Thiết kế băng tải xích: Kéo xích, lựa chọn bánh xích và những cạm bẫy trong thế giới thực

Trong một nhà máy đóng gói mà chúng tôi đến thăm năm ngoái, một băng tải xích mới bắt đầu bỏ răng trên bánh xích truyền động trong tháng đầu tiên hoạt động. Đội bảo trì đổ lỗi cho dây chuyền. Vấn đề thực sự là ở thiết kế: xích đã được chọn để chịu tải ở trạng thái ổn định thay vì mô-men xoắn khởi động cực đại và cụm dẫn động có quá ít hành trình để hấp thụ xung lực. Việc sửa chữa không phải là một chuỗi tốt hơn. Đó là sự tính toán lại về việc kéo xích, thời gian thực hiện lâu hơn và một bước tiến lên trong lớp dây xích. Đối với các kỹ sư làm việc về thiết kế băng tải xích, bài học rất đơn giản: coi chuỗi như một thành phần mang tính cấu trúc và động lực, không phải như một bộ phận hàng hóa . Hướng dẫn này giải thích các quyết định thiết kế nhằm xác định xem băng tải chạy trong nhiều năm hay hỏng trong vài tuần.

Thiết kế băng tải xích thực sự bao gồm những gì

Thiết kế băng tải xích kết hợp xích, bánh xích, ray dẫn hướng, bộ truyền động và cụm gắp vào một máy giúp di chuyển sản phẩm một cách đáng tin cậy với công suất được chỉ định. Không giống như băng tải đai, băng tải xích truyền tải thông qua sự tương tác tích cực. Điều đó mang lại cho nó khả năng chịu tải cao hơn, khả năng chịu mài mòn tốt hơn và khả năng lập chỉ mục hoặc tích lũy sản phẩm một cách chính xác. Sự tương tác tích cực tương tự cũng tạo ra xung động, các hạn chế về căn chỉnh và cơ chế hao mòn phải được giải quyết ngay từ đầu thiết kế.

Các thành phần xác định cách thức hoạt động của băng tải

Năm thành phần chi phối hoạt động của bất kỳ băng tải xích nào. Xích mang tải trọng và truyền lực dẫn động. Nhông xích, dẫn động và chạy không tải, mang lại sự ăn khớp tích cực và thiết lập tỷ số tốc độ. Đường ray dẫn hướng hỗ trợ các sợi được tải và trả lại cũng như theo dõi điều khiển. Bộ truyền động, thường là động cơ, hộp số và khớp nối trục, cung cấp mô-men xoắn. Bộ phận gắp duy trì độ căng và hấp thụ độ giãn dài của xích trong suốt thời gian sử dụng của dây. Hiểu biết về đặc điểm cấu tạo của xích băng tải liên kết tất cả những thứ này lại với nhau: hình học liên kết, khe hở của ống lót chốt và độ cứng điều khiển của dạng đính kèm, hành vi mài mòn và cách dây xích bám vào răng đĩa xích.

Các tính toán cốt lõi trong thiết kế băng tải xích

Chuỗi kéo thúc đẩy mọi quyết định thành phần

Tổng lực kéo của chuỗi là điểm bắt đầu. Một phép tính gần đúng về kỹ thuật thực tế là tổng lực kéo bằng ma sát tải cộng với ma sát xích cộng với thành phần trọng lực trên đường nghiêng cộng với hệ số động lực khi khởi động và va chạm. Trên băng tải nằm ngang, lực ma sát chiếm ưu thế. Khi góc nghiêng tăng lên, trọng lượng của xích và tải trọng nhân với sin của góc sẽ cộng trực tiếp vào lực kéo. Sau khi ước tính lực kéo khi chạy, hãy áp dụng hệ số dịch vụ từ 1,2 đến 1,5 cho mức độ va đập, sau đó kiểm tra xích so với tải trọng làm việc cho phép của nó bằng cách sử dụng máy đo hệ số an toàn từ 6 đến 8 , đó là thực hành băng tải phổ biến. Lỗi thường gặp nhất trong thiết kế băng tải xích là xác định kích thước cho điều kiện vận hành trung bình và bỏ qua mô-men xoắn khởi động cao nhất. Một băng tải khởi động lại khi đầy tải hoặc gặp sản phẩm bị kẹt tại điểm chuyển tải, có thể thấy lực căng khi chạy gấp hai đến ba lần trong vài giây. Mũi nhọn đó là thứ làm đứt xích và làm đứt chìa khóa bánh xích.

