درسنامه شناحت و طراحی سیستم­های انتقال مواد

نوشتار دوم – هندسه ­های متداول نوارهای نقاله

درود بر همه­ ی مخاطبان و همکاران گرامی که زمان ارزشمند خود را با ما در خوانش نوشتار دوم از درسنامه­ی شناخت و طراحی سیستم­های انتقال مواد شریک میگردند. امیدواریم این مجموعه که برای نخستین بار از سایت شرکت آسوصنعت زنده رود تقدیم حضور مخاطبان گرامی می­گردد، مورد توجه علاقه مندان و نیز نگاه نقادانه­ی اساتید فن قرارگیرد تا بلکه گامی باشد ولو کوچک برای اغنای علمی و مستند سازی در فضای صنعت میهن.

در نوشتار دوم که پیش روی مخاطبان گرامی قرار دارد، هدف اصلی از نظر گذراندن هندسه­ های متداول نوارهای نقاله در صنایع مادر از جمله صنعت سیمان ،فولاد، و.... می باشد که با نوارهای نقاله­ ی موضوع بحث در این درسنامه سروکار دارند خواهد بود. ابتدا لازم است منظور از هندسه­ ی نوارنقاله مشخص گردد.

مقصود از هندسه­ ی نوارنقاله در این نوشتار چیدمان اجزای نوارنقاله برای ساخت مسیر بین نقاط شروع و پایان کارکرد آن است. نگفته پیداست که هندسه­ ی نوارنقاله پیش از هر چیزی متاثر از هندسه­ ی مسیریست که تسمه نقاله بایستی طی کند. برای تبیین بیشتر این گزاره به مثال پایین توجه کنید:

نوارنقاله ای مورد نیاز است که سنگ­ آهن شکسته را از زیر دستگاه سنگ شکن تحویل بگیرد، مسیر سنگ شکن در محدوده­ ی معدن را به سمت کارخانه به طول چندصد متر طی نماید و در نهایت در ناحیه­ ای تسطیح شده در محدوده­ ی کارخانه تحویل نماید. در این مسیر عوارض سطحی بین محدوده ­ی معدن و کارخانه تسطیح نشده ­اند و طراح باید نوارنقاله را با عوارض زمین موجود منطبق نماید. بنابراین هندسه­ ی این نوارنقاله متاثر از وضعیت ارتفاعی زمین خواهد بود. چیدمان اجزای این نوار باید به گونه ­ای باشد که در تطابق کامل با هندسه­ ی مسیر، هدف پروسسی تعریف شده برای نوار نقاله را فراهم نماید. به این چیدمان منطبق شده با مسیر، که عملکرد پروسسی نوار نقاله را ممکن می­سازد هندسه­ ی نوارنقاله گفته      می­شود. ناشی از هندسه­ ی چنین زمینی، نوار گاه باید بالا برود، گاه پایین. گاه باید خم­های عمودی را طی نماید و گاه خم­های افقی. شاید در نقاطی عوارض زمینی ایجاب نماید که نوار در یک نقطه­ پایان یابد و در همان نقطه نوار دیگری در ترازی متفاوت آغاز گردد و به همین ترتیب. بنابراین انتهایی بر تنوع هندسه­ های نوارهای نقاله نخواهد بود. درست در نقطه­ی مقابلِ چنین هندسه­ های پیچیده­ای، می­توان نوارهایی را متصور شد که در یک تراز یکسان و بدون شیب داخل یک تراز ساختمان یا درامتداد انبار مواد اولیه یا محصول در طولی کوتاه یا بلند کار می­کند.

شاید بتوان گفت اولین قدم طراحی یک نوار نقاله، استحصال هندسه­ی نوار (یا اصطلاحا پروفیل نوار) شامل تعیین نقاط درام محرک، نقطه یا نقاط ریزش، شیب نوار، محل و شعاع منحنی یا منحنی­های مورد نیاز در طول نوار، نوع یا محل سیستم کشش و محل درام متحرک و شوت تخلیه­ نوار با در نظر گرفتن و شناخت دقیق و صحیح از مسیر اجرایی نوار شامل عوارض زمینی و یا معارضات ممکن در مسیر طراحی شامل وجود سایر تجهیزات یا ساختمان­ها باشد.

همین عامل است که به هر نوار تشخص بخشیده و آن را منحصر به فرد می­نماید. عموما بعد از سایر بخش­های جزییات نوار با نوارهای دیگر تشابه فراوان دارد اما روح آمیخته با نوار همین هندسه­ی خاص آن است.

