Leopold HRABO VSKY1
TRANSPORT Z WYKORZYSTANIEM PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH O SPECJALNEJ KONSTRUKCJI
Streszczenie. Transport materiałów w formie sypkiej lub jednostkowej za pom ocą przenośników taśmowych ograniczony je st dopuszczalnym kątem ich nachylenia, który zależy od własności ciernych transportowanego m ateriału w stosunku do gładkiej powierzchni taśmy. W laboratorium Instytutu Dopravy w następstwie badań i doświadczeń zbudowano cztery modele urządzeń do transportu stromego i pionowego. Urządzenia te zostały wytworzone w celu sprawdzenia i dokładnego określenia ilości transportowanego materiału drogą eksperymentalną.
BELT CONVEYING USING SPECIAL CONSTRUCTIONS OF BELT CONVEYORS
Summary. M aterial transport in bulk or unitary form using belt conveyors is limited through permissible angle o f inclination which comes from frictional ability o f material and smooth surface o f the belt. In laboratory o f Institute o f Transport are four models o f conveyors for steep and vertical transport built. These equipment was made for experimental assertion o f transported m aterial’s amount.
1. DOPUSZCZALNY KĄT NACHYLENIA
Transport materiałów sypkich za pom ocą przenośników taśmowych pod kątem powyżej 18° do góry oraz poniżej 15° przy transporcie w dół wymaga wprowadzenia istotnych innowacji w konstrukcji przenośników taśmowych.
Ograniczenie dopuszczalnego kąta nachylenia przenośnika przy transporcie materiałów w formie sypkiej lub jednostkowej zależy od własności ciernych transportowanego materiału wobec gładkiej powierzchni taśmy. M ożliwość przekroczenia dopuszczalnego kąta nachylenia aż do 90° można realizować kilkoma różnymi sposobami:
1. Siły tarcia transportowanego materiału wobec gładkiej powierzchni taśmy m ogą być powiększone za pom ocą dodatkowego tarcia. W tym celu taśm a nośna posiada warstwę gumy, której powierzchnia pokryta jest dodatkow ą w arstw ą materiału ziarnistego (piasku, drobno mielonego sortowanego żwiru itd.). W ten sposób można zwiększyć współczynnik tarcia taśmy w stosunku do materiałów transportowanych np.: w kartonach papierowych i paletach drewnianych, dla których dopuszczalny kąt nachylenia taśmy gładkiej wynosi około 16°. Z aletą tego rozwiązania jest możliwość dodatkowego pokrycia powierzchni taśmy po jej m ontażu na przenośnik. Oprócz metod polegających na nanoszeniu dodatkowej w arstwy na powierzchnię taśmy lub dodaniu do gumowej warstwy osłonnej 1 Vysokä Skola Bańska - Technickä Univerzita Ostrava, Institut Dopravy, 17 Listopadu, 70833 Ostrava-Poruba,
leopold.brabovsky@ vsb.cz
abrazyjnego materiału, stosuje się specjalną obróbkę taśmy podczas jej produkcji, zwiększającą jej chropowatość. Wykorzystanie rowków, nacięć podczas wulkanizacji przy produkcji taśmy pozwala uzyskać powierzchnię roboczą taśmy z wgłębieniami i wystąpieniami. Rozmiary wystąpień oraz ich odległości konstruowane są z uwzględnieniem cech fizyczno-mechanicznych transportowanych materiałów.
2. W celu zwiększenia kąta nachylenia transportu do 60+70° stosuje się taśmy z progami, których wysokość wynosi od 50 do 300 mm [1],
3. Zwiększenie dopuszczalnego kąta nachylenia przenośnika taśmowego można osiągnąć także przez zastosowanie dodatkowej taśmy, tzw. taśmy dociskowej, która biegnie równolegle z taśm ą prowadzącą. Taśma dociskowa wytwarza własnym ciężarem ciśnienie na materiał, zwiększa jego przyczepność i spójność z taśm ą nośną [2],
2. MODELE URZĄDZEŃ DO BADAŃ TRANSPORTU STROMEGO I PIONOWEGO W laboratorium Instytutu Dopravy opracowano projekty techniczne i zbudowano cztery modele urządzeń do transportu stromego i pionowego.
M odel pionowego przenośnika taśmowego z taśm ą z progami i obrzeżem falistym, ry s.l, powstał przed ponad 25 laty w firmie Scholtz, produkującej przenośniki dla kopalń głębinowych. Firm a ta połączyła doświadczenia z dziedziny transportu stromego i poziomego i powstało nowe kompaktowe urządzenie, które pozwala płynnie przejść z transportu poziomego do transportu stromego. Przenośnik ten został nazwany Flexowell i ze względu na swoje zalety szybko rozpowszechnił się na całym świecie.
R ys. 1. M o d e l p io n o w e g o p rz e n o śn ik a ta śm o w eg o z ta ś m ą z p ro g a m i i o b rz e ż em falisty m F ig. 1. V e rtic al b e lt c o n v e y o r’s m o d el w ith b e lt w ith sills an d w av e p erip h e ry
Przenośnik taśmowy Flexowell posiada nietypową konstrukcje elementu nośnego i pociągowego. Na gumowej taśmie znajduje się szereg progów (rys.2), które przymocowane są do taśmy mechanicznie lub za pom ocą wulkanizacji. Krawędzie taśmy zaopatrzono w obrzeża faliste, które zapobiegają przesypywaniu materiału przez krawędzie taśmy. Obrzeża faliste m ają zdolność odkształcania się, co umożliwia bezkolizyjny transport materiałów
sypkich lub jednostkow ych przy zmianie kierunku ruchu z poziomego na pionowy i odwrotnie.
Prowadzenie taśmy realizowane jest ja k w klasycznych przenośnikach za pom ocą krążników podporowych. Bębny przejściowe ze względu na faliste obrzeża zastąpiono krążkami przejściowymi. Dlatego niezbędne jest, aby taśm a posiadała poza tymi obrzeżami powierzchnie prowadzące, (rys.2). W gałęzi zwrotnej można stosować typowe bębny. Jeżeli jednak dostępna przestrzeń jest zbyt mała, to również w gałęzi zwrotnej należy stosować krążki przejściowe.
R ys. 2. T aś m a z p ro g a m i i o b rz eż em fa listy m Fig. 2. B e lt w ith sills a n d w a v e p erip h e ry
Drugi model dotyczy stromego przenośnika taśmowego z progami poprzecznymi w gałęzi nośnej. Kształt ułożenia taśmy w gałęzi nośnej może być płaski lub nieckowy (dwukrążnikowy lub trzykrążnikowy). M odel umożliwia określenie odległości rozmieszczenia progów poprzecznych w taśmie w zależności od wymaganego kąta nachylenia przenośnika (do 80°), (rys.3).
R y s. 3. M o d e l stro m eg o p rz e n o śn ik a ta ś m o w e g o z p ro g a m i p o p rz ec z n y m i m ec h an ic zn ie p rz y m o c o w a n y m i d o taśm y
F ig. 3. S teep b e lt c o n v e y o r’s m o d el w ith b e lt w ith sills m e c h a n ic ally fix ed
Trzecim modelem je st przenośnik taśmowy z taśm ą dociskającą umożliwiający transport materiałów sypkich pod kątem nachylenia do 90°. Taśma nośna i dociskająca posiadają specjalne labirynty, które nawulkanizowane są na brzegi taśmy. W gałęzi roboczej stromego przenośnika taśmowego labirynty przylegają do siebie i zapobiegają przesypywaniu materiału przez brzegi taśmy (rys.4).
Przenośnik ten rozwiązuje problem ciągłego transportu materiałów sypkich, zwłaszcza pylistych i lepkich, za pom ocą odpowiedniego labiryntowego uszczelnienia pomiędzy przylegającymi brzegami taśmy nośnej i dociskowej (rys.5).
R ys. 4. M o d e l p io n o w e g o p rz en o śn ik a taśm o w e g o z ta ś m ą d o c is k o w ą F ig. 4. V e rtic al b e lt c o n v e y o r’s m o d el w ith tig h te n ed belt
R y s. 5. P rzek ró j p o p rz e c z n y p rz e z taśm ę n o ś n ą i d o c is k a ją c ą w ra z z k o n stru k c ją u sz c ze ln ie ń lab iry n to w y ch
Fig. 5. C ro ss-se ctio n o f tig h te n ed an d lo ad -carry in g belts w ith special lab y rin th s
R ys. 6. M o d e l p rz e n o śn ik a z ta ś m ą z a m k n ię tą p o d w ie s z o n ą Fig. 6. O v e rh ea d b e lt c o n v e y o r’s m o d el
Aktualnie w Instytucie Dopravy kompletowany jest czwarty przenośnik z taśm ą podwieszoną (rys.6). Taśma na całej długości trasy jest zamknięta (rys.7). Umożliwia to ekologiczny transport zarówno z uwagi na otaczające środowisko, jak i transportowany materiał.
