Ausfall der unteren Förderbandabdeckung durch Spannrollen und Riemenscheiben
Autor: Yijun Zhang
Unternehmen: Conveyor Dynamics Inc.
Abstrakt
Übermäßiger Verschleiß der unteren Riemenabdeckung aufgrund unsachgemäßer Anordnung der Spannrollen und Keramikscheibenbelägen kann zu frühzeitigem Riemenversagen und ungeplanten Ausfallzeiten führen. In diesem Dokument werden mehrere Ausfallarten und entsprechende Beispiele aus der Praxis erörtert: Beschädigung der unteren Abdeckung an der Spannrollenverbindung aufgrund starker Biegung; Beschädigung der Riemenabdeckung aufgrund hoher Normal- und Scherspannung; beschleunigter Verschleiß der unteren Abdeckung durch falsch ausgerichtete Spannrollen; und Beschädigung der Abdeckung durch problematische Keramikscheibenbeläge. Die Biegung der Spannrollenverbindung wird mithilfe der Finite-Elemente-Modellierung analysiert. Der Idler Junction Pressure Index (IJPI) wird als Konstruktionstool eingeführt, um die Spannung an der Spannrollenverbindung während der Konstruktionsphase zu begrenzen.
Einleitung
Bandförderer sind effiziente und zuverlässige Materialtransportsysteme. Ein Gummiband mit einer Karkasse aus synthetischem Gewebe oder Stahlseilen ist normalerweise die teuerste Einzelkomponente eines Förderers. Das Band spielt auch eine entscheidende Rolle bei den Betriebskosten und der Zuverlässigkeit eines Förderers1. Während Förderbänder mit einer Lebensdauer von mehr als 15 Jahren nicht ungewöhnlich sind, kann ein vorzeitiger Bandausfall auch durch Unfälle, Konstruktions- oder Wartungsprobleme verursacht werden. Die obere Abdeckung, die Karkasse und die untere Abdeckung sind alle anfällig für vorzeitigen Ausfall oder Beschädigung. Die obere Abdeckung wird normalerweise durch Transportmaterial oder Fremdmetall beschädigt. Die Bandkarkasse kann durch Stahlseilbrüche und Karkassendurchdringungen beschädigt werden. Die untere Bandabdeckung hat keinen Kontakt mit Transportmaterial, sondern ist in ständigem Rollkontakt mit Spannrollen und Riemenscheiben. Infolgedessen beginnt ein vorzeitiger Ausfall der unteren Abdeckung normalerweise mit der Interaktion zwischen dem Band und den Spannrollen und Riemenscheiben. In diesem Dokument werden mehrere Szenarien für einen vorzeitigen Ausfall der unteren Bandabdeckung erörtert.
Abdeckungsfehler an der Leerlaufverbindung
Allgemeine Analyse
Das Förderband biegt sich an der Verbindung zwischen den Spannrollen. Die Biegung erzeugt eine Kompression in der oberen Abdeckung des Bandes und eine Spannung in der unteren Abdeckung. Das Ausmaß dieser Verformung hängt von der Spannrollenanordnung, den Bandeigenschaften und der Bandbelastung ab. Abbildung 1 zeigt eine Finite-Elemente-Analyse (FEA) der Verformung in einem Stahlseilband auf einer Dreirollenrinne (Spannrollensatz in der Abbildung nicht dargestellt). Der Biegebereich der Spannrollenverbindung verläuft entlang der Bandlaufrichtung, symmetrisch entlang der Bandmittellinie und trennt den Bandkontakt zwischen der Mittelrolle und der Flügelrolle.
Verformungen im Bereich der Spannrollenverbindung sind hauptsächlich auf Biegung zurückzuführen. Verformungen im Kontaktbereich der Spannrolle sind hauptsächlich Druckbelastungen durch Material und Riemenlast sowie Scherkräfte durch Rollwiderstand. Die Kreise im Kontaktbereich der Spannrolle sind Hochdruckpunkte direkt unter einzelnen Stahlkordeln, die auf eine andere Art von Bodenabdeckungsversagen hinweisen.
