Бочкообразная форма для обрезиненного вала?
Придание валу бочкообразной формы позволяет управлять ведением плоских приводных ремней и транспортерных лент. Фрикционный слой (обрезинивание) повышает коэффициент трения между транспортерной лентой и приводным валом. Если использовать только обрезинивание, рабочие характеристики ленты существенно улучшаются. Но если обрезинить вал бочкообразной формы, возможны нежелательные последствия — разрушение стыка и преждевременный износ ленты. Habasit не рекомендует применять подобную комбинацию.
Для того чтобы объяснить причину возникновения проблем, следует разобраться в принципах взаимодействия транспортерной ленты с бочкообразным обрезиненным валом. Для начала рассмотрим принцип центрирования ленты валом бочкообразной формы.
Конструкция вала бочкообразной формы
Для центрирования ленты, уменьшают диаметр краев вала. Возникающие в результате конусообразные поверхности толкают края ленты в направлении центра вала. В связи с разницей диаметров длины окружностей вала также отличаются.
Под натяжением лента повторяет контур конусообразных краев, причем наибольшая сила натяжения действует в центре вала. Это также точка наибольшего диаметра/длины окружности. Во время эксплуатации лента и вал перемещаются вместе в этой точке наибольшей контактной силы. По мере уменьшения диаметра/длины окружности вала в направлении краев в равной пропорции уменьшается путь ленты и контактное усилие. Несмотря на то, что путь ленты по суженным краям обода барабана изменяется, края ленты должны продолжать двигаться вместе с центром. В результате края ленты проскальзывают по суженным краям обода, и чем больше перепад в пути ленты, тем больше проскальзывание. Сниженное контактное усилие в этой области способствует скольжению. Именно проскальзывание ленты по суженным краям обода барабана создает реакцию трения и результирующие силы, которые толкают края ленты в направлении центра.
Теперь рассмотрим, что может произойти, если использовать обрезиненный вал бочкообразной формы.
Продольное складывание ленты
При обрезинивании бочкообразного вала возрастает сила трения, от которой и происходят все потенциальные проблемы. Если сила трения обрезинивания достаточно высока, эффект центрирования может вызвать складывание ленты в центре и поднятие от поверхности вала. В конце концов лента может полностью сложиться с перехлестом.
Скачкообразное движение
Пропорционально росту силы трения между лентой и валом бочкообразной формы возрастает и сопротивление скольжению краев ленты. Например, если сила трения ленты увеличивается с 0,15 на стальной поверхности до 0,35 на обрезиненном валу, сопротивление скольжению возрастает примерно на 133 %. Следовательно, по мере повышения сопротивления скольжению внешние края будут склонны затормаживаться по сравнению с центром ленты и вызовут боковой прогиб (деформацию) ленты.
Вибрация
Скачкообразное движение (или вибрация) может привести к повреждению обрезинивания. Это происходит, когда внешние края ленты сопротивляются скольжению из-за трения покоя, но затем под тяговым усилием центра ленты преодолевают его и совершают скачкообразное движение вперед. При проскальзывании лента сильно трется об обрезиненную поверхность, провоцируя износ ее износ в форме плоских участков. В более экстремальных случаях при повышенной нагрузке на ленту место стыка может деформироваться до разрыва. Вулканизированная резина в результате перегрева может стать мягкой и липкой, оставляя следы на транспортерной ленте, столешнице и (или) валах.
Ключевую роль в обнаружении этого эффекта играет конструкция и натяжение ленты. Они помогают определить размер, степень тяжести и количество мест износа. Например, лента с высокой поперечной жесткостью деформируется не так сильно, как гибкая лента, и отпружинит быстрее через более короткий отрезок пути, в результате чего образуются многочисленные мелкие следы вибрации. С другой стороны, под большим натяжением возрастет сила трения ленты об обрезинивание, из-за чего лента будет застревать сильнее и проскальзывать с большей стачивающей силой, оставляя меньше следов вибрации, которые, однако, будут большего размера.
Решение
Как же справиться с этими проблемами, если конструкция предполагает наличие бочкообразного обрезиненного вала? Один из способов — тщательно продумать конструкцию ленты и внести в спецификацию наиболее износостойкую резину, например карбоксилированный нитрилкаучук (XNBR), а также брашированный или шлифованный сшитый полиуретан с твердостью по Шору 80–90A. Такая резина создает меньше трения, чем обычная резина с твердостью по Шору 70A, благодаря чему снижается износ.
Понимание принципов работы вала бочкообразной формы и взаимодействия с ним ленты поможет вам оптимизировать ее эксплуатацию и повысить производительность конвейера. Это, в свою очередь, увеличит интервалы технического обслуживания и продлит срок службы ленты.
Есть комментарии или вопросы? Свяжитесь с нами.
Вас также может заинтересовать:
