Введение

Резиновая лента с замкнутым контуром, используемая в моторизованных конвейерных системах.
Промышленные конвейерные ленты.

Конвейерная лента является несущим элементом конвейерной системы (часто сокращаемой до конвейера). Конвейерная система – один из множества типов конвейерных систем. Конвейерная система состоит из двух или более шкивов (иногда называемых барабанами) с замкнутой петлей несущего элемента – конвейерной ленты – вращающейся вокруг них. Один или оба шкива приводятся в движение, перемещая ленту и материал на ней вперед. Шкив с приводом называется приводным шкивом, а шкив без привода – холостым шкивом. Существует два основных промышленных класса конвейерных лент: конвейеры для общей обработки материалов, например, для перемещения коробок внутри завода, и конвейеры для обработки сыпучих материалов, например, для транспортировки больших объемов ресурсов и сельскохозяйственных материалов, таких как зерно, соль, уголь, руда, песок, вскрышные породы и многое другое.

Обзор

Конвейеры – это долговечные и надежные компоненты, используемые в автоматизированных системах распределения и складирования, а также на производственных и промышленных предприятиях. В сочетании с оборудованием для обработки паллет с компьютерным управлением, они обеспечивают более эффективное распределение товаров в розничной и оптовой торговле, а также в производственных процессах. Конвейеры считаются системой, позволяющей экономить рабочую силу, обеспечивая быструю транспортировку больших объемов продукции, что позволяет компаниям отгружать и принимать большие объемы при меньших складских площадях и затратах на оплату труда. Ленточные конвейеры являются наиболее распространенным типом конвейеров, поскольку они наиболее универсальны и экономичны. Продукция транспортируется непосредственно на ленте, что позволяет успешно перевозить предметы правильной и неправильной формы, большие и маленькие, легкие и тяжелые. Ленточные конвейеры также изготавливаются с изогнутыми участками, использующими конические ролики и изогнутые ленты для транспортировки продукции по поворотам. Эти конвейерные системы широко используются в почтовых сортировочных центрах и системах обработки багажа в аэропортах. Конструкция ленточных конвейеров обычно достаточно стандартна и состоит из металлического каркаса с роликами на обоих концах плоской металлической поверхности. Резиновые конвейерные ленты обычно используются для транспортировки предметов с неровной нижней поверхностью, мелких предметов, которые могут провалиться между роликами (например, конвейер для суши), или мешков с продукцией, которые могут провисать между роликами. Лента оборачивается вокруг каждого ролика, и при приводе одного из роликов (электродвигателем) лента скользит по металлической поверхности, перемещая продукт. В условиях интенсивной эксплуатации поверхность, по которой движется лента, заменяется роликами. Ролики позволяют транспортировать больший вес, поскольку они снижают трение, возникающее при большей нагрузке на ленту. Исключением из стандартной конструкции ленточного конвейера является сэндвич-конвейер. Сэндвич-конвейер использует две конвейерные ленты вместо одной. Эти две ленты располагаются лицом к лицу, надежно удерживая транспортируемый груз, как в "бутерброде". Ленточные конвейеры могут использоваться для транспортировки продукции по прямой линии или при изменении высоты или направления. Для транспортировки сыпучих материалов по пологим склонам или небольшим кривым используется желобчатый ленточный конвейер. Желоб ленты обеспечивает удержание сыпучего материала внутри ее краев. Желоб создается путем установки направляющих роликов под углом к горизонтали по бокам рамы. Трубчатый конвейер используется для транспортировки материалов по траекториям, требующим более резких поворотов и подъемов до 35 градусов. Трубчатый конвейер имеет края ленты, свернутые вместе, образуя круглое сечение, подобное трубе. Как и желобчатый ленточный конвейер, трубчатый конвейер также использует направляющие ролики. Однако в этом случае рама направляющих роликов полностью окружает конвейерную ленту, помогая ей сохранять трубчатое сечение и продвигая ее вперед. Для трасс, требующих больших углов и извилистых кривых, используется сэндвич-конвейер. Конструкция сэндвич-конвейера позволяет транспортировать материалы по траектории с большими углами наклона, до 90 градусов, обеспечивая вертикальное перемещение вместо горизонтального. Этот вариант транспортировки также приводится в действие направляющими роликами. Другие важные компоненты ленточной конвейерной системы, помимо шкивов и направляющих роликов, включают в себя приводную часть с редукторными коробками, приводные двигатели и соответствующие муфты, скребки для очистки ленты, желоба для управления направлением выгрузки, боковые ограждения для удержания выгружаемого материала на приемной ленте, устройство натяжения ленты, датчики безопасности для обеспечения безопасности персонала и конструктивные элементы, такие как опорные стойки, короткие стойки, приводные рамы и рамы шкивов, которые дополняют ленточную конвейерную систему. В некоторых случаях ленточные конвейеры также могут использоваться для статической аккумуляции или транспортировки картонных коробок.

История

Примитивные конвейерные ленты используются с XIX века. В 1892 году Томас Робинс начал серию изобретений, которые привели к разработке конвейерной ленты для транспортировки угля, руд и других продуктов. В 1901 году Sandvik изобрела и начала производство стальных конвейерных лент. В 1905 году Ричард Сатклифф изобрел первые конвейерные ленты для использования в угольных шахтах, что произвело революцию в горнодобывающей промышленности. В 1913 году Генри Форд внедрил конвейерные линии сборки на заводе Ford Motor Company в Хайленд-Парке, штат Мичиган. В 1972 году французская компания REI создала в Новой Каледонии самый длинный прямолинейный конвейер в мире на тот момент, длиной в [указать длину, отсутствующую в оригинале]. Жак-Ипполит Марсель Боккетти был разработчиком концепции. Самая длинная конвейерная лента находится на фосфатном руднике Бу-Краа в Западной Сахаре (1973, 98 км, разделенных на 11 секций). Самая длинная однопролетная конвейерная лента расположена на бокситовом руднике Боддингтон в Западной Австралии (31 км). В 1957 году компания B. F. Goodrich запатентовала конвейерную ленту в виде ленты Мёбиуса, которую впоследствии начала производить под названием "Система конвейерных лент с поворотом". Благодаря полуобороту она обладала преимуществом перед обычными лентами – большим сроком службы, поскольку позволяла использовать всю свою поверхность для износа. Ленты Мёбиуса больше не производятся, так как современные ленты без скручивания можно сделать более долговечными, изготавливая их из нескольких слоев различных материалов. В 1970 году компания Intralox, базирующаяся в Луизиане, зарегистрировала первый патент на цельнопластиковые модульные конвейерные ленты.

Структура

Пояс состоит из одного или нескольких слоев материала. Обычно конвейерные ленты имеют три слоя: верхнее покрытие, каркас и нижнее покрытие. Назначение каркаса – обеспечивать прочность на разрыв и сохранять форму. Каркас часто представляет собой тканое или металлическое полотно с основой и утком. Основа – это продольные нити, характеристики сопротивления и эластичности которых определяют рабочие свойства ленты. Уток представляет собой набор поперечных тросов, обеспечивающих ленте устойчивость к порезам, разрывам и ударам, а также высокую гибкость. Наиболее распространенными материалами для каркаса являются сталь, полиэстер, нейлон, хлопок и арамид (класс жаропрочных и прочных синтетических волокон, таких как Twaron или Kevlar). Покрытия обычно изготавливаются из различных резиновых или пластиковых смесей, соответствующих назначению ленты. Стальные конвейерные ленты используются, когда требуется высокая прочность. Например, конвейерная лента с самым высоким классом прочности изготовлена из стальных кордов. Эта конвейерная лента имеет класс прочности и эксплуатируется на руднике Чукикамата в Чили. Полиэстер, нейлон и хлопок популярны для классов с низкой прочностью. Арамид используется в диапазоне. Преимущества использования арамида – экономия энергии, увеличение срока службы и повышение производительности. Например, подземная лента, установленная на угольной шахте Баодиан, входящей в состав компании Yanzhou Coal Mining Company в Китае, позволила сэкономить более 15% энергии. В то время как Shenhua Group установила несколько арамидных конвейерных лент, в том числе ленту длиной .

Приложения

Сегодня существует множество различных типов конвейерных лент, разработанных для транспортировки различных видов материалов и изготавливаемых из ПВХ и резины. Вес материала, движущегося по ленте, может определяться в процессе транспортировки с помощью ленточного весового устройства. Ленты с регулярно расположенными перегородками, известные как элеваторные ленты, используются для подъема сыпучих материалов на крутых уклонах. Ленточные конвейеры применяются в саморазгружающихся балкерах и саморазгружающихся грузовиках с подвижным дном. Технология ленточных конвейеров также используется в конвейерных системах, таких как движущиеся дорожки и эскалаторы, а также на многих производственных сборочных линиях. В магазинах часто используют конвейерные ленты на кассах для перемещения покупок, и в этом процессе могут применяться разделители товаров. Горнолыжные курорты также используют конвейерные ленты для подъема лыжников на склон. Промышленные и производственные применения ленточных конвейеров включают обработку упаковки, желобочные конвейеры, транспортировку отходов, обработку мешков, кодирующие конвейеры и многое другое. Интеграция человеко-машинного интерфейса (HMI) для управления конвейерной системой находится в стадии разработки и обещает стать эффективным нововведением. К числу крупнейших мировых производителей и поставщиков конвейерных лент относятся Berndorf AG, Continental AG, Fenner, Dunlop conveyor belting, Kale Conveyor, Terra Nova Technologies, ThyssenKrupp, HESE Maschinenfabrik GmbH и Tenova Takraf.

Длиннолентовые конвейеры

Самая длинная в мире система ленточных конвейеров находится в Западной Сахаре. Она была построена в 1972 году компанией Friedrich Krupp GmbH (ныне thyssenkrupp) и простирается на протяженности, от фосфатных рудников Бу-Краа до побережья к югу от Эль-Аайуна. Самая длинная конвейерная система в аэропорту – это система обработки багажа международного аэропорта Дубая. Она была установлена компанией Siemens и введена в эксплуатацию в 2008 году, и представляет собой комбинацию традиционных ленточных и лотковых конвейеров. Боддингтонский бокситный рудник в Западной Австралии официально признан обладателем самого длинного в мире однониточного конвейера. Однониточный означает, что груз не перегружается, это единая непрерывная система на всей длине. Этот конвейер представляет собой кабельную ленточную систему, где конвейер питает конвейер. Кабельные ленточные конвейеры являются разновидностью более традиционной системы с роликоопорами. Вместо того чтобы опираться на роликоопоры, кабельные ленточные конвейеры поддерживаются двумя бесконечными стальными тросами (стальной проволокой), которые, в свою очередь, поддерживаются колесами с роликами. Эта система подает боксит через пересеченную местность хребтов Дарлинг к заводу по переработке бокситов Worsley Alumina. Вторым по длине однониточным конвейером является конвейер Impumelelo, расположенный недалеко от Секунды, Южная Африка. Он был спроектирован компанией Conveyor Dynamics, Inc. из Беллингема, штат Вашингтон, США, и построен компанией ELB Engineering из Йоханнесбурга, Южная Африка. Конвейер транспортирует уголь из шахты на нефтеперерабатывающий завод, где уголь перерабатывается в дизельное топливо. Третьим по длине лотковым ленточным конвейером в мире является конвейер Curragh, расположенный недалеко от Вестфармерс, Квинсленд, Австралия. Компания Conveyor Dynamics, Inc. предоставила базовую инженерию, систему управления и пусконаладочные работы. Детальная инженерия и строительство были выполнены компанией Laing O'Rourke. Самый длинный международный конвейер из одного полотна проходит от Мегхалаи в Индии до цементного завода в Чхатак, Бангладеш. Его протяженность составляет около и он транспортирует известняк и сланец со скоростью из карьера в Индии на цементный завод ( протяженностью в Индии и протяженностью в Бангладеш). Конвейер был спроектирован компаниями AUMUND France и Larsen & Toubro. Конвейер приводится в действие тремя синхронизированными приводными установками общей мощностью около 1,8 МВт, поставляемыми компанией ABB (два привода на головном конце в Бангладеш и один привод на хвостовом конце в Индии). Конвейерная лента была изготовлена секциями длиной на индийской стороне и длиной на бангладешской стороне. Ролики (или опоры) системы уникальны тем, что они спроектированы для компенсации как горизонтальных, так и вертикальных изгибов рельефа. Для обслуживания конвейера были разработаны специальные транспортные средства, которые всегда находятся на минимальной высоте над землей, не менее , чтобы избежать затопления во время муссонного сезона.

Система безопасности ленточных конвейеров

Конвейеры, используемые в промышленных условиях, оснащаются механизмами аварийной остановки, такими как тросы безопасности, расположенные вдоль всей длины конвейера. Это позволяет работникам немедленно остановить конвейер в случае возникновения проблемы. Предусмотрены предупреждающие сигналы, оповещающие сотрудников о предстоящем включении конвейера. В Соединенных Штатах Управление по охране труда и гигиене труда (OSHA) издало нормативные акты по безопасности конвейеров, в частности OSHA 1926.555. К другим системам защиты конвейера относятся датчики отклонения ленты, датчики скорости, датчики обрыва ленты и кнопки аварийной остановки. Датчик отклонения ленты остановит конвейер, если лента начнет смещаться от заданного положения. Датчик скорости остановит ленту, если он не фиксирует, что лента движется с требуемой скоростью. Датчик обрыва ленты остановит ленту при обнаружении пореза или отрыва части ленты, указывающего на риск дальнейшего повреждения. Кнопка аварийной остановки может быть расположена на пульте управления конвейером на случай неисправности троса безопасности.

Повторное использование

Изношенные резиновые или эластомерные ремни можно использовать повторно во многих областях. Области применения материала включают в себя вкладыши для ящиков инструментов,