فصل 1: تسمه نقاله و اجزای آن

در این فصل به بررسی تسمه نقاله و اجزای آن خواهیم پرداخت.

 

نوار نقاله تسمه ای چیست؟

نوار نقاله تسمه‌ای سیستمی است که برای حمل یا جابجایی اقلام فیزیکی مانند مواد، کالاها و حتی افراد از یک نقطه به نقطه دیگر طراحی شده است. برخلاف سایر وسایل انتقال که از زنجیر، مارپیچ، هیدرولیک و غیره استفاده می‌کنند، نوار نقاله‌های تسمه‌ای اقلام را با استفاده از تسمه جابجا می‌کنند. این شامل یک حلقه از یک ماده انعطاف‌پذیر است که بین غلتک‌هایی که توسط یک موتور الکتریکی فعال می‌شوند، کشیده شده است.

از آنجا که اقلامی که حمل می‌شوند ماهیت متفاوتی دارند، جنس تسمه نیز بسته به سیستمی که در آن به کار می‌رود متفاوت است. معمولاً به صورت تسمه پلیمری یا لاستیکی عرضه می‌شود.

اجزای یک نوار نقاله تسمه ای

یک سیستم نوار نقاله استاندارد دارای یک قرقره سر، قرقره دم، غلتک‌های هرزگرد، تسمه و قاب است.

 

قرقره سر

قرقره سر، قرقره‌ای است که با محرک و موتور الکتریکی کوپل شده است. قرقره سر، نوار نقاله را به حرکت در می‌آورد و معمولاً به جای هل دادن، به عنوان نیروی کششی عمل می‌کند. این قرقره عمدتاً در نقطه‌ای قرار دارد که نوار نقاله بار خود را تخلیه می‌کند، که به عنوان انتهای تخلیه نوار نقاله تسمه شناخته می‌شود. از آنجا که قرقره سر، کل سیستم را به حرکت در می‌آورد، اغلب لازم است که کشش آن با تسمه افزایش یابد، بنابراین یک پوشش زبر سطح بیرونی آن را می‌پوشاند. این پوشش، لگ (legging) نامیده می‌شود. در زیر، شکل ظاهری هر قرقره‌ای با پوشش را مشاهده می‌کنید.

قرقره سر معمولاً بزرگترین قطر را در بین تمام قرقره‌ها دارد. گاهی اوقات یک سیستم می‌تواند چندین قرقره داشته باشد که به عنوان قرقره محرک عمل می‌کنند. قرقره در انتهای تخلیه، یک قرقره محرک است.هرزگرد نوار نقالهمعمولاً با بزرگترین قطر و به عنوان قرقره سر مشخص می‌شود.

 

قرقره برگشت یا دم

این قسمت در انتهای بارگیری نوار نقاله قرار دارد. گاهی اوقات به شکل بال است تا با رها کردن مواد به کنار و روی اعضای نگهدارنده، نوار را تمیز کند.

در یک سیستم ساده نوار نقاله، قرقره انتهایی روی ریل‌هایی نصب می‌شود که معمولاً شیار دارند تا کشش نوار را ممکن سازند. در سایر سیستم‌های نوار نقاله، همانطور که خواهیم دید، کشش نوار به غلتک دیگری به نام غلتک جمع‌کننده واگذار می‌شود.

 

غلتک هرزگرد

اینها غلتک‌هایی هستند که در امتداد طول تسمه برای پشتیبانی از تسمه و بار، جلوگیری از افتادگی، تراز کردن تسمه و تمیز کردن مواد چسبیده به تسمه (carryback) استفاده می‌شوند. غلتک‌های هرزگرد می‌توانند همه موارد فوق یا هر یک از آنها را انجام دهند، اما در هر فضایی، آنها همیشه به عنوان تکیه‌گاه تسمه عمل می‌کنند.

