آموزش انواع اتصال مکانیکی تسمه نقاله

همانطور که می دانیم قبل از راه اندازی نوار باید دو سر نوار به هم وصل شود تا یک مسیر بسته را تشکیل دهد. دو روش برای اتصال دو سر نوار وجود دارد: ولکانیزه نوار و اتصال مکانیکی تسمه 

امروزه بست های متعددی برای اتصال مکانیکی تسمه وجود دارد. همه آن ها بر اساس اتصال مکانیکی دو سر نوار با طرح ورق یا پین و لولا کار می کنند. 

در سال های بسیاری اتصال مکانیکی یک جایگزین کیفیت پایین برای اتصال ولکانیزه نوار بود. پیشرفت های اخیر اتصال مکانیکی را نسبت به اتصال ولکانیزه نوار ارتقا داده اند. این نوآوری ها شامل استفاده از ورق های نازک تر، بهبود طراحی و مواد مورد استفاده در بست ها برای افزایش استحکام و کاهش سایش، و توسعه ابزارها برای فرو بردن اتصال می باشد.

در این مقاله قصد داریم در مورد روش های اتصال مکانیکی تسمه نقاله مطالبی را ارائه کنیم. همچنین در ادامه با انواع بست های مکانیکی تسمه، نحوه انتخاب بست مناسب و نکات مربوط به نصب آن بیشتر آشنا می شویم.

در فروشگاه تسمه باندو انواع بست های بست فلکسیکو ، بست انکر و سوپر اسکرو به فروش می رسد.

انواع اتصال مکانیکی تسمه نقاله

اتصال مکانیکی تسمه برای نوارنقاله های حمل مواد در انواع بست های لولایی و بست های ورقه ای با اشکال مختلف در هر گروه وجود دارد. در ادامه به شرح هر مورد می پردازیم.

بست های لولایی

در اتصالات لولایی، یک تسمه فولادی متشکل از ورق های بالایی و پایینی که از یک طرف به حلقه های فلزی متصل شده اند، به لبه دو نوار گذاشته می شوند. این لولا توسط بست، پیچ یا پرچ به نوار وصل می شود. سپس نوار با عبور یک پین از بین حلقه ها متصل می شود.

بست های لولایی معمولا به شکل تسمه های پیوسته متناسب با عرض نوار تولید می شوند. فایده اصلی بست های لولایی امکان جداکردن نوار با بیرون کشیدن پین است. از این طریق می توان نوار را کوتاه، بلند، از سازه خارج، یا برای تعمیرات باز کرد.

بست های لولایی فواید دیگری نیز دارند. می توان بست را بطور مجزا در دو سر نوار خارج از سایت نصب نمود. هرچند اتصال مکانیکی تسمه با ضخامت مختلف توصیه نمی شود.

قطعات ورق

نوع دوم اتصال مکانیکی تسمه با بست های ورقی انجام می شود. این بست یک اتصال محکم و بادوام بدون فواصل خالی لولا برای مواد ریزدانه بوجود می آورد. بست های ورقی در بیشتر کانوایرهای سنگین در معادن و کارخانجات فولاد کارآمد هستند.

در جاهایی که نوار ضخیم تر از 22 mm یا 7.8 in باشد، بست ورقی تنها گزینه اتصال مکانیکی است. بست های ورقی solid-plate segment fasteners فقط برای اتصالات دائم در نظر گرفته می شود و برای کاربردهایی که نیاز به باز کردن نوار برای تغییر طول یا جابجایی دارند توصیه نمی شود.

بست های ورقی معمولا به صورت ورق های جداگانه در بسته بندی جعبه یا سطل تهیه می شود. قطعات ورق از یک سر نوار به سر دیگر توسط بست، پیچ یا پرچ نصب می شود.

بست های ورقی پیچ شده چند مزیت منحصر به فرد دارد. می توان آنها را مورب نصب نمود، برای کاربردهایی که قطر پولی کوچکتر از حد توصیه شده برای بست است. همچنین می توان آنها را با الگوی 7 شکل نصب نمود. که ممکن است تنها گزینه استفاده از بست برای نوار های ضخیم و کشش بالای طراحی شده برای ولکانیزه نوار باشد.

اتصالات ورق با ماتریس انعطاف پذیر

یک روش دیگر اتصال ورقی انعطاف پذیر است. در این سیستم پیچ های خودکار از یک ماتریس با پروفیل H یا احتمالا پروفیل I عبور می کند. برای تشکیل این اتصال، دو لبه نوار، مورب تا اسکلت پارچه ای بریده می شود و سپس به داخل فضای خالی ماتریس لاستیک تقویتی H مانند وارد می شود. بعد ماتریس که همه عرض نوار را گرفته توسط 240 پیچ به ازای هر متر عرض نوار، به نوار محکم می شود.