Hohe Zugspannungen in der unteren Abdeckung aufgrund starker Biegung an der Umlenkrollenverbindung können Oberflächenrisse begünstigen. Die Oberflächenrisse können sich von kurzen zu langen Strecken entwickeln und weiter verschmelzen, wodurch tiefe Abdeckungsschäden entstehen. Ein Beispiel für diesen Umlenkrollenverbindungsschaden ist in Abbildung 2 dargestellt. In den Handbüchern einiger Riemenhersteller wird diese Art von Schaden erwähnt, jedoch ohne detaillierte Analyse2.
Die Biegung an einer Umlenkrollenverbindung wird von mehreren Faktoren beeinflusst: Muldenwinkel, Riemendicke, Querschnittsbelastung des Riemens, Materialaufladungswinkel, Umlenkrollenabstand sowie konvexe und konkave Kurven. Eine stärkere Biegung ist durch einen kleineren Radius der Biegekrümmung gekennzeichnet, eine geringere Biegung durch einen größeren Radius der Biegekrümmung. Nachfolgend finden Sie eine Liste der Hauptfaktoren, die die Biegung an einer Umlenkrollenverbindung beeinflussen.
Muldenwinkel
Ein steiler Muldenwinkel von beispielsweise 60° verstärkt die Biegung im Vergleich zu einem flachen Muldenwinkel von beispielsweise 35°.
Gürteldicke
Ein dickerer Riemen verringert die Biegung der Spannrollenverbindung, da die Biegesteifigkeit erhöht wird.
Materialquerschnittsbelastung und Tragrollenabstand
Das Gesamtgewicht von beladenem Material und Riemen ist höher als das eines leeren Riemens. Das Gewicht des Materials ist normalerweise die Hauptkraft und erhöht die Biegung der Spannrollenverbindung. Die Biegespannung in der Spannrollenverbindung ist am höchsten, wenn sich der Riemen direkt auf den Spannrollen befindet. Die Biegung entspannt sich zwischen den Spannrollenstationen. Diese Entspannung wird als Riemenbiegung bezeichnet3. Da Spannrollen dem Riemen Halt geben, erhöht ein großer Spannrollenabstand die Biegung der Spannrollenverbindung.
Materialzuschlagwinkel
Der Materialaufladewinkel beeinflusst die Biegung der Spannrollenverbindung. Hohe Winkel erzeugen einen aufgehäuften Materialhaufen im Muldenband, was den Materialladedruck in der Mitte der Mittelrolle erhöht und den Ladedruck um die Spannrollenverbindung herum verringert und umgekehrt.
Vertikale Kurven
Bei vertikalen konvexen Kurven kommt eine Komponente der Riemenspannung zum Riemengewicht und zur Materialbelastung in Schwerkraftrichtung hinzu, wodurch der Riemen gegen die Spannrollen gedrückt wird und die Biegung der Spannverbindung zunimmt. Eine konkave Kurve verringert die Biegung der Spannverbindung, da die vertikale Komponente der Riemenspannung von der Gewichtsbelastung abgezogen wird.
Leerlaufkonfiguration
Bei einer Inline-Umlenkrollenanordnung, bei der sich alle Rollen auf derselben Ebene befinden, besteht zwischen benachbarten Umlenkrollen ein Spalt. Wenn der Spalt groß genug ist und die Biegung der Umlenkrollenverbindung des Riemens stark genug ist, kann der Riemen die Umlenkrollenkante berühren. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für einen Riemen, der die Umlenkrollenkante berührt. In diesem Fall wirkt die Umlenkrollenkante wie eine Messerschneide, wobei die Kontaktspannung zwischen Riemen und Umlenkrollenkante sehr hoch ist. Dies führt zu übermäßigem Verschleiß der Abdeckung. Gut konstruierte und hergestellte Inline-Umlenkrollensätze sollten einen Umlenkrollenspalt von weniger als 10 mm aufweisen, um einen möglichen Kontakt mit dem Riemen zu vermeiden.
