سایش تسمه نقاله لاستیکی _ سایش نوار نقاله لاستیکی 

تسمه نقاله یکی از اجزای اساسی در سیستم‌ های حمل‌ونقل صنعتی محسوب میشود که در بخش‌ های مختلفی از جمله معادن، صنایع غذایی و فولاد استفاده میشود. پارگی و خرابی این تجهیزات میتواند باعث توقف عملیات، افزایش هزینه‌ های تعمیر و کاهش بازدهی شود.
پارگی و خرابی تسمه نقاله میتواند ناشی از عوامل متعددی باشد، از جمله بارگذاری بیش از حد مواد، تنظیم نامناسب رولیک‌ ها، برخورد اجسام سخت و تیز، استفاده از تسمه‌ های نامناسب با شرایط محیطی، عدم نظافت دوره‌ ای و طراحی نامناسب سیستم نقاله. همگی از عوامل مؤثر در کاهش عمر مفید و خرابی زودرس تسمه نقاله محسوب میشوند. با رعایت نکات پیشگیرانه مانند انتخاب مواد باکیفیت، تنظیم صحیح تجهیزات، نظافت دوره‌ ای و اجرای روش‌ های مناسب تعمیر و نگهداری، میتوان از خرابی‌ های ناگهانی جلوگیری کرده و طول عمر تسمه نقاله را افزایش داد. بهره‌ گیری از تکنولوژی‌ های نظارتی نیز میتواند در کاهش هزینه‌ های تعمیر و افزایش کارایی سیستم تأثیر بسزایی داشته باشد.

سایش تسمه نقاله لاستیکی یکی از مشکلات رایج در صنایع مختلف از جمله معادن، کارخانجات سیمان، صنایع فولاد و پتروشیمی است. این پدیده میتواند باعث کاهش عمر مفید نوار نقاله، افزایش هزینه‌ های نگهداری و تعمیرات، و کاهش بهره‌وری سیستم‌های انتقال مواد شود.

دلایل سایش تسمه نقاله لاستیکی

سایش تسمه نقاله لاستیکی می‌تواند به دلایل مختلفی رخ دهد که برخی از مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• اصطکاک و تماس مداوم با مواد حمل‌شده: حرکت مداوم تسمه و تماس آن با مواد ساینده مانند سنگ، ماسه و سیمان باعث ایجاد سایش سطحی و عمقی در تسمه نقاله می‌شود.حمل مواد با زوایای تیز و سختی بالا نیز تأثیر منفی بیشتری بر میزان سایش دارد.
• تنش‌های مکانیکی و فشار بیش از حد: تنش‌های مکانیکی ناشی از وزن بار، کشش زیاد تسمه و فشار غلتک‌ها می‌توانند منجر به فرسایش تدریجی تسمه شوند.
• طراحی و تنظیم نامناسب سیستم مقاله: استفاده از درام‌ها، رولیک‌ها و شاسی‌های فرسوده یا نادرست می‌تواند باعث افزایش تنش و سایش تسمه شود. ناهماهنگی در تراز نوار نقاله و عدم تنظیم درست کشش تسمه نیز می‌تواند منجر به سایش نامتقارن شود.
• اثرات مواد شیمیایی و شرایط محیطی: مواد شیمیایی خورنده، رطوبت بالا و دمای زیاد محیط می‌توانند باعث کاهش مقاومت لاستیک تسمه و تسریع فرایند سایش شوند.
• کیفیت پایین مواد اولیه تسمه: استفاده از تسمه‌هایی با لاستیک بی‌کیفیت یا ترکیب نامناسب پلیمرها، مقاومت آن را در برابر سایش کاهش می‌دهد.
• سرعت نامناسب نوار نقاله: افزایش سرعت نوار نقاله باعث افزایش اصطکاک بین تسمه و مواد حمل‌شده شده و میزان سایش را افزایش می‌دهد.

 

تاثیرات سایش بر عملکرد تسمه نقاله

سایش بیش از حد تسمه نقاله لاستیکی می‌تواند پیامدهای متعددی به همراه داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها عبارتند از:

• کاهش طول عمر تسمه و افزایش نیاز به تعویض مکرر
• افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری
• کاهش راندمان حمل‌ونقل مواد و افزایش مصرف انرژی
• خطر پارگی و آسیب‌های ناگهانی به سیستم نقاله

مقاومت سایشی و فرسایشی در تسمه نقاله لاستیکی یکی از عواملی است که تأثیر زیادی بر عمر مفید و عملکرد این قطعات صنعتی دارد. برای اندازه‌گیری مقاومت سایشی، روش‌های مختلفی طبق استانداردهای ASTM وجود دارد که نتایج متفاوتی را ارائه می‌دهند. با این حال، تجربه‌ها و فرآیندهایی مانند اختلاط و استفاده از پرکننده‌ ها می‌توانند در بهبود این ویژگی‌ها مؤثر باشند. در ادامه، به چگونگی تأثیر این فرآیندها بر مقاومت سایشی و فرسایشی آمیزه لاستیکی پرداخته می‌شود:

 

اختلاط و تأثیر آن بر مقاومت سایشی و فرسایشی

اختلاط، فرآیندی است که در آن اجزای مختلف یک آمیزه (پلیمرها، پرکننده‌ها و افزودنی‌ها) با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا محصولی همگن و با خواص مطلوب تولید شود. در صنعت لاستیک، اختلاط صحیح مواد اولیه تأثیر زیادی در ایجاد خواص مکانیکی همچون مقاومت سایشی و فرسایشی دارد.

