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#Tendencias de productos
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El esfuerzo de torsión correcto en el lugar correcto
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Selección e instalación óptimas de los topes para los sistemas de transportador
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Si anda sin embragar se despliegan como topes, se dedican totalmente a la seguridad operativa y del trabajo. En los sistemas de impulsión de sistemas de transportador, previenen el movimiento reverso de las bandas transportadoras cuando se está realizando el trabajo de mantenimiento, en situaciones de la emergencia-parada o durante apagones. En este artículo del especialista, los diversos tipos de topes disponibles y qué usted necesita tomar en la consideración al seleccionarlos e instalando son discutidos por alguien que conoce de lo que él está hablando. Thomas Heubach autor era no sólo presidente del equipo de investigación de Forschungsvereinigung Antriebstechnik (FVA) para más de 15 años, él es también la cabeza de división en RINGSPANN, el fabricante principal mundial de industrial anda sin embragar.
Cuando los sistemas de impulsión de sistemas de la banda transportadora o de transportadores del cubo son en funcionamiento, se están utilizando generalmente transportan a rápidamente y con seguridad mercancías a granel hacia arriba. Unen a todos los encargados de la instalación comprensible en su deseo para el 24/7 funcionamiento continuo sin problemas. Las únicas razones que estos sistemas se deben traer a un alto están para los propósitos de mantenimiento o en emergencias. En estos casos, topes (o frenos) prevenir el movimiento reverso de las bandas transportadoras – si el poder falla o se apaga el motor. La ubicación de la instalación de los topes (BS) depende del diseño de un sistema de transportador. En pequeños y medianos sistemas es común ponerlos directamente en los motores o en las cajas de cambios. En sistemas de transportador grandes, montan a las BS grandes a menudo sobre el eje transportador entre el transporte del pedestal y el eje de salida de la caja de cambios.
PARTE I
Rápido o lentamente corriendo ande sin embragar
El modo de funcionamiento normal de un tope es la operación despreocupada. La transmisión del esfuerzo de torsión ocurre solamente cuando la velocidad del transportador vuelve a cero de la velocidad nominal. Los topes deben por lo tanto correr desgaste-libre en la operación normal y alcanzarlo tan largo una vida de servicio como sea posible. las BS corrientes Desgaste-libres por lo tanto utilizan pedazos de fijación con abrazadera especiales con una función del despegue. El despegue de la horquilla de retención se basa en el impacto de la fuerza centrífuga. Los topes de este tipo se refieren como topes corrientes rápidos. Pueden ser vistos tan en el cuadro 1 (dejado), están instalados en el primer o central eje impulsor, o en el eje del motor. En el eje de salida de un engranaje de la impulsión, la velocidad nominal es sin embargo no bastante para activar la función del despegue. Los topes montaron aquí por lo tanto emplean las películas de aceite hidrodinámicas para ampliar la vida de servicio. Se describen como topes lentamente de funcionamiento (cuadro 1, la derecha).
Los sistemas modernos del transportador se gestionan a menudo con las impulsiones múltiples que se pueden apagar individualmente en fases de necesidades energéticas más bajas y que – en caso de fracaso de una impulsión – protegerse. Seleccionan A las BS aquí por las diversas posiciones de instalación que son sin embargo respectivamente conforme a diversos requisitos del esfuerzo de torsión. Es por lo tanto esencial para los sistemas de transportador grandes con las impulsiones y los topes múltiples tener un sistema de distribución perfectamente coordinado de la carga. En este caso, la selección de las BS adecuadas es una tarea compleja.
El comportamiento dinámico de las BS – particularmente en bandas transportadoras inclinadas – es factor clave en su selección. Los análisis numerosos han mostrado por la presente que la posición de instalación de BS tiene una influencia grande en el esfuerzo de torsión requerido – y los gastos de explotación totales: Mientras que el requisito del esfuerzo de torsión se comporta linear a los ratios del engranaje, los costes para las BS no se comportan en gran parte linear. Se puede considerar tan en el cuadro 2, el gasto costado como porcentaje varía perceptiblemente dependiendo de la posición de instalación. En el ejemplo usado aquí, las BS con despegue de la horquilla de retención en el segundo eje intermedio de la caja de cambios son el aproximadamente 90 por ciento más baratas que BS lentamente corrientes en el eje de la polea del transportador. La versión corriente rápida es también más económica; el despegue de la horquilla de retención también asegura su operación desgaste-libre y vida de servicio larga.
