شرکت آسو صنعت زنده رود

درسنامه طراحی نوار نقاله 3 - انواع تسمه ها

درسنامه طراحی نوار نقاله 3 - انواع تسمه ها

تاریخ مقاله: 1401/11/26
سلام بر خوانندگان، همکاران، محققان و مخاطبان گرامی مجموعه درسنامه ی آَشنایی و طراحی نوار نقاله. چنان که در نوشتار پیشین از این مجموعه، وعده نمودیم، در این مقاله به معرفی و بررسی انواع تسمه ها ی نقاله و ارائه ی تفاوت ها میان انواع مختلف و موارد کاربرد هر یک خواهیم پرداخت. همچنین خواهیم کوشید تولیدکنندگان اصلی تسمه نقاله در ایران و جهان را به استحضار خواننده ی گرامی برسانیم.

تسمه­ها  (Belts)را شاید بتوان اصلی­ترین جز هر “نوار نقاله" محسوب نمود تا جایی که در بین بسیاری نوار نقاله (Conveyor) و متریال هندلینگ (Material Handling)  با عنوان " تسمه نقاله" شناخته می شود.  موادی که باید توسط نوار نقاله حمل و از نقطه­ای به نقطه­ی دیگر انتقال یابند، مستقیما بر روی "تسمه" قرار می­گیرند. علاوه بر این شکل دهی مقطع مواد جهت تنظیم ظرفیت قابل حمل نوار نقاله به واسطه شکل دهی به تمسه اتفاق میوفتد. نیز تسمه است که باید نیروهای بسیار زیاد کششی در دو سمت نوار ، علاوه بر وزن مواد روی آن و نیروهای اصطکاکی ناشی از وجود آن ها که بین تسمه و رولیک­ها تحمیل میشود ، را  تحمل نماید. در کنار تمام این موارد، با توجه به وضعیت کارخانه­هایی که نوارهای نقاله در آن ها استفاده می شود، و با توجه به این که عمدتا نوارها در معرض هوا و خارج از ساختمان ها وجود دارند، تسمه باید قابلیت انطباق با شرایط محیطی و دمایی گوناگون را داشته باشد به نحوی که تغییرات دمایی و یا رطوبتی تاثیر قابل توجهی در کارکرد آن نداشته باشد.

از نکات بالا که تنها گوشه ای از نگرانی­های طراحی برای یک تسمه است نتیجه می­گیریم که هر تسمه، علاوه بر قابلیت اطمینان بالا برای تاب آوری برابر نیروهای پیش­بینی شده یا نشده در طراحی، باید قابلیت انعطاف و شکل پذیری، در عین حال توان مقاوت در برابر سایش، شوک­های حرارتی و... را نیز دارا باشد. درخاطر داشته باشید که گاه، سیستم انتقال وظیفه­ی حمل مواد بسیار داغ ، قابل اشتعال، بسیار سمی و خورنده، و یا موادی بسیار چسبناک را به عهده دارند. بنابراین در هر کدام از شرایط اشاره شده در بالا، تسمه ای با قابلیت متفاوت انتخاب می گردد.

آموزش طراحی تسمه­ها در اینجا و در این نوشتار در دستور کار نیست اما در جایگاه مخصوص به خود ارایه خواهد گردید. اما لازم است برای فهم صحیح­تر از اهمیت تسمه در کارکرد نوار نقاله نکات طراحی آن از نظر خواننده­ی عزیز بگذرد. جدای از آن­چه مختصرا در رابطه با این موارد مطرح نمودیم، تاثیر به سزای تسمه­ی منتخب طراح برای سایر اجزای نوارنقاله خواهد بود. تسمه­ها انواع  گوناگونی دارند که در ادامه به آن اشاره خواهد گردید، هر نوع وزن بر واحد طول متفاوت و استحکام کششی و قابلیت انعطاف پذیری مجزایی خواهد داشت. انتخاب تسمه­ها می­تواند بر توان مصرفی موتور نوار نقاله تاثیر قابل توجهی داشته باشد تا جایی که در نوارهای طولانی، انتخاب نادرست و بیش تسمه می­تواند موجب اعمال هزینه ای بسیار از جمله ظرفیت سیستم محرک ، رولیک ها و درام ها گردد و این یعنی هزینه گزاف . زیرا یکی از معیار های اصلی انتخاب قطر مناسب درام­های محرک و متحرک نوارهای نقاله تسمه ها هستند.

همچنین قابلیت انعطاف پذیری و استحکام برابر سایش برای تسمه، می­تواند در میزان نیرویی انتقال یافته به پایه رولیک­ها، عمر آن­ها خروج از مرکزی نوار در اثر سایش­های غیر یکنواخت و ... نیز موثر باشد.

یکی از ویژگی های ظاهری برخی از تسمه ها راه حل برای شیب های بالاتر از 18 درجه است. بعضا لازم است تسمه دارای برآمدگی­هایی در سطح یا در لبه­ها باشد تا امکان کاربرد در شیب­های زیاد را نیز برای نوار نقاله مهیا نماید. مانند تسمه های آج دار یا پله ای.

