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L’ingénieur mécanique principal de Kinder Australia, Cameron Portelli, explique comment obtenir le meilleur alignement de courroie.
Même l’approche la plus holistique de la conception et de la construction du système de convoyeur à bande aboutit rarement à un bon alignement de la bande. La structure est-elle rigide et installée de niveau ? Vérifier! Les poulies et les rouleaux sont-ils concentriques et installés d’équerre ? Vérifier! Pas de soucis alors, non ? Mauvais!
La bande transporteuse est largement considérée comme le composant le plus coûteux du système de bande transporteuse au cours de la durée de vie de l’équipement et, étant donné que les dommages causés par un mauvais suivi peuvent être fatals à la bande, le maintien d’un alignement suffisant doit être une priorité élevée.
Les conditions du site changent, de sorte que même les plans les mieux conçus ruinent les meilleures intentions dans la recherche d’un alignement suffisant de la courroie. Toutes les conditions indépendantes de la volonté du personnel du site, telles que les conditions météorologiques (par exemple : température et pluie), les mouvements du sol et les modifications du matériau transporté, contribuent à modifier le trajet de la bande et la manière dont la charge interagit avec la bande. Ces changements contribuent souvent à un mauvais alignement de la courroie sur un système qui fonctionnait bien la veille.
Il existe maintenant de nombreuses façons d’aligner la courroie, cependant, un dispositif d’alignement ne doit être recherché que pour contrer les conditions changeantes, ou lorsqu’il n’existe pas de solution plus simple à la cause première. Par exemple, les forces du vent provoquent souvent un dérapage des convoyeurs à bande, ce qui peut être contré en couvrant simplement la bande à l’aide de housses de bande ou en utilisant des pare-vent. Un autre exemple est l’accumulation sur les rouleaux qui provoque un mauvais suivi de la bande, en raison de la variation des diamètres et des facteurs de frottement. Cela doit être contré en utilisant une solution de nettoyage de bande ou de réduction des déversements telle qu’une meilleure plinthe.
Les concepteurs de machines ont depuis longtemps mis en place des équipements qui contribuent naturellement à un bon suivi de la bande. Un tel équipement comprend le couronnement des poulies et des roues folles décalées. Ces solutions simples peuvent être tout ce qui est nécessaire pour suivre des systèmes simples. Même l’auge d’une bande permettra un meilleur alignement de la bande, par rapport à un système de convoyeur à bande à plat.
Les tambours couronnés fonctionnent en plaçant plus de tension sur le côté qui se dirige vers le centre. Cela crée une courbe dans la courroie qui permet à la courroie de « monter » le cône du tambour de poulie, en se centrant. Ce principe est utilisé depuis de nombreuses années dans la transmission de puissance ainsi que dans les systèmes de convoyeurs à bande.
Les rouleaux déportés ont généralement une avance dans les rouleaux latéraux (environ 2° max) et peuvent également être créés à l’aide de rouleaux en ligne en les inclinant vers l’avant sur des cales coniques. Si la courroie passe d’un côté, une plus grande partie de la courroie est en contact avec un rouleau d’aile plutôt qu’avec l’autre. Ce déséquilibre de force permet à la courroie de s’auto-centrer. Comme il ne s’agit pas d’une conception symétrique, cela ne peut pas être mis en œuvre sur des courroies réversibles. Cela aggraverait le mauvais suivi d’une courroie mal suivie.
Traqueurs actifs et passifs
Lorsque toutes les réparations simples ne font pas le travail, des dispositifs de repérage de courroie doivent être utilisés. La solution la plus ancienne est le cadre de suivi pivotant au centre et il existe certaines options en ce qui concerne l’activation du pivot. Le plus souvent, un rouleau de guidage côté arrière est utilisé, de sorte que lorsque la courroie dérive, une pression décalée sur le châssis crée un couple autour du pivot central, permettant aux rouleaux de ramener la courroie vers le centre. Il s’agit d’un élément fiable bien compris, mais les inconvénients sont qu’ils ne sont pas destinés aux courroies réversibles et qu’ils nécessitent un contact avec le bord de la courroie pour s’activer. Certaines bandes transporteuses sur le terrain ont un bord de bande moins que parfait, généralement en raison d’un incident de mauvais suivi antérieur, et peuvent donc ne pas être résolus de manière appropriée à l’aide du suiveur de pivot central activé par le guide latéral.