Eine verbesserte Konstruktion ist die versetzte Spannrollenanordnung, bei der die Rollen versetzt sind, um eine Überlappung an der Spannrollenverbindung zu erzeugen. Dadurch wird jeglicher möglicher Kontakt zwischen Band und Spannrollenkante eliminiert. Eine Spannrolle mit großem Durchmesser verringert die Kontaktspannung zwischen Band und Spannrolle, und die Biegung der Spannrollenverbindung wird verringert. Bei gleicher Bandbreite verringert eine Fünf-Rollen-Rinnenanordnung die Biegung der Spannrollenverbindung im Vergleich zu einer Drei-Rollen-Anordnung mit tiefen Rinnen, da es zusätzliche Spannrollenverbindungen gibt, die den Biegewinkel an jeder Spannrollenverbindung verringern.
Die Länge einer Spannrolle kann die Biegung der Spannrollenverbindung beeinflussen. Bei einem typischen Trog mit drei oder fünf Rollen ist die Spannrollenlänge gleich. Bei Überlandförderern4 werden häufig ungleiche Rollenlängen verwendet, unter anderem, um die Lastverteilung zwischen der Flügelrolle und der Mittelrolle auf ein optimaleres Niveau zu bringen. Die Querschnittsbelastbarkeit des Materials wird auch durch die Länge der Spannrolle beeinflusst. Wenn die Mittelrollenlänge verringert wird, erhöht sich die Biegung der Spannrollenverbindung.
Druckindex für Leerlaufverbindungen
Conveyor Dynamics Inc. (CDI) hat den Idler Junction Pressure Index (IJPI) als quantitatives Instrument zur Angabe der Biegespannung an der Spannrollenverbindung entwickelt. Der IJPI ermöglicht dem Konstrukteur, verschiedene Förderer- und Bandparameter wie Spannrollenabstand, Durchmesser, Rollenlänge, Bandgeschwindigkeit, Banddicke usw. zu untersuchen, um ein optimales Design zu erreichen und gleichzeitig die zulässige Biegung der Spannrollenverbindung beizubehalten. Höhere IJPI-Werte bedeuten mehr Biegeverformung. Als allgemeines Konstruktionskriterium sollte der IJPI den Bereich von 1.0 bis 1.2 nicht überschreiten. Abbildung 4 zeigt ein Finite-Elemente-Modell der Biegung der Spannrollenverbindung in einem 1200 mm breiten und 13.5 mm dicken Band auf einer 35°-Rinne. Die Materialbelastung wurde angepasst, um vier verschiedene IJPI-Werte von niedrig bis hoch zu erreichen. Es ist offensichtlich, dass die Belastung und die Biegung der Spannrollenverbindung mit einem höheren IJPI-Wert zwischen 0.61 und 1.59 zunehmen. IJPI = 1 kann als relativ konservativer Grenzwert betrachtet werden. Wenn der IJPI-Wert 1.2 übersteigt, wird die Riemenbiegung stark. Bei einem IJPI-Wert von 1.59 beginnt der Riemen, die Spannrollenkante zu berühren.
Um die Beziehung des IJPI zu Förderband- und Bandparametern zu veranschaulichen, zeigt Abbildung 5 verschiedene IJPI-Werte auf demselben 1200 mm breiten Band bei 70 % CEMA-Belastung und 5 m/s Bandgeschwindigkeit, aber mit unterschiedlichem Spannrollenabstand, Banddicke, Muldenwinkel und Tonnage. Einige gewichtsbezogene Faktoren wie Spannrollenabstand und Tonnage weisen eine lineare Beziehung zum IJPI auf. Einige biegebezogene Faktoren wie Banddicke und Muldenwinkel weisen eine nichtlineare Beziehung zum IJPI auf. Beispielsweise steigt der IJPI über eine lineare Beziehung hinaus, wenn die Banddicke abnimmt.
