Цялостност на уплътнението при уретановите уплътнителни ленти за конвейерни ленти

Какво определя цялостността на уплътнението при уретановите уплътнителни ленти за конвейерни ленти?

Трите стълба: постоянен контактен натиск, липса на задържане на материали и динамична стабилност на интерфейса между лентата и уплътнението

Постигането на добра цялостност на уплътнението с полиуретанови странични щитове за конвейери зависи от три основни неща, които работят заедно. Първото е осигуряването на равномерно налягане по повърхността на уплътнението. Обикновено целта ни е около 15–20 psi, тъй като това предотвратява проникването на прах, а същевременно намалява триенето, което ускорява износването на уплътненията. Следващият фактор са миниатюрните зазори между компонентите. Когато ги поддържаме под около 1 мм, това предотвратява задържането на мелки частици в тях. И повярвайте ми — когато фини материали се задържат, те разкъсват полиуретановите устни и причиняват повечето ранни повреди. Накрая системата трябва да понася движението на лентата и вибрациите, без да губи хватка. Полиуретанът притежава отлична еластичност — след компресия той се възстановява, като възстановява над 90 % от първоначалната си форма дори след многократни цикли на натоварване. Когато обединим всички тези фактори, какъв резултат получаваме? Емисиите на прах намаляват с 60–75 %, а тези уплътнения служат приблизително два или три пъти по-дълго в сравнение с обикновените гумени алтернативи в приложенията за транспортиране на насипни материали.

Защо механичните свойства на уретана — здравината при опън, удължението и еластичността — директно определят продължителността на експлоатацията на уплътненията (стандартни изисквания по ASTM D412/D2240)

Уникалната структура на уретана осигурява по-добри резултати при уплътняване на периферията в сравнение с обикновените гумени материали. Когато става дума за якост, уретанът отговаря на стандарта ASTM D412 с пределна здравина на опън над 4000 psi, което означава, че може да поема удари от по-големи материали, без да се деформира. За гъвкавост той получава резултат между 400 и 600 % според изпитанието ASTM D2240, т.е. лесно се огъва при промени в формата на желоба на транспортната лента, без да се образуват пукнатини. Това, което наистина се отличава, е способността му да се възстановява след компресия. Според изпитанията ASTM D2632 уретанът има еластичност при отскок над 40 %. Това е важно, тъй като материали с еластичност при отскок под 35 % обикновено се износват два пъти по-бързо в точките за бързо прехвърляне, където лентите постоянно вибрират. Всички тези характеристики действат съвместно в практиката. По-голямата еластичност осигурява постоянен натиск върху повърхностите, което помага да се запази присъствието на прах и други замърсявания и намалява износа, причинен от триене, с течение на времето.

Експлоатационни и механични фактори, които компрометират цялостността на уретановата уплътнителна лента за странична плоча

Прогиб на лентата, несъосоставеност и ъгъл на жлебовидност: как те изкривяват контактното налягане и ускоряват локалното износване

Когато ремъците провиснат, това нарушава начина, по който налягането се разпределя върху уретановото уплътнение, като премества по-голямата част от силата към ръбовете вместо да осигурява добро контактно взаимодействие по средата. Какво се случва след това? Тази неравномерност може значително да ускори износването в зоните с тежки натоварвания — понякога до три пъти спрямо нормалните условия. Освен това, несъосаността усилва проблема, като извлича уретановата устна встрани и предизвиква неравномерни модели на износване, които техническият персонал често забелязва по време на инспекции. Същото важи и когато ъглите на желобовидното оформяне надхвърлят приблизително 35 градуса. При такива ъгли се образуват процепи по ръбовете на ремъка, които позволяват на материала да излиза навън. Всеки допълнителен ъгъл от 5 градуса добавя около 18 процента повече прах, който се отделя от системата, както и ускорява износването на ръбовете. Всички тези проблеми заедно водят до отказ на оборудването, тъй като налягането вече не се разпределя равномерно, започват да се образуват течове, а полимерните материали се разграждат по-бързо в онези области, където напрежението се натрупва с течение на времето.

Формиране на точка на притискане и задържане на фини частици: основни причини за разкъсване на уретановата устна и преждевременно повредяване на уплътнението

Материалът има тенденция да се задържа между транспортьорните ленти и страничните дъски, създавайки опасни точки на притискане, където се заклещва срещу уретановата устна по време на работа на системата. Когато това се случи, възникналите сили на срязване обикновено надвишават това, което полимерът може да поеме, което обикновено е в диапазона от около 1 500 до 4 000 psi. Това води до образуване на микроскопични пукнатини в материала. Фините частици, вградени в сместа — особено твърдите, като например кварц или желязна руда — постепенно проникват в повърхността. При всяко движение на лентата тези частици изгарят устната, постепенно причинявайки все по-голямо повреждение, докато накрая цялата устна напълно се разруши. Веднъж щом се образува дори малка цепнатина поради нормално износване, още повече материал се задържа в нея, което усилва проблема с течение на времето. Ако този процес на заклещване и абразивно износване остане без внимание, той може значително да намали живота на уплътненията — понякога до две трети спрямо добре поддържаното оборудване. За предотвратяване на всички тези проблеми производителите са разработили няколко подхода. Някои използват специално оформени странични дъски, които насочват материала встрани, вместо да му позволяват да се натрупва. Други създават уретанови материали с по-висока еластичност (над 50 % обикновено), специално проектирани така, че да попречат на тези досадни частици да се вградят в материала още от самото начало.