Le tracker activé par le guide latéral est également considéré comme un tracker passif; il attend qu’un certain niveau d’erreur de suivi se produise avant d’agir. Cela peut convenir à certaines applications qui dérivent naturellement dans les limites et utilisent rarement le tracker lorsque les conditions changent. Sur certaines applications plus lourdes ou lorsque les conditions changent constamment, il peut ne pas être approprié d’utiliser ce tracker.
Comme les trois rouleaux (pour une conception latérale en auge) de ce type de tracker effectuent le réalignement de la courroie, ils se nourrissent de friction et de pression. Ces suiveurs doivent être fournis au moins 6 mm plus haut que les cadres de renvoi précédents et postérieurs pour garantir le maintien d’une pression appropriée. Un frottement supplémentaire peut être appliqué à la courroie en calant le cadre jusqu’à 18 mm plus haut ou en utilisant des rouleaux en caoutchouc, ce qui augmente considérablement la force de frottement de la courroie sur le rouleau. Étant donné que les rouleaux des châssis de suivi ont tendance à s’user plus rapidement que les ensembles de rouleaux simples en raison du « frottement » constant de la face du rouleau, les rouleaux en caoutchouc ont également une durée de vie plus longue. En raison de la pression supplémentaire et du manque de frottement supplémentaire, les rouleaux en PEHD à faible frottement ne doivent pas être utilisés dans ces types de châssis. En règle générale, un rouleau RDRT ne doit pas non plus être utilisé dans un cadre d’entraînement de retour car il y a moins de contact avec la courroie, même si une augmentation marginale de la friction en résulte en raison de l’utilisation de caoutchouc.
L’alternative aux suiveurs activés par le guidage latéral est le rouleau conique. Ceux-ci utilisent la variation de la vitesse tangentielle sur la face du rouleau pour provoquer un effet de « freinage », qui entraîne le suiveur vers l’avant du côté vers lequel la courroie est mal orientée. L’avantage est que la conception est intrinsèquement adaptée aux courroies réversibles, il n’y a pas de contact avec le bord de la courroie et il s’agit d’un suiveur actif, c’est-à-dire qu’il suit toujours par opposition au suiveur activé par le guide latéral qui repose sur le contact avec le rouleau de guidage latéral avant de réagir .
Le fait que le suiveur à rouleaux coniques soit un suiveur actif est une épée à double tranchant. Oui, vous aurez une réponse plus rapide avant qu’une situation de déviation ne devienne un problème majeur, mais le retard est constamment dans un état d’usure, même lors d’un alignement parfait de la courroie. Cela peut conduire la forme conique retardée à s’user jusqu’à un point d’inefficacité. L’équipe de service sur le terrain de Kinder a vu à plusieurs reprises des clients se faire remplacer le retard sans la fonction de cône et se demander pourquoi le tracker ne fonctionnait plus après cela, donc un malentendu sur ce tracker est courant.
Dans les applications latérales en auge du rouleau conique, le rouleau central est moins important, il s’agit donc d’acier ordinaire plutôt que d’un caoutchouc à frottement élevé ou d’un polyuréthane rainuré. L’intention des rouleaux centraux doubles est de les décaler du centre, ouvrant un espace pour que la grande extrémité du rouleau à ailettes coniques soit placée, si nécessaire pour les systèmes à angle d’auge raide. Le réglage de l’angle du rouleau d’aile dépend de l’angle d’auge du convoyeur et est en partie la raison pour laquelle il est réglable, mais la principale raison du réglage est que la réponse d’entraînement peut être augmentée. Habituellement, les rouleaux d’aile doivent être réglés 2 à 3° plus haut que les cadres de transport standard du système, mais cela peut être encore augmenté dans les situations où l’entraîneur est lent à répondre. Placer des cales sous ces entraîneurs pour augmenter la pression rend en fait l’entraîneur moins réactif, car cela exerce plus de pression sur les rouleaux centraux, enlevant la pression vitale des rouleaux d’aile.
