شرایط بهینه برای افزایش قدرت چسبندگی لایه ها و کاهش سایش در محل آپارات تسمه نقاله های منجیدی

شرایط بهینه برای افزایش قدرت چسبندگی لایه ها و کاهش سایش در محل آپارات تسمه نقاله های منجیدی این چنین است: با توجه به این واقعیت که تسمه نقاله ها سیستم ساده و انعطاف پذیری بالایی در سیستم حمل و نقل دارند معمولاً از آنها برای انتقال مواد اولیه (مانند سنگ معدن و دانه ها) در فاصله کوتاه یا متوسط استفاده می شود. تسمه نقاله های منجیدی با توجه به مزیت هایی (مثل قیمت کمتر و تعمیر و نگهداری آسانتر) که نسبت به تسمه نقاله های استیل کورد دارند، به طور گسترده تری مورد استفاده قرار می گیرند.

از آنجا که تسمه نقاله یک جز مهم در سیستم نوار نقاله است، قابلیت اطمینان آن اثر قابل توجهی بر ایمنی و عملکرد سیستم نوار نقاله دارد. پارگی ناگهانی تسمه نقاله باعث سقوط وزنه تعادل نوار نقاله (یا جعبه توزین) می شود، و این مورد علاوه بر اینکه کارگران را به خطر می اندازد و یا باعث خرابی های دیگری می شود، با از کار انداختن خط می تواند خسارت زیادی به مجموعه تحمیل کند. بنابراین، تحقیقات در مورد استحکام تسمه نقاله ها توجه زیادی را به خود جلب کرده است.

حمل مواد بُرنده با لبه های تیز در طولانی مدت باعث سایش لاستیک تسمه نقاله، پارگی الیاف منجید، و جدایش دو سر اسپلایس می شود. محل اسپلایس تسمه نقاله منجیدی ضعیف ترین قسمت تسمه نقاله است. بنابراین مطالعه برای افزایش قدرت چسبندگی لایه ها و مقاومت در برابر سایش تسمه نقاله های منجیدی باید انجام گردد.  محققان در مقاله قبل، 4 پارامتر مختلف (فشار پخت، زمان پخت، دمای جدایش اتوها و روش خنک کاری) و اثر هر کدام بر خاصیت کشیدگی تسمه نقاله بررسی کردند. چسبندگی بین لایه ها و خاصیت ضد سایش تسمه نقاله ها نیز از خواص مهم استحکام تسمه نقاله ها است و چسبندگی مناسب لایه ها و خاصیت ضد سایش تسمه نقاله ها در محل اسپلایس بسیار مهم است. محققان با در نظر گرفتن 4 فاکتور فوق و تغییر دادن آنها، در 12 حالت مختلف اسپلایس کرده و تسمه نقاله های اسپلایس شده را مورد تست و بررسی قرار دادند.

بیشترین چسبندگی بین لایه ها (Adhesive strength) در شرایط زیر اتفاق افتاد:

• زمان پخت 25 دقیقه
• فشار 9کیلوگرم بر سانتی مترمربع (معادل حدودا 9 بار)
• دمای جداسازی اتوها 30 درجه
• خنک کاری با هوا

بهترین حالت خاصیت ضد سایش(Abrasion) در شرایط زیر رخ داد:

• زمان پخت 15 دقیقه
• فشار 9کیلوگرم بر سانتی مترمربع (معادل حدودا 9 بار)
• دمای جداسازی اتوها 60 درجه
• خنک کاری با آب

همچنین لازم به یادآوری است که طبق مقاله قبلی این محققین، بهترین خاصیت کشیدگی (Elongation) در شرایط زیر رخ داده است:

• 25 دقیقه زمان پخت
• فشار 9کیلوگرم بر سانتی مترمربع (معادل حدودا 9 بار)
• جداسازی صفحات اتو در 90 درجه سانتی گراد
• خنک کاری با هوا

در فشار پخت ثابت (9بار)، زمان پخت طولانی تر و دمای جداسازی پایینتر (30درجه) و یک روش خنک کاری متعادل (خنک کاری با هوا) برای چسبندگی بهتر لایه های تسمه نقاله در محل اسپلایس بهتر است. در مقابل، زمان پخت کوتاه تر (مانند 15 دقیقه)، دمای بالاتر جداسازی صفحه اتو از تسمه نقاله (مانند 60 درجه سانتیگراد) ، و یک روش خنک کاری سریعتر (خنک کاری با  آب) برای بهبود خاصیت ضد سایش تسمه نقاله در محل اسپلایس موثرتر است.

بیشتر بخوانید: عوامل موثر بر استحکام تسمه نقاله در آپارات گرم

این اختلاف را می توان به واقعیت های زیر نسبت داد:  1- در دمای پخت ثابت 140 درجه و فشار ثابت 9 بار، چسبندگی بین لاستیک و الیاف پلی استر را می توان از طریق یک زمان اسپلایس طولانی تر افزایش داد. 2-  در هنگام اسپلایس ، برخی از پیوندهای C-H یک زنجیره پلیمری لاستیک با زنجیره ی اتم های گوگرد که با یک زنجیره پلیمری دیگر پیوند دارند جایگزین می شوند. تعداد اتم های گوگرد در پیوند عرضی تاثیر زیادی بر خواص فیزیکی محل اسپلایس تسمه نقاله منجیدی دارد. 3- در پخت بیش از حد ممکن است ریورژن (ضعیف و نرم شدن لاستیک طبیعی در اثر پخت طولانی مدت) اتفاق بیافتد همچنین پخت طولانی مدت بر خاصیت مقاومت لاستیک (مثل سایش) تاثیر نامطلوب دارد.

در تحقیقات دیگر به این نتیجه رسیده اند که دما و زمان پخت بیش از حد باعث ریورژن می شود که اثر نامطلوبی بر لاستیک می گذارد. البته این نکته را هم باید در نظر داشت که کم کردن دما و زمان پخت اثر نامطلوبی بر چسبندگی بین لاستیک و الیاف دارد.

طبق این مقاله، زمان پخت (38.6%) بیشترین تاثیر را در چسبندگی بین لایه ها دارد. فشار پخت (32.2%) دمای جداسازی (23.5%) و روش خنک کاری (5.7%) اثرگذاری کمتری بر چسبندگی بین لایه ها دارند. مقدار اثرگذاری این 4 فاکتور بر خاصیت ضد سایش جالبتر است: زمان پخت (61.2%) روش خنک کاری (21.1%) دمای جدا سازی (13.7%) فشار پخت (4%).

بنابراین با توجه به شرایط استفاده از تسمه نقاله، می توان شرایط پخت را تغییر داد.

گردآورنده: فرزاد شیرمحمدلی