ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียง: การเลือกด้านรับโหลด

ด้านรับโหลดคือส่วนที่แบกน้ำหนัก ดังนั้นจึงได้รับความสนใจ แต่บ่อยครั้งที่ความสนใจนั้นมักมุ่งไปที่รายละเอียดที่ไม่ถูกต้อง ผู้ซื้อมักถกเถียงกันเรื่องแบรนด์ตลับลูกปืน แต่กลับมองข้ามมุมลาดของถัง (trough angle) พวกเขาเปรียบเทียบราคา แต่ไม่เคยตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งกับความกว้างของสายพาน ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงที่มีขนาดเล็กเกินไปเล็กน้อย หรือตั้งมุมผิด จะทำให้สายพานสึกหรอเร็วกว่าที่ตลับลูกปืนจะเสียอีก

สิ่งที่ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงต้องทำ

ลูกกลิ้งรับโหลด (carrying idler) ทำหน้าที่พร้อมกันสามอย่าง ได้แก่ รองรับน้ำหนักของสายพานและวัสดุ รักษารูปทรงถังเพื่อให้วัสดุอยู่กึ่งกลาง และยังหมุนด้วยแรงต้านต่ำ เนื่องจากแรงต้านนั้นเกิดซ้ำทุกสถานี

หน้าที่เหล่านี้ดึงดันกันเอง ลูกกลิ้งที่มีถังลึกจะบรรทุกวัสดุได้มากขึ้นต่อเมตร ทำให้สายพานลำเลียงเคลื่อนย้ายตันต่อชั่วโมงได้มากขึ้น แต่ถังที่ลึกเกินไปจะทำให้ขอบสายพานงอตัวมากขึ้นและต้องการกำลังมากขึ้นในการหมุน ลูกกลิ้งที่มีถังตื้นจะอ่อนโยนกับสายพานมากกว่า แต่บรรทุกได้น้อยกว่า ดังนั้น มุมลาดของถังจึงเป็นการตัดสินใจด้านต้นทุน ไม่ใช่แค่รายละเอียดปลีกย่อย

น้ำหนักโหลดต่อลูกกลิ้งขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างสถานี หากวางสถานีใกล้กัน ลูกกลิ้งแต่ละตัวจะรับน้ำหนักน้อยลง หากวางห่างกัน ลูกกลิ้งแต่ละตัวจะรับน้ำหนักมากขึ้น ซึ่งจะทำให้ความเค้นของตลับลูกปืนและการหย่อนของสายพานสูงขึ้น ดังนั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งและความกว้างของสายพาน ระยะห่างระหว่างสถานี (pitch) และมุมลาดของถังจึงต้องออกแบบเป็นหนึ่งเดียวกัน เลือกใช้พร้อมกัน

มุมลาดของถัง: การตัดสินใจด้านรูปทรงแรก

สามมุมครอบคลุมการจัดการวัสดุส่วนใหญ่ คือ สามสิบ สามสิบห้า และสี่สิบห้าองศา แต่ละมุมเหมาะกับวัสดุต่างชนิดกัน

ถังสามสิบองศาเป็นตัวเลือกที่อ่อนโยนสำหรับวัสดุเบาที่ไหลเวียนได้ดี นอกจากนี้ยังทำงานด้วยแรงต้านในการหมุนต่ำที่สุด

ถังสามสิบห้าองศาเป็นตัวเลือกอเนกประสงค์ บรรทุกวัสดุได้มากกว่าถังสามสิบองศา โดยไม่ทำให้ขอบสายพานรับความเค้นมากเกินไป ในทางปฏิบัติ สายพานลำเลียงเหมืองแร่และแอกรีเกรด (aggregate) ขนาดกลางส่วนใหญ่ทำงานได้ดีที่มุมนี้

ถังสี่สิบห้าองศาบรรทุกวัสดุได้มากที่สุดต่อเมตรของสายพาน เหมาะกับแร่หนาแน่นหนักและสายพานลำเลียงที่มีความจุสูง แต่ยังทำให้ขอบสายพานรับความเค้นมากที่สุด ดังนั้น เกรดของสายพานและการออกแบบบริเวณเปลี่ยนผ่าน (transition) จึงต้องสอดคล้องกัน ดังนั้น ถังสี่สิบห้าองศาบนสายพานราคาถูกจึงเป็นการประหยัดที่ผิดพลาด