Реалната устойчивост на уретана в изискващи среди за масовото обработване

Устойчивост срещу абразия в зоните за прехвърляне на високоскоростен въглищ и абразивни агрегати

Когато става въпрос за конвейерни системи, които обработват агресивни материали като въглища и агрегати, полиуретановите щитове за уплътнение надминават обикновените гумени решения по отношение на износостойкостта приблизително три до пет пъти. Специалната полимерна конструкция издържа на микроскопични разкъсвания дори когато материалът удря с доста висока скорост – около 15 метра в секунда. За предприятия, които обработват материали, богати на кремнезем, обикновено се наблюдава износ по-малък от 2 мм на полиуретановите компоненти след непрекъснато функциониране в продължение на приблизително 10 000 часа. Това е огромна разлика в сравнение с гумените части, които се разрушават значително по-бързо при подобни условия. Такава издръжливост се постига благодарение на оптималния баланс между твърдостта (80–95 по скалата Shore A) и впечатляващата якост на опън, превишаваща 5000 паунда на квадратен инч според стандарти на ASTM. В резултат операторите съобщават намаляване на изсипването на материали с около 40 % на оживените товарни рампи, където обемът на товара има най-голямо значение.

Химическа и термична стабилност: граници на работната способност в диапазоните на pH, влажност и температура на околната среда

Полиуретанът работи добре с алкална въглена прах, чийто pH обикновено е в диапазона от 8 до 10, и може да понася случайна влага, без да се подува, както правят някои други материали. Внимавайте обаче при продължителен контакт с изключително кисели суспензии с pH под 3 или с хидроуглеводородни масла — тези среди постепенно разрушават уплътненията, намалявайки ефективността им с около 15–20 % годишно. От гледна точка на температурата полиуретанът остава сравнително стабилен в интервала от минус 40 °C до 80 °C. При превишаване на тези температурни граници обаче материалът започва да се втвърдява по-бързо от нормалното. Операторите на циментови заводи са наблюдавали, че полиуретановите пердета издържат около 18–24 месеца дори при тежки цикли на замразяване и оттаяване. Това всъщност е повече от два пъти по-дълго от обичайното време за експлоатация на гумени компоненти, които при сходни условия обикновено се подменят на всеки 6–9 месеца.

Оптимизиране на системите за уплътняване на страничните щитове за максимална ефективност на уретана

Линери за кану и износващи се линери: функционална синергия с уретанови странични щитове за намаляване на разпръснатата прах от 60 до 75 % (доказателства от практически случаи)

Максималното използване на уретановите уплътнения за странични дъски на конвейерите означава съвместната им работа с други компоненти, като например кану-облицовки и износващи се облицовки. Тези издръжливи части поемат основния удар от материала, който ги удря направо, така че уретановата странична дъска може да се фокусира само върху поддържането на добро контактно притискане към движещата се лента. Това, което наблюдаваме, е система, при която различните слоеве работят заедно, за да предотвратят излизането на фини частици, да разпределят точките на механично напрежение далеч от мястото, където уплътнението се допира до лентата, и да попречат на облицовките да се деформират — което би нарушило плътността на уплътнението. Например в една голяма пристанищна операция след внедряването на тази система въздушната праховата запрашеност е намаляла с около 60–75 %. Когато силите от удара се предават върху заменяемите облицовки, уретановите уплътнения запазват правилната си форма значително по-дълго време. В операции по прехвърляне на въглища с големи обеми сме наблюдавали удвояване или дори четворно увеличаване на техния срок на експлоатация. Всичко това означава, че естествената издръжливост и способността за възстановяване на уретана наистина се превръщат в практически резултати за контролиране на праха, без да се нарушава правилното проследяване (трекинг) на лентата по нейния път.

ЧЗВ

Какви са основните предимства на уретана пред гумените материали при уплътняване на страничните дъски?

Уретанът е по-издръжлив в сурови среди, има по-висока здравина на опън и по-добра стойност на абразивната издръжливост, което води до по-дълъг срок на експлоатация в сравнение с гумата при уплътняване на страничните дъски.

Как уретанът реагира на температурни колебания?

Уретанът е стабилен в температурен диапазон от -40 °C до 80 °C, което го прави ефективен при променливи температури, макар екстремните условия да могат да повлияят на неговата издръжливост.

Какви са често срещаните експлоатационни проблеми, които засягат цялостта на уретановите странични дъски?

Често срещаните проблеми включват провисване на лентата, несъосаност и неправилни ъгли на формиране на лентата, които могат да доведат до неравномерно разпределение на налягането и ускорено износване.