Một ví dụ nhanh cho thấy phương pháp này hoạt động như thế nào. Một băng tải ngang vận chuyển 900 kg sản phẩm trên dây xích dài 30 m có trọng lượng khoảng 4 kg/m. Lực kéo của xích chạy, sử dụng hệ số ma sát khoảng 0,12 đối với dây chịu tải và 0,1 đối với dây hồi chuyển, là khoảng 1,3 kN. Nhân với hệ số sử dụng 1,3 và giới hạn an toàn 6:1, tải trọng đứt tối thiểu cần thiết sẽ là khoảng 10,5 kN. Xích 08B tiêu chuẩn, có tải trọng đứt khoảng 18 kN, mang lại biên độ thoải mái. Lớp 06B nhỏ hơn, ở mức khoảng 9 kN, sẽ giảm xuống ngay khi đỉnh khởi động được thêm vào. Việc tính toán rất đơn giản nhưng đó chính xác là bước bị bỏ qua khi băng tải được sao chép từ dây chuyền hiện có mà không xác minh tải.

Tốc độ, bước tiến và răng bánh xích được liên kết

Tốc độ xích bị giới hạn bởi loại xích, bước xích và phương pháp bôi trơn. Theo nguyên tắc chung, bước răng nhỏ hơn và nhiều răng bánh xích hơn sẽ giúp bánh xe chạy mượt mà hơn ở tốc độ cao hơn. Xích băng tải bước đôi ở tốc độ 30 đến 45 mét mỗi phút là phổ biến để xử lý thiết bị. Xích có độ chính xác bước ngắn có thể chạy nhanh hơn nhưng chúng cần được bôi trơn có kiểm soát và căn chỉnh chặt chẽ hơn. Số lượng răng của bánh xích đáng được quan tâm đặc biệt. Dưới sáu răng, hoạt động hợp âm tạo ra sự thay đổi tốc độ có thể nhìn thấy được và tăng góc khớp nối, làm tăng áp lực của ống lót chốt. Tám đến mười hai răng là vùng thực tế cho hầu hết các đường truyền tải. Số lượng răng lớn hơn sẽ chạy mượt mà hơn và kéo dài tuổi thọ của xích một cách có thể đo lường được, đồng thời đường kính bánh xích phụ thường xứng đáng với khoảng không gian cần có.

Chọn loại dây chuyền phù hợp với ứng dụng

Cao độ đôi hoặc cao độ ngắn

Quyết định lựa chọn đầu tiên là lớp cao độ chuỗi. Xích băng tải bước đôi sử dụng cùng chiều cao liên kết và đường kính con lăn như xích con lăn tiêu chuẩn nhưng có bước xích gần gấp đôi. Chúng nhẹ hơn, ít tốn kém hơn và rất phù hợp với các dây chuyền vận chuyển có tâm dài với tốc độ vừa phải, đó là lý do tại sao hầu hết các băng tải xử lý đơn vị, kéo và phế liệu đều chạy trên xích băng tải hai bước . Xích con lăn có độ chính xác bước ngắn là lựa chọn tốt hơn khi băng tải phải di chuyển đến một vị trí, tích tụ sản phẩm hoặc chạy ở tốc độ cao hơn với xung động tối thiểu. Nếu đường chạy dưới khoảng 45 mét mỗi phút trên các trung tâm dài với tải trọng vừa phải, thì bước kép thường thắng về tổng chi phí khi đã bao gồm bánh xích và hành trình cất cánh.