• اختلاط صحیح مواد: اختلاط یکنواخت پلیمرها و پرکننده‌ها موجب توزیع یکنواخت مواد در آمیزه شده و خواص مکانیکی از جمله مقاومت سایشی و فرسایشی را بهبود می‌بخشد. این فرآیند سطح تماس بیشتری را ایجاد کرده و ساختار پلیمری مقاوم‌تری می‌سازد.
• زمان و شدت اختلاط: افزایش زمان و شدت اختلاط باعث توزیع بهتر پرکننده‌ها در آمیزه می‌شود. برای پرکننده‌هایی مانند دوده و سیلیکا که ویژگی‌های خاصی دارند، اختلاط طولانی‌تر و کنترل‌شده به بهبود پخش و افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی کمک می‌کند. همچنین، در اثر اختلاط طولانی، ایجاد پیوندهای مقید (crosslinking) افزایش یافته و استحکام مواد بهبود می‌یابد.
• اختلاط فازی: در اختلاط فازی، پرکننده‌ها در فازهای مختلف (مانند NR یا BR) توزیع می‌شوند. این نوع اختلاط می‌تواند باعث بهبود خواص مکانیکی مانند مقاومت سایشی و فرسایشی شود و پایداری بیشتری در برابر سایش ایجاد کند.
• آمایش حرارتی ناشی از اختلاط: در اثر اختلاط طولانی‌مدت و گرمای ناشی از آن، پخش بهتر دوده و تقویت پیوندهای پلیمری ایجاد می‌شود. این فرآیند موجب بهبود خواص مکانیکی، به ویژه مقاومت سایشی، می‌گردد.

 

افزایش مقاومت سایشی و فرسایشی با استفاده از پرکننده‌ ها

پرکننده‌ها به موادی اطلاق می‌شود که به آمیزه‌های لاستیکی اضافه می‌شوند تا خواص مکانیکی و فیزیکی آن‌ها بهبود یابد. استفاده از پرکننده‌ها می‌تواند تأثیر زیادی بر مقاومت سایشی و فرسایشی داشته باشد.

• مقدار بهینه پرکننده: به کارگیری مقدار بهینه از پرکننده‌هایی مانند دوده و سیلیکا در آمیزه لاستیکی باعث بهبود مقاومت سایشی می‌شود. پرکننده‌ها موجب افزایش سختی و استحکام سطح لاستیک می‌شوند و میزان سایش را کاهش می‌دهند. اگر میزان پرکننده بیشتر از حد نیاز باشد، انعطاف‌پذیری کاهش یافته و شکنندگی افزایش می‌یابد.
• سطح تماس بیشتر پرکننده: پرکننده‌هایی با سطح تماس بیشتر (مانند دوده‌های ریز یا سیلیکا) می‌توانند به طور مؤثری در بهبود مقاومت سایشی آمیزه تأثیرگذار باشند. این پرکننده‌ها به دلیل سطح تماس بالاتر، به‌طور یکنواخت‌تر در آمیزه توزیع می‌شوند و خواص مکانیکی را تقویت می‌کنند.
• ساختار بالاتر پرکننده: پرکننده‌هایی با ساختار پیچیده‌تر مانند دوده، می‌توانند مقاومت سایشی آمیزه را افزایش دهند. این نوع پرکننده‌ها به دلیل داشتن ذرات ریزتر و ساختار مناسب، توزیع بهتری در آمیزه ایجاد کرده و سطح مقاوم‌تری در برابر سایش فراهم می‌کنند.
• فعالیت سطحی بیشتر پرکننده: پرکننده‌هایی که فعالیت سطحی بالاتری دارند، مانند دوده یا سیلیکا، می‌توانند پیوند بهتری با پلیمرها ایجاد کرده و ساختار مقاوم‌تری برای آمیزه فراهم کنند. این ویژگی باعث می‌شود که مقاومت سایشی و فرسایشی در تسمه نقاله لاستیکی بهبود یابد.

 

بهبود مقاومت سایشی و فرسایشی در تسمه نقاله لاستیکی از طریق فرآیندهای اختلاط و به کارگیری پرکننده‌ها امکان‌پذیر است. اختلاط صحیح و بهینه مواد اولیه، انتخاب پرکننده‌های مناسب و مدیریت دقیق فرآیند اختلاط می‌تواند مقاومت سایشی و فرسایشی آمیزه لاستیکی را به‌طور چشمگیری افزایش دهد و عمر مفید این قطعات صنعتی را ارتقا بخشد.