غلتک‌های هرزگرد مختلفی برای عملکردهای مختلف وجود دارد که در زیر فهرست شده‌اند:

 

ترواووووف بیکارها

چرخ‌های هرزگرد دارای سه غلتک هرزگرد هستند که به شکلی تنظیم شده‌اند که یک "فرورفتگی" روی تسمه ایجاد می‌کنند. این غلتک‌ها در سمتی قرار دارند که بار روی نوار نقاله تسمه را حمل می‌کند. چرخ هرزگرد در مرکز ثابت است و دو چرخ هرزگرد در دو انتهای آن قابل تنظیم هستند. به این ترتیب زاویه و عمق فرورفتگی قابل تغییر است.

این هرزگردها، در صورت استفاده، باعث کاهش ریزش مواد و حفظ سطح مقطع ثابت در امتداد طول نوار نقاله می‌شوند. حفظ سطح مقطع ثابت برای پایداری مهم است.

 

 

دیسک لاستیکی بیکار

این هرزگرد دارای دیسک‌های لاستیکی است که در فواصل مشخصی در امتداد محور غلتک قرار گرفته‌اند. در انتهای انتهایی، غلتک‌ها بسیار نزدیک‌تر هستند تا بتوانند لبه تسمه را که مستعد پارگی است، پشتیبانی کنند. دیسک‌های فاصله‌دار، هرگونه مواد حمل‌شده/باقی‌مانده متصل را جدا کرده و تجمع مواد در کف تسمه را کاهش می‌دهند. این یک دلیل رایج برای حرکت نادرست (زمانی که تسمه به یک طرف سیستم حرکت می‌کند و باعث عدم تراز می‌شود) است.

گاهی اوقات دیسک‌ها مانند پیچ ​​به صورت مارپیچ هستند و غلتک هرزگرد، غلتک هرزگرد پیچ ​​لاستیکی نامیده می‌شود. عملکرد آن یکسان خواهد بود. نمونه‌ای از غلتک هرزگرد پیچ ​​در زیر نشان داده شده است.

هرزگرد پیچی همچنین می‌تواند از مارپیچ لاستیکی ساخته شود. هرزگردهای پیچی بیشتر در جایی رایج هستند که استفاده از اسکرپری که مواد را حمل می‌کند، امکان‌پذیر نباشد، به خصوص در نوار نقاله‌های متحرک.

 

مربی بیکار

هرزگردهای مربی، تسمه را در حالت مستقیم نگه می‌دارند. این سیستم از انحراف تسمه جلوگیری می‌کند. این سیستم این کار را با یک محور مرکزی انجام می‌دهد که در صورت انحراف تسمه به یک طرف، غلتک را به مرکز منحرف می‌کند. همچنین دارای دو غلتک راهنما است که به عنوان راهنما برای تسمه عمل می‌کنند.

 

 

تسمه نقاله

در نصب یک نوار نقاله تسمه‌ای، تسمه شاید پیچیده‌ترین بخش باشد. کشش و استحکام آن مهم است زیرا تسمه هنگام بارگیری و حمل مواد، فشار زیادی را متحمل می‌شود.

تقاضای روزافزون برای طول‌های بیشتر انتقال، تحقیقات در مورد مواد جدید را تسریع کرده است، هرچند این امر همیشه با هزینه همراه است. تسمه‌های قوی‌تر که کاملاً به قوانین سازگار با محیط زیست پایبند هستند، معمولاً هزینه‌های راه‌اندازی بالایی دارند، گاهی اوقات این هزینه‌ها به سختی قابل توجیه هستند. از سوی دیگر، اگر رویکرد اقتصادی اتخاذ شود، تسمه معمولاً از کار می‌افتد و منجر به هزینه‌های عملیاتی بالا می‌شود. هزینه‌های تسمه معمولاً باید کمتر از 50٪ از کل هزینه نوار نقاله باشد.

یک تسمه از اجزایی مانند موارد زیر تشکیل شده است:

 

لاشه نوار نقاله

از آنجایی که این اسکلت تسمه است، باید استحکام کششی لازم برای حرکت تسمه و سختی جانبی لازم برای تحمل بار را فراهم کند. همچنین باید قادر به جذب ضربه ناشی از بارگذاری باشد. تسمه یک حلقه است، بنابراین باید به هم متصل شود؛ این عمل به عنوان اتصال شناخته می‌شود. از آنجا که برخی از روش‌های اتصال نیاز به استفاده از پیچ و مهره دارند، بدنه باید بتواند پایه کافی و محکمی برای این اتصال دهنده‌ها فراهم کند.