บริเวณเปลี่ยนผ่านมีความสำคัญไม่แพ้กับส่วนหลักของสายพาน ลูกกลิ้งบริเวณเปลี่ยนผ่านค่อยๆ ปรับสายพานจากรอกแบน (flat pulley) ไปเป็นถังเต็มรูปแบบ ขั้นตอนทั่วไปคือ สิบองศา ยี่สิบองศา แล้วจึงเป็นมุมทำงาน หากคุณข้ามขั้นตอนเหล่านี้ ขอบสายพานจะต้องรับการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในสถานีเดียว

เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งและความกว้างของสายพาน: ความสัมพันธ์

เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งและความกว้างของสายพานต้องสอดคล้องกัน ลูกกลิ้งที่เล็กเกินไปจะหมุนเร็วเกินไปและทำให้ตลับลูกปืนสึกหรอเร็ว ลูกกลิ้งที่ใหญ่เกินไปจะสิ้นเปลืองวัสดุและทำให้ความสูงของโครงสูงขึ้น

ตารางเริ่มต้นที่ใช้งานได้จริงมีดังนี้ สายพานกว้าง 400 มม. เหมาะกับลูกกลิ้งเส้นผ่านศูนย์กลาง 76 หรือ 89 มม. สายพานกว้าง 500 หรือ 650 มม. เหมาะกับลูกกลิ้ง 89 หรือ 108 มม. สายพานกว้าง 800 มม. ใช้ลูกกลิ้ง 89, 108 หรือ 133 มม. สายพานกว้าง 1000, 1200 และ 1400 มม. ใช้ลูกกลิ้ง 108, 133 หรือ 159 มม. สายพานกว้าง 1600 หรือ 1800 มม. ใช้ลูกกลิ้ง 133 หรือ 159 มม. สายพานกว้าง 2000 มม. ใช้ลูกกลิ้ง 133, 159 หรือ 194 มม. สายพานกว้าง 2200 และ 2400 มม. ใช้ลูกกลิ้ง 159, 194 หรือ 217 มม.

มีกฎสองข้อที่อยู่เบื้องหลังตารางนี้ ข้อแรกคืออัตราส่วนระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งกับความกว้างของสายพาน ช่วงที่ยาวขึ้นต้องการลูกกลิ้งที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้ความเร็วในการหมุนและน้ำหนักที่ตลับลูกปืนรับอยู่ในช่วงที่เหมาะสม ข้อที่สองคือน้ำหนักโหลดต่อสถานี หากคู่ของขนาดไม่สอดคล้องกัน จะแสดงออกมาด้วยเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ ดังนั้น การกำหนดขนาดลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงจึงเริ่มต้นจากสายพาน ไม่ใช่จากรายการราคา

กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่โลหะของเราสอดคล้องกับตารางนี้โดยตรง ซีรีส์ ลูกกลิ้งรับโหลด (carrier idler roller) ครอบคลุมความกว้างของสายพานตั้งแต่ 400 ถึง 2400 มม. พร้อมเส้นผ่านศูนย์กลางที่ตรงกันสำหรับแต่ละความกว้าง

วัสดุเปลือกลูกกลิ้ง: เหล็ก โพลีเมอร์ และไนลอน

วัสดุเปลือกลูกกลิ้งกำหนดน้ำหนัก ความต้านทานการกัดกร่อน และความเสี่ยงที่จะทำลายสายพาน

เปลือกลูกกลิ้งเหล็กให้ความแข็งแรง รักษารูปทรงได้ดีภายใต้น้ำหนักมากและต้านทานแรงกระแทกที่จุดรับโหลด เหล็กคาร์บอน เช่น Q235 เป็นมาตรฐาน และสแตนเลสสำหรับงานที่มีการกัดกร่อน ลูกกลิ้งเหล็กมีน้ำหนักมาก การเคลื่อนย้ายและติดตั้งจึงใช้เวลานานกว่า