کاتالوگ رولمکا متداول­ترین هندسه­ ها برای نوارهای نقاله را در مجموعه تصاویر فصل دوم خود ارائه کرده که در اینجا به نقل از آن مرجع آورده شده و هر یک توضیح داده خواهد شد.

1. نوار نقاله­ی ساده ­ی یک طرفه یا دوطرفه

یکی از متداولترین انواع نوار، نوارهای بدون شیب یک طرفه یا دو طرفه هستند که عمدتا در داخل ترازهای ساختمان­های یک پلنت اجرا می­گردند. در نوارهای دوطرفه­ی این چنینی، عموما مواد از وسط نوار تحویل می­گردد و از دو سر بنا به ضرورت پروسسی تحویل داده می­شود. یا این که اگر نوار طرفه باشد عموما یک ورودی در سمت درام ته نوار وجود خواهد داشت و در سمت سر نوار، جایی که درام متصل به موتور قرار دارد به پایین­دست تحویل داده خواهد شد

2. نوار با ترکیب شیب صفر و شیب مثبت

این دست نوارها­ همواره به صورت یک طرفه اجرا می­گردد. در این نوارها عموما نقاط ریزشی در بخش ابتدایی وجود دارد که باعث می­شود ترجیح طراح بر این قرار گیرد که شیبی در این بخش نوار نباشد تا بتوان چالش­های طراحی را کاست. بعد از این یک قوس مقعر وجود دارد و پس از آن نوار با شیب ثابت به سمت نقطه­ی پایانی خود حرکت خواهد کرد. نکته­ی بسیار مهم این نوارها وجود فضای کافی برای اجرای قوس مقعر با شعاع کافی برای جلوگیری از بلند شدن نوار در حالت بدون بار از روی پایه­رولیک هاست.

3. مشابه هندسه­ی پیشین، در صورت وجود فضا می­توان قوس محدبی پس از شیب ثابت اجرا نمود و نوارنقاله را با شیب صفر به سمت نقطه­ی ریزش هدایت کرد. این امر موجب اصلاح رفتاری مواد در محل تخلیه خواهد شد اما لازم است ملاحظات نیرویی روی پایه رولیک ها در بخش قوس محدب لحاظ گردد. گاها طراحان در این قوس­ها، گام رولیک­ها را خواهند کاست و یا از رولیک­هایی با زاویه بسته شدگی کمتر استفاده می­نمایند.
4. 

جدای از موضوع مطروح در بالای تصویر، به یک نکته­ی دیگر که در همین شکل گنجانده شده توجه کنید. گاه طراحان مجبورند بنا به ملاحظات نیرویی از بیش از یک درام در سمت محل ریزش برای افزایش زاویه­ی تماس بلت با درام­ها و تامین اصطکاک مطلوب برای جلوگیری از لغزش بلت استفاده نمایند. این مهم بیانگر این است که هندسه­ی نوار به صورت کلی تابعی از مسیر و مقتضیات چیدمانی زمین و پلنت است، اما در جزییات می­تواند متاثر از عوامل طراحی نیز باشد.

4. نوارهای معروف به نوارهای Downhill که شاید بتوان آن­ها از جالب ترین انواع نوارهای نقاله نامید. در این نوارها که در مثال ابتدایی این نوشتار به یکی از آن­ها که زیر سنگ شکن قرار دارد اشاره شد، نقطه­ی ورود مواد به نوار از نقطه­ی خروج مواد از آن – به رغم روتین نوارهای نقاله – پایین­تر است. اهمیت این موضوع در این است که در این نوارها ابتدا موتور حرکت نوار را تامین می­نماید اما پس از آن، ناشی از حرکت در راستای شتاب گرانشی، وزن تسمه و مواد باعث می­شود که خود بلت بی­نیاز از موتور به حرکت خود ادامه دهد. (به اتوموبیلی در سرازیری فکر کنید!) بنابراین از جایی به بعد نوار به جای موتور به ژنراتور نیازمند است! جدای از این که این حرکت باید کنترل شده، با سرعت ثابت و نه شتابدار باشد!!

این چهار مورد را می­توان اصلی­ترین هندسه­ های نوارهای نقاله قلمداد کرد. هندسه­ های بیشتری در مرجع مذکور در همان بخش موجود است که علاقه مندان می­توانند ملاحظه نمایند.

امیدواریم که این نوشتار مورد توجه شما مخاطبان گرامی قرار گیرد.

در بخش­های بعد به معرفی پارامترهای اصلی که طراحان در طراحی نوار با آن دست و پنجه نرم می­کنند، همچنین به انواع تسمه­ های مورد استفاده در نوارها خواهیم پرداخت.

با درود

داوود باستانی

م.ا.تحویلیان