEA atskleidžia apie skriemulio dizainą

Diržo skriemulys gali atrodyti kaip paprastas cilindras, tačiau jo vidinis įtempių pasiskirstymas yra sudėtingas. Kai skriemulys yra apkrautas, velenas sulinksta, apvalkalas deformuojasi, o suvirinimo siūlės patiria didelę įtempių koncentraciją. Jei konstrukcija nėra optimizuota, šie įtempimai gali sukelti nuovargio įtrūkimus ir ankstyvą gedimą. Siekdami užtikrinti, kad mūsų diržų skriemuliai būtų sukurti maksimaliam patikimumui, mes naudojame baigtinių elementų analizę (FEA), kad imituotume įtempius realiomis apkrovos sąlygomis. FEA leidžia pamatyti paslėptus įtempius, kurie nematomi plika akimi, ir optimizuoti konstrukciją prieš pagaminant pirmąjį skriemulį.

Diržo skriemulio FEA modelis apima veleną, stebulę, galinius diskus ir korpusą. Modeliui taikomos apkrovos apima diržo įtempimą, pavarų dėžės sukimo momentą ir paties skriemulio svorį. Modelis taip pat atsižvelgia į kontaktinį slėgį tarp diržo ir atsilikimo. Analizės rezultatai atskleidžia didelio streso sritis, kurios paprastai būna šiose vietose:

• Rakto griovelis ant veleno:Raktas yra įtempių koncentratorius. FEA rodo, kad įtempis prie pleišto griovelio gali būti 2–3 kartus didesnis nei vardinis veleno įtempis.
• Suvirinimas tarp galinio disko ir korpuso:Ši suvirinimo siūlė yra veikiama lenkimo ir šlyties įtempių. Jei suvirinimo siūlė nėra tinkamo dydžio, ji gali įtrūkti veikiant ciklinei apkrovai.
• Skersmens pokytis ant veleno:Bet koks staigus skersmens pokytis sukuria įtampos koncentraciją. FEA padeda optimizuoti filė spindulį, kad sumažintume stresą.
• Tinka nuo stebulės iki veleno:Interferencija tarp stebulės ir veleno turi būti pakankama, kad sukimo momentas būtų perduotas neslystant, bet ne toks didelis, kad sukeltų stebulės nuolaidžiavimą.

Remdamiesi FEA rezultatais, optimizuojame savo diržų skriemulių konstrukciją, kad sumažintume įtempių koncentraciją ir pailgintume nuovargio trukmę. Pavyzdžiui, galime padidinti filė spindulį ties veleno pečiu, padidinti suvirinimo siūlės dydį arba naudoti stipresnės medžiagos velenui. FEA rezultatus taip pat patvirtiname fiziniais testais. Mūsų gamykloje yra bandymo įrenginys, kuris gali pritaikyti skriemulį statines ir dinamines apkrovas, matuodamas deformaciją ir vibraciją. Šis modeliavimo ir testavimo derinys užtikrina, kad mūsų diržų skriemuliai būtų sukurti taip, kad atlaikytų sudėtingiausius darbus.

5. Svarbi priežiūra: ką ir kada patikrinti

Net ir geriausiai suprojektuoti diržo skriemuliai ilgainiui susidėvės. Raktas siekiant maksimaliai padidinti jų tarnavimo laiką ir išvengti netikėtų gedimų yra struktūrizuota priežiūros programa. Konvejerio skriemulių priežiūros programa turėtų apimti kasdienes, savaitines, mėnesines ir metines užduotis. Kiekviena užduotis turi būti konkreti ir išmatuojama, o rezultatai turėtų būti registruojami, kad būtų galima stebėti skriemulio būklę laikui bėgant. Tolesniuose skyriuose aprašomos pagrindinės konvejerių sistemų diržinių skriemulių priežiūros užduotys.

Kasdieniai patikrinimai:Kiekvienos pamainos pradžioje operatorius turi atlikti konvejerio vizualinę apžiūrą. Ieškokite diržo nesutapimo požymių, pvz., ar diržas nesitrina į konstrukciją arba medžiaga išsiliejo nuo šonų. Įsiklausykite į neįprastus garsus, tokius kaip girgždėjimas ar šlifavimas, kurie gali reikšti guolio problemą. Patikrinkite, ar nėra susidėvėjimo ar pažeidimo požymių.