یک فایده ماتریس انعطاف پذیر، ضد نشت بودن بخاطر عدم فضای باز بین دو انتهای نوار یا سوراخ برای خروج مواد از بین آن می باشد. این سیستم هم اکنون برای اتصال نوارهای پارچه ای بکار می رود. تامین کنندگان تلاش می کنند که سیستم را برای استفاده در نوار های کابل فولادی توسعه دهند.

انتخاب بست مناسب

بیشتر بست ها در اندازه های مختلف وجود دارند. در همه شرایط باید توصیه های سازنده برای تطابق بست با اندازه پولی و ضخامت نوار بررسی شود.

اگر ضخامت نوار باید بریده شود تا پیچ خزینه هم سطح نوار شود، ضخامت بریده شده باید هنگام فکرکردن به سایز پیچ درنظر گرفته شود. بست باید بر اساس کوچکترین قطر پولی سیستم انتخاب شود.

آموزش انتخاب و نصب اتصال باید توسط افراد متخصص انجام شود. اگر طبق دستورالعمل سازنده نصب شود، اتصال می تواند یک روش اقتصادی اتصال مکانیکی تسمه باشد. 

نصب مناسب بست ها

اتصال مکانیکی تسمه را می توان توسط پرسنل کارخانه به آسانی نصب نمود. هرچند به همان آسانی هم می تواند توسط افراد آموزش ندیده یا در شرایط عجله ای غلط نصب شود. مهم است افراد کارخانه برای نصب صحیح بست های مکانیکی آموزش دیده باشند.

روش معمول ولی غیرصحیحی است که فقط یک سایز بست مکانیکی در انبار نگهداشته می شود. در طی گذشت سال ها ممکن است اندازه نوارها تغییر کرده باشد، اما بست های نگهداشته شده در انبار همان سایز اولیه باشند، که می تواند مشکلاتی از قبیل شکست اتصال مکانیکی تسمه و صدمه به اجزای کانوایر ایجاد کند. نصب درست یک اتصال مکانیکی تسمه فقط نیاز به بست مناسب، ابزار مناسب و دقت به جزییات دارد.

گونیا بودن انتهای نوار

وقتی انتهای نوار با بست های مکانیکی متصل می شود، غالبا اولین شرط یک اتصال خوب، برش گونیای انتهای نوار است. عدم انجام این کار باعث کشیده شدن نوار به یک سمت در تمام طول کانوایر می شود. این انحراف اغلب به شکل پرش ناگهانی در عبور ناحیه اتصال مکانیکی تسمه از هر نقطه سازه دیده می شود. استفاده از لبه نوار جهت بریدن چهارگوش توصیه نمی شود، چون ممکن است خود لبه نوار نیز مستقیم نباشد. نوار دست دوم ممکن است بخاطر سایش، لبه نامشخصی داشته باشد، بنابراین یکی از روش های زیر پیشنهاد می شود:

روش خط مرکز

برای پیدا کردن خط مرکز متوسط، فاصله دو لبه نوار را در پنج نقطه در طول نوار به فاصله حدود 300 mm یا 12 in اندازه بگیرید. یک سری نقاط را در وسط نوار علامت بزنید و این نقاط را با خط کش برای تعیین خط مرکز متوسط به هم وصل کنید.

خط برش را با استفاده از یک گونیا بکشید. یک خط در عرض نوار عمود بر خط مرکز متوسط بکشید. این خط را می توانید به عنوان خط برش به کار برید.

روش دو کمان

برای دقت بیشتر یا روی نوارهای با لبه فرسوده روش دو کمان را می توان بکار برد. بعد از پیدا کردن خط مرکز متوسط به روش فوق، یک نقطه به فاصله دو تا سه برابر عرض نوار از انتهای نوار روی خط مرکز درنظر بگیرید. با استفاده از یک نخ و میخ روی خط مرکز، یک کمان روی عرض نوار بزنید تا هر دو لبه بالا و پایین را قطع کند. حالا یک نقطه دیگر روی خط مرکز نزدیک به انتهای نوار انتخاب کنید. با استفاده از این نقطه یک کمان در جهت مخالف بزنید تا کمان اول را در دو طرف خط مرکز نزدیک لبه ها قطع کند. از محل تقاطع کمان ها یک خط رسم کنید. این خط جدید عمود بر خط مرکز است و خط برش می باشد.