Die Konstruktionsgrenze des IJPI ergibt sich aus der Untersuchung des Bandverhaltens und der Lebensdauer bei laufenden Förderbändern. Ein hoher IJPI sollte durch Konstruktionsänderungen wie Verringerung des Abstands zwischen den Spannrollen, Erhöhung der Banddicke oder Erhöhung der Bandgeschwindigkeit gemildert werden. Abbildung 6 zeigt den IJPI ausgewählter Überlandförderprojekte, an denen CDI gearbeitet hat. Die wichtigsten Systemdetails dieser Förderbänder sind in Tabelle 1 aufgeführt.
| Projektname | IJP I | Tonnage (T/H) | Bandgeschwindigkeit (m / s) | Gurtbreite (mm) | Riemendicke (mm) | Muldenwinkel | Spannrollenabstand (m) | Fördern oder Länge (Km) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Zisco | 0. 33 | 500 Eisenerz | 4.5 | 750 | 14 | 25° | 5 | 15.6 |
| Yandi | 0. 84 | 4000 Eisenerz | 5.5 | 1200 | 19 | 45 | 2.5 | 4 |
| Impumelelo | 1. 12 | 2400 Coal | 6.5 | 1200 | 17 | 45° | 4.5 | 27 |
| Curragh | 1. 17 | 2500 Coal | 7.5 | 1200 | 16 | 45° | 5 | 20 |
| Ingwe | 1. 49 | 1800 Coal | 5 | 1050 | 14 | 45° | 4.5 | 8.9 |
| Los Pelambres | 0. 95 | 11000 Kupfererz | 7 | 1800 | 42 | 40° | 1.5 | 12.8 |
| Escondida CV102 | 0. 65 | Kupfererz | 6.1 | 1600 | 36 | 35° | 1.5 | 3.8 |
| Abraumhalde Substantiv, maskulin— | 1. 56 | 20000 Abraum | 3.15 | 2800 | 28 | 35° | 1 | 1 ~ 3 |
Einige Förderbänder wurden möglicherweise modifiziert oder aufgerüstet, sodass die Parameter möglicherweise nicht mehr aktuell sind. Es gibt vier Kategorien von Förderbändern: Die erste sind Förderbänder mit geringer Tonnage (<1000 t/h). Da die Tonnage gering ist, ist auch der IJPI niedrig, selbst bei einem dünnen Band und einem erweiterten Abstand der Spannrollen von 5 m.
Die zweite Kategorie umfasst Förderbänder mittlerer Tonnage zwischen 1500 t/h und 4000 t/h. Förderbänder dieser Kategorie können eine große Bandbreite an IJPI-Werten aufweisen. Dies liegt an den großen Schwankungen der Systemparameter wie Bandleistung, Rollenabstand, Bandgeschwindigkeit usw. Bei konventionellen Förderbandkonstruktionen mit kleinem Rollenabstand ist ein niedriger IJPI zu erwarten. Die Förderbandkonstruktion kann auch optimiert werden, um Kapital- und Betriebskosten zu senken, z. B. durch Reduzierung von Banddicke und -breite, Erhöhung von Bandgeschwindigkeit und Rollenabstand sowie Verwendung eines Bandes mit geringem Rollwiderstand zur Reduzierung des Stromverbrauchs. Der IJPI ist bei einer optimierten Förderbandkonstruktion im Vergleich zur konventionellen Konstruktion mit reduziertem Rollenabstand typischerweise höher. Der Förderbandkonstrukteur muss sicherstellen, dass der IJPI innerhalb der zulässigen Grenzen liegt.
Die dritte Kategorie sind Überlandförderer mit hoher Tonnage, die in einigen südamerikanischen Kupferminen im Einsatz sind. Obwohl die Tonnage hoch ist, über 8000 t/h, wird die Banddicke normalerweise auch durch Stahlseile mit großem Durchmesser und dickere Bandabdeckungen erhöht, um die hohe Bandleistung und die Handhabung von hartem Gestein auszugleichen. Normalerweise wird ein kurzer Spannrollenabstand angegeben, um die Spannrollenlast und die Lagergröße zu begrenzen. Bei diesen Förderern wird im Allgemeinen erwartet, dass der IJPI innerhalb der Konstruktionsgrenzen liegt, bis das Band durch erheblichen Verschleiß der Abdeckung dünn wird.