Savaitinis patikrinimas:Techninės priežiūros specialistas turėtų patikrinti diržo įtempimą ir, jei reikia, sureguliuoti. Patikrinkite atsilikimo būklę ir ieškokite bet kokios įterptos medžiagos, galinčios pažeisti diržą. Patikrinkite, ar skriemulyje nėra judėjimo ar laisvumo požymių. Jei reikia, sutepkite guolius.

Mėnesiniai patikrinimai:Technikas turi išmatuoti atsilikimo susidėvėjimą naudodamas gylio matuoklį. Jei atsilikimas susidėvėjo virš rekomenduojamos ribos, jį reikia pakeisti. Patikrinkite skriemulių išlygiavimą lazeriniu derinimo įrankiu. Patikrinkite veleno ir rakto griovelio būklę, ar nėra susidėvėjimo ar įtrūkimų požymių.

Kasmetiniai patikrinimai:Kasmetinė priežiūra turėtų apimti nuodugnų visos konvejerio sistemos patikrinimą. Skriemuliai turi būti nuimti ir patikrinti, ar nėra įtrūkimų, korozijos ir nusidėvėjimo. Guoliai turi būti pakeisti, jei jie turi susidėvėjimo požymių. Velenas turi būti patikrintas, ar nėra nuovargio įtrūkimų, naudojant neardomuosius bandymo metodus, tokius kaip magnetinių dalelių tikrinimas arba ultragarsinis bandymas. Šioje lentelėje pateikiama techninės priežiūros užduočių santrauka ir rekomenduojamas jų dažnumas.

Hawen savo klientams pateikiame išsamų mūsų diržų skriemulių priežiūros vadovą, įskaitant rekomenduojamus grafikus ir patikros kriterijus. Taip pat siūlome techninės priežiūros mokymus ir pagalbą vietoje, kad padėtume klientams maksimaliai prailginti konvejerių sistemų eksploatavimo laiką.

6. Dažnai užduodami klausimai (DUK)

1 klausimas: kaip dažnai reikia keisti pavaros skriemulio atsilikimą?

Atsakymas: pavaros skriemulio atsilikimą reikia pakeisti, kai jis susidėvėjo iki taško, kai trinties koeficiento nepakanka, kad būtų galima perduoti reikiamą sukimo momentą neslystant. Paprastai tai atsitinka, kai atsilikimas susidėvėjo 50 % pradinio storio arba kai susidėvėjimo modelis yra netolygus. Įprastu pramoniniu pritaikymu, atsilikimas gali trukti 2–5 metus, priklausomai nuo eksploatavimo sąlygų. Norint nustatyti optimalų keitimo intervalą, būtina reguliariai tikrinti. Mūsų gamykla gali pateikti konkrečias rekomendacijas pagal jūsų prašymą.

2 klausimas: kaip sužinoti, ar diržo nesutapimą sukėlė skriemulio problema, ar įtempimo problema?

Atsakymas: diržo nesutapimą gali sukelti skriemulio arba įtempimo problema. Jei juosta yra neteisingai išlygiuota visuose konvejerio taškuose, greičiausiai problema yra įtempimo problema. Jei diržas nesureguliuotas tik prie pavaros skriemulio, greičiausiai problema yra skriemulio problema, pvz., susidėvėjęs vainikas arba atsilikimas. Norėdami diagnozuoti problemą, pirmiausia patikrinkite diržo įtempimą ir, jei reikia, sureguliuokite. Jei nesutapimas išlieka, patikrinkite, ar skriemuliai nenusidėvėję, nepažeisti tarpikliai ar netinkamai išlygiuotas velenas. Lazerinio išlyginimo įrankis gali padėti nustatyti, ar skriemuliai yra tinkamai išlyginti.

3 klausimas: kuo skiriasi keraminiai ir guminiai ir kada juos naudoti?