Les autres unités de suivi qui existent sont principalement destinées au côté retour de la bande. Ceux-ci utilisent une différence de masse de courroie sur la face d’un rouleau supporté par un roulement central pour faire pivoter l’entraîneur et corriger la courroie. La plupart utilisent un arbre de pivot qui s’étend à 45° vers la direction de la courroie à travers l’arbre de support fixe jusqu’à un tambour de roulement intérieur. Lorsque la courroie se déplace, un déséquilibre de masse autour du centre du rouleau provoque le déplacement du tambour extérieur vers le bas et vers l’avant. Cela ramène la ceinture au centre. Cette conception ne convient pas aux courroies réversibles, bien que l’ajout de roulements externes puisse faire basculer l’arbre lorsque la courroie se déplace dans la direction opposée. Les roulements externes étant plus petits et ayant moins de frottement que les roulements internes, l’arbre peut basculer et s’arrêter à l’aide d’un levier de positionnement avant que le tambour externe ne commence à tourner.
Les nouvelles technologies développées ont permis un exemple beaucoup plus simple d’un tracker activé par déséquilibre de masse. Cette conception utilise un accouplement flexible dans le pivot central, plutôt qu’un arbre à axe fixe à 45°. Cela permet un mouvement totalement libre à 360° autour du centre du tracker, ce qui a créé une conception intrinsèquement réversible. La direction du rouleau est activée par une masse et un frottement supplémentaires sur un côté du rouleau, ce qui entraîne le tambour du rouleau vers l’avant et ramène la courroie au centre. Les résultats sur le terrain ont montré qu’il n’y a aucun inconvénient à cette conception par rapport à la conception à axe fixe, et il a été constaté que l’accouplement en caoutchouc est une unité plus fiable, en raison de sa simplicité et étant donné qu’il n’est pas affecté par la contamination comme un accouplement conventionnel. roulement graissé.
Tous les suiveurs pivotants mentionnés précédemment limitent l’angle de pivotement pour éviter de perdre le frottement statique avec la courroie. Cela peut être assimilé à un sous-virage dans un véhicule, où un angle de braquage supérieur à la limite d’adhérence n’entraîne aucune maniabilité supplémentaire et probablement une usure supplémentaire des pneus. L’angle limite réel est lorsque la force théorique poussant la courroie dépasse le frottement statique disponible entre les deux surfaces. Cette force de poussée de la bande dépend de la tension de la bande, et le frottement disponible dépend de la masse de la bande, du produit et de toute force de tension supplémentaire induite par une pression supplémentaire de l’installation. Cela dépend évidemment des spécifications du système et des conditions de fonctionnement à un moment donné, mais il a été démontré qu’un pivotement de 6° maximum dans un sens ou dans l’autre ne devrait pas être autorisé. Les systèmes à tension plus élevée doivent être davantage limités car la force de poussée générée par un angle donné est d’autant plus grande, atteignant ainsi la limite de frottement plus tôt.
Emplacement du traqueur
Le placement d’un tracker est de résoudre un problème dans la zone où un mauvais suivi se produit. Il existe également des emplacements recommandés pour le placement du tracker en tant que mesure de prévention des risques, par exemple avant les poulies où l’apparition d’un mauvais suivi entraînerait des conséquences désastreuses pour la courroie. Un système sans risque est un système sur lequel les trackers suivants sont installés :
- Avant chaque poulie
- Après la poulie de tête (et la poulie d’entraînement si elles sont séparées)
- Après la reprise par gravité (ou toute autre série de poulies non motrices, comme un tripper)
- Après le point de chargement pour contrer la possibilité de chargement décentré
- Tous les 30 à 50 mètres de bande continue
De toute évidence, les aspects pratiques des coûts d’investissement et de maintenance continue peuvent ne pas permettre l’installation d’autant de trackers, en particulier pour les systèmes plus courts. Cependant, en particulier sur les longs systèmes terrestres et les systèmes à ligne unique critiques sans redondance, il peut s’agir d’une assurance très bon marché et de quelque chose qui n’est réalisé qu’après la destruction de kilomètres de ceinture.
