Материалы для изготовления конвейеров
Материалы для изготовления конвейеров, всех его узлов и деталей достаточно разнообразны. В зависимости от текущих потребностей, направленности производства, внешних условий эксплуатации, характеристик транспортируемого груза и прочих подобных показателей в конечном счете выбирается материал из которого производится изготовление того или другого элемента транспортера.
Выбираемые материалы для изготовления конвейера, всех его элементов и деталей, в первую очередь должен удовлетворять всем требованиям к прочности, долговечности, надёжности, а также должен обеспечивать минимальный вес конечного оборудования. Требования к минимальному весу также является достаточно важным, так как в результате влияет на стоимость всего оборудования в целом.
Основные требования для снижения веса оборудования в большинстве случаев решаются за счёт использования максимально передовых и малоотходных технологий. Именно требования к пониженному весу оборудования, в конечном счете, серьёзно снизила применение в современных конструкциях транспортерного оборудования стального и чугунного литья, и при этом расширила использование штамповки, ковки, периодического проката, а также тонкостенных и гнутых профилей всего ряда.
Подавляющее большинство конструкций транспортного оборудования изготавливается посредством электродуговой сварки с применением различных профилей. К элементам, собранным с помощью электросварки относятся в первую очередь опорные рамы, станина транспортеров. Барабаны также собираются из металлических элементов. Применение сварки при изготовлении различных узлов транспортного оборудования обладает рядом достоинств.
К основным достоинствам использования сварки относятся высокая технологичность, широкие возможности автоматизации, отсутствие в применяемом изделии отверстия для соединения отдельных деталей, в дальнейшем серьёзно ослабляющее общую конструкцию. Наряду с преимуществами использования материалов для конвейеров, изготовленных посредством электрической сварки, существует ряд недостатков.
К основным недостаткам узлов транспортёров, произведённых посредством сварки, относятся повышенная склонность к усталостному разрушению, особенно при проведении нагрузок противоположных по знаку в постоянном цикличном типе эксплуатации. Также сварные конструкции чувствительно относятся к низким температурам окружающей среды. Недостатком является и возможность проявления коробления в момент произведения сварочных работ, и как результат возникновение остаточных деформаций. Эти деформации, в конечном счете, могут серьёзно повлиять на общую эксплуатационные характеристики конвейерного оборудования.
Необходимо при конструировании транспортного оборудования учитывать все недостатки и достоинства использования сварки как типа сборки элементов конвейера. Большинство попыток применения пластических масс в качестве элементов конвейерного оборудования не привело к успеху и массовому распространению в силу пониженной механической прочности и хрупкости материала. Также пластические массы обладают недостаточно большой надежностью, и вместо пластических масс в конвейерном строении в большей степени применяются стали различных марок.
В дальнейшем рассмотрим более подробно, какие материалы стали и в каких случаях применяются во время конструирования и изготовления транспортерного оборудования. При осуществлении выбора требуемой марки стали и других материалов необходимо определить действующее усилие на них, а также учесть ответственность узла машины.
Необходимо выделить в отдельную группу конвейерного оборудования все резинотехнические изделия, входящие в состав транспортёра. К таким изделиям относятся в первую очередь конвейерные ленты, различные детали уплотнений, также многие упругие элементы вибрационных конвейеров, в том числе прокладки.
Конвейерное оборудование, предназначенное для эксплуатации при аномально низких температурах, с достижением нижнего предела минус 65 градусов Цельсия, изготавливаются в исполнении ХЛ. Они используют в своём составе низколегированные стали и прочие спокойные плавкие стали с гарантированным значением ударной вязкости, обладающие высокими показателями стойкости в среде аномально низких температур и повышенными показателями стойкости к атмосферной коррозии.
При обратной ситуации, когда транспортерное оборудование эксплуатируется в условиях повышенных температур, а также при максимально высоких показателях влажности, например в тропическом климате, на все элементы конвейера оказывают влияние биологическая среда, которая вызывает появление плесени из микроорганизмов, продукты жизнедеятельности насекомых и прочие негативные элементы. Исходя из перечисленных причин, в высокотемпературных и влажных местах обязательно следует внимательно подходить к выбору текстильных, резиновых, также изоляционных и прочих материалов и покрытий.
Для осуществления перемещения пищевых продуктов в условиях пищевых производств материалом для конвейера служат специальные типы нержавеющих сталей, таких как 12х 18н 10т, aisi-304, aisi-321 и прочие подобные типы нержавеющих сталей. Применение нержавеющих сталей особенно актуально в местах непосредственного контакта перемещаемого пищевого продукта с элементами транспортёра. К таким элементам транспортёра в первую очередь относятся борта конвейера, настил транспортёра вдоль всей трассы перемещения.
Кроме того, особые требования предъявляются и конвейерной ленте, предназначенной для перемещения пищевых продуктов. Конвейерная лента, применяемая для этих целей, используется специальных марок в подавляющем большинстве из ПВХ, или же резинотканевая лента специального назначения, предназначенная для использования при перемещении пищевых грузов.
В связи с тем, что применение нержавеющих сталей в составе конвейерного оборудования серьезно увеличивают его стоимость, можно произвести некоторые удешевление, применив комбинированный принцип изготовления. В этом случае из нержавеющей стали изготавливаются только места с непосредственным контактом с грузом, а все стойки и прочие элементы, не соприкасающиеся с пищевым продуктом, изготавливаются из марок черных сталей, таких например как сталь 3, ставить 25 сталь 40.
Также используются специальные марки сталей для транспортировки агрессивных грузов, способных вызвать быстрый износ стали за счёт коррозионного разрушения. В этом случае также возможно применение нержавеющих марок сталей, в том числе технического назначения, а также оцинкованной стали.
К основным элементам конвейера, которые изготавливаются из нержавеющей стали, относятся в случае винтового конвейера — обечайка и шнек; в случае ленточного конвейера — настил и борта; в случае скребкового конвейера — желоб. Для перемещения различных грузов посредством скребковых конвейеров с целью минимизации воздействия внешней среды на элементы транспортёра, дно желоба покрывается специальным слоем пластмассы. Этот слой называется футерованием транспортёра.
В общем целом можно разделить по применяемости различных материалов для узлов конвейера на отдельные группы. Чугунное литьё используется для блоков натяжных устройств, корпусов подшипников валов, тормозных колодок, а также корпусов и крышек редукторов. Стальное литьё применяется при изготовлении корпусов подшипников, шкивов тормозов, корпусов муфт, а также зубчатых колёс, тормозных шкивов и звёздочек, катков ходовой части при применении пластинчатых, скребковых конвейеров.
Углеродистая прокатная сталь используется при изготовлении станины, всех опорных конструкций, рамы, приводные и натяжные устройства, барабанов отклоняющих, осей, роликовых опор. Также прокатная сталь используется для изготовления вспомогательных элементов конструкции, таких как перила, настил, кожухи и прочие. Прокат применяется при изготовлении корпуса роликов роликовых опор, втулок пластинчатых при использовании вторичных цепей.
Легированные марки сталей применяются в качестве валиков пластинчатых цепей, деталей разборной цепи, зубчатых колёс и валов барабанов, звёздочек, пружин, направляющих путей, особенно подвесных конвейеров, катков тяжело нагруженных конвейеров, а также рельсовых поворотных участков транспортеров.
