امروزه سیستم های تسمه نقاله برای حمل انواع مختلف مواد فله ای، در مسافت ها و مسیرهای مختلف استفاده می شود. انواع تسمه نقاله در صنایع مختلفی از جمله معادن، فولاد، سیمان، کارگاه های ریخته گری، خاک برداری و حفر تونل و … مواد را بین قسمت های مختلف جابجا می کند. این روش انتقال مزایای زیادی نسبت به سایر روش های انتقال مواد دارد.
- افزایش راندمان انتقال مواد نسبت به سایر روش های انتقال
- کاهش قابل توجه هزینه های نگهداری و تعمیر
- کاهش نیاز به نیروی انسانی
- کاهش خطرات و صدمات برای نیروی انسانی
- جلوگیری از تماس نیروی انسانی با مواد آلوده و خطرناک بخصوص در کوره های پخت و کوره های رنگ آمیزی
- امکان انتقال پیوسته مواد و بدون توقف محصولات (به صورت 24 ساعته)
- امکان اندازه گیری حجم و اندازه مواد انتقالی در یک زمان خاص و معین
- امکان تنظیم سرعت حرکت تسمه نقاله برای افزایش یا کاهش حجم مواد انتقالی
- امکان طراحی و ساخت سیستم های تسمه نقاله برای استفاده بهینه فضاهای بلااستفاده
- کاهش چشمگیر هزینه و زمان انتقال مواد
- عملکرد بدون آلودگی زیست محیطی و صوتی
تسمه نقاله مهم ترین و گرانترین قسمت سیستم تسمه نقاله است. از آنجایی که تسمه نقاله آسیب پذیرترین قسمت سیستم انتقال مواد است، انتخاب تسمه نقاله باید با دقت زیاد انجام شود.
بیشتر بخوانید: انواع پاک کننده های نوار نقاله را بشناسید
2-قسمت های مختلف تسمه نقاله
تسمه نقاله به عنوان یک جزء کششی و همچنین جزء حامل بار در سیستم نوار نقاله کاربرد دارد. از تسمه نقاله ممکن است برای حمل انواع مختلف مواد و در سرعت های متغیر استفاده شود. برای این منظور، یک تسمه نقاله مناسب باید دارای ویژگی های ضروری زیر باشد:
- مقاومت بالا
- وزن کم
- مقاومت در برار کش آمدن در حین کارکرد (هم طولی هم عرضی)
- انعطاف پذیری
- ساده و ارزان قیمت بودن
- عمر سرویس بالا
- مقاومت در برابر سایش یا پارگی
- مقاومت در برابر آتش
تسمه نقاله ها به طور کلی از دو بخش تشکیل می شوند:
1-2-تقویت کننده (carcass):
این تقویت کننده ها داخل تسمه نقاله است. این تقویت کننده ها ممکن است از نوع منجید یا کورد فلزی باشند تا استحکام کافی برای تحمل تنش های عملیاتی و تحمل بار را برای تسمه نقاله فراهم می کند.
در گذشته از الیاف کتان به عنوان تقویت کننده و لاستیک طبیعی برای کاور برای ساخت تسمه نقاله استفاده می شد. امروزه طیف گسترده ای از الیاف کتان طبیعی یا مصنوعی به عنوان تقویت کننده ها، لاستیک های مصنوعی، پلیمرها و الاستومرها برای کاور بالا و پایین جهت افزایش عمر مفید و افزایش دامنه عملیاتی تسمه نقاله توسعه یافته اند. از این رو، امروزه طیف وسیعی از انواع تسمه نقاله با ساختارهای مختلف موجود است.
تقویت کننده ها مهمترین واحد سازه ای تسمه نقاله است. باید توانایی تحمل تنش های ایجاد شده در تسمه نقاله را در هنگام بارگیری و حمل بار داشته باشد. تقویت کننده ها باید دارای ویژگی های زیر باشند:
- استحکام کششی کافی برای تحمل حداکثر کشش عملیاتی تسمه نقاله
- انعطاف پذیری طولی کافی برای عملکرد خوب روی پولی ها
- انعطاف پذیری عرضی کافی برای نشست مناسب هنگام حرکت بدون بار
- سفتی طولی و عرضی مناسب برای اینکه در هنگام عبور تسمه نقاله از روی رولیک ها نیروی مناسب به تسمه نقاله وارد شود.