Die vierte und letzte Kategorie sind Förderbänder mit sehr hoher Tonnage über 15 t/h. Diese Art von Förderband befindet sich in großen Lagerplätzen in Häfen für den Schüttgutumschlag oder in Tagebaubetrieben. Sie sind nicht unbedingt lang oder weisen einen großen Steigungs-/Gefällewinkel auf, zeichnen sich aber durch breite Bänder und sehr hohe Tonnage aus. Der IJPI kann bei einem normalen Trog mit drei Rollen selbst bei reduziertem Abstand der Tragrollen sehr schnell ansteigen. Der Abstand der Tragrollen und die Anordnung des Trogs müssen sorgfältig bedacht werden, um die Biegung der Tragrollenverbindung zu begrenzen.
Beschleunigter Abdeckungsverschleiß durch Gleitreibung und hohe Normal- und Scherspannung
In Abbildung 1 sind im Kontaktbereich der Spannrolle Bereiche mit hoher Verformung (Kreise) unter einzelnen Stahlseilen zu sehen. Der Kontaktdruck wird unter dem Gummispalt zwischen benachbarten Stahlseilen abgebaut. Außerdem ist der Kontaktdruck in der Nähe der Kante der Flügelrolle und der Mittelrolle höher als im Rest. Kombiniert man diese beiden Effekte, kann die lokalisierte Kontaktspannung deutlich höher sein als die durchschnittliche Kontaktspannung über den gesamten Kontaktbereich.
Die Kontaktspannung setzt sich aus Scher- und Normalspannung zusammen. Die Scherspannung entsteht durch den Rollwiderstand der Eindrücke. Die Normalspannung entsteht durch das Gewicht des Riemens und des Materials. Darüber hinaus üben konvexe Kurven, ob absichtlich zur Änderung der Riemenrichtung oder unbeabsichtigt durch eine Fehlausrichtung der Spannrolle, einen Teil der Riemenspannung als vertikale Last auf die Spannrolle aus, um die normale Kontaktspannung und Verformung weiter zu erhöhen. Bei einer typischen Trogkonfiguration mit drei Rollen ist der Druck auf die mittlere Spannrolle höher als der auf die Flügelrolle.
Hohe Normal- und Scherspannungen können möglicherweise zu beschleunigtem Verschleiß der Riemenabdeckung führen. Ein Beispiel ist in Abbildung 7 dargestellt. Dieses spezielle Band lief mit hoher Geschwindigkeit und schwerer Materiallast, sodass sowohl die Normal- als auch die Scherkontaktspannung hoch waren. Die Kontaktspannung nahm um die Spannrollenkanten und direkt unter einzelnen Stahlseilen weiter zu. In Abbildung 7 entspricht der Abstand der kreisförmigen Schadensstellen dem Abstand der Stahlseilen im Band, was genau der Bereich mit der höchsten Spannung ist. Wenn die mechanischen Eigenschaften des Gummis der Unterabdeckung nicht stark genug sind, um der Spannung oder dem Belastungsniveau standzuhalten, kommt es zu einem vorzeitigen Ausfall des Bandes der Unterabdeckung.
Das Vorwärtskippen der Spannrollenanordnung wird als Lösung oder Vorsichtsmaßnahme gegen Bandlauffehler eingesetzt. Die Drehgeschwindigkeit einer geneigten Flügelrolle steht in einem Winkel (Neigungswinkel) gegen die Bandlaufrichtung. Die lineare Geschwindigkeit einer Flügelrolle kann in zwei Komponenten zerlegt werden: eine parallel zur Bandlaufrichtung und die andere senkrecht zur Bandlaufrichtung. Die Geschwindigkeitskomponente parallel zur Bandlaufrichtung ist ein Rollkontakt, der nur sehr geringen Verschleiß am Band verursacht. Die Geschwindigkeitskomponente, die mit der Bandlaufrichtung ausgerichtet ist, ist ein Gleitkontakt. Die gleitende Reibungskraft drückt das Band nach unten und stabilisiert es. Die Gleitreibung erzeugt jedoch auch zusätzlichen Verschleiß an der Bandunterseite im Kontaktbereich der Flügelrolle. Aus demselben Grund wird kein Rückwärtskippen verwendet, da die Richtung der Reibungskraft das Band von beiden Flügelrollen nach oben zieht, was zu mehr Bandlauffehlern führt. Abbildung 8 zeigt den Bandabdeckungsverschleiß, der durch das Vorwärtskippen der Flügelrolle verursacht wird. Das Vorwärtskippen der Flügelrollen kann die Bandunterseite bis auf die Stahlseile abnutzen. Der Bereich mit hohem Verschleiß entspricht auch dem Bereich mit hoher Kontaktspannung an der Flügelrolle in der Nähe der Umlenkrollenverbindung. Der Verschleiß der Abdeckung an der Mittelrolle und am Bandrandbereich ist viel weniger ausgeprägt. Bei kurzen Anlagenförderern ist die Bandzykluszeit kurz und die obere Bandabdeckung neigt dazu, sehr schnell zu verschleißen. Wenn Bandlauffehler häufig zu ungeplanten Bandstillständen führen, ist es vorteilhaft, die Umlenkrollen nach vorne zu neigen, um den Bandlauf zu verbessern.
