روش انتخاب تسمه برای الواتورها در کارخانه آرد

علی شریف، طراح دیاگرام کارخانجات آرد

جهت انتقال مکانیکی مواد در ارتفاع در کارخانه های آرد از دستگاه ساده بالابر قاشفکی یا به اصطلاح الواتور (Elevator) استفاده می شود. مصرف انرژی کم و سادگی کار مقبولیت استفاده از این روش را باعث شده است. نکته بسیار مهم در دستگاه الواتور انتخاب نوع تسمه است. هرچند مبحث نوع قاشقک و نوع پیچ و مهره و نوع بست اتصال دو سر تسمه و سایر مباحث نیز اهمیت خود را دارند.

اغلب کارخانه های آرد برای بالابرها از تسمه های به اصطلاح لاستیکی استفاده می کنند. این تسمه ها ترکیبی از الیاف پلیمری و لاستیک است که ضمن داشتن استحکام کششی، خاصیت چسبندگی به پولی (فلکه) فلزی محرک نیز دارند تا با استفاده از اصطکاک به وجود آمده حرکت دورانی پولی به حرکت خطی تسمه تبدیل شود. سرعت خطی تسمه یعنی مسافت طی شده به متر توسط تسمه یا قاشفک در عرض یک ثانیه.
در کارخانه های آرد برای گندم و آرد این سرعت خطی ۲.۸ m/s و برای سبوس این سرعت ۲.۲ m/s در نظر گرفته می شود. با استفاده از رابطه:

که در آن V سرعت خطی تسمه بر حسب m/s و D قطر پولی محرک بالابر (فلکه بالایی) بر حسب m می باشد دور الکتروگیربکس یعنی N بر حسب rpm بدست می آید.
برای تعیین تسمه به جز داشتن اطلاعاتی مثل قطر پولی محرک (فلکه بالایی) نیاز دارید. جنس تسمه و ترکیباب آن را نیز تا حدی بدانید. تسمه بالابر ترکیبی از انواع لاستیک و نیز الیاف پلیمری است که به صورت تار (الیاف طولی) و پود (الیاف عرضی) ساندویچ شده اند. یعنی معمولاً برای ایجاد چسبندگی، پشت و روی تسمه لاستیک و سپس به ترتیب یک لایه الیاف و یک لایه لاستیک است. با توجه به تعداد لایه های الیاف تسمه را نام گذاری می‌کنند. مثلاً می گوییم چهار لایه یا پنج لایه و غیره. بسته به خواسته ایکه داریم می توانیم انواع مختلف تسمه را از نظر مواد استفاده شده در آن انتخاب کنیم:
۱-تسمه بالابر ضد سایش
این نوع تسمه ها از لاستیک SBR ساخته می شود (Styrene Butadiene Rubber) که تا ۸۰ °C را تحمل می کنند و برای مواد غیر روغنی و چربی استفاده می شود. برای تارهای الیافی طولی از پلی استر (Polyester) و برای پودها از پلی آمید (Polyamide) استفاده می شود. درصد کش آمدن این تسمه ها حدود ۱.۵ % است یعنی اگر نیرویی در محدوده طراحی به آن وارد نماییم به ازای هر متر حدود ۵/۱ سانتیمتر افزایش طول خواهیم داشت و باید این موضوع را در طراحی رگلاژ تسمه ها در نظر بگیریم. در اغلب کارخانه های آرد از این نوع تسمه استفاده می شود.
۲- تسمه بالابر ضد روغن
این نوع تسمه ها از لاستیک (Nitrile Butadiene Rubber) که تا ۸۰ ° C حرارت را تحمل می کنند ساخته می شوند. لازم به ذکر است NBR در صنعت بسیار عام است و اکثر تسمه های انتقال قدرت و کاسه نمدها و غیره از این لاستیک ساخته می شوند.
الیاف پلیمری همچنان برای تار Polyamid و برای پود Polester است.معمولاً در بالابرهای کارخانه های آرد از این نوع تسمه استفاده نمی شود.
۳- تسمه های ضد جرقه (Anti – Static)
تسمه های کاملاٌ ایمنی هستند که بدلیل خاص بودن و گرانی قیمت استفاده چندانی ندارند.
۴- تسمه های ضد حرارت و روغن (Hot oil & Fire Retard ant)
جزو تسمه های خاص هستند و مورد بحث قرار نمی گیرند.
۵- تسمه های سفید
از جنس NBR و به رنگ سفید و با لایه های Polyamide و Polyester برای مصرف خاص صنایع غذایی حساس استفاده می شود و به دلیل قیمت بالا در کارخانه های آرد ایران مورد استفاده قرار نمی گیرد.
تسمه هایی از جنس PVC نیز وجود دارند که در کارخانه های آرد ایران استفاده عام ندارد و معمولاً تسمه های چند لایه با الیاف پلی استر و پلی آمید و لاستیک SBR استفاده عامتری دارند.