Sistemas de transportador con las solas impulsiones
Primero consideremos el ejemplo de una selección estándar de BS para un sistema con una sola impulsión: Aquí, debido a las características no lineales del muelle de torsión de los elementos de fijación con abrazadera (en las BS) en el momento de la transmisión del esfuerzo de torsión, y debido al comportamiento dinámico de todos los elementos restantes en el drivetrain, un factor de la selección debe ser determinado. Dependiendo del requisito, los fabricantes de las BS recomiendan un factor entre de 2,6 y 3,5 veces el esfuerzo de torsión máximo de BS. Este valor se fija conservador y depende de diversas variables que tengan una influencia significativa en el comportamiento dinámico del sistema entero – tal como la inclinación de la correa y la eficacia del sistema de impulsión. Los programas modernos del análisis tales como DRESP para las oscilaciones torsionales – desarrolladas por el Forschungsvereinigung alemán Antriebstechnik (FVA) – ahora permiten simular el proceso de un sistema de impulsión completo con toda la inercia, tiesura y transmisiones reales. Esto también permite aplicar fuerzas, características del esfuerzo de torsión y efectos específicos a los modelos del cálculo.
Dos cerraduras en la simulación de DRESP
El cuadro 3 muestra el modelo de DRESP de un solo grupo del conjunto impulsor, donde montan a las BS corrientes rápidas con despegue de la horquilla de retención sobre el primer eje intermedio de la caja de cambios. Mientras que la función del despegue no es relevante para el cálculo de su esfuerzo de torsión, la tiesura torsional no lineal influencia la dinámica entera del grupo de la impulsión. Este aspecto se incorpora en el cálculo – apenas como el resto de inertias y de la tiesura disponibles.
En el ejemplo, un esfuerzo de torsión ml de la carga de 650.000 nanómetro se aplica a la polea del transportador. En el estado inicial, la polea da vuelta a una velocidad nominal de 26 RPM mientras que el resto de las piezas de rotación dan vuelta a una velocidad según los ratios del engranaje. El cuadro 4 muestra el frenado calculado del tambor y la carga resultante en las BS: La velocidad de la polea del transportador recurre lentamente de la velocidad nominal a 0 RPM, y las BS deben llevar a cabo la carga después de 19 segundos. Está por la presente conforme a un esfuerzo de torsión máximo de 91.000 nanómetro. El sistema “pulsa” tres a cuatro veces antes de que se coloca y las BS llevan a cabo el esfuerzo de torsión nominal del esfuerzo de torsión ml de la carga. En este ejemplo, el ratio entre el esfuerzo de torsión máximo y nominal es 2,75. El esfuerzo de torsión máximo depende de la tiesura de todos los componentes. (Puede ser mayor si elastómero agarra u otros componentes no lineales están instalados.)
Para la segunda simulación, montan a las BS lentamente corrientes directamente sobre la polea del transportador (J6) – con el mismo diseño de sistemas que antes. El resultado se puede considerar en el cuadro 5: De nuevo, las paradas del sistema después de 19 segundos; ahora, sin embargo, el esfuerzo de torsión máximo es 1.800.000 nanómetro. El ratio entre el esfuerzo de torsión máximo y nominal en este caso asciende a 2,6. Esto significa que el comportamiento dinámico corresponde áspero al del arreglo con BS corrientes rápidas; el factor de la selección es también similar. Una ventaja de las BS lentamente corrientes, sin embargo, es que el engranaje de la impulsión no está bajo tensión después de la parada del sistema. Es – como se mencionó anteriormente – mucho más costosa.
PARTE II
Sistemas de transportador con las impulsiones múltiples
Al seleccionar a las BS para los sistemas de transportador con las impulsiones múltiples, debe ser tomado en la consideración que, en caso de procedimiento de detención, los esfuerzos de torsión se distribuyen irregularmente a las impulsiones y al BSs individuales. ¡Sobre todo, en caso de parada de la planta, de poder de vuelta entera del esfuerzo de torsión, como resultado de las diferencias en el juego radial y la elasticidad de las impulsiones afectadas, mentira en solas BS! En los sistemas que se equipan de BS estándar, del engranaje individual de la impulsión y de las BS debe por lo tanto ser diseñado de manera que puedan tomar el esfuerzo de torsión de vuelta entero del sistema de transportador para asegurar su seguridad operativa. Un sistema de distribución de la carga que protege la caja de cambios contra sobrecarga y esfuerzos de torsión máximos dinámicos durante el proceso de fijación es por lo tanto extremadamente importante para las bandas transportadoras con las impulsiones múltiples.
El problema de la distribución desigual del esfuerzo de torsión durante un proceso de fijación se puede sin embargo también solucionar usando las BS con los limitadores de esfuerzo de torsión (TL). La limitación del esfuerzo de torsión integrada en el tope se desliza temporalmente tan pronto como se exceda el esfuerzo de torsión de la blanco (SR.) – hasta las BS restantes tome el efecto sucesivamente. Esta manera el esfuerzo de torsión de vuelta entero del sistema de transportador se distribuye a través del engranaje y del BSs individuales de la impulsión. Se reducen los esfuerzos de torsión máximos dinámicos y se protege el engranaje de la impulsión.