چک کردن دقت گونیایی انتهای نوار

مستقل از اینکه چه روشی برای بریدن لبه نوار انتخاب کرده اید، چک کردن دقت الزامی است. برای چک کردن گونیایی یک فاصله حدود 1 متر را از خط برش در هر دو طرف نوار اندازه بگیرید. سپس از این نقاط جدید نسبت به دو گوشه لبه برش، قطری اندازه بگیرید. دو خط قطری باید روی خط-مرکز همدیگر را قطع کنند و هم اندازه باشند.

اهمیت بریدن ضخامت لبه

برای عملکرد مناسب یک بست مکانیکی در نقاط انتقال، درزبندی و تمیزکردن باید بالا و پایین مقطع اتصال مکانیکی به اندازه کافی در نوار فرو برود تا ضخامت نوار ثابت نگهداشته شود و سطح اتصال صاف باشد تا از خرابی اجزا و اتصال اجتناب شود.

بریدن روکش نوار که غالبا skiving گفته می شود برای استحکام بیشتر بست ها را نزدیک اسکلت پارچه ای قرار می دهد. در این روش باید روکش های بالایی و پایینی تا اسکلت نوار بریده شود. از آنجاییکه اسکلت استحکام نوار را تأمین می کند و روکش ها تأثیر چندانی در استحکام ندارد، این کار یکپارچگی نوار یا اتصال مکانیکی تسمه را کاهش نمی دهد.

هنگام بریدن روکش باید دقت زیادی شود که به اسکلت صدمه ای وارد نشود، چون درغیر اینصورت باعث کاهش استحکام نوار و ضعیف شدن اتصال می شود. اگر اتصال بخوبی فرورفته باشد، اجزای فلزی اتصال مکانیکی تسمه بدون حادثه از موانع بالقوه مثل تیرهای ضربه گیر، لبه های لاستیکی اسکرت و تیغه های تمیزکن عبور می کند.

ترمیم یک اتصال مکانیکی تسمه

اگر به دلایلی مثل ضخامت محدود نوار، خرابی نوار یا زمان محدود تعمیر، فروبردن مناسب یک اتصال با بریدن ضخامت لبه نوار غیرممکن باشد، می توان اتصال را ترمیم نمود. می توان سطح برآمده را بوسیله سنگ زنی پایین برد یا سطح برآمده را در یک کپسول غرق نمود.

1. رویکرد اول، سنگ زنی grinding نقاط برآمده تضمین می کند که لبه پیچ یا پرچ از سطح اتصال بالاتر نباشد. اما باید توجه داشته باشید که هنگام سنگ زنی به نوار صدمه نخورد یا مقدار زیادی از اتصال برداشته نشود.
2. رویکرد دوم روکش کردن اتصال encapsulation of splice در ماده ای است که آن را در برابر خرابی ضربه حفاظت کند. این کار معمولا با یک چسب یا الاستومر انجام می شود و مانند بتونه روی اتصال و نوار کشیده می شود. 

شکاف انتهای نوار

برای حفاظت گوشه های نوار در اتصال مکانیکی تسمه، اغلب بریدن یا پخ زدن گوشه نوار در اتصال مفید است. در نوارهای یک طرفه لازم است که فقط انتهای نوار عقبی بریده شود. از آخرین اتصال با زاویه 60 درجه تا لبه نوار بریده می شود. این پخ کمک می کند که گوشه های نوار در سازه کانوایر گیر نیافتد که اتصال مکانیکی تسمه را خراب کند یا نوار را پاره کند.

عبور از نوار تمیزکن ها

بست های مکانیکی گاهی با سیستم های تمیزکن، خشن برخورد می کنند، مخصوصا وقتیکه تیغه فولادی سخت بکار رفته باشد. بسیاری از بهره بردارها ترجیح می دهند از ترس سایش یا گیرکردن اتصال و شکافته شدن آن تیغه تمیزکن غیرفلزی (مثل اورتان) برای نوارهای با بست مکانیکی استفاده کنند. 

پیشرفت های جدید به سازگاری بست های مکانیکی با تمیزکن کمک کرده اند. به طور مثال:

1. یکی توسعه ابزارهایی برای بریدن ضخامت است که به آسانی نوار یکنواختی از روکش را برمی دارد و یک سطح صاف و تخت برای اتصال مکانیکی تسمه ایجاد می کند. این وسایل سریعتر و ایمن تر از روش های بریدن با چاقو و سنگ زنی است.
2. روش دوم طرح های جدید تمیزکن سازگار با بست می باشد، که شکل، مواد و نحوه نصب تیغه، مشکلات ضربه در اثر اتصالات ورقه ای را کاهش می دهد. بست های مکانیکی گوش ماهی scalloped جدید به گونه ای طراحی شده اند که اجازه می دهد تیغه تمیزکن بدون صدمه زدن به تمیزکن یا اتصال از ورق ها بالا برود و عمر تیغه و بست را افزایش می دهد.