Atsakymas: Keraminių sluoksnių trinties koeficientas ir atsparumas dilimui yra didesnis nei guminis, todėl jis idealiai tinka naudoti su dideliu sukimo momentu, abrazyvinėmis medžiagomis ir drėgnomis sąlygomis. Guminis tarpiklis tinka bendroms reikmėms, sausoms sąlygoms ir mažesniems sukimo momento reikalavimams. Pasirinkimas priklauso nuo konkrečios programos. Pavyzdžiui, anglies kasyklos konvejeriui, tvarkomam šlapias, abrazyvines anglis, būtų naudingas keraminis lagaminas, o pakuočių tvarkymo konvejeriui būtų tinkamas guminis tarpas.

4 klausimas: dėl ko sugenda skriemulio velenas ir kaip to išvengti?

Atsakymas: Dažniausia skriemulio veleno gedimo priežastis yra nuovargio įtrūkimai, atsirandantys, kai veleną veikia cikliniai lenkimo įtempiai. Įtrūkimai paprastai prasideda nuo įtempių koncentratorių, tokių kaip raktų griovelis arba skersmens pasikeitimas. Siekiant išvengti veleno gedimo, velenas turi būti suprojektuotas taikant tinkamą saugos koeficientą, sumažinti įtempių koncentratorius ir reguliariai tikrinti, ar velenas nėra įtrūkęs. Neardomieji bandymai, tokie kaip magnetinių dalelių tikrinimas, gali aptikti įtrūkimus, kol jie tampa kritiniais.

5 klausimas: kaip sužinoti, ar mano konvejerio skriemuliai turi būti pakeisti?

Atsakymas: Konvejerio skriemulius reikia pakeisti, kai atsiranda reikšmingo susidėvėjimo ar pažeidimo požymių, pvz., įtrūkę korpusai, susidėvėję arba pažeisti tarpikliai, susidėvėję raktų grioveliai arba sulenktas velenas. Jei skriemulys buvo naudojamas ilgiau nei 10 metų, rekomenduojama atlikti nuodugnią apžiūrą. Jei patikrinus nustatoma kuri nors iš šių sąlygų, skriemulį reikia pakeisti. Mūsų gamykla gali pateikti pakaitinį skriemulį, atitinkantį originalias specifikacijas, arba patobulintą dizainą, kad pagerintų veikimą.

7. Išvada

Juostos skriemuliai yra nenusakomi konvejerių sistemų herojai. Jie nėra tik besisukantys cilindrai; tai tiksliai sukonstruoti komponentai, kurie perduoda sukimo momentą, palaiko įtampą, teisingą sekimą ir sugeria medžiagų tvarkymo įtempius. Tinkamas jų projektavimas, pasirinkimas ir priežiūra yra labai svarbūs bet kurios konvejerio sistemos patikimumui, efektyvumui ir saugai. Nuo karūnėlės profilio, kuris išlaiko diržą centre, iki atsilikimo, užtikrinančio sukibimą, kiekviena diržo skriemulio funkcija atlieka konkrečią paskirtį. Įmonėje Zhejiang Hawen Electromechanical Co., Ltd., mes skyrėme savo inžinerines žinias kurdami ir gamindami diržinius skriemulius, atitinkančius pačius reikliausius reikalavimus. Mūsų gamykloje naudojamas pažangus FEA modeliavimas, tikslus apdirbimas ir griežti bandymai, siekiant užtikrinti, kad kiekvienas mūsų gaminamas skriemulys veiktų patikimai.

Nesvarbu, ar kuriate naują konvejerių sistemą, ar prižiūrite esamą, juostinių skriemulių pasirinkimas yra sprendimas, kurio nereikėtų priimti lengvabūdiškai. Kviečiame susisiekti su mūsų technine komanda ir aptarti konkrečius paraiškos reikalavimus. Galime padėti pasirinkti tinkamą skriemulio dizainą, atsiliekančią medžiagą ir priežiūros grafiką, kad maksimaliai padidintume jūsų konvejerio veikimo laiką ir našumą. Mūsų įsipareigojimas kokybei ir klientų aptarnavimas padarė mus patikimu partneriu medžiagų tvarkymo operacijoms visoje Kinijoje ir už jos ribų.

Susisiekite su Zhejiang Hawen Electromechanical Co., Ltd. šiandienaptarti konvejerio skriemulių reikalavimus ir sužinoti, kaip mūsų juostiniai skriemuliai gali pagerinti jūsų medžiagų tvarkymo operacijas.