Bei Überlandförderern sollte eine solche Vorgehensweise jedoch vermieden werden. Ein Bandlauffehler sollte durch die richtige Anordnung der Spannrollen und eine hohe Genauigkeit beim Einbau verhindert werden.
Schäden durch Keramik-Riemenscheibenbeläge abdecken
Keramik-Riemenscheibenbeläge werden Gummi-Riemenscheibenbelägen vorgezogen, da sie eine höhere Verschleißfestigkeit und einen höheren Reibungskoeffizienten aufweisen. Hersteller bieten verschiedene Arten von Keramik-Belagsfliesendesigns an. Bestimmte Keramik-Beläge sind so konzipiert, dass sie einen höheren Reibungskoeffizienten zwischen Riemen und Riemenscheibe bieten, normalerweise durch die Anbringung kleiner, scharfkantiger Vorsprünge auf der Belagoberfläche. Die Vorsprünge sollen in die Riemenunterabdeckung eindringen und einen größeren Widerstand gegen die Rutschbewegung des Riemens bieten. Aus der Analyse der klassischen Kontaktmechanik5 ist jedoch bekannt, dass bei einer Antriebsriemenscheibe ein gewisses Rutschen der Interaktion zwischen Riemen und Riemenscheibe innewohnt. Ein aggressives Keramik-Belagdesign in Kombination mit einem hohen Spannungsverhältnis an einer Antriebsriemenscheibe kann möglicherweise zu einem vorzeitigen Ausfall der Riemenabdeckung führen. Abbildung 9Abbildung 9 zeigt die Verschleißspuren auf der Riemenunterabdeckung, die aus Keramik-Belagsfliesen erzeugt wurden, wobei der Abstand der weißen Streifen (Verschleißspuren) genau dem Abstand der Keramik-Belagsfliesen entspricht. Der abrasive Verschleiß an der Riemenabdeckung ist im unteren linken Bild zu erkennen. Das Design der Keramik-Belagsfliesen beeinflusst die Kontaktspannung. Abbildung 10 zeigt zwei verschiedene Keramik-Isolierfliesen: Die linke Isolierfliese hat scharfe Vorsprünge und die rechte Isolierfliese hat eine wellige Oberfläche. Unter denselben Kontaktbedingungen (Riemenspannung und Riemenscheibendurchmesser) ist die Kontaktspannung bei den Isolierfliesen mit scharfen Vorsprüngen mehr als viermal höher. Die höhere Kontaktspannung kann zwar für mehr „Griff“ zwischen Riemen und Riemenscheibe sorgen, kann aber auch die Gefahr einer Beschädigung der Riemenabdeckung erhöhen.