- قابلیت جذب ضربه از مواد به هنگام بارگیری بر روی تسمه نقاله
- قابلیت حمل بار روان و بدون ریزش مواد
- قابلیت کار در دمای بیش از 90 درجه سانتی گراد
- کشیدگی کم در هنگام کارکرد
- مقاومت خوب در برابر پارگی و آسیب
- قابلیت نگهداری مناسب اتصال دهنده های مکانیکی
- چسبندگی خوب بین لایه ها و مقاومت بالا در مقابل جدایش لایه ها
تقویت کننده ها با کشش کاری (نیوتن بر میلی متر(در راستای عرض)، کیلونیوتون بر متر یا پوند بر اینچ) یا استحکام تقویت کننده ها مشخص می شوند. دو روش متفاوت برای اندازه گیری استحکام تقویت کننده ها یا تسمه نقاله وجود دارد. مورد اول حداکثر استحکام یا کشش کاری تسمه نقاله است. این بالاترین تنشی است که در هر قسمت از تسمه نقاله در شرایط عملیاتی عادی رخ می دهد و برای تعیین تسمه نقاله مناسب برای سیستم انتقال استفاده می شود. مورد دوم، مقاومت کششی نهایی تسمه نقاله است. مقاومت کششی نهایی نقطه ای است که در آن تسمه نقاله به دلیل کشش بیش از حد پاره می شود و از کار می افتد. تفاوت بین حداکثر کشش کاری و مقاومت کششی نهایی تسمه نقاله اغلب به عنوان ضریب سرویس نامیده می شود. برای تسمه نقاله با کیفیت بالا، ضریب سرویس 10 به 1 است. این بدان معناست که اگر حداکثر کشش کاری 200 پوند بر اینچ (PIW) باشد استحکام کششی نهایی 2000 پوند بر اینچ خواهد بود.
بیشتر بخوانید: راهنمای انبارش و نگهداری از انواع تسمه نقاله ها
کتان و پشم الیاف طبیعی و نایلون و پلی استر الیاف مصنوعی در نظر گرفته می شوند. اکثر تقویت کننده های تسمه نقاله از یک یا چند لایه الیاف پارچه بافته شده ساخته می شوند. لایه تقویت‌کننده لایه‌ای از الیاف است که در یک الگوی مشخص بافته شده است که با لاستیک آغشته شده و با کاور لاستیکی محافظت می‌شود تا تسمه نقاله کامل ساخته شود. در تقویت کننده های الیاف پارچه تارها باید دارای استحکام کششی بالا و ازدیاد طول کم باشند، در حالی که پودها باید الاستیسیته و ظرفیت جذب انرژی خوبی داشته باشند. برخی از انواع الگوهای بافت در شکل زیر نشان داده شده است:
Plain : این نوع این پایه و اساس توسعه الگوهای پیچیده دیگر است و بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.
Rib : در این حالت تار یا پود از دیگری ضخیم تر است (معمولا تار). در این حالت دنده هایی برجسته در جهت افقی ظاهر می شود.
Basket : بافت این نوع به plain شباهت دارد با این تفاوت که با 2 یا چند نخ بافته شده است. این تغییر الگو ی ساده باعث می شود که مقاومت در برابر پارگی الیاف، افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به الگوی plain یابد.
Twill : در این حالت با افزایش طول تقاطع تار و پود باعث بهبود استحکام پارگی الیاف می شود. البته در این حالت تسمه نقاله به راحتی سوراخ می شود و همچنین استحکام کمی در نگهداری بست ها اتصالات مکانیکی دارد.
Croefoot : با تغییراتی نسبت به الگوی Twill استحکام در نگهداری بست ها اتصالات مکانیکی بهبود یافته است
Stain : نسبت به بافت Plain انعطاف پذیرتر است و به راحتی در اطراف انحنا ها شکل می گیرد.
Leno : مزیت اصلی این بافت این است که ساختار آن بسیار پایدار است.