نامگذاری فنی تسمه های بالابر:

معمولاً مشخصه فنی تسمه بالابر را بعنوان مثال به صورت E P630/4 نشان می دهند. یعنی تار از جنس Polyester و پود از جنس Polyamid می باشد و استحکام کشش ۶۳۰ kn/m است یعنی اگر عرض تسمه یک متر باشد ۶۳۰ kn یا ۶۳۰۰۰ kg را تحمل می کند , به عبارت بهتر و ساده تر هر سانتیمتر عرض تسمه ۶۳۰ kg را تحمل می کند. یعنی اگر عرض تسمه را ۲۰ سانتیمتر بگیریم این استحکام بیست برابر خواهد شد. عدد بعدی پس از ممیز (Slash) یعنی ۴ تعداد لایه های EP می باشد , یعنی چهار لایه پلیمری در این تسمه وجود دارد. برخی موارد این شماره فنی دنباله هم دارد مثل: ۲ + ۲ NBR یعنی جنس لاستیکهای مورد استفاده در این تسمه NBR و ضخامت لاستیک پشت و روی تسمه ۲ mm می باشد.

نحوه محاسبه نیروی کشش تسمه:

هنگام کار بالابرها نصف قاشقک ها همواره خالی و نصف دیگر آنها پر است. بنابراین وزن قاشقک های پر و نیز وزن قاشقک های خالی را محاسبه می کنیم. مثلاً اگر کلاً ۳۰۰ عدد قاشقک داریم ۱۵۰ عدد آنها در وزن خالی قاشقک ضرب می شود و ۱۵۰ عدد در وزن قاشقک پر ضرب می شود.
وزن تسمه را نیز محاسبه می کنیم. سازنده ها وزن تسمه را اعلام می کنند مثلاً ۹ kg/m² و با توجه به طول و عرض تسمه وزن کل را محاسبه می کنیم.
وزن تسمه و وزن قاشقک ها در مجموع نیروی گسیختگی تسمه را به وجود می آورند این نیرو را در ضریب اطمینان ۱۲ ضرب می کنیم یعنی نیروی محاسبه شده را ۱۲ برابر در نظر می گیریم. تسمه مورد نظر باید تحمل چنین نیرویی را داشته باشد.
در انتخاب تسمه قطر پولی (فلکه) ها بسیار مهم است و اگر قطر پولی کوچک و استحکام و بالطبع ضخامت تسمه زیاد باشد چسبندگی بین تسمه و پولی کم شده و تسمه لغزش خواهد داشت.
انتخاب نامناسب تسمه می تواند مشکلات زیادی را به کارخانه های آرد تحمیل کند. در صورت ضعیف انتخاب شدن تسمه مشکل کش آمدن و احیاناً پارگی و مصائب بعدی از جمله خواب کارخانه و تعمیرات اجباری و تعویض قاشقک و غیره را به دنبال خواهد داشت.
در صورتیکه تسمه قویتر از حد نیاز انتخاب شود به جز تحمیل هزینه خرید بالاتر به صورت دائمی و جاری , هزینه انرژی الکتریکی بیشتری نیز پرداخت خواهد شد. چرا که اجباراً برای حرکت دادن سیستم نیاز به گشتاور و توان بالاتری خواهیم داشت می بایست الکتروگیربکس بزرگتری انتخاب شود و آمپر بالایی صرف کارکرد سیستم خواهد شد.

مثال:

بالابری داریم به ارتفاع کلی ۴۰ m که عرض تسمه آن ۲۰cm می باشد و به ازاء هر متر تسمه ۸ عدد قاشقک بسته ایم (۸/m). وزن قاشقک خالی ۰.۶۵ kg و وزن قاشقک پر از گندم ۱.۸۵ kg می باشد. چه نوع تسمه ای برای این بالابر انتخاب کنیم ؟
عدد ۳۲۰ = تعداد قاشقک خالی
kg 208 = 320 * 0.65 = وزن قاشقک خالی
kg592 = 320 * 1.85 = وزن قاشقک های پر
۸۰۰ kg = وزن کل قاشقک ها
عرض تسمه ۲۰ cm و طول تسمه ۸۰ m می باشد از کاتالوگ سازندگان وزن تقریبی تسمه ۸ kg/m² استخراج می گردد که پس از تعیین قطعی تسمه اگر مغایرتی وجود داشت محاسبات را تکرار می کنیم.
سطح تسمه ۰.۲ * ۸۰ = ۱۶ m ²
وزن تسمه ۱۶ * ۸ = ۱۲۸ kg
نیروی وارد به تسمه = ۱۱,۱۳۶ kg ضریب اطمینان
(۸۰۰ kg * 12 128 kg +)
نیروی کشش تسمه ۵۵۶.۸ kg/cm =عرض تسمه ۱۱,۱۳۶: ۲۰
از جدول تسمه EP 630/4 را انتخاب می کنیم.

قبلی تاثیرات تنظیم هوا در بازدهی کارخانه‌های تولید آرد
بعدی کاریکاتور شماره 23

بدون دیدگاه

پاسخ خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.