مطالعه تجربی روی سایش اتصال مکانیکی تسمه در اثر تداخل با مواد بالک، تمیزکن وسیستم های درزبندی انجام نشده است. اگر نصب و تعمیرات بخوبی انجام شود، سیستم های تمیزکن و درزبندی باید بر اساس عملکرد موردنیاز انتخاب شوند، بجای اینکه نگران طول عمر مورد انتظار آنها باشید.

مزایای اتصال مکانیکی تسمه

1. مزیت اصلی اتصال مکانیکی تسمه امکان جداشدن نوار به سادگی می باشد. با جداکردن نوار می توان در کاربردهایی مثل معادن، نوار را کوتاه یا بلند کرد و دسترسی تعمیرات به دیگر اجزای کانوایر مثل روکش پولی، رولیک ها، یا گهواره ضربه گیر به راحتی انجام شود.
2. یک مزیت دیگر بست های مکانیکی حداقل کردن زمان توقف است. این اتصال مکانیکی تسمه را می توان در یک یا دو ساعت انجام داد، در حالیکه یک اتصال ولکانیزه نوار یک روز یا بیشتر زمان می برد. بست ها به آسانی توسط پرسنل کارخانه قابل نصب می باشد و فقط چکش و تجهیزات قابل حمل ساده لازم دارد. 
3. بست های مکانیکی اتصالی را بوجود می آورد که اجرای آن ساده و بازرسی آن آسان است. با بازرسی منظم، بطور معمول یک اتصال مکانیکی تسمه علائم شکست قریب الوقوع را نشان می دهد.
4. بست های مکانیکی ارزان هستند و می توان برای مدت طولانی در انبار نگهداشت. 
5. نصب آنها سریع است و می توان به آسانی نوار را بلند و کوتاه نمود. مهم است که انتخاب بست بر اساس توصیه های سازنده نوار و بست انجام شود.

معایب اتصال مکانیکی تسمه

1. اگر مواد بالک داغ باشد، بخاطر انتقال حرارت بست های فلزی باید از اتصال ولکانیزه نوار استفاده نمود. اگر دمای مواد از 121 ˚C تجاوز کند حرارتی که از بست فلزی به اسکلت پارچه ای منتقل می شود می تواند الیاف را تضعیف کرده و در نهایت باعث بیرون کشیده شدن بست شود. در این کاربردها اتصال ولکانیزه نوار برتری دارد.
2. عدم بازرسی بست ها و در نتیجه خرابی بست ها می تواند باعث خرابی نوار شود. اگر بست ها از قسمتی از عرض نوار خارج شود، ممکن است نوار طولی شکاف بردارد.
3. بکارگیری اندازه یا نوع اشتباه بست مکانیکی می تواند ظرفیت کشش نوار را به مقدار زیادی کاهش دهد. ضخامت اضافی یک اتصال مکانیکی تسمه که بخوبی فرونرفته باشد یا مشخصات اشتباه داشته باشد، تقریبا درزبندی در نقطه اتصال را غیرممکن می نماید. اتصالاتی که بیش از حد بزرگ و ضخیم باشند می تواند به لاینرضدسایش یا اسکرت گیر کند و عمر اتصال را کاهش دهد
4. بیشتر اتصالات مکانیکی اجازه می دهد مقداری از مواد ریز از بین اتصال رد شود. این مواد در طول کانوایر می ریزد و مشکلات نظافت و خرابی رولیک ها، پولی ها و دیگر اجزای کانوایر را ایجاد می کند. بست های نوع ورقی اگر با کیفیت خوب ساخته شوند، نسبتا بدون نشت مواد هستند. بست های لولایی همگی در معرض ریزش مواد از درز آنها هستند، این مشکل با اتصال ولکانیزه برطرف می شود.
5. هر چند اتصال 7 شکل، استحکام بیشتری می دهد، اما هزینه های خود را دارد. می تواند برای اتصال تا 3 m یا 10 ft نوار نیاز باشد. این مقدار ممکن است برای یک نوار گران قیمت با اهمیت باشد. اتصال مکانیکی تسمه برای بستن انتهای نوارهای پارچه ای یا تعمیر شکاف و سوراخ های آنها بکار می روند. اما برای نوارهای کابل فولادی فقط برای تعمیرات موقت بکار می روند.