ลูกกลิ้งพักทำจากโพลีเมอร์มีน้ำหนักเบาและต้านทานการกัดกร่อนได้ดี ช่างติดตั้งหนึ่งคนสามารถเคลื่อนย้ายลูกกลิ้งได้เต็มพาเลท และพื้นผิวนุ่มพอที่จะไม่ขีดข่วนผิวป้องกันของสายพาน นอกจากนี้ ลูกกลิ้งพักโพลีเมอร์ยังทนต่อเปลวไฟและการสะสมไฟฟ้าสถิตเมื่อผสมให้เหมาะกับงานนั้นๆ ข้อจำกัดคือความร้อนและแรงกระแทกหนัก ดังนั้น หลีกเลี่ยงลูกกลิ้งพักโพลีเมอร์ที่จุดที่มีแร่ร้อนตกกระทบ (hot clinker drop)

ไนลอนอยู่ระหว่างกลาง และเหมาะสำหรับลานที่เปียกชื้นและโรงงานเคมีที่เปลือกลูกกลิ้งเหล็กจะเป็นสนิม สำหรับวัสดุทั้งสามชนิด ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงที่ผลิตอย่างดีจะรักษาความกลมได้ภายใต้น้ำหนัก และความกลมคือสิ่งที่สายพานสัมผัสได้จริง

นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบความหนาของผนังในทุกกรณี ผนังบางจะทำให้เกิดการเสียรูปที่ตลับลูกปืนและเพิ่มการกระเทือน (runout) ซึ่งเป็นความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดในลูกกลิ้งรับโหลดที่ส่งกลับมา ดังนั้น ให้ปรับความหนาของผนังให้สอดคล้องกับน้ำหนักโหลด ไม่ใช่กับราคา

การจับคู่ชุดรับโหลดกับส่วนประกอบข้างเคียง

ชุดรับโหลดไม่ทำงานคนเดียว มันอยู่ระหว่างจุดรับโหลดกับสายพานส่งกลับ (return strand) และทั้งสามส่วนต้องใช้รูปทรงเดียวกัน นั่นคือเหตุผลที่ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงและโครงของมันต้องมาจากชุดแบบร่างเดียวกัน

ที่จุดรับโหลด ลูกกลิ้งกันกระแทกบัฟเฟอร์ (buffer impact roller) จะอยู่ใต้ส่วนที่รับวัสดุ มันดูดซับการตกกระทบเพื่อให้โครงสายพานอยู่รอด ตัวโพลีเมอร์ของมันจะงอตัวแทนที่จะส่งแรงกระแทกต่อ การงอตัวนี้เป็นเหตุผลที่มันต้านทานแรงกระแทกได้มากกว่าลูกกลิ้งโลหะธรรมดาถึงสิบเท่า

กำหนดความกว้างของสายพานและมุมลาดของถังก่อน เนื่องจากทั้งชุดรับโหลดและโครงขึ้นอยู่กับสองสิ่งนี้ จากนั้นสั่งซื้อกลุ่มรับน้ำหนักทั้งหมดในรายการขนาดเดียว ลำดับที่กว้างขึ้นมีอยู่ใน คู่มือการจัดหาลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียง (belt conveyor idlers sourcing guide) ซึ่งจัดการทุกตำแหน่งเป็นคำสั่งซื้อเดียว

ฉันควรเลือกมุมลาดของถังเท่าใด ใช้สามสิบห้าองศาสำหรับการจัดการวัสดุทั่วไป เปลี่ยนเป็นสี่สิบห้าองศาสำหรับแร่หนาแน่นและความจุที่สูงขึ้น ใช้สามสิบองศาสำหรับวัสดุเบา หรือสายพานที่อยู่ใกล้ขีดจำกัดความเค้นของขอบ

ฉันจะกำหนดขนาดลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงได้อย่างไร

เริ่มจากความกว้างของสายพาน จากนั้นตรวจสอบน้ำหนักต่อสถานีและระยะห่างระหว่างสถานี เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยลดความเร็วในการหมุนและน้ำหนักที่ตลับลูกปืนรับ

ลูกกลิ้งพักสายพานลำเลียงเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ที่มีผลกระทบใหญ่ มุมลาดของถังกำหนดว่าสายพานลำเลียงจะบรรทุกได้มากแค่ไหนและจะส่งผลกระทบต่อสายพานมากแค่ไหน เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้งและความกว้างของสายพ