در ابتدا از کتان برای تولید تسمه نقاله استفاده می شد. با ظهور الیاف های مصنوعی خواص عملکردی تسمه بهبود چشمگیری داشت. در جدول زیر برخی از تقویت کننده ها و ویژگی های آن ها قید شده است:
| تقویت کننده | جنس | ویژگی ها |
| نایلون (پرلون) | پلی آمید | 1. استحکام بالا و کشیدگی بالا
2. مقاومت خوب در برابر سایش، خستگی و ضربه 3. جذب رطوبت کم 4. مقاومت بالا در برابر کپک |
| پلی استر | پلی استر | 1. استحکام بالا (نه به اندازه نایلون)
2. مقاومت خوب در برابر سایش و خستگی 3. جذب رطوبت بسیار کم 4. ثبات ابعاد 5. مقاومت بالا در برابر کپک 6. مقاوم در برابر اسید/ قلیا |
| استیل | استیل | 1. در جاهایی استفاده می شود که استحکام بالا و کشش بسیار کم نیاز است
2. بدون نیاز به بافته شدن تقویت کننده 3. مقاومت حرارتی عالی 4. مقاومت خوب در برابر خستگی و سایش |
| کولار | آرامید | 1. دو برابر استیل استحکام دارد
2. ویژگی های کش آمدن آن تقریباً بین استیل و پلی استر 3. سختی آن هفت برابر استحکام استیل است 4. وزن کمتر نسبت به استیل دارد و زنگ نمی زند 5. مقاومت بالا در برابر سایش |
| شیشه | شیشه | 1. استحکام نسبتا بالا
2. درصد کش آمدن کم 3. معمولا در مواردی که محیط کاری درجه حرارت بالایی دارد مورد استفاده قرار می گیرد 4. انعطاف پذیری ضعیف 5. استفاده محدود در تولید تسمه (در حال حاضر) |
| آزبست | آزبست | 1. استحکام کم
2. در محیط هایی با دمای بالا کاربرد دارد |
براساس تقویت کننده ها انواع تسمه نقاله را می توان به 4 قسمت تقسیم بندی کرد:
1-1-2-تسمه نقاله های منجیدی:
تسمه نقاله های منجیدی می تواند یک لایه و چند لایه باشد. در یک تسمه نقاله یک لایه، لایه الیاف در مرکز بین لاستیک پوشش بالا و پایین قرار دارد که در شکل زیر نشان داده شده است:
در یک تسمه نقاله معمولی، یک لایه لاستیکی چسبنده نازک (همچنین به نام skim) نیز در پایین و بالای لایه قرار داده می شود (شکل زیر) به طوری که لاستیک به طور بسیار موثری از میان قسمت های الیاف پخش می شود. این لایه نازک اتصال بین پوشش بالا و پایین را با الیاف ایجاد می کند. این لایه لاستیکی عامل مهمی در میزان چسبندگی داخلی تسمه نقاله است و نقش مهمی در تحمل بار تسمه نقاله و مقاومت در برابر ضربه ایفا می کند.
بریکر (Breaker) یک لایه عرضی از جنس الیاف بافته شده است در درجه اول برای افزایش چسبندگی بین پوشش و الیاف استفاده می شود. بریکر انرژی ضربه را از بین می برد و به جلوگیری از سوراخ شدن الیاف تسمه نقاله کمک کند. همچنین از پیشرفت برش لاستیک نیز جلوگیری می کند. بریکرها معمولا از جنس الیاف تسمه نقاله می ساوزوند. شکل زیر یک تسمه نقاله تک لایه را نشان می دهد:
البته استفاده از الیاف مصنوعی مثل پلی استر و نایلون نیاز به بریکر را محدود کرده است.
در تسمه نقاله های چند لایه، یک لایه لاستیکی چسبنده نازک بین لایه ها قرار داده می شود. این لایه نازک بین لایه ها توانایی تسمه نقاله را در برابر ضربه بهبود می بخشد. این منجر به پیوند بادوام‌تر بین لایه‌ها می‌شود و برای جابجایی مواد سنگین استفاده می‌شود.
تسمه نقاله های یک لایه معمولا برای مصارف سبک استفاده می شود. تسمه نقاله های چندلایه معمولا برای نوار نقاله های سنگین برای حمل مواد سنگین استفاده می شود.
الیاف می تواند از جنس های مختلف ساخته شود. یکی از از رایج ترین آن ها استفاده از پلی استر به عنوان تار و استفاده از نایلون به عنوان پود است (این نوع تسمه نقاله ها به تسمه نقاله های PN نیز شناخته می شوند. البته چون پلی استر از اتیلن گلایکول و نایلون از پلی آمید ساخته می شود این نوع تسمه را ها به اسم تسمه نقاله های EP نیز نامگذاری می کنند). این نوع ویژگی های خیلی مطلوبی به تسمه نقاله اضافه می کند:
- مقاومت بیشتر در برابر اثرات رطوبت و آب
- چقرمگی عالی و استحکام بالا
- مقاومت عالی در برابر ضربه
- مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی
- قابلیت عالی نگه داشتن اتصالات مکانیکی
- انعطاف پذیری عالی
2-1-2-تسمه نقاله های استیل کورد:
در ادامه ی بررسی انواع تسمه نقاله به بررسی تسمه های استیل کورد می پردازیم. به طور عمده دو نوع کورد مختلف وجود دارد. یکی سیم 7 × 7 برای کشش کم تا متوسط و دیگری کورد 7 × 19 برای کشش متوسط به بالا است. در شکل زیر تفاوت این دو نشان داده شده است.