طراحی اتصال ایمن

هر دو نوع اتصال مکانیکی تسمه و ولکانیزه نوار باید با درنظر گرفتن ضریب اطمینان نسبت به کشش موردنیاز نوار طراحی شود. این ضرایب طراحی برای بست های مکانیکی در جداول سازنده ارائه شده است. اتصالات ولکانیزه نوار برای نوارهای کابل فولادی کشش بالا اغلب بصورت جداگانه توسط سازنده نوار یا مشاور طراحی می شوند. عدم تطابق اتصال با نوار و درنظرنگرفتن ضرایب اطمینان ممکن است باعث شکست فاجعه آمیز اتصال مکانیکی تسمه و در پی آن صدمه دیدن یا فوت افراد و از دست رفتن مواد و صدمه دیدن تجهیزات شود.

جایگاه های نصب و تعمیرات

برخی از بهره برداران، محلی را در سایت به عنوان جایگاه اجرای اتصال مکانیکی تسمه در طول کانوایر ایجاد می کنند. در اینجا تجهیزات و ابزار برای تعمیر اتصال نگهداشته می شوند و فضای کار برای نصب اتصال وجود دارد. این نقطه ممکن است محل کشیده شدن نوار جدید نیز باشد. یک جایگاه اتصال باید جایی که فضای زیاد در هر دو طرف نوار وجود دارد، قرار بگیرد. جایگاه باید برای اتصال پوشش در برابر شرایط آب و هوایی و مواد نشتی فراهم کند. جایگاه باید در فاصله حداقل پنج برابر عرض نوار از سازه کانوایر قرار بگیرد. برق و ابزارهای دستی نیز باید در این ایستگاه وجود داشته باشد.

بازرسی و پایش

1. بازرسی و سرویس اتصال مکانیکی تسمه

در جاییکه بست های پیچی بکار می رود، مهم است که ورق ها بطور مناسب محکم نگهداشته شوند. عملی ترین راه برای بدست آوردن این منظور محکم کردن پیچ تا حدی است که لاستیک زیر ورق کمی باد کند. 

توجه کنید نباید بست بیش از حد سفت شود که ورق در روکش نوار دفن شود چون لایه های نوار صدمه می بینند. سازندگان غالبا پیشنهاد می کنند که بست ها پس از چند ساعت شروع به کار مجدد سفت شوند و سپس در دوره های دو یا سه ماهه کاری سفت شوند.

اتصالات باید بطور معمول هر هفته بازرسی شوند و هرگونه اتصال مکانیکی تسمه ساییده شده تعویض گردد، بازرسی چشمی از نظر ترک های صلیبی پشت بست ها انجام شود و بازشدن بست ها چک شود.

1. سیستم های پایش اتصال مکانیکی تسمه

امروزه تکنولوژی های جدیدی وجود دارد که می توان از راه دور اتصال مکانیکی تسمه را بوسیله اندازه گیری هرگونه افزایش طول ارزیابی نمود. این سیستم ها بر این اساس است که افزایش طول یک اتصال نشان دهنده یک شکست قریب الوقوع است. این سیستم روی نوارهای ولکانیزه بوسیله نشانگرهای مغناطیسی کوچکی در دو طرف اتصال نصب می شود. اگر نوار بست های مکانیکی داشته باشد آنها می توانند به عنوان نشانه استفاده شوند. هر موقع اتصال از اسکنر عبور می کند، سیستم فاصله بین نشانه ها را پایش می کند. این فاصله اندازه گرفته  می شود و اگر یک اتصال مکانیکی تسمه خارج از محدوده تنظیم شده بیافتد، سیستم کانوایر را خاموش خواهد کرد یا به پرسنل کارخانه آلارم می دهد که مشکل را بررسی نمایند. بعلاوه سیستم می تواند به تشخیص صدمه دیدن شدید یک گیره که باید تعویض شود، نیز کمک کند.

اهمیت اتصال مکانیکی تسمه

چه اتصال ولکانیزه باشد یا بست مکانیکی، یک اتصال مکانیکی تسمه بطور مناسب طراحی شده، اجرا شده و نگهداری شده برای موفقیت عملکرد کانوایر ضروری است. بکارگیری نامناسب یک اتصال عمر نوار را کوتاه خواهد کرد و با برنامه کاری کانوایر و کارآیی آن تداخل ایجاد می کند. توجه در بکارگیری مناسب اتصال مکانیکی تسمه در شکل صحیح برای تمام کارخانه مفید خواهد بود. 

منبع: کتاب FOUNDATIONS ترجمه معصومه امین.