La distance minimale de 3,5 fois la largeur de la courroie entre les poulies et le suiveur permet au suiveur d’influencer la courroie, réduisant ainsi le besoin de « combattre » la poulie avec son plus grand enroulement et donc une plus grande tenue sur la courroie. Un tracker est limité par la quantité de frottement qu’il peut appliquer et donc la quantité de force latérale qu’il peut transmettre pour corriger la courroie. Placer le tracker suffisamment loin des poulies permet d’appliquer un couple plus important autour du centre de la courroie au niveau de la poulie pour une force appliquée de tracker donnée, ce qui induit une plus grande différence d’angle, permettant à la courroie de monter sur le tambour après quelques tours de poulie, beaucoup comme le fonctionnement d’un tambour couronné.
Un équilibre entre l’aspect pratique de l’installation et l’emplacement idéal pour le suivi des performances doit être recherché. Un tracker à 2 fois la largeur de la courroie d’une poulie est mieux que pas de tracker du tout. Les convoyeurs d’alimentation courts ont des trackers placés au centre du brin de retour à environ 1 largeur de bande de chaque poulie et pour qu’ils aient un effet suffisant, la pression sur le tracker doit être tellement plus grande qu’elle justifie une conception vérification des capacités du tracker. Les autres options pour les courroies centrales courtes sont les rouleaux de guidage en V inversé ou les rouleaux de guidage latéraux fixes. Ce sont un dernier recours grossier. Les rouleaux en V inversé entraînent la courroie via une pression constante et vont à l’encontre des préoccupations des fabricants de courroies concernant la transition des profils de courroie de creux à plat sur une distance donnée. Les rouleaux de guidage latéraux constituent un arrêt dur sur un bord de bande qui peut être incohérent et parfois la situation de mauvais suivi est si mauvaise que la bande se plie contre le rouleau de guidage latéral.
Les trackers de retour offrent plus de liberté d’installation car ils peuvent être placés au-dessus ou en dessous de la bande. Au-dessus de la bande se trouve le côté propre de la bande, donc plus de frottement peut être vu, ce qui entraîne une plus grande réponse du tracker, cependant, il peut être plus facile de remplacer un rouleau de retour par un tracker de retour d’une manière plus conventionnelle, en raison des contraintes d’espace. Un suiveur de retour est avantageux par rapport à un suiveur d’auge car il n’a besoin que de corriger la ceinture, pas la ceinture et la charge. Les trackers de retour maintiennent également généralement une plus grande surface de contact avec la bande lorsque le profil en auge se soulève aux jonctions des roues folles.
Autres options de suivi
Les rouleaux en spirale ont rapidement été découverts pour générer une force de suivi lorsque les clients ont commencé à les installer dans la direction qui nettoie vers l’extérieur de la bande avec des filetages s’éloignant du centre. Cela peut avoir un sens du point de vue du nettoyage, mais a eu une réponse de suivi de bande défavorable. Désormais, ils sont utilisés pour leur capacité de suivi ainsi que pour le nettoyage. Ils sont également faciles à installer, remplaçant n’importe quel rouleau en acier conventionnel sans avoir besoin de changer de support.
Penjejak cakera juga tersedia dan disyorkan untuk penghantar tugas ringan hingga sederhana. Ini diperbuat daripada poliuretana untuk mengurangkan keterukan sentuhan tepi tali pinggang. Ia juga merupakan penyelesaian mudah dipasang yang boleh dipasang pada kedua-dua palung dan bahagian belakang tali pinggang.
Artikel ini bukanlah senarai lengkap pilihan reka bentuk penjejak. Ciri-ciri seperti pivot dan kecondongan, malah unit kemudi hidraulik juga tersedia. Walau apa pun tambahan yang ditawarkan, ia biasanya merupakan penyelesaian paling mudah yang menjaga tali pinggang yang menawarkan hasil jangka panjang yang terbaik.
Artikel ihsan ABHR.