کوردهای فولادی معمولاً از فولاد پرکربن ساخته می شوند و دارای روکش لاستیکی سطحی هستند که چسبندگی به لاستیک اطراف را تسهیل می کند. کوردها موازی با یکدیگر قرار می گیرند. دو کورد با جهت چرخش متفاوت از یکدیگر کنار هم قرار می گیرند. این نوع چینش امکان انحراف تسمه نقاله را کم می کند و همچنین تنش پسماند پیچش را محدود می کند.
از تسمه نقاله های استیل کورد موقعی استفاده می شود که تسمه نقاله های منجیدی نتوانند نیازهای طراحی را ارضا کنند. تسمه نقاله های فولادی علاوه بر اینکه توانایی تحمل کشش بیشتر نسبت به تسمه نقاله های منجیدی دارند، عمر سرویس دهی طولانی تری نسبت به آن ها دارند بخصوص زمانی که مواد سنگین با لبه های تیز را بخواهیم حمل کنیم. تسمه نقاله های استیل کورد به علت نداشتن پود، انعطاف پذیری عرضی خوبی دارند و به همین علت نشست خوبی روی رولیک ها دارد.
گاهی اوقات قطعات فلزی ممکن است به زور به کورد فلزی نفوذ کنند و در زیر آن گیر کنند و تسمه نقاله را در راستای طول شکاف دهند. اگرچه تعمیر در چنین مواردی ساده است، اما به معنای خرابی است. در برخی مواقع تسمه نقاله های استیل کورد نیز نیاز به محافظت بیشتر دارند. در نتیجه، تعدادی آرماتور متقاطع برای تقویت تسمه نقاله های استیل کورد همانند اشکال زیر قرار داده می شود:
برخی از ویژگی های تسمه نقاله های استیل کورد به شرح زیر است:
- کشش کاری بالا: کشش کاری تسمه نقاله های استیل کورد حدود 3 برابر تسمه نقاله های منجیدی است. کشش کاری تسمه نقاله های استیل کورد حدود kg/cm 900 است.
- طول بلند: تسمه نقاله های استیل کورد امکان استفاده در سیستم های انتقال طویل را دارند. تسمه نقاله استیل کورد امکان استفاده در سیستم تسمه نقاله به طول 25کیلومتر را دارد. این عدد برای تسمه نقاله های منجیدی با الیاف نایلون 4.5 کیلومتر است. سیستم انتقال طولانی تر یعنی پولی های کمتر، نقاط بارگیری کمتر و … در نتیجه هزینه کمتر و تعمیر نگهداری راحت تر
- کشیدگی کم: از اصلی ترین ویژگی های استحکامی تسمه نقاله ها، کشیدگی کم آن هاست. این عدد برای تسمه نقاله های استیل کورد بین 0.1 تا 0.2 درصد است. همچنین این نوع تسمه نقاله ها نسبت به تسمه نقاله های منجیدی اعوجاج کمتری دارند.
- عملکرد دینامیک خوب و عمر طولانی تسمه نقاله: برخلاف تسمه نقاله های منجیدی، در تسمه نقاله های استیل کورد از تنش های بین لایه ای خبری نیست. عمر خستگی این نوع تسمه از تسمه نقاله های منجیدی بالاتر است.
- عمر طولانی تر اسپلایس گرم: محل اسپلایس تسمه نقاله ضعیف ترین قسمت تسمه نقاله است و پارگی معمولا در این ناحیه رخ می دهد. در تسمه نقاله های منجیدی لایه بیرونی تسمه در محل درام تحت کشش و در لایه زیرین تحت فشار هستند. این مورد باعث رخ دادن خستگی در محل اسپلایس می شود که در تسمه نقاله های استیل کورد این مورد رخ نمی دهد. بنابراین تسمه نقاله استیل کرد عمر طولانی تری نسبت به تسمه نقاله های منجیدی دارند.
- بازرسی داخلی آسان تسمه نقاله و اتصال: با استفاده از اشعه ایکس تست های غیر مخرب جهت بازرسی تسمه نقاله های استیل کورد توسعه داده شده است. در حالی که بازرسی تسمه نقاله های منجیدی به سختی انجام می شود.
- قابلیت تعمیر مناسب: هر دونوع تسمه نقاله قابلیت تعمیر مناسبی دارند.
- قطر پولی کوچکتر: در سیستم تسمه نقاله هایی که از تسمه نقاله استیل کورد استفاده می کنند می توان از پولی هایی با قطر کمتر استفاده کرد زیرا این نوع تسمه به راحتی منعطف می شوند.
- مقاومت در برابر ضربه بالا: تسمه نقاله های استیل کورد مقاومت در برابر ضربه بالایی دارند.
3-1-2- تسمه نقاله های متافلکس:
یکی دیگر از انواع تسمه نقاله نوار نقاله های متافلکس است. این تسمه نقاله ها یک لایه مش فولادی به عنوان تقویت کننده دارند. این تسمه نقاله ها برای شرایط عملیاتی سخت مانند کارخانه زینتر یا کوره‌ی کک مورد استفاده قرار می گیرند.
برخی از ویژگی های این نوع تسمه نقاله به شرح زیر است:
- مقاومت بالا در برابر ضربه
- مقاومت بالا در برابر حرارت و سوختن
- چسبندگی بالا و در نتیجه تثبیت بهتر تسمه نقاله
- وزن کم
- انعطاف پذیری عرضی بالاتر
- انعطاف پذیری طولی بالاتر
- بازده خوب اتصالات
- کشش کم تسمه نقاله
4-1-2- تسمه نقاله های کولار
از دیگر انواع تسمه نقاله می توان از نوع کولار نام برد. برای تسمه نقاله ها یک الیاف تقویت کننده جدید آرامید (پلی آمید معطر) با نام تجاری KEVLAR معرفی شده است. الیاف آرامید کولار توسط شرکت Du Pont برای استفاده در کاربردهایی که استحکام بالا، مدول بالا، کشیدگی کم و وزن سبک معیارهای مهم انتخاب تسمه نقاله هستند توسعه داده شد. در وزن یکسان، کولار 5 برابر مستحکم تر از فولاد است.
این ویژگی‌ها همراه با مقاومت فیبر کولار در برابر خوردگی، مقاومت ذاتی در برابر شعله، هدایت حرارتی کم به‌علاوه مقاومت بالا در برابر خستگی و مقاومت شیمیایی خوب، کولار را قادر می‌سازد تا به عنوان الیاف تقویت‌کننده در تسمه‌های نقاله استفاده شود.
مزایای تسمه نقاله کولار در مقایسه با تسمه نقاله استیل کورد:
- در وزن برابر 5 برابر مستحکم تر از فولاد است
- در محیط های مرطوب دچار خوردگی نمی شود
- کولار پتانسیل زدن جرقه ندارد و از این رو برای استفاده در معادن زغال سنگ زیرزمینی که ممکن است گازهای قابل اشتعال وجود داشته باشد ایمن تر است.
- الیاف آرامید کولار قادر به جذب ضربه بهتر در هنگام بارگیری تسمه نقاله است در نتیجه سایش روکش های لاستیکی را کاهش می دهد.
مزایای تسمه نقاله کولار در مقایسه با تسمه نقاله منجیدی:
- استحکام بالاتر
- وزن سبک تر
- بهبود خاصیت ضد اشتعال
- بهبود ایمنی
شکل زیر یک تسمه نقاله کولار را به همراه بریکر نشان می دهد:
2-2-پوشش لاستیکی:
برای بررسی انواع تسمه نقاله باید پوشش های مختلف آن را هم شناخت. کاور ها از ترکیبات لاستیکی مختلف با خواص فیزیکی و مقاومت شیمیایی متفاوت برای محافظت از تقویت کننده ها و افزایش طول عمر سرویس تسمه نقاله استفاده می شوند. با قرار دادن لایه لاستیکی در بالا و پایین تقویت کننده ها، تقویت کننده ها از ضربه، سایش، و اثرات محیطی مثل رطوبت، نور خورشید، اوزون، مواد شیمیایی، گرما، سرما و غیره محافظت می‌شود. لایه لاستیکی که در سمت مواد حمل شونده است به عنوان کاور بالا و لایه ی سمت دیگر به عنوان کاور پایین شناخته می شود. این دو کاور نقش بسیار ضعیفی در استحکام کلی تسمه نقاله دارند. اهداف اصلی کاور بالا و پایین به شرح زیر است:
- محافظت از تقویت کننده ها در برابر ضربه و سایش
- ایجاد اصطکاک سطحی برای به حرکت در آوردن تسمه نقاله
- چسباندن اجزای مختلف تقویت کننده ها به یکدیگر
ارزیابی عملکرد کاورها باید بر اساس کارایی آن ها در کاربردهای خاص بررسی شود نه بر اساس نوع الاستومری که در آن استفاده شده است. هر کاور دارای ویژگی های خاصی است که باید در انتخاب تسمه نقاله به آن دقت کرد. عواملی که باید در انتخاب کاور تسمه نقاله به آن دقت شود به شرح زیر است:
- خواص ضد الکتریسیته ساکن و مقاومت در برابر آتش
- مقاومت در برابر روغن یا مواد شیمیایی
- مقاومت در برابر فرسودگی، شرایط محیطی و اوزون
- دمای محیط کاری و دمای مواد حمل شده
- نوع مواد منتقل شده
- اندازه توده و شکل مواد منتقل شده
- خاصیت سایندگی مواد حمل شده
- روش بارگیری تسمه نقاله
- ارتفاع سقوط مواد بر روی تسمه نقاله
- زمان چرخش تسمه نقاله
- در دسترس بودن و قیمت آن
موادی که می توانند پس از تغییر شکل با حداقل تغییرشکل دائمی به شکل اولیه خود بازگردند، اصطلاحا الاستومر نامیده می شوند. در جدول زیر چند نوع الاستومر مورد استفاده در تسمه نقاله ها و ویژگی های آن ها قید شده است:
| الاستومر | ویژگی ها |
| Natural rubber (NR) | 1) استحکام کششی خوب
2) مقاومت در برابر حرارت 3) الاستیسیته بالا 4) مقاومت بالا در برابر پارگی 5) مقاومت خوب در برابر سایش 6) پایداری مناسب در محدوده دمایی -30 درجه سانتیگراد تا +80 درجه سانتیگراد 7) مقاوم در برابر آب، الکل، استون، اسیدهای رقیق و قلیایی |
| Synthetic rubber, styrene– butadiene rubber (SBR) | 1) استحکام کششی مناسب و مقاومت در برابر برش
2) مقاومت بیشتر در برابر سایش، گرما و اوزون نسبت به NR |
| Nitrile rubber, nitrile butadiene rubber (NBR) | 1) مقاومت نسبی در برابر سایش
2) مقاوم در برابر فرسودگی |
| Butyl rubber, copolymer of isobutylene and isoprene rubber (IIR) | 1) مقاومت بسیار خوب در برابر اوزون و دما
2) قادر به تحمل دمای -30 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد 3) مقاومت محدود در برابر اسیدها، قلیاها و چربی های حیوانی و گیاهی |
| Ethylene propylene rubber (EPM) or ethylene propylene diene rubber (EPDM) | 1) مقاوم در برابر دما
2) مقاومت بالاتر در برابر سایش و پارگی 3) نسبت به سایر پلیمرها نسبت به اوزون مقاوم تر است |
| Chloroprene rubber (CR) | 1) خواص مکانیکی مشابه لاستیک طبیعی است اما از نظر مقاومت در برابر اوزون و روغن به طور قابل توجهی بهتر است.
2) کلر موجود در کلروپرن مقاومت بالایی در برابر شعله در این الاستومر ایجاد می کند. 3) مقاومت بالاتر در برابر چربی های حیوانی و گیاهی نسبت به لاستیک طبیعی |
| Nitrile–chloroprene rubber (NCR) | 1) مقاومت بالا در برابر روغن و چربی
2) خواص مکانیکی بهتر |
| Silicone rubber (VMQ), fluorosilicone rubber (FVMQ) | 1) مقاومت فوق العاده در برابر حرارت بالا
2) انعطاف پذیری عالی در دماهای پایین 3) عایق الکتریکی بسیار خوب 4) مقاومت عالی در برابر آب و هوا، اوزون، نور خورشید و اکسیداسیون 5) مقاومت ضعیف در برابر سایش، پارگی و رشد برش 6) استحکام کششی کم 7) مقاومت پایین در برابر روغن، بنزین و حلال ها 8) مقاومت ضعیف در برابر قلیایی ها و اسیدها |
| Chlorosulfonyl polyethylene (CSM) | 1) مقاومت عالی در برابر اوزون، هوا و اسید
2) مقاومت شیمیایی خوب 3) مقاومت خوب در برابر سایش، سرما، گرما و شعله |
کیفیت مقاومت در برابر سایش تسمه نقاله یکی از عوامل اصلی تعیین کننده طول عمر آن است. به عنوان یک قاعده کلی، 80 درصد سایش سطح تسمه نقاله معمولاً در پوشش بالایی تسمه رخ می دهد و تقریباً 20 درصد سایش در پوشش پایین رخ می دهد. ساییدگی پوشش بالایی در درجه اول ناشی از سایش مواد حمل شده است، به ویژه در نقطه بارگیری که در آن تسمه نقاله در معرض ضربه مواد حجیم قرار می گیرد. نصب نامناسب اسکریپرها نیز می تواند باعث سایش کاور بالایی تسمه نقاله شود. ساییدگی پوشش زیرین عمدتاً به دلیل تماس اصطکاکی ایجاد شده با سطح درام و رولیک ها ایجاد می شود. تسمه نقاله هایی که طول کوتاه تری دارند بیشتر در معرض سایش هستند (به علت اینکه به تعداد بیشتری تحت بارگیری قرار می گیرند). مقاومت در برابر سایش به ویژه در مواردی که مواد ریز مانند سنگدانه، ماسه و شن حمل می شوند، اهمیت زیادی دارد.
