Pulley met bekleding: gebombeerd maken of niet?
Het bomberen van pulleys is een essentieel ontwerpelement voor de bandloopbesturing van vlakke transportbanden en aandrijfriemen. Een wrijvinglaag of rubberen bekleding helpt bij het verhogen van de frictie tussen de transportband en de aandrijfpulley. Normaliter optimaliseren deze bekledingen de prestaties van de band. Maar gecombineerd met een gebombeerde pulley kunnen er ongewenste effecten optreden, zoals achteruitgang van verbindingen en voortijdige bandslijtage. Daarom raadt Habasit deze combinatie over het algemeen af.
Om uit te leggen waarom problemen optreden, moeten we de interactie begrijpen tussen de transportband en de gebombeerde beklede pulley. Laten we eerst kijken naar de manier waarop een gebombeerde pulley de band gecentreerd op de pulley houdt.
Het gebombeerde pulleyontwerp
Voor een centrerende werking op de bandloop is een gebombeerde pulley ontworpen, met uiteindediameters die kleiner zijn dan de centrale diameter van de pulley. Hierdoor ontstaan conische oppervlakken waarover de band zich beweegt, die de randen van de band naar het midden van de pulley duwen. De verschillende diameters creëren ook verschillende omtrekken rond de pulley.
Onder spanning vormt de band zich aan de gebombeerde pulley, waarbij de toegepaste spanningskracht het grootst is in het centrale gedeelte van de band. Dit komt overeen met de grootste diameter/omtrek van de pulley. Tijdens bedrijf bewegen de band en pulley in dit gebied met de grootste contactkracht. Doordat de diameter/omtrek van de pulley geleidelijk afneemt naar de uiteinden, neemt de lengte van het bandpad op de pulley en de contactkracht proportioneel af. Hoewel het bandpad op de conische uiteinden van de pulley verandert, blijven de randen van de band bewegen met het midden van de band. Hierdoor slippen de randen van de band bij de conische uiteinden en in toenemende mate waar het verschil in bandpadlengte het grootste is. De afnemende contactkracht in deze gebieden helpt bij het ontstaan van de slip. Het is deze slip tussen de band en de conische uiteinden van de pulley die zorgt voor de frictiereactie en de resulterende krachten die de randen van de band naar het midden duwen.
Laten we nu kijken wat er gebeurt wanneer een pulley zowel gebombeerd is gemaakt, als voorzien van een bekleding.
Plooivorming
Wanneer een beklede pulley gebombeerd is, nemen de wrijvingskrachten toe – net als de mogelijke problemen. Als er door de bekleding voldoende wrijving is, kan het grotere centrerende effect ertoe leiden dat de band in het midden gaat plooien en loskomt van het oppervlak van de pulley. Uiteindelijk kan de band helemaal plooien en omvouwen.
Het stick-slip effect
Door de toegenomen wrijving tussen band en de gebombeerde as, neemt de weerstand van de buitenste bandranden tot slip proportioneel toe. Wanneer bijvoorbeeld de bandwrijving toeneemt van 0,15 op een stalen pulleyoppervlak tot 0,35 op een beklede as, dan neemt de weerstand tot slip toe met ~133%. Dit betekent dat met de toename van slipweerstand bij de buitenste bandranden, deze randen een grotere neiging hebben om achter het midden van de band aan te lopen en zo laterale afbuiging (vervorming) van de band te veroorzaken.
Klapperen
Er kan ook beschadiging van de bekleding optreden als gevolg van het stick-slip effect, ook wel “klapperen” genoemd. Dit treedt op wanneer de buitenste bandranden weerstand bieden tegen slip, vanwege de statische wrijving, maar dan plotseling de wrijving weg valt en zij vooruit schieten, voortgetrokken door het middengebied van de band. Als de band slipt, wrijft deze met kracht tegen het oppervlak van het bekledingsmateriaal, waardoor slijtage ontstaat in de vorm van vlakke plekken op de bekleding. In extremere gevallen, bij bandgebruik onder hoge spanning, kan de bandlas vervormen en daardoor zelfs breken. Het gevulkaniseerde bekledingsmateriaal kan ook achteruit gaan en zacht en plakkerig worden, en rubberresten achterlaten op de transportband, de glijplaat en/of de assen.
Bandconstructie en -spanning spelen een belangrijke rol in dit effect, omdat zij helpen om de grootte, ernst en het aantal slijtageplekken te bepalen. Een dwars stijve band vervormt bijvoorbeeld niet zoveel als een dwars flexibeler band en springt sneller terug, over een kortere afstand, waarbij het kleinere en talrijkere vlakke slijtageplekken ontwikkelt. Aan de andere kant creëert een band onder hoge spanning een grotere wrijvingskracht tegen de bekleding. Hierdoor houdt deze langer vast en slipt uiteindelijk met een grotere abrasieve kracht, waardoor er minder, maar wel grotere slijtageplekken ontstaan.
Een oplossing vinden
Hoe lossen we de problemen op wanneer een ontwerpsituatie een gebombeerde pulley met kleding vereist? Eén antwoord is om zeer zorgvuldig na te denken over de bandconstructie en een rubber met lange levensduur te gebruiken, zoals gecarboxyleerde nitrile butadieen rubber (XNBR), of crosslinked poly-urethaan met een geborstelde of geslepen afwerking, in het 80-90 Shore A hardheid bereik. Dit biedt minder wrijving dan de vaak gebruikte 70 Shore A en minimaliseert zo de slijtage.
Het begrijpen van de functie van de gebombeerde pulley en diens dynamiek met de band kan u helpen bij het optimaliseren van uw band- en transporteurprestaties, wat de onderhoudsintervallen van uw band verlengt en de levensduur langer maakt.
Wilt u hier commentaar op geven – of een vraag stellen? Aarzel niet contact met ons op te nemen.
U bent wellicht ook geïnteresseerd in:
