در عصر حاضر با توجه به کاربرد گسترده نوار نقاله در حوزه‌های صنعتی، بررسی و شناخت ساختار آن برای شاغلین در این صنعت ضرورت دارد. آشنایی با ساختمان نوار نقاله می‌تواند جهت بهره وری بهتر از دستگاه و راندمان بالای کارکرد آن مفید تلقی شود. ضمن آنکه در صورت معیوب شدن قطعات یا صدمه دیدن دستگاه، قطعات مورد نیاز آن را می‌توان با بهترین کیفیت جایگزین کرد. ساخت کانوایر یا نوار نقاله در ابعاد و اندازه‌های مختلفی صورت می‌گیرد. این ابعاد با توجه به عملیات تولیدی صنایع مختلف و نیاز کاری تعریف شده در آنها از انواع یک متری یا چند کیلومتری قابلیت تولید و خدمات رسانی را دارند. با این حال، ساختمان این تجهیزات صنعتی در انواع مختلف آن تا حد زیادی با یکدیگر یکسان است. در این مقاله به بررسی جامع ساختمان کانوایر و معرفی سیستم‌های آن می‌پردازیم.

• معرفی دستگاه کانوایر و کاربرد آن
• انواع نوار نقاله
  • نوار نقاله ساده
  • نوار نقاله زنجیری
  • نوار نقاله ناودانی
  • نوار نقاله مغناطیسی
• ساختمان نوار نقاله
• سیستم‌های کانوایر چیست؟
  • سیستم هدایت
  • سیستم پاکسازی
  • سیستم متحرک انتقال نیرو
  • سیستم خروج و تخلیه بار
  • سیستم بارگذاری
• جمع بندی

معرفی دستگاه کانوایر و کاربرد آن

پیش از ورود به ساختمان نوار نقاله این دستگاه بهتر است به این پرسش که کانوایر چیست و کاربردهای آن کدامند، پاسخ دهیم. به همین دلیل در این قسمت در مورد معرفی این دستگاه توضیح مختصری ارائه می‌دهیم. کانوایرها تجهیزاتی جهت جابجایی مواد، وسایل و محصولات مختلف هستند که عملیات انتقال را با کمترین هزینه و بدون دخالت نیروی انسانی انجام می‌دهند. در حال حاضر این سیستم‌های انتقال در صنایع مختلف به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرند. مزایایی چون کاهش هزینه‌های کارگری، حمل و نقل سریع، کارامد و با امنیت بالا، کاهش صدمه به محصولات و کارگران از جمله مزایای کاربری این نوع دستگاه‌ها هستند.

در حال حاضر اتوماسیون صنعتی خطوط تولید، مونتاژ و بسته بندی محصولات در صنایع خرد و کلان مستلزم استفاده از این تجهیزات کارامد هستند. در صنایع مختلفی چون کشاورزی، معدن، صنایع غذایی، خودرو، فولادسازی، کامپیوتر و الکترونیک کانوایرها کاربرد فراوانی دارند.

انواع نوار نقاله

دسته بندی انواع نوار نقاله به اشکال مختلفی انجام می‌شود. در انواع مختلف این دستگاه‌ها، قابلیت انتقال بار به صورت افقی یا عمودی وجود دارد. آنچه در این مورد حائز اهمیت است، محاسبه توان مورد نیاز تسمه و ظرفیت حمل بار نوار نقاله است. برخی از پارامترهای مؤثر در این محاسبات در جدول 1 ذکر شده اند.

ساده ترین نوار نقاله‌ها از نوع دستی هستند که نیروی محرک آنها نیروی انسانی است. کانوایرهای گرانشی و برقی انواع دیگر این تجهیزات صنعتی به شمار می‌آیند. عملکرد نوع گرانشی، همانطور که از نام آن نیز پیداست، با نیروی گرانش و تأثیر از تغییر ارتفاع است. عملکرد کانوایرهای برقی بر اساس ویژگی‌های بارز آنها تعیین می‌شود. در ادامه به معرفی برخی از رایج ترین انواع کانوایرها می‌پردازیم:

·  نوار نقاله ساده

تسمه نقاله یا کانوایر ساده، ابتدایی ترین ساختمان نوار نقاله را داراست. این دستگاه شامل یک تسمه متحرک و تعدادی غلطک است. نیروی محرک دستگاه، حرکت موتور است که به موجب آن غلطک و در نتیجه تسمه به حرکت درمی‌آید. از این نوع سیستم انتقال در صنایع دارویی، غذایی، معدن و سیمان استفاده می‌شود. بر اساس نوع تسمه مورد استفاده در این نوع نوار نقاله‌ها، سه دسته کلی در این گروه تعریف می‌شوند:

• تسمه تخت
• تسمه مقعر
• تسمه زیپ شونده

ساختمان نوار نقاله تسمه تخت با ویژگی سطحی صاف و یکنواخت به همراه مقاومت و انعطاف پذیری زیاد شناخته می‌شود. مواد طبیعی و الیاف مصنوعی در ساخت این دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساختار کانوایر تسمه مقعر به صورت لبه‌های خمیده و مقعر تسمه مشاهده می‌شود. در تسمه زیب شونده نیز، ضمن حرکت تسمه، کانالی لوله ای شکل با اتصال لبه‌های آن ایجاد می‌شود.

·  نوار نقاله زنجیری

این نوع نوار نقاله در خطوط تولید صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. ساختار آن متشکل از تعدادی چرخ دنده و زنجیر است. با توجه به کارایی بالای این دستگاه‌ها جهت حمل و نقل مواد یا قطعات سنگین، کاربرد اصلی این نوع نوارهای نقاله در صنایع بزرگی چون معدن و خودروسازی تعریف می‌شود.

·  نوار نقاله ناودانی

کاربرد اصلی این نوع کانوایر در حمل و نقل مواد یا محصولات در بین طبقات مختلف است. ساختمان نوار نقاله ناودانی شبیه به ناودان و به صورت یک محیط بسته دایره ای شکل است. در برخی موارد جهت اشغال فضای کمتر در این دستگاه، طراحی آن به صورت مارپیچی انجام می‌شود. گردش این نوار نقاله حول یک محور ثابت، باعث جابجایی کالا و اجسام در طول مسیر می‌شود. اجزای مختلف این نوع کانوایر عبارت است از:

• سر
• ته
• سازه میانی
• پایه رولیک
• درام
• رولیک

·  نوار نقاله مغناطیسی

این نوع کانوایر در انتقال فولاد و آهن کاربرد دارد. طراحی ساختمان نوار نقاله مغناطیسی در دو نوع ثابت و متحرک انجام می‌گیرد. عملکرد این کانوایر ب دلیل خاصیت مگنتیک یا آهنربایی سطح بستر آن است که باعث جذب قطعات حاوی آهن می‌شود. از این کانوایر در خطوط انتقال مواد، بسته بندی و بازیافت و صنایع براده برداری و جداسازی استفاده می‌شود. طراحی و ساخت این نوع نوار نقاله در پلتفرم‌های مختلف زیر صورت می‌گیرد:

• نوار نقاله مغناطیسی افقی
• نوار نقاله مغناطیسی زد شکل
• نوار نقاله مغناطیسی عممودی

ساختمان نوار نقاله

ساختمان نوار نقاله جهت حمل بار در مسافت‌های کوتاه و بلند طراحی شده است. در ساده ترین شکل ممکن ساختار این دستگاه متشکل از یک جفت غلطک است که بین آنها یک تسمه نقاله طراحی شده است و به یکی از غلطتک‌ها نیرو اعمال می‌شود. در حالت کلی ساختمان این دستگاه شامل اجزای زیر است:

• تسمه یا بلت
• قاب یا فریم
• غلتک‌ یا رولر
• اتصالات
• گیربکس
• تسمه سفت کن
• موتور

بلت یا تسمه در نوار نقاله، به نوار اصلی دستگاه گفته می‌شود که  در نتیجه اصطکاک، بار یا محصولات قرار گرفته روی آن منتقل یا جابجا می‌شوند. در واقع، عملکرد تسمه بر جابجایی بار در یک مسیر پیش بینی شده تأثیرگذار است. فریم همان ساختار سازه دور نوار نقاله است که از سازه‌های جوشکاری شده یا اتصالات پیچ و مهره ای تشکیل می‌شود. تسمه بین این سازه قرار می‌گیرد. رولرها، قطعاتی استوانه ای شکل هستند که تسمه به دور آن به چرخش در می‌آید. تسمه، زنجیر و چرخ زنجیر از جمله اتصالات به کار رفته در ساختمان نوار نقاله هستند که در انتقال نیروی محرک از موتور به رولرها نقش دارند.

گیربکس کانوایر یکی از قسمت‌های مهم در این دستگاه است. این قطعه تنظیم کننده سرعت دستگاه معرفی می‌شود. عملکرد آن جهت تنظیم سرعت و گشتاور موتور به حد مورد نظر است. پس از تنظیم سرعت، انتقال آن به کانوایر با استفاده از اتصالات صورت می‌گیرد.  تسمه سفت کن جهت تنظیم میزان سفتی تسمه نقش دارد. عملکرد بهینه این قطعه باعث اصطکاک بهتر تسمه با رولرها می‌شود. موتور نیز به عنوان حیاتی ترین بخش نوار نقاله معرفی می‌گردد. این بخش محرک اصلی دستگاه به شمار می‌آید. به عبارتی، حرکت نوار نقاله با استفاده از این قطعه تأمین می‌شود.

سیستم‌های کانوایر چیست؟

کانوایرها به عنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات انتقال مواد در صنایع مجهز به سیستم‌های مختلفی هستند که هر یک از آنها به نحوی در عملکرد ایده آل دستگاه نقش مهمی دارند. مهم ترین سیستم‌های نوار نقاله را می‌توان به صورت زیر معرفی کرد:

·  سیستم هدایت

عملکرد این بخش از ساختمان نوار نقاله مربوط به اعمال کشش مطلوب در تسمه به منظور تنظیم مقدار اصطکاک است. پیچ‌های تنظیم، سیستم‌های کنترل اتوماتیک یا پنوماتیک می‌توانند کشش تسمه را در حد مورد نیاز برای اصطکاک حفظ کنند. شرایط بارگیری، تراز کردن رولیک‎ها و هدایت نوار نقاله در مرکز سازه و اجزای آن، اقدامات مطلوبی برای جلوگیری از انحراف یا تمایل به خروج نوار از مسیر مطلوب هستند. طراحی و ساخت دقیق یک کانوایر با ویژگی حرکت نوار در مسیر نزدیک به مطلوب شناخته می‌شود. در این حالت می‌توان از کارکرد بهینه نوار جهت هدایت نوار نقاله برای مدت کافی و بدون معیوب شدن اطمینان خاطر داشت.

· سیستم پاکسازی

یکی دیگر از سیستم‌ها در ساختمان نوار نقاله، سیستم پاکسازی است. این سیستم ضمن تمیز کردن نوار، غلطک‌ها و فریم دستگاه، نقش مهمی در کارکردی سازنده تر و مطمئن تر آن ایفا می‌کند. علاوه بر این، این سیستم هزینه‌های مربوط به تعمیر و نگهداری دستگاه را کاهش می‌دهد. سیستم پاکسازی با حذف مواد چسبان، باعث حرکت مواد در مسیری درست می‌شود و ضایعات آنها را به حداقل می‌رساند. افزایش طول عمر تجهیزات نیز از دیگر مزایای این سیستم است. مهم ترین دستگاه‌های تمیزکننده نوار نقاله عبارتند از:

• پاک کننده برس نوار
• سیستم‌های شست و شوی نوار
• لیسه‌های نوار ویژه مواد غذایی
• پاک کننده‌های آبی و با حرارت بالا
• سیستم متحرک انتقال نیرو
• سیستم خروج و تخلیه بار
• سیستم بارگذاری و باردهی

·  سیستم متحرک انتقال نیرو

این سیستم جهت تولید و انتقال نیرو از موتور به رولرهای محرک به منظور به چرخش درآوردن تسمه نقاله عمل می‌کند. اجزای مختلف این سیستم در ساختمان نوار نقاله شامل مجموعه ای از یاتاقان، بلبرینگ، هرزگرد، زنجیر و چرخ رنجیر، تسمه و پولی هستند.

·  سیستم خروج و تخلیه بار

عملکرد اصلی این سیستم در مسیر خروج مواد و هدایت آنها به خارج از دستگاه تعریف می‌شود. حضور این سیستم برای آماده سازی نوار نقاله جهت مرحله بعدی تولید و بسته بندی ضروری به شمار می‌آید. سیستم مذکور از بخش‌های مختلفی  تشکیل شده است:

• جداکننده‌ها 
• اسلایدرها
• ناودانی‌ها
• بیرون اندازها
• بسته بندی کننده
• سیستم اتومات گریپ بر

·  سیستم بارگذاری

عملکرد این سیستم جهت کنترل و تنظیم مکانیزم گذاشتن  یا تغذیه بار روی تسمه نوار نقاله است. باردهنده‌های خودکار، هل دهنده‌های بار، قیف‌ها و ناودان‌ها از جمله اجزای مهم جهت عملکرد این سیستم معرفی می‌شوند.

جمع بندی

در این مقاله به بررسی ساختمان نوار نقاله، اجزا و سیستم‌های مختلف آن پرداختیم. بدیهی است که آشنایی با ساختار و عملکرد کلی این دستگاه به عنوان یکی از پرکاربردترین سیتم‌های انتقال مواد برای فعالین در حوزه صنعت ضرورت دارد. با داشتن سطحی از دانش در این ارتباط می‌توان در زمینه نگهداری و تعمیر قطعات دستگاه به صورت مطمئن تری عمل کرد.

فعالین در حوزه صنعت می‌توانند جهت طراحی، ساخت و اجرای تجهیزات صنعتی خود از تجربه کارشناسان شرکت مهندسی رستاپاد  بهره مند شوند. طراحی و ساخت نوار نقاله به عنوان یکی از خدمات بیشمار این شرکت معرفی می‌شود.

سؤالات متداول

کانوایر چیست؟ تا چه حد درباره آن اطلاعات دارید؟ آیا با کاربردهای این دستگاه آشنا هستید؟ کانوایر یا نوار نقاله به عنوان جزئی از سیستم‌های انتقال و ذخیره کردن مواد در صنعت معرفی می‌شود. به عبارت دیگر، کانوایر برای انتقال محصولات یا بسته‌های مختلف در صنعت کاربرد دارد. با به کاربری کانوایر می‌توان مواد و محصولات را به صورت مکرر و پیوسته جابجا کرد. به عبارتی می‌توان آن را ساده ترین، ایمن ترین و کارامدترین شکل ممکن جهت جابجایی مواد یا محصولات معرفی کرد. ویژگی‌های ذکر شده باعث شده است تا بکارگیری این فناوری مدرن در عملیات تولیدی صنایع کوچک و بزرگ نقش مهمی ایفا ‌کند. در این مقاله قصد داریم به طور جامع درباره این سیستم انتقال، کاربرد و نحوه عملکرد آن توضیحاتی ارائه دهیم. اگر در یک مجموعه تولیدی و صنعتی  یا واحدهای انبارداری فعالیت دارید، مطالعه این مقاله می‌تواند برای شما مفید باشد.

• کانوایر چیست؟
• کاربرد کانوایر
• عملکرد نوار نقاله چگونه است؟
•  انواع کانوایر
  • کانوایر زمینی
  • کانوایر بالابر
  • کانوایر زنجیری
  • کانوایر هوایی
• سیستم‌های کانوایر چیست؟
  • کانوایر با بلت فولادی
  • کانوایر تغذیه کننده به دستگاه blare
  • کانوایر تلسکوپی
• جمع بندی

کانوایر چیست؟

برای افرادی که در یک مجموعه صنعتی یا تولیدی مشغول به فعالیت هستند، آگاهی از پاسخ این پرسش که کانوایر چیست و کاربردهای آن کدامند، ضرورت دارد. کانوایر یا نوار نقاله که معنای لغوی آن حمل کننده است، به عنوان یک سیستم انتقال معرفی می‌شود. استفاده از پیشرفت تکنولوژی در حوزه انتقال بر این محور بوده که انتقال بدون دخالت نیروی انسانی انجام شود. طراحی کانوایرها نیز با توجه به همین هدف صورت گرفته است.

با بکارگیری این تکنولوژی، سیستم حمل و انتقال مواد، محصولات یا بسته‌ها در صنایع مختلف با کم ترین انرژی و هزینه انجام می‌شود. بنابراین، می‌توان آن را یک سیستم مؤثر در این حوزه به شمار آورد. ذکر این نکته ضروری است که رعایت استانداردهای نوار نقاله یا کانوایر ( جدول 1) به عنوان یک فاکتور کلیدی جهت تحمل و حمل بار در سیستم‌های انتقال صنایع متنوع مطرح است. به این ترتیب می‌توان از کارایی بهینه دستگاه اطمینان خاطر داشت. در حال حاضر این فناوری مدرن کاربرد گسترده ای پیدا کرده است؛ به طوری که صنایع مختلف از کوچک گرفته تا صنایع بزرگ به استفاده از این تکنولوژی متکی هستند.

کاربرد کانوایر

حتماً با توجه به مطالب بالا پاسخ این پرسش که کانوایر چیست را دریافت کرده اید. در یک توضیح مختصر می‌توان کانوایر را به عنوان دستگاهی برای انتقال امن مواد از مکانی به مکان دیگر معرفی کرد. نصب این دستگاه‌ در هر جایی می‌تواند هزینه تمام شده پایینی را جهت انتقال مواد صرف کند. در کاربری این دستگاه نیروی انسانی دخیل نیست. کانوایر در مقایسه با لیفتراک و ماشین  انتقال و جابجایی امن تر مواد را فراهم می‌کند. ضمن آنکه، با استفاده از آن می‌توان مواد مختلف با ویژگی‌های متنوعی به لحاظ وزن، اندازه و شکل را جابجا کرد.

دانش نوین بکار گرفته شده در طراحی این دستگاه باعث شده است تا نوار نقاله یا کانوایر به عنوان یک فناوری به روز و مدرن و بخش کلیدی اتوماسیون در عملیات تولیدی این صنایع بزرگ مطرح شود. به عبارت دیگر، این سیستم به گونه ای است که می‌توان آن را بهترین راهکار برای استفاده در تمامی صنایع نیازمند به جابجایی مواد معرفی کرد. نوار نقاله به عنوان یکی از ماشین آلات مورد استفاده جهت تولید آهن اسفنجی به روش کوره تونلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• خطوط انتقال مواد فله ای
• خطوط انتقال مواد مصرفی و محصولات در انبارها
• سیستم‌های انتقال ماشین آلات چاپ و بسته بندی
• انتقال محصولات و مواد در خطوط تولید
• انتقال مواد اولیه به ماشین آلات مختلف
•  کاربرد نوار نقاله در صنایع غذایی، کشاورزی، معدن، خودرو و کامپیوتر

عملکرد نوار نقاله چگونه است؟

نحوه عمل کانوایر یا نوار نقاله را می‌توان با به حرکت درآمدن یک محور به وسیله یک الکتروموتور تعریف کرد. در یک سمت این دستگاه وسیله استوانه ای شکل درام به الکتروموتور متصل است و در سر دیگر آن این وسیله استوانه ای شکل آزاد است. هر دو درام با استفاده از یک تسمه به حالت حلقوی شکل به هم متصل هستند. وقتی درام متصل به الکتروموتور به چرخش در می‌آید، اصطکاک تسمه باعث به حرکت در آمدن درام آزاد می‌شود. به این ترتیب، هر جسم، بسته، محصول یا ماده ای که روی تسمه قرار گرفته باشد، به آسانی جابجا یا منتقل می‌شود.

 انواع کانوایر

در صنایع مختلف به انواع مختلفی از نوارهای نقاله در سیستم انتقال خود نیاز دارند. این نیاز با توجه عملیات تولیدی صورت گرفته در صنعت مورد نظر تعریف می‌شود. انواع کانوایر را می‌توان در چهار گروه کلی طبقه بندی کرد.

·  کانوایر زمینی

کانوایر زمینی یکی از انواع کانوایر است که برای انتقال ابزارآلات سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرد. خودرو و جعبه‌های صنعتی برخی از کاربردهای این نوع سیستم انتقال هستند. با توجه به اینکه این نوع کانوایر داخل زمین قرار می‌گیرد، به این عنوان نامگذاری شده است. تولید این سیستم انتقال در کشورهایی چون ترکیه، آلمان و چین صورت می‌گیرد. در داخل کشور ما نیز این دستگاه در برخی کارخانه‌ها تولید و به بازار عرضه می‌شوند.

·  کانوایر بالابر

این نوع نوار نقاله همانطور که از نام آن پیداست، برای انتقال و جابجایی مواد یا محصولات از از پایین به بالا یا بالعکس مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این نوع سیستم انتقال می‌توان مواد یا محصولاتی با ابعاد و وزن متفاوت را جابجا کرد. کاربرد نوار نقاله در صنعت معدن و فولاد با این نوع سیستم انتقال همخوانی بیشتری دارد. به بیانی دیگر، بیشترین کاربرد این نوع نوار نقاله در صنایع ذکر شده است.

· کانوایر زنجیری

این نوع نوار نقاله یا کانوایر شامل یک یا چند زنجیر است که بازوها به آن متصل شده اند. در پاسخ به این پرسش که کاربرد اصلی این کانوایر چیست، باید بیان کرد که با توجه به پیکربندی موازی زنجیرها در این نوع نوار نقاله، به طور معمول برای حمل پالت مورد استفاده قرار می‌گیرد. با چرخش متناوب زنجیرها، جابجایی بار یا محموله انجام می‌شود.

·  کانوایر هوایی

این نوع نوار نقاله مبتنی بر یک سیستم تک ریلی هوایی است. این سیستم از یک سری قرقره و یک رشته زنجیر تشکیل شده است. حال ممکن است این پرسش پیش آید که تفاوت عملکرد آن با انواع دیگر کانوایر چیست؟ پاسخ این است که در این نوع سیستم انتقال، بار یا محموله از قرقره آویزان می‌شود. با حرکت زنجیر حمل و جابجایی آن انجام می‌گردد. کانوایر هوایی برای انتقال در مسافت‌های زیاد، حمل و نقل داخلی واحدهای صنعتی، تغذیه خط مونتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد نوار نقاله در صنایع پتروشیمی با استفاده از این سیستم انتقال در عملیاتی چون رنگرزی، روغن زدایی و کوره پخت تعریف می‌شود.

سیستم‌های کانوایر چیست؟

سیستم‌های نوار نقاله یا کانوایر جهت انتقال مواد متنوع هستند. انتخاب دقیق هر یک از آنها با توجه به عوامل مختلفی صورت می‌گیرد. برخی از این عوامل عبارتند از:

• اندازه یا سایز مواد
• وزن و شکل مواد
• مکان و نقطه تخلیه
• سورتینگ و ذخیره سازی

بر این اساس سیستم‌های کانوایر را می‌توان در سه گروه کلی معرفی کرد:

·  کانوایر با بلت فولادی

کانوایر با بلت فولادی یکی از انواع سیستم‌های انتقال است که در حوزه پسماندهای جامد، بازیافت زباله و ضایعاتی چون قراضه کاربرد دارد. تسمه‌های به کار برده شده در این دستگاه از جنس فولاد هستند. به طور معمول این تسمه‌های فولادی از آلیاژ ST37 ساخته می‌شوند. عرض تسمه‌ها در محدوده 150-30 سانتی متر و طول آنها با توجه به نیاز کار تعریف می‌شود. به عبارت دیگر، با توجه به حجم بار و زمینه کاری، امکان سفارشی کردن قطعات بلت وجود دارد.

 از دیگر ویژگی‌های این سیستم این است که با توجه به سهولت مونتاژ و دمونتاژ بودن تسمه‌های آن، در صورت خراب شدن تعمیر آنها به سادگی امکان پذیر است. به دلیل اینکه این زنجیرها از پلیت‌ها، فلنج، بوش و پین‌های سخت کاری شده تشکیل  یافته اند، از سایش زود هنگام آنها جلوگیری می‌شود. علاوه بر این، ریزش مواد در حین انتقال نیز به دلیل قرارگیری منظم و پشت سر پلیت‌ها و همپوشانی دقیق آنها اتفاق نمی‌افتد.

·   کانوایر تغذیه کننده به دستگاه blare

کانوایر تغذیه کننده به دستگاه blare از دیگر سیستم‌های انتقال است که جهت استفاده در دستگاه baler طراحی می‌شود. ممکن است این سؤال برای شما پیش آید که کاربرد این سیستم کانوایر چیست؟ در پاسخ می‌توان بیان کرد که این دستگاه جهت انتقال مواد در مسیرهای شیبدار و متمایل و بالا بردن مواد یا بسته‌ها تا سطح بیلر کاربرد دارد. نکته مهم در ساختار این سیستم، طراحی یک خم بیرونی در انتهای دستگاه است که نقش مهمی در انتقال تمیز مواد تا بیلر ایفا می‌کند. ضمن آنکه، تسمه اسلت آهنی استفاده شده در این سیستم جهت حمل مواد مختلف با یک تسمه لاستیکی با تیغه‌های آهنی می‌تواند جایگزین ‌شود.

·  کانوایر تلسکوپی

کانوایر تلسکوپی نیز از دیگر انواع سیستم‌های انتقال است که در تمامی صنایع کاربرد گسترده ای دارد. این دستگاه کارکردی دوطرفه داراست. به این معنا که هم جهت بارگیری و هم تخلیه مواد و محصولات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این سیسستم می‌توان بارگیری و تخلیه محصولات را از انبار یا سوله به ماشین و بالعکس انجام داد.

مزیت کاربرد این نوع کانوایر چیست؟ استفاده از کانوایر تلسکوپی در صنایع مختلف نقش مهمی در کاهش هزینه‌های کارگری، افزایش سرعت بارگیری و تخلیه و کاهش صدمه به محصول ایفا می‌کند. حجم عملیات انتقال را با استفاده از این سیستم انتقال می‌توان به 6000-3600 محصول در ساعت افزایش داد. برخی محصولات قابل انتقال با این سیستم را می‌توان به صورت زیر تعربف کرد:

• فرش
• تشک
• کارتن و گونی 
• قوطی، سطل، بطری
• محصولاتی فله یا بسته بندی نشده چون گندم، جو، برنج،

جمع بندی

در این مقاله جهت پاسخ به این پرسش که کانوایر چیست، سیستم انتقال مذکور را از زوایای مختلفی چون کاربرد، انواع و سیستم‌های مختلف آن مورد بررسی قرار دادیم. با توجه به توضیحات ارائه شده می‌توان کانوایرها یا نوارهای نقاله را به عنوان یک بخش ضروری در حوزه‌های مختلف صنعتی تعریف کرد. اتوماسیون صنعتی جهت انتقال مواد در صنایع مختلف با استفاده از  این دستگاه‌ها به بهترین شکل اجرا می‌شود.

شرکت فن ­آوران رستاپاد در حوزه طراحی، تأمین، ساخت و اجرای تجهیزات صنایع مختلف فعالیت می‌کند. این مجموعه مفتخر است تا با تکیه بر دانش کارشناسان مجرب خود، طراحی و ساخت تجهیزات صنعتی مختلف را با توجه به نیاز کارفرمایان انجام دهد. برای سفارش سیستم‌های انتقال مواد از جمله نوار نقاله نام این مجموعه را به خاطر بسپارید. 

سوالات متداول

یکی از مهم‌ترین قطعات در نوار نقاله و یا سیستم کانوایر، رولیک می‌باشد. این قطعات در انواع دستگاه‌ها از نظر شکل، اندازه و رنگ متفاوت هستند. در واقع رولیک‌ها و هرزگردها قطعاتی هستند که به صورت استوانه‌ای طراحی شده و در سیستم نوار نقاله استفاده می‌شوند. در سیستم نوار نقاله دو نوع رولیک بالایی و رولیک پایینی وجود دارد. این رولیک‌ها از نظر عملکرد با یکدیگر متفاوت هستند. به همین دلیل در این مقاله قصد داریم به معرفی انواع رولیک‌های نوار نقاله بپردازیم.

فهرست مطالب

• معرفی و شناخت رولیک‌های نوار نقاله
• انواع هرزگرد در نوار نقاله
• انواع  تسمه نوار نقاله دورکار
  •   غلطک های برگشتی در رولیکهای اصلی نوار نقاله
• مقایسه غلطک‌ها در انواع رولیک‌های نوار نقاله
• هرزگرد ضربه گیر در رولیک‌های موجود در نوار نقاله
  • رول‌های ضربه‌ای 
• کاربرد هرزگردهای ضربه ای  در انواع رولیک موجود در نوار نقاله
• جمع بندی

معرفی و شناخت رولیک‌های نوار نقاله

یکی از مهم‌ترین مسائلی که برای انتقال بار باید به آن توجه کرد، ایجاد تکیه‌گاه مناسب با حفاظت‌های کافی برای تسمه می‌باشد. انواع غلطک‌ها در نوار نقاله که برای جابجایی مواد با حجم بیشتر در تسمه نوار نقاله استفاده می‌شوند، دارای رول‌هایی با قطرهای متفاوت هستند. این رول‌‌ها با استفاده از یاتاقان، مهر و موم ضد اصطکاک بر روی شفت‌های اصلی نصب شده‌اند. اما مقاومت اصطکاکی که در رول ایدلر وجود دارد، بر روی کشش تسمه و میزان اسب بخار تاثیرگذار است. 

انواع هرزگرد در نوار نقاله

اغلب قطر رول اصلی، نوع طراحی بلبرینگ‌ها و الزامات آب‌بندی اجزای اصلی مربوط به مقاومت اصطکاکی را تشکیل می‌دهند. عواملی که نام برده شد، در تعیین مزایای نسبی مربوط به یاتاقان‌های ضد اصطکاک نیز موثر خواهند بود. از مزایای مربوط به آب‌بندی می‌‌توان به محافظت از بلبرینگ‌ها در برابر کثیفی و رطوبت و حفظ روان کننده‌ها نیز اشاره کرد. به همین دلیل طراحان برای ساخت هر نوار نقاله از چینش خاصی برای یاتاقان و مهر و موم استفاده معمولا دو نوع هرزگرد برای تسمه‌ی نوار نقاله معرفی می‌شود:

• هرزگرد حامل که می‌تواند جریان‌های بارگذاری شده در تسمه نقاله را پشتیبانی کند.
• هرزگردهای برگشتی که قادرند مسیر برگشت تسمه نقاله که خالی می‌باشد را پشتیبانی نماید.

انواع تسمه نوار نقاله دورکار

نوع اول دارای سه رول اصلی بوده که دو رول آن بیرونی و به سمت بالا متمایل است و دو رول دیگر به صورت افقی و مرکزی فعالیت می‌کنند. اما نوع دیگر پیکربندی برای کمربندهای تخت بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع غلطک بیکار از یک رول افقی منفرد تشکیل شده است. این رول افقی اغلبی بین براکت‌ها قرار گرفته و مستقیما به قاب نوار نقاله متصل می‌گردد. 

غلطک های برگشتی در رولیک‌های اصلی نوار نقاله

چرخ‌های برگشتی، نوعی از رول‌های افقی هستند که بین براکت‌‌هایی که به قسمت زیرین سازه تکیه گاه وصل شده‌اند قرار می‌گیرند. این براکت‌ها در تیکه‌گاه مسئول نگه‌داری از درایوهای حمل بار نیز هستند. البته برای مقاومت بیشتر و بالاتر بردن میزان تحمل غلطک‌های برگشتی در سازه از وی دو رول نیز استفاده می‌کنند. 

تسمه‌های نازکی که برای حمل از آنها استفاده می‌شود، به دلیل پر شدن مقطع اصلی دچار افزایش خواهند شد. به همین دلیل این تسمه‌ها  در فرورفتگی می‌توانند تناژهای بیشتری نسبت به تسمه‌هایی با عرض و سرعت ثابت حمل کنند. در برخی از موارد از هرزگردهای حمل قلاب به عنوان تروگر یا حامل نیز یاد می‌شود. این نوع هرزگرد از پرکاربردترین نوع غلطک‌های بیکار در نوار نقاله به حساب می‌آیند. رول‌ها از طریق نوعی لوله فولادی به دیسک انتهایی محفظه‌ی یاتاقان جوش داده شده و جزء انتهایی لوله اصلی را تشکیل می‌دهند. انواع رولیک‌های نوار نقاله استفاده می‌شوند، از نوعی پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا ساخته شده‌اند. این رول‌ها در مواردی که رول‌های بیکار فولادی به دلیل سایش، تجمع مواد و یا خوردگی باعث کوتاه شدن عمر رول‌های اصلی می‌شوند، استفاده بیشتری دارد. 

مقایسه غلطک‌ها در انواع رولیک‌های نوار نقاله

اما اگر بخواهیم عمر کدام یک از رولهای مورد استفاده در غلطکهای بیکار بیشتر است، می توانیم به غلطک‌ها با فرورفتگی 20 درجه اشاره کنیم. این نوع غلطک دارای عمر بیشتری نسبت به غلطک های 35 درجه و یا 45 درجه دارد. اما با پیشرفت فناوری، نوع طراحی تسمه نقاله نیز پیشرفت‌هایی نظیر افزایش انعطاف پذیری و افزایش عرضی داشته است. این پیشرفت در غلطک‌های 35 درجه، باعث شده این نوع غلطک به پرفروش ترین و کاربردی‌ترین در سازه‌ها تبدیل شود. 

هرزگرد هایی با فرورفتگی اغلب در قسمت مرکزی رول و یا افست قرار می‌گیرند. این هرزگردها با استفاده از سه رول با طول مساوی که در یک خط ممتد حرکت می‌کنند بر روی رول مرکزی قرار می‌گیرند. این رول‌ها در مقایسه با انواع رولیک‌های نوار نقاله ، کاربرد بیشتری برای حمل سراسری و کلی بارها و ظرفیت حمل بار نوار نقاله دارند. 

همانطور که مشاهده می کنید غلطک های موجود در یک رول مرکزی با استفاده از بال و رولهای جانبی مهار شده است. این نوع از رولیک با وجود صفحه‌های موازی و تسمه‌های نازک در صنعت غلات  و در معدنکاری‌های زیرزمینی با ارتفاع کم  کاربرد فراوانی دارد. در رولهای مرکزی نوار نقاله از رولهای جانبی کوتاه با شیب 20 درجه برای همگام سازی و مرتب کردن استفاده می‌شود. اما از رولهای جانبی 35 درجه و یا 45 درجه  زمانی استفاده می‌شود که رول اصلی دارای طول نامساوی بوده باشد.

هرزگرد ضربه گیر در رولیک‌های موجود در نوار نقاله

هرزگردهای ضربه گیر به غلطک های بالشتکی نیز معروف هستند. این نوع غلطک معمولا در نقاط بارگیری که در آن ضربه ناشی از اندازه مواد، چگالی مواد و ارتفاع سقوط آزاد به بار موجود آسیب می‌رساند استفاده می‌شود. اغلب هرزگردها به وسیله‌ی لاستیک‌های بادی، لاستیک‌های نیمه بادی، روکش‌های لاستیکی سنگین ولکانیزه به رول‌های فولادی و دیسک‌های منفرد که بر روی لوله فولادی قرار دارند، متصل می‌شوند. 

جالب است بدانید که هر دیسک از نوعی ماده ارتجاعی مانند لاستیک طبیعی و نرم به صورت ساده و شیاردار ساخته می‌شود. این دیسک ها می‌توانند از ضربات وارده به بار اصلی نیز جلوگیری نمایند. از آن جایی که دیسک ها به صورت پیوسته بر روی رول اصلی بسته می‌شوند، می‌توانند به صورت پنوماتیک و یا نیمه پنوماتیک از کمربند اصلی پشتیبانی کنند. از فواید دیسک‌های ارتجاعی به کاهش میزان انرژِی حاصل از بارهای ضربه ای، برای جلوگیری از آسیب رسیدن به کمربند نیز اشاره کرد. معمولا دیسک ها برای کاهش میزان ضربات در دستگاه به سرعت از بین میروند. اما هرزگرد هایی که شامل فرورفتگی با سه رول دارای طول یکسان هستند از برتری بیشتری نسبت هرزگرد های معمولی در طراحی CEMA برخوردار هستند.

رول‌های ضربه‌ای 

این رول معمولا در زمان بارگذاری دارای همان رول برگشتی برای طراحی CEMA می‌باشد. اغلب رول‌های ضربه‌ای را می‌توان در انواع تسمه تخت  که در شفت زنده حضور دارد، مشاهده نمود. این شفت ها که درون بلبرینگ‌های سبک قرار گرفته‌اند، توسط بلوک‌های بالشی پشتیبانی می‌شود. از این رول برای فیدرهای تسمه‌ای سنگین استفاده بیشتری می‌شود. رول‌های ضربه‌ای نسبت به سایر رول‌ها از رتبه بار بالاتری برخوردار هستند، به همین دلیل از پوشش استاندارد خارج شده و تحت نظارت برنامه‌های CEMA قرار گرفته است. 

در برخی موارد ضربه گیر غلطکی برای نرم شدن حرکت و کاهش آسیب احتمالی  به تسمه در زیر آن قرار داده می‌شود. با این حال نیروی ایجاد شده باعث بوجود آمدن نوعی برآمدگی در زیر تسمه می‌شود. در این حالت ضربه ای که به تسمه وارد می‌شود، باعث آسیب رسیدن به تسمه می‌شود. البته میزان بزرگی ضربه و اتلاف آن در رتبه بندی بار CEMA قرار نمی‌گیرد. 

کاربرد هرزگردهای ضربه‌‌ای در انواع رولیک موجود در نوار نقاله

هرزگردهای ضربه‌ای با پایه‌های قابل جابجایی، قاب‌های تقویت شده و ویژگی‌های کیفی دیگر برای سیستم‌های آب بندی  در تسمه‌های متفاوت که توسط CEMA طراحی شده است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته استفاده از هرزگردهای ضربه‌ای به عنوان غلطک ثابت اصلا توصیه نمی‌شود. با توجه به اینکه هرزگردهای ضربه‌ای جزئی از غلطک‌ها به حساب نمی‌آیند، اما برخی موارد آن‌ها را منحصر به فرد می‌کند.

جمع بندی

این مقاله به شما کمک می‌کند تا بتوانید بهترین نوار نقاله را برای جابجایی مواد در کارخانه انتخاب کنید. همچنین شما می‌توانید با انواع رولیک‌هایی که در نوار نقاله ها مورد استفاده قرار می‌گیرند نیز آشنایی پیدا کرده و با اطلاعات بیشتری نسبت به خرید اینگونه قطعات اقدام کنید. اگر دوست دارید دانش خود را در این عرصه افزایش دهید، می‌توانید سایر مقالات دانشنامه رستاپاد را مطالعه کنید.

همانطور که می‌دانید از نوار نقاله برای حمل  و جابجایی مواد مختلف و قطعات استفاده می‌شود. به همین دلیل جزء دستگاه‌های بسیار مهم در صنعت بشمار می‌رود.  جالب است بدانید نوار نقاله می‌تواند از میزان خطاهای انسانی در حین کاسته و دقت کار را نیز افزایش دهد. این دستگاه معمولا با استفاده از دو صفحه فلزی و پلاستیکی ساخته می شود.

در این مقاله قصد داریم شما را با عملکرد نوار نقاله و تاثیر دانه‌ بندی در عرض نوار نقاله بیشتر آشنا کنیم. پس تا انتهای مقاله همراه ما باشید تا با نحوه تعیین سرعت نوارنقاله و کاربرد آن در صنایع مختلف آشنا شوید.

فهرست مطالب

• تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله
• عرض کمربند مناسب برای دانه بندی در نوار نقاله
• سرعت تسمه و عرض مناسب برای دانه بندی در نوار نقاله 
• ارتباط سرعت تسمه با عرض مناسب برای نوار نقاله
  • چه زمانی سرعت بالای تسمه در تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله مناسب خواهد بود؟
• کاربرد نوار نقاله با سرعت کم در نیروگاه‌های زغال سنگ
• مزایا و معایب افزایش سرعت تسمه در نوار نقاله
• جمع بندی

تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله

اگر بخواهیم تاثیر دانه‌ بندی در عرض نوار نقاله را بیشتر توضیح دهیم، می‌توانیم اینگونه بیان کنیم که برای سرعتی معین عرض تسمه و ظرفیت نوار نقاله به صورت موازی با هم افزایش پیدا می‌کنند. اما در برخی موارد پهن بودن یا باریک بودن سطح نوار نقاله با استفاده از موادی که بر روی آن قرار می‌گیرد تعیین می‌شود. پهنای تسمه را باید به گونه‌ای تعیین کرد که با قرار گرفتن موادی با حجم زیاد و یا حجم کم مشکلی ایجاد نشود. در صورتی که این اندازه‌گیری  با دقت صورت نگرفته باشد، هنگام جابه جایی با مشکل ریزش مواد از لبه‌ی تسمه روبرو خواهید شد.

همچنین ابعادی که برای ساخت لوله‌های بارگیری نیز در نظر گرفته می‌شود، مهم خواهد بود. زیرا لوله‌ها باید توانایی عبور دادن موادی با حجم زیاد را از خود داشته باشند. طراحان باید در زمان طراحی نوار نقاله با توجه به استانداردهای طراحی نوارنقاله ، این لوله‌ها به نشست گردوغبار ناشی از ناهماهنگی، بارگیری بیش از اندازه و سرعت بیش از حد در زمان ریزش مواد بر روی تسمه نیز توجه داشته باشند.

عرض کمربند مناسب برای دانه بندی در نوار نقاله

در بیشتر موارد از پارامترهایی مانند اینچ برای اندازه گیری عرض نوار نقاله استفاده میشود. اما اندازه هایی که توسط متخصصین در ایالت متحده تعیین شده است به ترتیب زیر می باشد: 

• 18
• 24
• 30
• 36
• 42
• 48
• 54
• 60
• 72
• 84
• 48

اما پیکربندی‌هایی ک بیشتر از 108 و 120 اینچ باشد، باید با استفاده از جدول‌های مشخص شده در این فصل و یا سایر فصل‌ها طراحی گردد. اما باید به این نکته توجه داشت که برای سرعتی معین و مشخص، ظرفیت نوار نقاله و عرض تسمه باید متناسب با یکدیگر افزایش پیدا کنند. به همین دلیل تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله در نوع طراحی تسمه باید در نظر گرفته شود. در برخی موارد ممکن است پهنا و اندازه‌ی تسمه اصلی با توجه به اندازه مواد با حجم کم در نظر گرفته شود. هرگونه خطا در اندازه گیری صحیح  نوار تسمه می‌تواند باعث بروز مشکلاتی مانند ریزش مواد از سطح نوار نقاله شود.

از جمله مواردی که در زمان طراحی نوار نقاله باید به آن توجه کرد، متناسب بودن ابعاد ناودان‌های بارگیری و فاصله‌ی بین تخته‌های رکابی می‌باشد. زیرا این قسمت از نوار نقاله باید به گونه‌ای باشد تا مواد در زمان عبور در آن گیر نکنند.

سرعت تسمه و عرض مناسب برای دانه بندی در نوار نقاله 

برای معین شدن تاثیر دانه‌ بندی در عرض نوار نقاله ، باید معیارهای متعددی را در نظر گرفت. یکی از این معیارها سرعت تسمه میباشد. باید به این نکته توجه کرد که سرعت مناسب برای تسمه نقاله با توجه به ویژگی های مواد روان بر روی نوار نقاله تعیین می شود. البته عواملی مانند عرض تسمه، ظرفیت مورد نظر، کشش تسمه، تجهیزات بارگیری و تخلیه بار نیز در سرعت تسمه دخیل هستند. برای هر نوع طراحی باید به مسائل فنی، شرایط عملیاتی، هزینه سرمایه و در نهایت شرایط نگه‌داری توجه داشت.

ارتباط سرعت تسمه با عرض مناسب برای نوار نقاله

سرعتی که برای تسمه در نظر گرفته می‌شود، ارتباط مستقیمی با میزان کشش در خود نوار اصلی تسمه دارد. به همین دلیل هر چقدر سرعت در در تسمه افزایش پیدا کند، میزان کشش در نوار نقاله کاهش می‌یابد. و این میزان کشش در نوار نقاله باعث کم شدن عرض مناسب برای نوار نقاله نیز خواهد شد. تمام این موارد می‌تواند در میزان هزینه ای که برای طراحی نوار نقاله در نظر گرفته می‌شود نیز تاثیر گذاشته و باعث کاهش آن شود. 

در سازه های امروزی اگر سرعت از 50 درصد حد مجاز خود افزایش پیدا کند، برای محاسبه اندازه ها از جدول های سرعت از پیش تعیین شده استفاده می کنند. 

چه زمانی سرعت بالای تسمه در تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله مناسب خواهد بود؟

اگر سرعت تسمه در نوار نقاله تا حدودی معین شده افزایش پیدا کند، قطعا در مواردی خاص تاثیر گذار خواهد بود. از جمله:

• زمانی که طول انتقال مواد بر ریو تسمه طولانی شود. ( بیشتر 5000 فوت)
• زمانی که نقاط بارگیری و نقاط تخلیه بار به خوبی طراحی شده‌اند و مواد با همان سرعت تسمه و با جهت مناسب بر روی تسمه حرکت می‌کنند.
• مواد دارای اندازه های کوچکتر هستند.
• زمانی که تسمه دارای کشش مناسبی برای سطوحی که دارای افتادگی بیش از اندازه هستند‌، می‌باشد.

کاربرد نوار نقاله با سرعت کم در نیروگاه‌های زغال سنگ

نوار نقاله‌هایی که با سرعت پایین طراحی شده‌اند، اغلب در کارخانه‌های زغال سنگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این کارخانه‌ها تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله بر روی سرعت تسمه نیز موثر خواهد بود. اغلب تسمه‌های مورد استفاده در کارخانه زغال سنگ دارای پهنای کمتری نسبت به سایر دستگاه‌ها هستند.

به همین دلیل این دستگاه‌ها برای جابه جابه جایی زغال سنگ در کارخانه های تولید برق نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع نوار نقاله به دلیل سرعت بسیار کم می تواند گزینه ی مناسبی برای جابجایی مواد فله با سرعت تخریب  و نشست  بالا باشد. قانونی که در طراحی نوار نقاله‌های زغال سنگ باید در نظر گرفته شود، متناسب نبودن اندازه نوار با حج بار اصلی است. این موضوع باعث می‌شود تا نوار نقاله بتواند بارهای موجی و بارهای ناشی از نشت مواد را نیز در خود جای داده و بدون آسیب جابجا نماید. 

مزایا و معایب افزایش سرعت تسمه در نوار نقاله

1. افزایش سرعت در تسمه و نوار نقاله باعث ساییدگی و کشش بیش از اندازه‌ی کمربند می‌شود.
2. اگر نوار نقاله با سرعت بیش از اندازه حرکت کند، قطعا موادی که بر روی آن قرار می‌گیرند دچار تخریب و فرسودگی خواهند شد.
3. زمانی که تسمه با سرعتی غیر از سرعت مجاز خود حرکت کند، باد نیز انرژِ مضاعف ایجاد خواهد کرد. که انرژِی باعث تلفات و تخریب هایی نیز می‌شود.
4. ایجاد برآمدگی ناشی از ضربه‌های وارد در زمان حمل بار
5. زمانی که نوار نقاله با سرعت پایین‌تری نسبت به قبل حرکت کند، امکان تعمیر و انتقال در زمان حمل بار نیز وجود دارد.
6. در سرعت بسیار بالا و یا سرعت خیلی پایین در زمان حمل بار توسط نوار نقاله، امکان کاهش عمر مفید قطعات اصلی  دستگاه وجود خواهد داشت.

اما نکات دیگری نیز وجود دارد که طراح در زمان ساخت دستگاه نوار نقاله باید به آن توجه کند. رعایت این موارد باعث میشود که نوار نقاله در زمان حمل بار از سرعت مجاز خود عبور نکند.

• اعمال تلرانس ابعادی بلا استفاده
• بالا رفتن تحمل دستگاه در زمان نصب
• رعایت ارتعاشات عرض کمربند
• برآورد سطح نویز در زمان بارگیری

جمع بندی

با توجه به نوع عملکرد دستگاه نوار نقاله، باید به عنوان طراح اصلی به تمام موارد و نکات گفته شده در زمان طراحی نوار نقاله توجه ویژهای داشت. زیرا عدم رعایت هر یک از موارد بالا می تواند تاثیر نامطلوبی در تاثیر دانه بندی در عرض نوار نقاله داشته باشد. از این رو توصیه می‌شود هنگام بررسی عملیات های اجرایی در بالاترین سرعت تسمه از یکی از مهندسی عضو CEMA به عنوان مشاور همکار استفاده کنید.

نقاله‌ها و سیستم‌های جابجایی مداوم مواد، بخش کلیدی اتوماسیونی هستند که پایه و اساس هر عملیات تولیدی در مقیاس بزرگ هستند. با داشتن چنین وسایلی برای تحمل و حمل بار به صورت پیوسته، استانداردسازی باید به درستی انجام شود. چراکه باعث می‌شوند که از کارایی درست و همچنین همکاری بین محصولات و تولیدکنندگان مختلف اطمینان داشته باشیم. انجمن سازندگان تجهیزات نوار نقاله (CEMA) استانداردهای زیادی را در‌این حوزه منتشر کرده‌اند. علاوه بر‌این،  انجمن آمریکایی مهندسین مکانیک (ASME) و سازمان بین المللی استاندارد (ISO) در تعیین استانداردهای طراحی نوارنقاله به آنها ملحق شده‌اند.

این استاندارها برای طراحی نوار نقاله جهت جابجایی مداوم مواد مختلف، در محیط‌های مختلف، با تغییرات تخصصی اضافی برای صنایع خاص و کاربردهای مختلف تعیین شده‌اند.

در‌این مقاله به بررسی استانداردهای انواع نوار نقاله و ‌سازمان‌هایی که‌این استاندارها را منتشر می‌کنند پرداخته‌ایم.

فهرست

• سازمان‌های منتشرکننده استاندارهای طراحی نوار نقاله
  • برخی استاندارهای منتشر شده از سوی سازمان های استاندارد نوار نقاله
• معرفی استانداردهای طراحی نوار نقاله در صنایع مختلف
  • استانداردهای‌ایمنی نوار نقاله
  • استانداردهای تسمه نقاله
  • استانداردهای طراحی نوارنقاله مواد غذایی
  • استانداردهای طراحی نوارنقاله غلتکی
  • استانداردهای نوار نقاله پیچ
  • استانداردهای زنجیر نقاله
  • استانداردهای طراحی نوارنقاله سبک
  • استانداردهای تسمه نقاله نساجی
  • استانداردهای طراحی نوارنقاله استیل کورد
  • استانداردهای نوار نقاله ارتعاشی
  • سایر استانداردهای طراحی نوارنقاله
• جمع بندی

سازمان‌های منتشرکننده استاندارهای طراحی نوار نقاله

جدول زیر سازمان‌هایی که کدها، استانداردها و توصیه‌های مؤثر مربوط به مسائل مربوط به طراحی سیستم‌های پشتیبانی تسمه نقاله را منتشر می‌کنند را لیست کرده است.

برخی استاندارهای منتشر شده از سوی سازمان های استاندارد نوار نقاله

در جدول زیر نمونه‌هایی از کدها و استانداردهای منتشر شده توسط‌این سازمان‌ها آمده است. مدیران پروژه، مهندسان و طراحان باید تعیین کنند که کدام اسناد برای هر پروژه باید استفاده شود. در بسیاری از موارد، کدها و استانداردهای دولتی و محلی ممکن است نیز اعمال شود.

معرفی استانداردهای طراحی نوار نقاله در صنایع مختلف

استانداردهای‌ایمنی نوار نقاله

این استانداردهای طراحی نوارنقاله به طور خاص بر‌ایمنی در طراحی، آزمایش و استفاده تمرکز دارند. به عبارت دیگر،‌ این کار را با تمرکز بیشتری بر روی‌ ایمنی نسبت به سایر استاندارها انجام می‌دهند؛ زیرا عملکرد مناسب، عملکردی است که‌ ایمن باشد.

علاوه براین، توجه ویژه‌ای به‌ایمنی آتش نشانی کرده‌اند که با شبیه‌سازی آتش سوزی مواردی چون آزمایش اشتعال پذیری و تست‌های مقاومت در برابر آتش را در نظر گرفته‌اند.

در زیر برخی از استاندارهای مربوط به‌ ایمنی آمده است.

• ASME B20.1-2021: استاندارد‌ ایمنی برای نوار نقاله‌ها و تجهیزات مرتبط
• BS EN ISO 20238:2019: تسمه‌های نقاله. تست اصطکاک درام (استاندارد بریتانیا)
• BS EN 12882:2015: تسمه نقاله برای مصارف عمومی. الزامات‌ایمنی الکتریکی و اشتعال پذیری (استاندارد بریتانیا)
• ISO 340:2013: تسمه نقاله – مشخصات اشتعال پذیری مقیاس آزمایشگاهی – الزامات و روش آزمایش
• ISO 7149:1982: تجهیزات جابجایی مداوم – کد‌ایمنی – قوانین ویژه

استانداردهای تسمه نقاله

استانداردهای تسمه نقاله به شناخته شده‌ترین نوع نوار نقاله می‌پردازد. با توجه به تنوع زیاد در طراحی، ساخت و ترکیب ساختاری تسمه‌های نقاله، استانداردهایی برای هدایت یکنواخت، کدهای‌ایمنی، نمونه‌برداری، عملکرد و ویژگی‌های ابعادی طراحی شده‌اند.

برخی از‌این استانداردها عبارتند از :

• ANSI/CEMA 402-2003 (R2015)
• ISO 5284:1986: تسمه نقاله – فهرست اصطلاحات معادل
• ISO 433:2017:تسمه نقاله – علامت گذاری
• CEMA 502-2015:تسمه نقاله انبوه مواد با فرورفتگی و برگرداندن شمشیرها – انتخاب و ابعاد با تبدیل متریک
• استانداردهای نصب نوار نقاله برای تسمه نقاله‌های حمل مواد فله – 2014
• ISO 10247:1990:تسمه نقاله – مشخصات روکش‌ها – طبقه بندی

استانداردهای طراحی نوارنقاله مواد غذایی

استانداردهای مربوط به نوار نقاله‌هایی که در مقیاس تجاری با مواد غذایی سروکار دارند به ماشین‌های لباسشویی و اجاق‌های نقاله، جوجه‌های گوشتی و توستر می‌پردازند. مشخصات استاندارد برای نوار نقاله ماشین‌های لباسشویی انواع مختلفی از جمله ماشین‌های با طرح‌های قفسه‌ای یا بدون قفسه و پیکربندی مخزن تک یا چندگانه را پوشش می‌دهد. برای اجاق‌های نوار نقاله، جوجه‌های گوشتی و توسترها، روش تست استاندارد برای ارزیابی مصرف انرژی و عملکرد پخت آنها ارائه شده است.

برخی از‌این استانداردهای طراحی نوارنقاله موادغذایی عبارتند از:

• ASTM F1203-16: مشخصات استاندارد برای ماشین‌های لباسشویی- قابلمه، تابه و ظروف، ضدعفونی کننده حرارت، نوع نوار نقاله چرخشی تجاری
• ASTM F1237-15: مشخصات استاندارد برای ماشین‌های ظرفشویی تجاری، مخزن چندگانه، نوع نوار نقاله بیضی شکل پیوسته، ضدعفونی کننده حرارت
• ASTM F858-18: مشخصات استاندارد برای ماشین‌های ظرفشویی تجاری ضدعفونی کننده آب گرم، تک مخزن، نوع قفسه نقاله
• ASTM F859-21: مشخصات استاندارد برای ماشین‌های ظرفشویی تجاری ضدعفونی کننده حرارت، مخزن چندگانه، نوع قفسه نقاله
• ASTM F860-07(2018)e1: مشخصات استاندارد برای ماشین‌های ظرفشویی تجاری ضدعفونی کننده آب گرم، مخزن چندگانه، نوع نوار نقاله بدون قفسه
• ASTM F1817-17: روش تست استاندارد برای عملکرد کوره‌های نقاله

استانداردهای طراحی نوارنقاله غلتکی

نوار نقاله‌های غلتکی نوع بسیار محبوبی از نوار نقاله با انواع مختلف پیکربندی هستند که هر کدام استانداردهای جداگانه‌ای دارند. در‌این استاندارها روش‌های مهندسی، ساخت و کاربرد توصیه شده و همچنین نامگذاری و استانداردهای ابعادی یکسانی لحاظ شده است.

استانداردهای CEMA برای نوار نقاله‌های غلتکی، نوار نقاله‌های غلتکی زنده، زنجیری و محور خطی و همچنین انواع غیر برقی مناسب هستند.

برخی از‌این استانداردهای طراحی نوارنقاله غلتکی عبارتند از :

• ANSI/CEMA 401-2003 (R2015) : نوار نقاله غلتکی – بدون برق
• ANSI/CEMA 403-2003 (R2015) : نوار نقاله‌های غلتکی زنده با تسمه رانده
• ANSI/CEMA 404-2003 (R2015): نوار نقاله‌های غلتکی زنده با زنجیره رانده
• ANSI/CEMA 406-2003 (R2015): نوار نقاله‌های غلتکی زنده با محور Lineshaft
• MIL-C-43528A NOT 1: نوار نقاله، غلتک، جاذبه، 1000 LB/FT

استانداردهای نوار نقاله پیچ

استانداردهای نوار نقاله پیچی شامل ابعادی توصیه شده برای نوار نقاله‌های پیچی، اجزای آنها و قطعات مرتبط هستند. علاوه بر‌این، قوانین طراحی برای قدرت محرک پیچ دوار، و همچنین کد‌ایمنی برای خطرات مربوطه را نیز شامل می‌شوند.‌این استاندارد توجه ویژه‌ای به نقاط برشی یا گیر‌انداختن بین قسمت‌های ثابت و متحرک نوار نقاله پیچ کرده است.

برخی از‌این استانداردهای طراحی نواد نقاله پیچ عبارتند از :

• ANSI/CEMA 350-2015 : نوار نقاله‌های پیچ برای مواد فله
• ANSI/CEMA 300-2015 : استانداردهای ابعادی نوار نقاله پیچ
• ISO 1050:1975: تجهیزات حمل و نقل مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – نوار نقاله پیچ
• ISO 7119:1981: تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – نوار نقاله‌های پیچی – قوانین طراحی برای قدرت درایو
• ISO/TR 9172:1987: تجهیزات حمل و نقل مکانیکی پیوسته – کد‌ایمنی برای نوار نقاله‌های پیچ – نمونه‌هایی از حفاظ برای نقاط تله گذاری و برش

استانداردهای زنجیر نقاله

استانداردهای زنجیر به طیف وسیعی از کاربردهای زنجیره‌ها در زمینه نوار نقاله می‌پردازند.‌این استانداردهای طراحی نوارنقاله علاوه بر مشخص کردن ویژگی‌های خود زنجیره‌ها، به دندانه‌های چرخ‌دنده، واحدهای اتصال و غیره نیز می‌پردازند و تصویر کاملی را ارائه می‌دهند.

برخی از‌این استانداردها عبارتند از :

• ISO 1977:2006 : زنجیر نقاله، ملحقات و چرخ دنده‌ها
• ASME B29.15M-1997 (R2021) : زنجیر نوار نقاله از نوع غلتکی فولادی، ملحقات و دندانه‌های زنجیری (B29.15M – 1997)
• ASME B29.17M-1998 (R2018): زنجیر نوار نقاله و دندانه‌های زنجیری نوع لولا
• ASME B29.27-2002 (R2021): زنجیر و ملحقات نقاله پین ​​توخالی تک گام و دو گام
• ISO 1082:1990: معدن – واحدهای رابط نوع غل برای نوار نقاله‌های زنجیره‌ای
• ISO 1275:2006: زنجیر غلتکی دقیق دو گام، ملحقات و چرخ زنجیرهای مرتبط برای انتقال و نقاله
• ISO 5612:1990: معدن – میله‌های خراش دهنده برای نوار نقاله‌های زنجیره‌ای
• ISO 5613:1984: معدن – مجموعه‌های چرخ زنجیر را برای نوار نقاله‌های زنجیره‌ای هدایت کنید
• ISO 610:1990: زنجیر فولادی با کشش بالا (پیوند گرد) برای نوار نقاله‌های زنجیره‌ای و گاوآهن‌های زغال سنگ

استانداردهای طراحی نوارنقاله سبک

استانداردهای تسمه نقاله سبک دقیقاً مشخص می‌کند که “تسمه نقاله سبک” دقیقاً چیست. این استاندارد، روش‌های آزمایشی جایگزینی را ارائه می‌دهند که قابل اجرا هستند و امکان تعیین ابعاد، استحکام کششی، مقاومت الکتریکی، ضرایب اصطکاک و سایر ویژگی‌های حیاتی برای یک تسمه نقاله نور قابل اعتماد و با عملکرد مناسب را فراهم می‌کنند.

برخی از‌ این استانداردهای طراحی نوار نقاله سبک عبارتند از :

• ISO 15147:2012 : تسمه نقاله سبکر – تلورانس در عرض و طول تسمه نقاله سبک بریده شده
• ISO 21178:2020: تسمه نقاله سبک – تعیین مقاومت‌های الکتریکی
• ISO 21179:2013: تسمه نقاله سبک – تعیین میدان الکترواستاتیک تولید شده توسط تسمه نقاله نور در حال اجرا
• ISO 21180:2013: تسمه نقاله سبک – تعیین حداکثر مقاومت کششی
• ISO 21181:2013: تسمه نقاله سبک – تعیین مدول الاستیک شل
• ISO 21182:2013: تسمه نقاله سبک – تعیین ضریب اصطکاک

استانداردهای تسمه نقاله نساجی

استانداردهای طراحی نوارنقاله نساجی به آزمایشات اضافی که تسمه نقاله با ترکیب نساجی متحمل می‌شوند، می‌پردازد. اشتعال پذیری، انتشار پارگی، استحکام کششی و آزمایش‌های ابعادی در آن گنجانده شده است. علاوه بر‌این، مشخصات تسمه‌های پوشش‌دار لاستیکی یا پلاستیکی ساخت و ساز نساجی ارائه شده است، که به معادن عمومی و زیرزمینی می‌پردازد.

برخی از‌این استانداردها عبارتند از :

• ISO 16851:2012: تسمه نقاله نساجی – تعیین طول خالص یک تسمه نقاله بی پایان
• ISO 283:2015: تسمه نقاله نساجی – استحکام کششی با ضخامت کامل، ازدیاد طول در هنگام شکست و ازدیاد طول در بار مرجع – روش تست
• ISO 14890:2013: تسمه نقاله – مشخصات تسمه نقاله با روکش لاستیکی یا پلاستیکی در تولیدات دستگاه‌های نساجی برای استفاده عمومی
• ISO 22721:2007: تسمه نقاله – مشخصات تسمه نقاله با پوشش لاستیکی یا پلاستیکی ساخت و ساز نساجی برای استخراج زیرزمینی
• ISO 251:2012: تسمه نقاله با لاشه پارچه – عرض و طول
• ISO 340:2013: تسمه نقاله – مشخصات اشتعال پذیری مقیاس آزمایشگاهی – الزامات و روش آزمایش

استانداردهای طراحی نوارنقاله استیل کورد

استانداردهای تسمه نقاله تقویت شده با استیل کورد به طور خاص به ملاحظاتی می‌پردازد که مختص آنهاست. تسمه‌های نقاله استیل کورد به دلیل طراحی بسیار بادوام، در محیط‌ها و برای محموله‌هایی استفاده می‌شوند که تقاضای آن‌ها به حدی است که استفاده از آن‌ها را تضمین کند. بنابراین روش‌های آزمایش کامل آن فراتر از آن چیزی است که سایر تسمه‌های نقاله در معرض آن هستند. در آزمایشات به اتصال اجزای فولادی به بقیه تسمه نقاله توجه شده است.

برخی از‌این استانداردهای طراحی نوارنقاله استیل کورد عبارتند از :

• ISO 15236-1:2016: تسمه نقاله استیل کورد – قسمت 1: طراحی، ابعاد و الزامات مکانیکی برای تسمه نقاله برای استفاده عمومی
• ISO 15236-2:2017: تسمه نقاله استیل کورد – قسمت 2: انواع تسمه ترجیحی
• ISO 15236-3:2017: تسمه نقاله استیل کورد – قسمت 3: الزامات‌ایمنی ویژه برای تسمه‌ها برای استفاده در تاسیسات زیرزمینی
• ISO 15236-4:2004: تسمه نقاله استیل کورد – قسمت 4: اتصالات تسمه ولکانیزه
• ISO 7590:2018: تسمه نقاله استیل کورد – روش‌هایی برای تعیین ضخامت کل و ضخامت پوشش
• ISO 7622-1:2013: تسمه نقاله استیل کورد – تست کشش طولی – قسمت 1: ‌اندازه گیری ازدیاد طول

استانداردهای نوار نقاله ارتعاشی

استانداردهای نوار نقاله و فیدرهای ارتعاشی و نوسانی ویژگی‌های اساسی نوار نقاله‌ها را بر اساس شکل فرورفتگی آنها مشخص می‌کند. با توجه به ماهیت دینامیکی خاص خود، برای طیف گسترده‌ای از کاربردها، اغلب از جمله مرتب سازی، جهت دهی، و غربال کردن قطعات استفاده می‌شوند. ‌این استانداردها برای استفاده از نوار نقاله‌های ارتعاشی و نوسانی به عنوان تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل طراحی شده‌اند.

برخی از‌این استانداردها عبارتند از :

• ISO 1049:1975: تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – نوار نقاله و فیدرهای ارتعاشی با فرورفتگی مستطیلی یا ذوزنقه‌ای
• ISO 1807:1975: تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – نوار نقاله‌های نوسانی و فیدرهای تکان دهنده یا رفت و برگشتی با فرورفتگی مستطیلی یا ذوزنقه‌ای شکل
• ISO 1815:1975: تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – فیدرها و نوار نقاله‌های ارتعاشی با فرورفتگی لوله‌ای
• ISO 2139:1975: تجهیزات جابجایی مکانیکی پیوسته برای مواد فله شل – نوار نقاله‌های نوسانی و فیدرهای تکان‌دهنده یا رفت و برگشتی با فرورفتگی لوله‌ای

سایر استانداردهای طراحی نوارنقاله

نوار نقاله استاندارد از محبوب‌ترین و پرکاربردترین انواع نوار نقاله هستند. استانداردهایی برای استفاده از نوار نقاله در کاربردهای خاص مانند نمونه برداری کود از تسمه، خراش دادن مداوم کود، یا نمونه برداری از جریان‌های زباله در نوار نقاله وجود دارد. ‌این مجموعه استانداردهای نوار نقاله علاوه بر ‌ایجاد استانداردهایی برای طراحی، ساخت، ساخت، ویژگی‌های ابعادی و بهره برداری از طیف گسترده‌ای از نوار نقاله‌ها، طیف وسیعی از تلاش‌های صنعت نوار نقاله و استانداردسازی را به نمایش می‌گذارد.

برخی از ‌این استانداردهای طراحی نوار نقاله استاندارد عبارتند از :

• ANSI/CEMA 102-2012: شرایط و تعاریف نوار نقاله
• CEMA 705-2004: اصطلاحات عملکرد نوار نقاله
• ANSI B77.1-2017: طناب‌های مسافری – ترن هوایی، بالابرهای هوایی، بالابرهای سطحی، یدک کش‌ها و نوار نقاله‌ها – استاندارد‌ایمنی
• ISO/TR 16764:2003: بالابر، پله برقی و نوار نقاله مسافر – مقایسه استانداردهای جهانی در مورد تداخل الکترومغناطیسی/سازگاری الکترومغناطیسی
• ASTM D7204-15: تمرین استاندارد برای نمونه برداری از جریان‌های زباله در نوار نقاله
• ISO 3963:1977: کود – نمونه برداری از نوار نقاله با توقف تسمه
• MIL-C-23218C: نوار نقاله، عمودی، نوع سینی، ظرفیت سینی بسته 100 پوندی (استفاده از کشتی)

جمع بندی

رعایت استانداردهای طراحی نوارنقاله باعث می‌شوند که کارایی و عمر نوار نقاله در خط تولید شما افزایش یابد. در این مقاله از مجله رستاپاد به بررسی انواع استاندارهایی که در طراحی باید درنظرگرفته شوند پرداختیم.

اگر شما هم در حوزه فعالیتان با شما نوار نقاله‌ها سر و کار دارید، حتما به مجله رستاپاد سر بزنید و مقالات معتبری که در این باره منتشر می‌شوند را مطالعه کنید.

نوار نقاله می تواند بار را به صورت افقی و عمودی جابجا کنند. برای محاسبه توان مورد نیاز تسمه نقاله، باید در نظر بگیرید که بار تا چه حد باید به صورت خطی حرکت کند و اینکه یک موتور بالابر چقدر آن را بالا می‌برد. مواردی مانند نوع بار، زاویه تسمه و بسیاری دیگر در نحوه راه‌اندازی نوارنقاله تاثیرگذار باشد. در این مقاله به بررسی موارد موثر بر محاسبه بار نهایی نوار نقاله و ظرفیت حمل بار نوار نقاله می‌پردازیم. اما در ابتدا به معرفی انواع بار می‌پردازیم.

فهرست

• بارهای بی اثر یا مرده چیست؟
• بار زنده به چه معناست؟
• موارد موثر بر محاسبه ظرفیت حمل بار نوار نقاله
  1. لوله و سیستم لوله کشی
  2. محاسبه بارهای ریخته شده در ظرفیت حمل بار نوار نقاله
  3. بارهای زنده‌ی موجود در راهرو و نردبان‌ها
  4. بار ناودان دو شاخه
  5. بارهای ناشی از کشش کمربند
  6. بارهای انبساطی موثر در ظرفیت حمل بار نوار نقاله
  7. بارهای ناشی از برف و یخ
  8. بار ناشی از باد
  9. بارهای لرزه ای موثر بر ظرفیت بار نوار نقاله
  10. بارهای دینامیکی
  11. ترکیبات اصلی بارگذاری موثر بر ظرفیت حمل بار نوار نقاله
  12. آگاهی از نوع بار آینده در محاسبه ظرفیت حمل بار نوار نقاله
  13. درنظر گرفتن نوع  انبار
• جمع بندی

بارهای بی اثر یا مرده چیست؟

بارهای بی اثر یا مرده به معنی وزن خود عناصری است که سازه از آن‌ها تشکیل شده است. در سازه‌های پشتیبانی نوار نقاله بارهای که توسط اجزاء سازه همانند نرده ها، راهروها، تسمه‌ها، هرزگردها، لوله‌های برق، تاسیسات برق و سایر موارد نصب شده ایجاد می‌شوند، جزء بارهای بی اثر یا مرده محسوب می‌شوند.

با در نظر داشتن مقاومت بارهای بالابرنده، امکان کاهش تاثیر بارهای مرده در طراحی نیز وجود دارد. با ترکیب بارهای مرده و بارهای زنده‌ی پیش بینی شده، می‌توان میزان بارنهایی در سازه را تعیین کرد و ظرفیت حمل بار نوار نقاله را محاسبه نمود.

بار زنده به چه معناست؟

هنگامی که ماده‌ای بر روی تسمه‌ی اصلی منتقل می‌شود، در واقع همان بار زنده است. در جدول زیر وزن تقریبی همه‌ی مواد حجیم نشان داده شده‌ است. همچنین ظرفیت‌های مختلف تسمه‌های نقاله را می‌توانید در مقاله «عامل بین ظرفیت حمل، عرض تسمه و سرعت خطی نوارنقاله» مشاهده کنید. استاندارد  CEMA550 فهرستی کلی از خواص مواد حجیم است. توصیه می‌شود که طراحان طیف وسیعی از وزن واحد و پروفیل مواد زمان انتخاب سایز تسمه در نظر بگیرند و با در نظر گرفتن این موارد سازه پشتیبان را طراحی کنند.

به عنوان مثال، شما می‌توانید یک نوار نقاله عریض 36 اینچی با آیدلر 35 درجه را در نظر بگیرید که موادی حجیم با وزن تخمینی 50 پوند بر 3 فوت و دارای اضافه بار 10 درجه را روی تسمه حمل می‌کند. وزن تقربی این ماده 41.3 پوند است.

سپس وزن ماده را به 55 پوند بر 3 فوت و زاویه اضافه بار 15 درجه افزایش می‌دهیم. در این حالت وزن مواد موجود بر روی تسمه 49.7 پوند است. پس بارهای موجود بر روی تسمه تا 20 درصد افزایش پیدا می‌کند. این مقدار از میزان تحمل تسمه بسیار کمتر است. در چنین حالتی تنها با یک میله‌ مسدود کننده می‌توان تسمه را به طور موقت پر کرد. ساختار نوار نقاله باید به گونه‌ای طراحی شود که بتواند میزان بار تسمه را روی خود حمل کند. اما اگر از نظر ایمنی همه‌ی کنترل‌ها انجام نگیرد، بارگیری نهایی اتفاق نخواهد افتاد.

موارد موثر بر محاسبه ظرفیت حمل بار نوار نقاله

۱. لوله و سیستم لوله کشی

لوله‌ها و سیستم لوله کشی تاثیر زیادی در جمع‌آوری مقدار زیادی از مواد دارند. با در نظر گرفتن اضافه بار به میزان 150 Ibf/ft ، می‌توان لوله‌های افقی و مجراها را طراحی کرد.

۲. محاسبه بارهای ریخته شده در ظرفیت حمل بار نوار نقاله

هنگام استفاده از تسمه نقاله، امکان نشت مواد تا حدی وجود دارد. به همین دلیل مواد بر روی راهروها، اعضای سازه‌ای، مجراها و سایر قسمت‌های سیستم نوار نقاله انباشته می‌شوند. در روند طراحی باید تدابیری برای جلوگیری از این نشتی‌ها در نظر گرفته شود. به همین دلیل طراح اصلی سازه، باید وزن مواد اضافی که باعث نشت می‌شوند را نیز در نظر بگیرد. برای محاسبه‌ی بار نهایی یا ظرفیت حمل بار نوار نقاله باید از بدترین‌های استراحت سازه درنظر گرفته شود. در اکثریت مواردی که با حمل و نقل مواد خیس در ارتباط هستند، زاویه‌ی استراحتی حدود 90 درجه ایجاد می‌شود. به غیر از بارهای ریزش شده‌ای که قابل شناسایی هستند، 10 درصد وزن سازه نیز به بارهای پخش شده توسط گرد وغبار تعلق می‌گیرد.

در برخی موارد از ظروفی زیر نقاله با نام “Drip Pans”  استفاده می‌کنند تا  بارهای ریخته شده در زیر نقاله را جمع کند. این ظروف در مواردی مانند بزرگراه‌ها، راه‌آهن و سایر مناطقی که ریختن مواد از روی نقاله در آن جالب نیست، بیشتر کاربرد دارد. جمع شدن مواد در داخل این ظروف، اضافه باری برای سازه ایجاد خواهد کرد. بنابراین باید در محاسبه ظرفت حمل بار نوار نقاله باید دقت زیادی به خرج داد.

۳. بارهای زنده‌ی موجود در راهرو و نردبان‌ها

در اکثر سیستم‌های تسمه نقاله، راهروهایی برای دسترسی سیستم پشتیبانی به تعمیر و نگهداری از تسمه و تاسیسات اصلی نقاله تعبیه شده است. در طراحی این راهروها باید عرض و باری یکسان و متمرکز در نظر گرفته شود. سیستم ایمنی ساختمان و قسمت صنعتی باید الزامات لازم جهت استفاده از سازه کمربند، عرض تسمه  و نحوه‌ی بارگذاری را در نظر بگیرد. معمولا از سکوهایی با بارهای واقعی و کمتر از 2100Ibf/ft ، در صنعت بارگذاری بارهای زنده در راهروها استفاده می‌شود. این مسیرهای پیاده رو در راهروها معمولا در‌اندازه‌ای 60 پوند بر 2فوت (طبق جدول ASCE 7-2002) ، 50 پوند بر فوت و یا 50 پوند بر 8 فوت برای کل دهانه طراحی می‌شوند. همچنین در این راهروها مربعی به ‌اندازه‌ی 2*2 با بار نقطه‌ای 2000 پوند  برای سکوها، 500 پوند بار زنده برای نردبان و 100 پوند بر 2 فوت برا راه پله  نیز در نظر گرفته می‌شود.

۴. بار ناودان دو شاخه

مواد با استفاده از لوله از یک تسمه نقاله به تجهیزات و یا تسمه نقاله‌ی دیگر به وسیله ناودان، انتقال پیدا می‌کنند. خرابی‌های مکانیکی یا خواص متغیر مواد می‌تواند باعث دوشاخه شدن ناودان‌ها شود. طراح سازه تسمه نقاله باید بارهای بالقوه ناشی از ناودان‌های دوشاخه را تعیین کند و این بارها را در طراحی در نظر بگیرد. عدم توجه به این بارها می‌تواند آسیبی جدی به اجزاء ناودان‌ها و سازه آن وارد نماید. باید آشکارسازهای نادودان دوشاخه نصب شوند تا آسیب احتمالی ناشی از بارهای بیش از حدی که ناودان‌های دوشاخه ایجاد می‌کنند، کاهش یابد.

۵. بارهای ناشی از کشش کمربند

تسمه نقاله از یک حلقه‌ی پیوسته تشکیل شده از مواد الاستیک است. نیروهای موجود بر روی این تسمه باعث فراهم شدن نیروی محرکه تسمه در جهت قرقره‌ها می‌شود. به همین دلیل به این نیرو «کشش کمربند» نیز می‌گویند. اگر تسمه را در سازه‌ای به شکل تکیه‌گاه مانند خرپا قرار دهیم، می‌توانیم نیروهای کششی را نیز در فضای خرپا قرار داده و در نهایت فشرده سازی طولی را روی خرپا تجربه کنیم. اما به طور معمول این نیروها در تعداد زیادی از اجزای سازه پخش شده و یک مسیر سازه‌ای برای انتقال نیروی کششی تسمه به زمین ایجاد می‌کنند. میزان نیروهای کششی تسمه به میزان بار مواد روی تسمه و اسب بخار مورد نیز برای حرکت تسمه بستگی دارد. به همین دلیل اغلب سازه‌ها بر اساس حداکثر نیروهای کششی تسمه طراحی می‌شوند. این نیروها نیز از طریق محاسبه حداکثر اسب بخار موتور و تسمه ‌اندازه گیری می‌شوند.

۶. بارهای انبساطی موثر در ظرفیت حمل بار نوار نقاله

 برای  نگهداری تسمه نقاله بر روی سازه از نوعی سازه‌های فولادی و یا بتنی استفاده می‌شود. فولاد و بتن  سازه را با سرعت تقریبی ¾  اینچ در هر 100 فوت  و به‌اندازه‌ی 100 درجه فارنهایت منبسط و منقبض می‌کنند. اگر حرکت‌های حرارتی در سازه‌ها کنترل شود، می‌توان نیروهای طولی، چرخش و یا حرکت عناصر پشتیبانی به صورت عمودی در عناطر سازه ایجاد کرد. به همین دلیل از اتصالات انبساطی برای آرام شدن نیروهای سازه‌ای استفاده می‌شود. با این وجود باید تمام حرکات حرارتی در طراحی لحاظ گردد.

۷. بارهای ناشی از برف و یخ

با توجه به سرما و برودت هوا احتمال بوجود آمدن بار ناشی از تجمع برف و یخ بر روی پوشش‌ها، سازه‌ها و مسیرهای اصلی تسمه نقاله افزایش پیدا می‌کند. به همین دلیل در ساختمان‌سازی امکاناتی برای جلوگیری از تجمع برف و یخ بر روی سازه‌ها لحاظ می‌گردد.

۸. بار ناشی از باد

وزش باد بر روی سازه می‌تواند فشاری متناسب با مجذور سرعت باد به سازه وارد نماید. سرعت باد، همانند بسیاری از عوامل دیگر همانند مکان، شکل و استفاده از سازه درنظر گرفته می‌شود، در آیین نامه ساختمان محلی لحاظ شده است. موارد مربوط به سرعت باد از نشریه ASCE-7 گرفته شده است. در این نشریه روش‌هایی برای محاسبه نیروی باد در سازه‌های باز و نیمه باز مانند خرپاها و برج‌های پشتیبانی نقاله‌ها ذکر شده است. اما امروزه نیروهای ناشی از وزش باد و موازی با سازه پشتیبانی نوار نقاله در طراحی تاثیری ندارد. اما باید بدانید که فشارهای واردشده بر سازه و نیروهای مختلف سازه‌ای با فشارهای باد مماسی متفاوت است و نباید از آن گذشت.

۹. بارهای لرزه‌ای موثر بر ظرفیت بار نوار نقاله

تحقیقات  در مورد اثرات زلزله بر روی سازه‌ها باعث ایجاد تغییرات بسیاری در مقررات طراحی لرزه‌ای قوانین ساختمانی مدرن شده است. طراحان می‌توانند از بارهای لرزه‌ای ناشی از زلزله، موجود در مفاد آیین نامه ساختمانی  برای طراحی استفاده کنند. توجه داشته باشید که  جرم سازه تعیین کننده‌ی نیروهای لرزشی است، به همین دلیل باید از تسمه پر از مواد برای این کار استفاده کرد.  بارهای زلزله دارای جهات متفاوتی هستند. به همین دلیل بارهای طولی موازی ناشی از زلزله دارای قدرت بیشتری نسبت به بارهای طولی باد هستند. برای مقاوم سازی این بارها از پایه و یا اتصال برج مقاوم استفاده می‌شود.

۱۰. بارهای دینامیکی

اکثر سیستم‌های تسمه نقاله بر اساس مدل بار استاتیکی طراحی شده‌اند. با این حال، تسمه نقاله یک سیستم مکانیکی پویا است که پتانسیل این را دارد که در سازه نگهدارنده حرکات، شتاب و ارتعاشات به سازه نگهدارنده منتقل کند. تجهیزاتی مانند فیدر ارتعاشی و یا کلوخ شکن که باعث ایجاد بارهای دینامیکی مکرر می‌شوند، جزء مواردی هستند که توجه ویژه‌ای به آن‌ها شده‌ است. یک طراح سازه در این موارد باید بارهای دینامیکی و خواص تشدید سازه را نیز در طراحی درنظر بگیرد.

۱۱. ترکیبات اصلی بارگذاری موثر بر ظرفیت حمل بار نوار نقاله

طبق آیین نامه ساختمان سازی محلی، تعریف‌های متعددی برای انواع بار وجود دارد که باید در طراحی نهایی و محاسبه ظرفیت حمل بار نوار نقاله در نظر گرفته شود. یک طراح سازه تسمه نقاله‌ی ماهر باید توانایی استفاده از تمامی مفاد آیین نامه اجرایی در طراحی سازه‌ی صنعتی مانند سیستم تسمه نقاله را داشته باشد. افراد متخصص باید موارد اصلاح شده برای ترکیبات بارگذاری در قوانین ساختمانی مدرن را درنظر بگیرند. همچنین باید به نوع ترکیب بارگذاری در سطح سرویس و سطح قدرت توجه‌ ویژه داشت تا به درستی با یکدیگر ترکیب شوند.

۱۲. آگاهی از نوع بار آینده در محاسبه ظرفیت حمل بار نوار نقاله

از نوار نقاله‌ها و سایر سازه‌های صنعتی در محیط‌های سیال و متغیری استفاده می‌شود. نوع بار روی تسمه، می‌تواند در شیب تسمه، اسب بخار موتور و بسیاری از عوامل تاثیرگذار در طراحی اثر داشته باشد. از این رو طراح نمی‌تواند نحوه‌ی استفاده از نوار نقاله را در آینده پیش بینی کند. ولی باز هم با توجه به اهداف و مقاصد پیش بینی شده، طراح می‌تواند تغییراتی بر روی سیستم نقاله ایجاد کند. به عنوان مثال ممکن است طراح برای ایجاد اصلاحات ممکن در آینده، ظروف قطره‌ای و سایدینگ را به سیستم نقاله اضافه کند. قطعا این اضافات در میزان بارهای ایجاد شده در سیستم نوار نقاله بی‌اثر نخواهد بود، پس باید آن‌ها را در طرح اصلی در نظر گرفت.  اصلاح سیستم نوار نقاله برای مطابقت با چنین تغییراتی بسیار هزینه بر و دشوار خواهد بود. اما بهتر است که در زمان طراحی به توافقی برای تعیین نوع بار مرسوم در آینده رسید و براساس آن طراحی انجام داد. البته قیمت اولیه آن بیشتر تمام خواهد شد اما باعث می‌شود منافع بلند مدت بهتر تامین شود.

۱۳. درنظر گرفتن نوع  انبار

انبارهای بیرونی اغلب برای نگهداری از مواد زیاد مانند سنگ، زغال سنگ و یا موارد مقاوم در برابر آب وهوا ساخته می‌شوند. یک طراح باید به نیرو و گشتاورهای واژگون حاصل از این انبارها در سیستم انتقال نیرو توجه داشته باشند. این موضوع اغلب درباره مواردی مانند برج‌ها و خم‌های پشتیبانی نوار نقاله که تحت تاثیر مواد ساکن و روان هستند، صدق می‌کند. برای ارزیابی نهایی بارهای انبار و تکیه‌گاه‌های نقاله‌های مدفون شده می‌توان از کتابچه‌ی راهنمای خاک و یا NAVFAC نیز استفاده کرد.

جمع بندی

نوار نقاله برای حمل مواد فله یا بسته‌بندی شده استفاده می‌شود. این وسیله انتقال به دلیل کارکرد ایمن و هزینه بسیار کمی که دارد بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای مختلف و مواردی که حمل می‌کند باعث شده است که ساخت و اجرای آن متفاوت باشد. در طراحی نوار نقاله باید ظرفیت حمل بار نوار نقاله مورد توجه قرار بگیرد. برای آنکه بتون از ظرفیت نهایی بار نهای به درستی استفاده کرد باید عوال یادی را مدنظر نظر قرار داد از جمله این موارد می توان به بار ایجاد شده توسط باد، مواد نشتی اشاه کرد. در این مقاله به طور کامل له این عوامل پرداختیم.

شما می‌توانید برای مطالعه بیشتر در مورد نوار نقاله به وبلاگ سایت رستاپاد مراجعه کنید و مقالات به روز و معتبر در این حوزه را مطالعه کنید.