عوامل تاثیرگذار بر سایش سطح تسمه نقاله به شرح زیر است:
- فاصله بین نقطه بارگیری و نقطه بارگیری طراحی شده
- زاویه بارگیری (اگر زاویه بارگیری به صورت قایم باشد باعث افزایش سایش می شود)
- اگر زاویه تسمه نقاله نیز بیشتر از 8 درجه باشد سایش افزایش می یابد.
- عبور تسمه نقاله از روی رولیک های معیوب
انواع تسمه نقاله های مقاوم در برابر حرارت برای حمل مواد در دماهای بالا طراحی شده اند. ترکیبات پوششی تسمه نقاله های مقاوم در برابر حرارت از لاستیک بوتیل یا اتیلن پروپیلن (EPM) تشکیل شده است که می تواند در برابر اثرات تخریبی دماهای بالا تا 205 درجه سانتیگراد مقاومت کند. تسمه نقاله با روکش های سیلیکونی یا ویتون (پلیمرهای فلوئوروکربن) دماهای بسیار بالا تا حدود 370 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند.
انواع تسمه نقاله های مقاوم در برابر آتش با استفاده از موادی ساخته می شوند که پس از احتراق با حذف منبع شعله به سوختن ادامه نمی دهند. SBR، نیتریل، پلی کلروپرن (نئوپرن) و PVC به طور معمول برای ساخت تسمه نقاله های مقاوم در برابر آتش استفاده می شوند.
انتقال مواد حاوی روغن و چربی می تواند تأثیر بسیار مضری بر عملکرد و طول عمر تسمه نقاله داشته باشد. این مواد به داخل لاستیک نفوذ می کنند و باعث متورم شدن و اعوجاج آن می شوند که اغلب منجر به مشکلات عملیاتی جدی می شود. روکش های طراحی شده برای مقاومت در برابر تورم و تخریب در محیط های روغنی اغلب دارای پلیمر مبتنی بر نیتریل، پلی وینیل کلراید (PVC) یا یورتان هستند.
همچنین پوشش تسمه نقاله باید به اندازه کافی ضخیم باشد تا در برابر سایش تدریجی مقاومت کند و از تقویت کننده ها در برابر آسیب مکانیکی محافظت کند. به طور کلی ضخامت پوشش بالایی باید نسبت به پوشش پایینی بیشتر باشد زیرا فشار و سایش در پوشش بالایی بسیار بیشتر است. البته داشتن ضخامت مناسب برای پوشش زیرین با توجه به اینکه اصطکاک (مورد نیاز برای حرکت تسمه نقاله) با پولی را ایجاد میکند و اینکه می تواند در شرایط کاری نامناسب ساییده شود، بسیار مهم است. به طور کلی ضخامت پوشش زیرین باید بین 40 تا 60 درصد ضخامت پوشش بالایی باشد. در مورد تسمه نقاله های استیل کورد، ضخامت پوشش پایین باید حداقل 4 میلی متر و60 تا 100درصد پوشش بالایی باشد. در کل ضخامت پوشش ها با افزایش عوامل موثر بر سایش باید بیشتر باشد.
تسمه نقاله ها را می توان به روش های مختلفی دسته بندی کرد. در این نوشتار ما انواع تسمه نقاله را از دو منظر ساختاری و عملکردی تقسیم بندی می کنیم.