Dây chuyền băng tải đôi Nhà cung cấp, Nhà máy Hàng Châu Qianjiang Chain Industries Co., Ltd là nhà cung cấp dây chuyền băng tải đôi bán buôn Trung Quốc và Nhà máy hàng đầu, Giới thiệu sản phẩm... Xem sản phẩm →

Phụ kiện đính kèm Chuyển đổi dây chuyền thành băng tải

Hầu hết các dây chuyền băng tải đều vận chuyển sản phẩm thông qua các bộ phận đính kèm thay vì qua các con lăn xích trần. Các phụ kiện uốn cong kiểu K ở một hoặc cả hai bên là phổ biến nhất, nhưng các chốt mở rộng và tấm lỗ trung tâm được sử dụng rộng rãi để gắn các con lăn, chó, chuyến bay và máy đẩy. Khi bố cục cần đường dẫn sản phẩm rộng hoặc khoảng cách chuyến bay tùy chỉnh, xích băng tải hai bước with attachments cho phép tự do thiết kế để phù hợp với dấu chân sản phẩm mà không cần chuyển sang giải pháp liên kết tùy chỉnh đắt tiền. Hai kiểm tra quan trọng ở đây. Trước tiên, hãy xác minh ứng suất uốn tại mối nối gắn với tấm trong trường hợp tác động xấu nhất đến sản phẩm. Thứ hai, kiểm tra mômen cho phép trên chốt mở rộng khi tác dụng tải bên. Một chuyến bay trông có vẻ cứng nhắc trong CAD có thể uốn cong chốt đủ để làm nứt tấm liên kết sau vài tháng chịu tải theo chu kỳ. Giữ điểm đặt tải càng gần đường tâm xích càng tốt và chọn các chốt cứng hoặc mạ khi tải trọng bên cao.

Phụ tùng xích băng tải đôi Nhà cung cấp, Nhà máy Hàng Châu Qianjiang Chain Industries Co., Ltd là nhà cung cấp phụ tùng dây chuyền băng tải đôi bán buôn tại Trung Quốc và Nhà máy, nhà sản xuất hàng đầu... Xem sản phẩm →

Môi trường quyết định vật liệu và niêm phong

Dây chuyền băng tải làm việc trong môi trường bụi bặm, rửa trôi, hóa chất và nhiệt độ khắc nghiệt. các Ưu điểm của thép hợp kim trong ứng dụng băng tải công nghiệp bao gồm độ bền kéo cao hơn và khả năng chống mài mòn tốt hơn, nhưng thép hợp kim vẫn cần được bảo vệ trong môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn. Đối với đường dây thực phẩm, dược phẩm và ngoài trời, dây chuyền băng tải hai bước bằng thép không gỉ ngăn ngừa rỉ sét và giữ cho các mối nối không bị rỉ sét trong quá trình rửa trôi. Trong điều kiện bụi bặm hoặc nhiều sạn, giải pháp thay thế là xích kín: vòng đệm chữ O hoặc vòng chữ X giữ chất bôi trơn bên trong khớp và chất mài mòn ra ngoài. Kết quả thực tế là tuổi thọ của khớp nối dài hơn từ 5 đến 10 lần so với xích không được gắn kín trong cùng một môi trường.

Dây chuyền băng tải bước đôi inox Nhà cung cấp, nhà máy Hàng Châu Qianjiang Chain Industries Co., Ltd là nhà cung cấp dây chuyền băng tải đôi bằng thép không gỉ bán buôn tại Trung Quốc và Nhà máy, Nhà... Xem sản phẩm →

Những lỗi thiết kế xuất hiện trên hiện trường

Hầu hết các lỗi băng tải đều diễn ra theo các mô hình có thể dự đoán được. Danh sách bên dưới hiển thị những lỗi xuất hiện lặp đi lặp lại trong các phân tích nguyên nhân gốc rễ và các yêu cầu thay thế khẩn cấp.