Przenośniki z zam kniętą taśm ą podw ieszoną pozw alają na transport materiałów nawet po trasach krętych, co zmniejsza ilość przesypów i zapobiega pyleniu, rozsypywaniu i kruszeniu transportowanego materiału. Aktualnie na rynku znane są dwa rozwiązania konstrukcyjne takich przenośników:
a) Enerka-Becker System (rys.7A), b) system Sicon (rys.7B).
R y s. 7. K o n s tru k c je p rz e n o śn ik ó w z z a m k n ię tą ta ś m ą p o d w ie sz o n ą ; A ) w a ria n t firm y E n erk a, B ) w a rian t firm y S icon
F ig . 7. C o n stru c tio n o f c lo sed b e lt c o n v ey o rs; A ) E n erk a v a ria n t, B ) S icon v arian t
System Enerka-Becker (rys.7A) opracował Becker, dyrektor firmy FMW z W ilhelmshaven (Niemcy). Rozwój systemu Enerka-Becker rozpoczął się zawarciem umowy w 1992 roku pomiędzy firmami Dunlop-Enerka i FMW. W 1993 roku system ten uzyskał patent ogólnoświatowy. Pierwszy przenośnik taśmowy zainstalowany został w 1993 roku w Niemczech. Głównym elementem przenośnika Enerka-Becker jest taśma wzm ocniona tkaniną techniczną o grubości ok. 5 mm. Na obu brzegach taśmy nawulkanizowano gumowe trójkątne wzmocnienia, które um ożliwiają zamykanie taśmy i jej podtrzymywanie wzdłuż trasy przenośnika. Dzięki temu taśma jest zawieszona ja k worek. Napęd taśmy zrealizowano za pom ocą jednostek napędowych rozmieszczonych wzdłuż trasy.
System Sicon (rys.7B) je st produktem opatentowanym przez firmę Sicon Roulunnds AB z siedzibą w Szwecji. W rozwiązaniu konstrukcyjnym ww. systemu taśma podwieszona jest na wałkach podpierających, które pozw alają na jej bezkolizyjne prowadzenie po krętych trasach. C echą charakterystyczną taśmy transportowej jest to, że jej część środkowa wykazuje m inim alną sztywność poprzeczną ułatwiającą jej zginanie. Końce taśmy posiadają występy w kształcie trapezu, w których zawulkanizowana jest lina stalowa. Taśma nośna jest przystosowana do zawieszenia w przenośniku za pośrednictwem wałków podpierających, które rozmieszczone są w odpowiednich odległościach na całej długości przenośnika (rys.8).
l
2
3
4
5
R y s. 8. P rzek ró j p o p rz e c z n y p rz e z tra s ę tra n s p o rto w ą z am k n ię teg o p rzen o śn ik a taśm o w eg o ; 1 - k o n stru k c ja n o śn a z a m k n ięteg o p rz e n o śn ik a taśm o w eg o , 2 - n a w u lk an izo w an e lab iry n ty g u m o w e , 3 - sp e c ja ln a k o n stru k c ja w a łk ó w p o d p iera ją c y ch , 4 - g u m o w a taśm a tran sp o rto w a , 5 - tra n s p o rto w a n y m ate ria ł
Fig. 8. C ro ss-se ctio n o f clo sed b e lt c o n v ey o r; 1 - lo ad -c arry in g co n stru ctio n , 2 - sp ecial ru b b e r lab y rin th s, 3 - sp ecial ro lle r c o n stru ctio n , 4 - b elt, 5 - m aterial
3. PODSUMOWANIE
Przedstawione w artykule doświadczalne konstrukcje przenośników taśmowych można wykorzystywać do badań transportu materiałów sypkich lub jednostkowych, które należy przemieszczać pod dużym kątem nachylenia dochodzącym do 90°. Szczególną uwagę
zwrócono na specjalną budowę taśmy i elementów współpracujących w celu bezkolizyjnego transportu materiałów sypkich.
Literatura
1. Hrabovsky, L.: Päsovy dopravnik s podesnym päsem. Mezinärodni konference „Zdvihaci zarizeni v teorii a praxi“. Tatranskä Łomnica 29.-30.4.2004, ISBN 80-88922-85-2, s.l 15 -120.
2. Hrabovsky, L.: Strmä a svislä doprava päsovymi dopravniky I. Skriptum 2004, VSB-TU Ostrava. ISBN 80-248-0524-3, s.l 10.
3. Perten, J. A.: Krutonaklonnyje konvejery. Leningrad 1977.
Recenzent: Prof. dr hab. inż. Sylwester Markusik