از نظر پوشش لاستیکی می توان تسمه نقاله ها را به دسته های زیر تقسیم بندی کرد:
- تسمه نقاله های لاستیکی استاندارد: تسمه نقاله های لاستیکی استاندارد یکی از انواع تسمه نقاله هستند که دارای پوشش های مناسب (ترکیبی از لاستیک طبیعی و مصنوعی) برای جابجایی مواد ساینده هستند.
- تسمه نقاله‌های مقاوم در برابر برش: تسمه نقاله‌های مقاوم در برابر برش دارای درصد بالایی از لاستیک طبیعی هستند که برای تسمه نقاله‌هایی که در شرایط بسیار دشواری کار می‌کنند که ممکن است برش و بریدگی روکش‌ها رخ دهد، توصیه می‌شود.
- تسمه نقاله های مقاوم در برابر حرارت: این تسمه نقاله ها دارای پوشش هایی با استایرن-بوتادین هستند که برای جابجایی مواد با دمای تا 1200 درجه سانتی گراد توصیه می شود.
- تسمه نقاله های فوق مقاوم در برابر حرارت: این تسمه ها دارای پوشش های کلروبوتیل هستند که برای جابجایی مواد با دمای تا 1700 درجه سانتی گراد توصیه می شود.
- تسمه نقاله های مقاوم در برابر آتش: تسمه نقاله های مقاوم در برابر آتش با پوشش های حاوی نئوپرن با ساختار تقویت کننده چند لایه ساخته می شوند تا استانداردهای ایمنی را بخصوص در معادن زیرزمینی رعایت کنند.
- تسمه نقاله های مخصوص جابجایی چوب: این تسمه ها برای صنایع چوب بدون رنگ ساخته می شوند.
- تسمه نقاله های PVC: این نوع تسمه نقاله ها با پلی استر و نایلون آغشته به پوشش های PVC ساخته می شوند که برای مقاومت در برابر ضربه، پارگی و سایش به عنوان الزامات ضروری برای برآورده کردن استانداردهای مقاومت در برابر شعله، توسعه یافته اند.
- تسمه نقاله های حمل مواد غذایی: این نوع تسمه نقاله ها از مواد غیر سمی مقاوم در برابر روغن، چربی و … ساخته می‌شوند تا ضرورت های بهداشتی صنعت مواد غذایی را برآورده کنند.
- تسمه نقاله های PVC با پوشش نیتریل: تسمه نقاله های PVC با پوشش نیتریل برای استفاده در معادنی که خطر آتش سوزی وجود دارد، ساخته شده اند. همچنین برابر حرارت، شعله، نفوذ روغن و ساییدگی مقاوم هستند.
- تسمه نقاله های استیل کورد: تسمه نقاله های استیل کورد عموماً برای کاربرد در مسافت طولانی ساخته می شوند که با یک کورد فولادی که در داخل یک لاستیک با کیفیت قرار داده می شود، تا بار کششی و مقاومت در برابر ضربه خیلی زیادی داشته باشند.
- تسمه نقاله های استیل کورد مقاوم در برابر آتش: این نوع از انواع تسمه نقاله ها با ویژگی‌خود خاموش‌شونده ساخته شده‌اند تا در معادنی که متان زیادی در آن وجود دارد، علاوه بر مقاومت برابر آتش، کشش و استحکام مناسبی تامین کنند.
- تسمه نقاله های مقاوم در برابر روغن: این تسمه نقاله ها از نیتریل، نئوپرن یا لاستیک مصنوعی در تمام لایه ها ساخته می شوند که امکان استفاده آسان در حمل و نقل مواد حاوی روغن های گیاهی و مواد معدنی را فراهم می کند.
- تسمه نقاله های مقاوم در برابر مواد شیمیایی: از این تسمه ها برای حمل مواد شیمیایی، پالپ، سرامیک، کود و … استفاده می شود. پوشش این نوع تسمه نقاله ها به نوع مواد حمل شونده بستگی دارد.
- تسمه نقاله های ضد الکتریسیته ساکن: این تسمه نقاله ها از لاستیک مخلوط شده مخصوص برای محدود کردن الکتریسیته ساکن ساخته شده اند. این نوع تسمه نقاله برای حمل پارچه هایی که در تماس با سطح تسمه نقاله ایجاد بارالکتریکی می کنند مناسب است و از اشتعال یا انفجار آن جلوگیری می کند.
گردآورنده: فرزاد شیرمحمدلی
نظرات کاربران
نظرات و پیشنهادات خود را با ما به اشتراک بگذارید
بسیار مفید بود