Keramik-Isolierfliesen können sich von der Riemenscheibe lösen. Fehlende Isolierungen erzeugen eine unregelmäßige Riemenscheibenoberfläche. Scharfe Ecken und Kanten vorhandener Isolierungsfliesen, die an die fehlenden Teile angrenzen, können mit der Riemenabdeckung in Kontakt kommen und so zu beschleunigtem Verschleiß führen. Abbildung 11 zeigt ein solches Beispiel: Die Riemenabdeckung weist nahe der Riemenmitte bis hinunter zu den Stahlseilen eine Verschleißzone auf, deren Position mit der der fehlenden Isolierungsfliesen auf der Riemenscheibenoberfläche übereinstimmt. Obwohl ein paar fehlende Isolierungsfliesen unbedeutend erscheinen mögen, kann der damit verbundene Riemenschaden schnell ein ernstes Ausmaß annehmen, bei dem der gesamte Riemen ausgetauscht werden muss. Der Verschleiß wird dadurch verursacht, dass der Gummi der Abdeckung aufgrund von Entspannung zwischen dem isolierten Bereich und dem Bereich mit fehlenden Fliesen über die Kanten der Keramikfliesen rutscht. Um solche Riemenschäden zu vermeiden, sind gute Inspektions- und Wartungspraktiken unerlässlich.
Fazit
Ein vorzeitiger Ausfall der unteren Riemenabdeckung wird durch unsachgemäßes Kontaktverhalten zwischen Riemen und Spannrollen oder Riemenscheiben verursacht. Die physikalischen Eigenschaften des Gummis der Abdeckung können sicherlich verbessert werden, um den Verschleiß der Abdeckung zu verringern, aber gute Konstruktions- und Wartungspraktiken sind ebenfalls wichtig, um einen beschleunigten Verschleiß der unteren Abdeckung zu verhindern.
Ein Ausfall der Spannrollenverbindung wird durch übermäßige Biegung im Bereich der Spannrollenverbindung oder durch direkten Kontakt mit der Spannrollenkante verursacht. Die Biegung der Spannrollenverbindung hängt mit den Parametern des Förderbands und des Bandes zusammen: Muldenwinkel, Banddicke, Materialquerschnittsbelastung, Spannrollenabstand, Materialauflastwinkel, vertikale Kurven und Spannrollenkonfiguration. Der Druckindex der Spannrollenverbindung gibt an, ob die Biegung der Spannrollenverbindung übermäßig groß geworden ist.
Hohe Normalspannung durch schwere Last und konvexe Kurven sowie hohe Scherspannung durch hohen Rollwiderstand und Bandgeschwindigkeit können zu frühzeitigem Versagen der Abdeckung führen, insbesondere in der Nähe der Kontaktflächenränder an den Flügelrollen und der Mittelrolle, wo die Kontaktspannung am höchsten ist. Eine nach vorne geneigte Spannrolle beschleunigt den Verschleiß der Abdeckung durch Gleitreibung zwischen Band und Flügelrollen.
Keramische Isolierplatten mit scharfen Vorsprüngen können lokal zu hoher Kontaktspannung führen und den Verschleiß der unteren Abdeckung erhöhen. Um eine Beschädigung der Riemenabdeckung zu verhindern, ist eine gründliche Wartung erforderlich, um fehlende keramische Isolierplatten auf der Riemenscheibenoberfläche zu lokalisieren und zu reparieren.
Danksagung
Der Autor möchte dem hervorragenden Team von Veyance Technologies Inc. für die Unterstützung und Zusammenarbeit sowie ELB Engineering Services Limited für die Initiative und Koordination danken, die zur Veröffentlichung dieses Dokuments auf der Beltcon 18-Konferenz beigetragen hat.
Literaturhinweise
- Nordell, L. (2003). Kosteneffiziente und leistungsoptimierte Überlandförderer. Beltcon 12, Johannesburg, Südafrika, 2003. IMHC.
- Veyance Technologies Inc. Installations-, Wartungs- und Fehlerbehebungshandbuch. Goodyear Engineered Products.
- Wheeler, C., Roberts, A., Jones, M. (2004). Berechnung des Biegewiderstands von Schüttgütern, die auf Bandförderern transportiert werden. Charakterisierung von Partikeln und Partikelsystemen, Band 21, Is. 4.
- Steven, R. (2008). Das längste konventionelle Förderband der Welt mit nur einer Förderbahn. Handhabung von Schüttgütern, Band 28, Nr. 3.
- Johnson, KL (2003). Kontaktmechanik. Cambridge University Press.
Autor: Yijun Zhang
Unternehmen: Conveyor Dynamics Inc.