• Định cỡ xích chỉ dành cho lực kéo ở trạng thái ổn định, không dành cho tải trọng khởi động và tác động cao điểm.
• Sử dụng đĩa xích có quá ít răng sẽ tạo ra xung động tốc độ và làm tăng tốc độ mòn của chốt và ống lót.
• Bỏ qua hành trình giật đủ để hấp thụ độ giãn dài bình thường của xích giữa các khoảng thời gian bảo trì.
• Cho phép lệch bánh xích, tập trung tải trọng vào một bên của các tấm liên kết.
• Hàn các phụ kiện theo cách tạo ra ứng suất tăng ở mép tấm liên kết.
• Giả sử xích băng tải không cần bôi trơn vì nó chuyển động chậm.

Mỗi sai lầm đều để lại một dấu hiệu dễ nhận biết. Quá ít răng bánh xích sẽ tạo ra tiếng kêu lạo xạo trong sợi dây chịu tải. Một hành trình nâng lên ngắn làm cho dây xích chạy chùng xuống khi nó kéo dài ra, do đó sợi dây quay lại va vào khung. Nhông xích lệch sẽ đánh bóng một bên của chốt và tạo ra độ mòn của tấm liên kết không đối xứng. Đây là những nguyên nhân phổ biến gây ra lỗi xích băng tải điều đó có thể bắt nguồn từ quyết định thiết kế vài tuần trước khi xảy ra sự cố thực sự.

Làm việc với một nhà sản xuất dây chuyền

Mọi thiết kế băng tải xích cuối cùng đều đạt đến giới hạn của danh mục. Khoảng cách đính kèm không chuẩn, bước răng khác thường, thép đặc biệt, tấm chịu lực và lớp hoàn thiện chống ăn mòn nằm ngoài các bảng được công bố. Đó là khi một nhà sản xuất sản xuất cả xích và đĩa xích sẽ tăng thêm giá trị thực, bởi vì họ có thể xác nhận cặp đĩa xích như một hệ thống chứ không phải là hai bộ phận có nguồn gốc độc lập. Logic tương tự được áp dụng khi băng tải phải khớp với dây chuyền hiện có: xích và bánh xích từ một nguồn giúp loại bỏ sự không khớp về hình dạng răng và chiều rộng làm tăng tốc độ mài mòn.

Khi bạn tiếp cận một nhà sản xuất dây chuyền, hãy chia sẻ các thông tin đầu vào giống nhau được sử dụng trong tính toán của bạn. Đặc tính sản phẩm, công suất, chiều dài băng tải, độ nghiêng, tốc độ, cách sắp xếp truyền động, số lần khởi động mỗi giờ và tình trạng rửa trôi hoặc bụi. Một nhà cung cấp kỹ thuật tốt sẽ kiểm tra lực kéo của xích, đề xuất loại bước và hình thức đính kèm, đồng thời cho bạn biết liệu các chốt cứng, thép không gỉ hoặc vòng đệm có phù hợp với dữ liệu hay không. Bước xác minh đó không tốn kém so với chi phí của một băng tải ngừng sản xuất ở mức đầy tải.

Thiết kế băng tải xích mang lại cái nhìn ở cấp độ hệ thống. Tính toán lực kéo xích một cách trung thực khi bao gồm tải trọng tối đa, chọn loại bước và phụ kiện đi kèm cho sản phẩm và môi trường, đồng thời chú ý đến việc tiếp nhận và bôi trơn mà chúng cần trong điều kiện thực tế. Số giờ dành cho những quyết định này là không đáng kể so với chi phí cho sự cố tại hiện trường và chúng là sự khác biệt giữa một băng tải chạy trong nhiều năm và một băng tải không bao giờ rời khỏi nhật ký bảo trì.