تا به اینجای کار شمای کلی از اهمیت تسمه در سامانه­ی نوارهای نقاله به دست داده شد. بد نیست در ادامه به بررسی انواع تسمه­ها، پرکاربرد ترین ها درصنعت و تولیدکننده­های سرآمد بپردازیم.

  • انواع تسمه از نظر جنس

تسمه های نقاله دارای سه بخش اصلی هستند:

  • لایه رویین تسمه نقاله
  • لایه زیرین تسمه نقاله
  • لایه میانی تسمه نقاله

لایه رویین و لایه زیرین تسمه نقاله معمولا از جنس لاستیک هستند که بنا به کاربرد آنها خواص متفاوتی از جمله مقاوم به سایش ، مقاوم در برابر اسید، مقاوم به شعله و... ساخته می شوند. معمولا ضخامت لایه رویین بیشتر از لایه زیرین است.  اما لایه میانی تسمه های نقاله وظیفه ایجاد استحکام کششی را دارد. آنچه به عنوان عنوان تسمه از نظر جنس مطرح می­گردد، بر روی جنس لایه­ی میانی تاکید دارد. انواع زیادی تسمه از نظر جنس در بازار موجود اند که هر یک در قیمت، استحکام کششی، وزن، قابلیت انعطاف پذیری، چیدمان زیرلایه­ها در کنار یکدیگر و ن��ع بافت الیاف متفاوت است.

متداول­ترین انواع جنس برای لایه­های کششی عبارتند از:

کتان یا Cotton با علامت تجاری B

پلی آمید با علامت تجاری P

پلی استر با علامت تجاری E

ترکیب پلی آمید و پلی استر با علامت تجاری EP

 آرامید با علامت تجاری D

الیاف فلزی یا steel weave  با علامت تجاری F

بافت فلزی یا steel cord با علامت تجاری ST

 

برگرفته از کاتالوگ فونیکس

 

 

 

از میان این چند دسته، دو مدل EP و ST در ایران بیشترین کاربرد را داراست که در ادامه با تفصیل بیشتری مطرح خواهد شد.

  • تسمه ­های نوع EP

چنان که گفته شد، این تسمه­ها از ترکیب الیاف­های نایلون و پلی استر به عنوان بافت متحمل نیروی کشش (منجید[1]) با لاستیک­هایی در بخش بالا و پایین برای مقاومت برابر خوردگی، اشتعال و ... ساخته می­شوند. عموما این نوع از تسمه­ها متشکل از یک لاستیک در بخش بالایی[2]، یک بخش لاستیک در پایین[3]، چند لایه الیاف EP و چند لایه لاستیک بسیار نازک که میان لایه­های الیاف EP قرار گرفته [4] هستند که در تصویر پایین برگرفته از کاتالوگ NRC قابل مشاهده است.

وجود لایه­های لاستیک در میان لایه­های الیاف، باعث افزایش عملکرد و عمر الیاف و همچنین محافظت از آن­ها برابر ضربه است. علاوه بر این در برخی نوارها با کارکرد حیاتی لایه­ی دیگری به نام Breaker Fabric بین لایه بالایی و اولین لایه الیاف استفاده می­شود تا از یکپارچگی تسمه برابر ضربات سنگین مشابه ریزش سنگ­های درشت بر روی تسمه محافظت نماید.

نوارهای EP عموما ارزان­تر، با قابلیت شکل پذیری بیشتر و امکان افزایش طول بیشتر در مقایسه با نوارهای ST هستند و به عنوان انتخاب اول برای هر نوار در دستور کار قرار می­گیرند. خطوط انتقالی که ظرفیت های بالا و فاصله های طولانی دارند دارای نیرو های کششی با مقادیر زیاد و کورسهای طولانی سیستم کشش خواهند شد، که راه حل این موضوع استفاده از تسمه های  ST می باشد.

پیش از آن در نمودار پایین از منبع قبل، نمودار تغییر طول این دو نوع ماده در کنار یکدیگر به عنوان یک الیاف قابل مشاهده است:

  • تسمه­های نوع ST

تسمه­های نوع ST دارای دو لایه لاستیک در بخش بالایی و پایینی و یک لایه دارای الیاف فلزی مطابق با شکل زیر است که لایه میانی وظیفه تحمل نیروی کششی را بر عهده دارد. این نوع تسمه ها عموما در مقایسه با مدل EP سنگین تر و گران­تر است اما قابلیت تحمل نیرویی بسیار بیشتری را داراست. همچنین این نوع تسمه­ها قابلیت شکل­پذیری کمتری نسبت به مدل­های مشابه EP دارند. عموما در نوارهای با طول بسیار بلند طراح مجبور به استفاده از این نوع تسمه خواهد شد. توجه نمایید که این تسمه­ها کورس کششی کمتری نیز خواهند داشت (حدود یک چهارم تسمه های EP )

 