 

این لایه معمولاً از جنس فولاد یا الیاف نساجی ساخته می‌شود. لایه نساجی از الیافی مانند آرامید، پلی‌آمید و پلی‌استر ساخته می‌شود. اگر فقط از یک لایه استفاده شود، استفاده از لایه نساجی با روکش PVC نیز رایج است. لایه‌ها می‌توانند حتی شش لایه روی هم انباشته شوند. این لایه همچنین می‌تواند شامل محافظ لبه باشد که در تسمه‌های نقاله فله‌ای بسیار مورد نیاز است.

 

پوشش نوار نقاله (بالا و پایین و کناره‌ها)

این ماده انعطاف‌پذیر از لاستیک یا PVC ساخته شده است. این پوشش‌ها مستقیماً در معرض عناصر آب و هوایی و محیط کار قرار می‌گیرند. بسته به کاربرد مورد نظر، باید در انتخاب پوشش‌ها دقت لازم را به عمل آورد. موارد زیر معمولاً نیاز به توجه دارند: مقاومت در برابر شعله، مقاومت در برابر دمای پایین، مقاومت در برابر گریس و روغن، ضد الکتریسیته ساکن و درجه مواد غذایی.

سمت حمل نوار نقاله بسته به بار، زاویه شیب نوار نقاله و کاربرد کلی تسمه، همگی ویژگی‌های خاصی دارند. این قسمت می‌تواند موج‌دار، صاف یا شیاردار باشد.

کاربردهای دیگر مانند نوار نقاله‌های ضایعات در دستگاه‌های CNC از نوار نقاله تسمه‌ای فولادی استفاده می‌کنند، زیرا این نوار نقاله به اندازه سایر مواد مرسوم دچار ساییدگی نمی‌شود.

در صنایع غذایی، تسمه‌های PVC، PU و PE نیز برای نگهداری مواد غذایی و به حداقل رساندن آلودگی استفاده می‌شوند.

تسمه‌های پلاستیکی نسبتاً جدید هستند، هرچند به دلیل مزایای فراوانشان، به آرامی در حال رواج یافتن هستند. تمیز کردن آنها آسان است، دامنه دمایی وسیعی دارند و خواص ضد ویسکوزیته خوبی دارند. آنها همچنین در برابر اسیدها، مواد قلیایی و آب شور مقاوم هستند.

 

قاب نوار نقاله

قاب، بسته به میزان بار، ارتفاع عملیات و مسافتی که باید طی شود، متفاوت خواهد بود. آنها می‌توانند به صورت ساده‌ای که می‌توان آن را با یک کنسول نشان داد، ساخته شوند. همچنین در صورت بارهای بزرگتر می‌توانند به صورت خرپا باشند. از اکستروژن‌های آلومینیوم نیز برای عملیات ساده و سبک استفاده می‌شود.

طراحی قاب یک جنبه حیاتی در طراحی نوار نقاله است. یک قاب با طراحی بد می‌تواند باعث موارد زیر شود:

• تسمه از ریل خارج می‌شود
• شکست سازه‌ای منجر به موارد زیر می‌شود:

• توقف‌های طولانی منجر به تأخیر در تولید می‌شود
• جراحات و تلفات
• ریخت و پاش‌های پرهزینه

• روش‌های ساخت و نصب گران‌قیمت.

روی قاب، لوازم جانبی دیگری مانند راهروها و چراغ‌ها نیز می‌توانند نصب شوند، همانطور که در بالا نشان داده شده است. موقعیت‌های روشنایی به سایبان‌ها و محافظ‌هایی برای محافظت از مواد نیاز دارند.

همچنین می‌توان شوت‌های بارگیری و تخلیه را نصب کرد. آگاهی از همه این افزونه‌های احتمالی برای جلوگیری از اضافه بار محاسبه نشده مهم است.

 

 

فصل 2: ​​انواعنوار نقاله تسمه ای

این فصل انواع تسمه نقاله را مورد بحث قرار می‌دهد. این انواع عبارتند از:

 

 

نوار نقاله تخت غلتکی

سطح زیر تسمه در این نوع تسمه نقاله از مجموعه‌ای از غلتک‌ها ساخته شده است. غلتک‌ها به طور فشرده روی هم چیده شده‌اند تا هیچگونه افتادگی در تسمه وجود نداشته باشد.

آنها برای انتقال مواد در مسافت‌های طولانی و کوتاه مناسب هستند. در برخی موارد، طول آنها می‌تواند آنقدر کوتاه باشد که فقط از دو غلتک برای کل سیستم استفاده شود.

هنگام استفاده از نیروی جاذبه برای بارگیری، نوار نقاله غلتکی یکی از بهترین گزینه‌ها برای انتخاب است. اگر از بارگیری دستی استفاده شود، شوک به راحتی به غلتک‌ها آسیب می‌رساند زیرا آنها معمولاً دارای یاتاقان داخلی هستند. این یاتاقان‌ها به علاوه سطح صاف غلتک‌ها، اصطکاک را به میزان زیادی کاهش می‌دهند که انتقال را آسان می‌کند.

نوار نقاله‌های غلتکی عمدتاً در مواردی که مرتب‌سازی، مونتاژ، حمل و نقل و بازرسی دستی وجود دارد، استفاده می‌شوند. نمونه‌هایی از آنها عبارتند از:

• جابجایی چمدان در فرودگاه
• مرتب‌سازی اقلام پیک از جمله دفاتر پستی

 

نوار نقاله تخت

نوار نقاله تخت یکی از رایج‌ترین انواع نوار نقاله است. معمولاً برای حمل اقلام در داخل یک مرکز استفاده می‌شود. انتقال داخلی به یک سری غلتک/قرقره برقی برای کشیدن نوار نقاله نیاز دارد.

تسمه‌های مورد استفاده برای نوار نقاله تخت از پارچه و پلیمر گرفته تا لاستیک طبیعی متفاوت است. به همین دلیل، از نظر موادی که باید حمل شوند، متنوع می‌شود. همچنین تراز کردن آن با قرقره دم که معمولاً نصب می‌شود بسیار آسان است، بنابراین می‌توان آن را برای تراز کردن تسمه تنظیم کرد. این نوع نوار نقاله عموماً یک تسمه نقاله با سرعت پایین است.

کاربردهای نوار نقاله تخت عبارتند از:

• خطوط مونتاژ کند
• کاربردهای شستشو
• مونتاژ صنعتی با گرد و غبار سبک

 

نوار نقاله مدولار

برخلاف نوار نقاله‌های تخت که از یک حلقه «یکپارچه» از یک نوار انعطاف‌پذیر استفاده می‌کنند، نوار نقاله‌های مدولار از مجموعه‌ای از قطعات سفت و سخت به هم پیوسته که معمولاً از پلاستیک یا فلز ساخته می‌شوند، استفاده می‌کنند. آنها بیشتر شبیه زنجیر روی دوچرخه عمل می‌کنند.

این به آنها مزیت بزرگی نسبت به همتایان تسمه‌ای انعطاف‌پذیرشان می‌دهد. این باعث می‌شود که آنها مقاوم باشند زیرا می‌توانند در طیف وسیعی از دماها و سطوح PH کار کنند.

وقتی بخشی از تسمه آسیب می‌بیند، می‌توان به راحتی آن بخش خاص را به تنهایی تعویض کرد، برخلاف تسمه‌های انعطاف‌پذیر که در آنها کل تسمه باید تعویض شود. تسمه‌های مدولار می‌توانند تنها با استفاده از یک موتور، در گوشه‌ها، خطوط مستقیم، شیب‌ها و سرازیری‌ها حرکت کنند. هر چقدر هم که سایر نقاله‌ها بتوانند همین کار را انجام دهند، هزینه پیچیدگی و بودجه بیشتری دارند. برای کاربردهایی که ممکن است به عرض "غیرمتعارف" بیشتری نسبت به طول یا نوع نقاله نیاز داشته باشند، تسمه نقاله‌های مدولار این کار را بسیار آسان‌تر انجام می‌دهند.

از آنجایی که نوار نقاله‌های مدولار غیرفلزی، به راحتی تمیز می‌شوند و نسبت به گاز و مایعات متخلخل هستند، می‌توانند در موارد زیر استفاده شوند:

• جابجایی مواد غذایی
• جابجایی سیالات
• تشخیص فلز

 

نوار نقاله تسمه ای تمیز

تسمه نقاله‌های دارای گیره همیشه در طراحی خود دارای یک مانع یا گیره هستند. گیره‌ها برای جدا کردن بخش‌های مساوی روی تسمه عمل می‌کنند. این بخش‌ها ذرات و موادی را که در غیر این صورت ممکن است در هنگام شیب‌ها و سرازیری‌ها به عقب برگردند یا از نوار نقاله سقوط کنند، نگه می‌دارند.

این نوع از گیره‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی تولید می‌شوند که عبارتند از:

 

حرف T بزرگ وارونه

این گیره با زاویه ۹۰ درجه نسبت به کمربند قرار می‌گیرد تا تکیه‌گاه و انعطاف‌پذیری لازم را برای اقلام ظریف فراهم کند. این گیره برای انجام کارهای سبک و جابجایی قطعات کوچک، کالاهای بسته‌بندی شده و محصولات غذایی مناسب است.

 

سرمایه رو به جلو - L

به دلیل جهت‌گیری‌اش، به راحتی می‌تواند در برابر نیروهای اهرمی مقاومت کند. می‌توان از آن برای برداشتن گرانول‌ها و نگه‌داشتن آنها در برابر جاذبه استفاده کرد. می‌توان از آن برای نگه‌داشتن گرانول‌های سبک تا متوسط ​​استفاده کرد.

کفش‌های میخ‌دار V معکوس

این گیره‌ها کمتر از ۵ سانتی‌متر ارتفاع دارند تا همان تأثیر یک ناودان را داشته باشند. به دلیل گیره نسبتاً کوتاهشان که می‌تواند در برابر ضربات شدید مقاومت کند، می‌توان از آنها برای حمل مواد سنگین یا حجیم استفاده کرد.

گیره‌ها و میخ‌ها

این گیره‌ها برای کمک به روان شدن مایعات پس از شستشو اقلامی مانند سبزیجات و میوه‌ها استفاده می‌شوند. گیره‌ها و گیره‌ها روشی مقرون به صرفه برای انتقال مواد و اقلامی هستند که نیازی به پشتیبانی در طول تسمه ندارند، مانند کارتن‌های بزرگ یا میله‌ها. همچنین می‌توان از آنها برای جابجایی انتخابی محصولاتی که اندازه آنها از حد مورد نظر بزرگتر است و حتی نگه داشتن محصولات منفرد در جای خود استفاده کرد.

از دیگر کاربردهای تسمه نقاله‌های شیاردار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پله برقی‌ها نوعی اصلاح‌شده از نقاله‌های تسمه‌ای هستند، به این معنا که مواد سست را از روی شیب تند بالا می‌برند.

 

نوار نقاله منحنی

این نوار نقاله از یک قاب ساخته شده و از قبل منحنی استفاده می‌کند تا بتواند اقلام را در گوشه‌های تنگ حمل کند. این نوار نقاله در جایی استفاده می‌شود که فضا محدود است و نوار نقاله‌های مارپیچی باعث صرفه‌جویی در فضا می‌شوند. شیب منحنی‌ها می‌تواند تا ۱۸۰ درجه باشد.

پلاستیک‌های مدولار با بخش‌های به هم پیوسته استفاده می‌شوند، اما فقط در صورتی که نوار نقاله قبل از انحنا، مسیر مستقیمی داشته باشد. تسمه‌های انعطاف‌پذیر تخت در صورتی استفاده می‌شوند که تسمه در درجه اول فقط انحنا داشته باشد.

 

نوار نقاله شیب دار/کاهشی

نوار نقاله‌های شیب‌دار به نیروی کششی محکم‌تر، گشتاور بالاتر و کشش روی سطح تسمه نیاز دارند تا از افتادن اقلام از روی نوار نقاله جلوگیری شود. بنابراین، آنها شامل یک موتور دنده‌ای، یک درایو مرکزی و یک بالابر هستند. تسمه همچنین باید سطح ناهمواری داشته باشد تا امکان کشش بیشتر فراهم شود.

درست مانند نقاله‌های گیره‌دار، این نقاله‌ها نیز اقلام را در یک شیب بالا می‌برند و اجازه نمی‌دهند اقلام بیفتند. همچنین می‌توان از آنها برای تقویت جریان گرانشی مایعات استفاده کرد.

 

نوار نقاله شستشوی بهداشتی

در صنایع دارویی و غذایی، معمولاً استریلیزاسیون و شستشوی شدید، مطابق با دستورالعمل‌های بهداشتی و ایمنی، باید انجام شود. نوار نقاله‌های شستشو و بهداشتی برای انجام مراحل بهداشتی از این نوع طراحی شده‌اند. تسمه‌های مورد استفاده در اینجا معمولاً تسمه‌های مسطح نسبتاً نازکی هستند.

نوار نقاله‌های شستشوی بهداشتی در مواردی که از دماهای بسیار بالا مانند فریزرها و کوره‌ها می‌آیند، استفاده می‌شوند. گاهی اوقات آنها باید در روغن یا لعاب داغ کار کنند. به دلیل اینکه چقدر خوب می‌توانند محیط‌های چرب را تحمل کنند، گاهی اوقات برای تخلیه بشکه‌ها و جعبه‌های روغن از کشتی‌ها استفاده می‌شوند.

 

نوار نقاله های شیاردار

نوار نقاله‌ی شیاردار نوع خاصی از تسمه نیست، زیرا شیاردار بودن را می‌توان در هر نوع نوار نقاله‌ای گنجاند.

از تسمه‌ای استفاده می‌کند که به دلیل غلتک‌های هرزگرد زیر آن، شکلی شیاردار ایجاد می‌کند.

غلتک‌های هرزگردِ شیاردار (troughing idler rollers) یک غلتک مرکزی دارند که محور چرخش افقی دارد و دو غلتک بیرونی (غلتک‌های بالدار) دارای محوری هستند که با زاویه نسبت به افق بالا می‌رود. این زاویه معمولاً حدود ۲۵ درجه است. شیاردار شدن فقط در غلتک‌های هرزگرد بالایی اتفاق می‌افتد و هرگز در پایین اتفاق نمی‌افتد.

زاویه‌های بالاتر فرورفتگی باعث آسیب دائمی به تسمه می‌شود. اگر تسمه با زاویه‌های تندتر فرورفتگی داشته باشد، شکل فنجانی خود را حفظ می‌کند و تمیز کردن، ردیابی و همچنین شکستن بدنه تسمه دشوار می‌شود. همچنین ممکن است میزان تماس سطح با غلتک‌های هرزگرد را کاهش دهد که در نهایت باعث کاهش کارایی سیستم نوار نقاله تسمه می‌شود.

تسمه‌های ناودانی معمولاً در یک صفحه کار می‌کنند که یا افقی است یا شیب‌دار، اما شیب‌هایی که فقط تا ۲۵ درجه هستند. شعاع تسمه باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند با تمام غلتک‌های موجود در چرخ هرزگرد تماس داشته باشد. زاویه تندتر چرخ هرزگرد به این معنی است که تسمه با غلتک هرزگرد مرکزی تماس نخواهد داشت و در نتیجه یکپارچگی ساختاری تسمه و همچنین کارایی سیستم نقاله به طور کلی تضعیف می‌شود.