  • پس از نصب تسمه روی نوار، دو طرف آن چگونه به هم متصل شده و یک لوپ بسته را تشکیل می­دهند؟

اول از  همه باید دانسته شود که تسمه ها به حالت رول شده با با ابتدا و انتهای مجزا به فروش می­رسد. عملا نصب تسمه در صورتی که به حالت یک لوپ بسته به فروش می­رسید، ناممکن می شد!! بنابراین پس از این که یک تسمه در مسیر رفت و برگشت تعبیه شده در سیستم نوار نقاله قرار گرفت باید به نحوی دو طرف آن به هم به صورت دائمی متصل گردد. به روش اتصال دو طرف تسمه به یکدیگر روش splice گفته می­شود که اجرای صحیح آن از اهمیت فراوانی برخوردار است. چرا؟ چون 80 درصد پارگی تسمه­ها در محل اتصال اجرا شده اتفاق میوفتد!![5]

ساده ترین روش اسپیلایس کردن بلت، به اسپیلایس مکانیکی معروف است. در این روش با استفاده از ادوات مکانیکی مشابه پرچ و ... دو سمت بلت به یکدیگر متصل می­گردد. این روش، راهکاری عملا منسوخ است به جهت این­که باعث کاهش عمر تسمه و دیگر اجزای نوار نقاله مانند درام ها و رولیک ها خواهد شد و آلودگی صوتی بیشتری در پی خواهد داشت.

 

روش دیگر اسپیلایس به عنوان vulcanization شناخته می­شود. این روش که عملا به عنوان یک فرآیند پیچیده شناخته می­شود، دارای دور زیرگونه­ی گرم و سرد است. به صورت بسیار مختصر، در روش گرم با ایجاد برش­های مخصوص با اندازه و عمق مشخص شده توسط کاتالوگها، با استفاده از فشار و حرارت دو بخش نوار به هم دیگر متصل می­گردد. همچنین در روش سرد، جایگزین حرارت، استفاده از مواد و فرآیند های شیمیایی جهت انحلال و پیوست لایه ها به یکدیگر است.

  • معروف ترین فروشنده ها

از شناحته ترین سازندگان و  فروشنده­های تسمه­ها در جهان دو شرکتPhoenix ,  و Contitech کشور آلمان است. پر مصرف ترین کشور در این صنعت کشور چین است که سالیانه سازنده گان قوی در آن شروع به کار و رشد می نمایند. برند Yokohama rubber ژاپن نیز در گذشته در ایران فعالیت بالایی داشت اما در سالهای اخیر متاسفانه نمی توان از این محصولات این کمپانی بهره برد . شرکت سهند در ایران نیز از معتبر ترین سازندگان و ارایه دهندگان تسمه های نقاله است.

از نکاتی که در انتخاب تسمه نقاله باید در نظر گرفت این است که از نقاله های لبه گرد استفاده نمود و تا حد امکان از استفاده از نقاله های لبه بریده استفاده نکرد. زیرا این تسمه پس از استفاده کوتاهی از کناره ها باز شده و دچار تورق می گردند ، و این تورق موجب می شود که تسمه در حال عبور از بین درام و نوار پاک کن یا بین اسکرت و رولیک ها دچار اسیب و پارگی شده همچنین به نوار پاکن و یا اسکرت آسیب بزند و هزینه های بالایی به خط وارد نماید.

در پایان چند نوع تسمه خاص نیز برای مشاهده مخاطبان عزیز ارایه شده است که خالی از لطف نیست. عکس اول به عنوان مدل شورن [6] شناخته می­شود که برای نوارهای با طول کوتاه و شیب زیاد و عرض بسیار کم (نوارهایی با وظیفه جابه جایی بسته های ساختمانی و ...) مورد استفاده قرار می­گیرد. مورد دوم نیز نوارهاي ديواره دار يا به اصلاح آكاردئوني مي باشند كه در نقاله هاي باشيب الا و عملكردي مشابه الواتور دارند استفاده می گردد و امکان حمل مواد با زاویه ­های بسیار زیادتر نسبه به تسمه های معمولی را به دست می­دهد که در جای خود مفصلابه آن­ها پرداخته خواهد شد.

 

تسمه نقاله آجدار يا  Chevron belt

تسمه آكاردئوني يا  Sidewall 

از توجه و زمانی که برای خوانش این نوشتار صرف کردید سپاس گزاریم. امیدورایم با قید نظرات و پیشنهادات و نگاه­های نقادانه ی خود ما را در ادامه­ی این مسیر توانمند سازید.  با ما همراه باشید

داود باستانی

 

 

[1] carcass

[2] Top cover

[3] Bottom Cover

[4] Skim coat

[5] به نقل  از سایت https://www.jmindustrial.com/blog/guide-to-conveyor-belt-splicing/

[6] Chevron

دیدگاه های کاربران

دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده است.


فرم ارسال دیدگاه شما برای درسنامه طراحی نوار نقاله 3 - انواع تسمه ها
(به حروف کوچک و بزرگ حساس نمی باشد.)
captcha