Esta distribución de carga “colaborativa” se muestra en el cuadro 6: Si el sistema para, las BS 1 llevan a cabo una parte de la carga hasta que el esfuerzo de torsión deslizante (SR.) del limitador de esfuerzo de torsión se alcance. Los resbalones de las BS 1 para compensar cualquier diferencias del juego, de la elasticidad y de la fricción antes de que las BS 2 tomen la parte restante de la carga. Los esfuerzos de torsión máximos dinámicos no ocurren puesto que el limitador de esfuerzo de torsión en BS 2 también se desliza en el esfuerzo de torsión de la blanco. El diagrama también muestra que un tope sin TL necesita ser mucho más alto llevar a cabo el esfuerzo de torsión de la operación reversa. El usuario debe tomar los efectos dinámicos en la consideración: El uso de topes sin TL necesita el uso de topes con capacidades más grandes del esfuerzo de torsión.
Los fabricantes del tope recomiendan un factor de la selección de 1,2 para los topes con TL. Este factor de la selección es mucho más bajo que el de topes sin esta característica puesto que se evitan los picos dinámicos y los gracias reducidos a deslizarse temporal.
Tope corriente rápido con TL en un sistema de impulsión dual
El cuadro 7 muestra el modelo del análisis de DRESP de un grupo de la impulsión con dos drivetrains. En contraste con el ejemplo del solo grupo del conjunto impulsor, aquí TL se ejecuta con un sistema que desliza el esfuerzo de torsión de 42.000 nanómetro entre el tope y la construcción circundante. Dos drivetrains (dejados/la derecha) están en contacto con la polea del transportador y un esfuerzo de torsión de la carga de 1.300.000 que el nanómetro se simula en el tambor. Pequeño un esfuerzo de torsión del juego radial y de la fricción baja se aplica al grupo de la impulsión en el lado derecho. El juego radial genera un retraso debido al esfuerzo de torsión de la fricción. Esto corresponde a los acontecimientos reales puesto que la fricción de dos drivetrains nunca es lo mismo. Se ha mostrado tan ya en el ejemplo de la sola impulsión, la polea del transportador da vuelta inicialmente a una velocidad nominal de 26 RPM, y los componentes restantes dan vuelta a una velocidad según el ratio del engranaje.
El resultado se muestra en el cuadro 8: Como antes, las paradas del sistema después de 19 segundos. Las BS en el lado izquierdo del grupo de la impulsión llevan a cabo la carga hasta que el limitador de esfuerzo de torsión alcance el esfuerzo de torsión deslizante. Desliza áspero 0,5 segundos hasta que el lado derecho haya compensado el juego radial y accionan a las segundas BS. Como resultado de la energía dinámica, resbalón de las BS junto y bajar los esfuerzos de torsión máximos dinámicos en el grupo de la impulsión. Los topes por lo tanto comparten la carga. Una diferencia leve en el esfuerzo de torsión que se sostiene puede sin embargo ser considerada cuando el sistema finalmente viene a una parada.
La simulación también permite considerar la importancia de la distribución de carga puesto que muestra la distribución de carga desigual al principio del proceso de fijación. Sin la distribución de carga, el engranaje de la impulsión y las BS se deben seleccionar de manera que lleven a cabo la carga entera, incluyendo los esfuerzos de torsión máximos dinámicos de ambos grupos de la impulsión.
La simulación clarifica que las BS con los limitadores de esfuerzo de torsión realizan una distribución de carga eficaz. Esto es absolutamente necesario para reducir los esfuerzos de torsión máximos en impulsiones múltiples. Como descrito, el uso del funcionamiento rápido BS reduce ya los gastos de explotación totales. El uso de las BS con el esfuerzo de torsión que limita servicios para reducir más lejos costes y al mismo tiempo para aumentar la seguridad operativa del sistema de impulsión.
PARTE III
Características de calidad para los topes con TL
El despliegue duro y las condiciones circundantes en los sistemas de transportador – particularmente en la transportación a granel de las mercancías del mineral de hierro, carbón, de cobre y similar – altas demandas del lugar sobre diseño de las BS. Al mismo tiempo, el usuario cuenta con las estructuras extremadamente confiables que pueden ser actuadas durante muchos años sin requerir el uso de herramientas especiales o del equipo del especialista. La relación entre la capacidad del esfuerzo de torsión y el tamaño de la construcción es un factor central en el desarrollo de las BS modernas.
El último diseño compacto de BS con la limitación del esfuerzo de torsión se muestra en el cuadro 9. El anillo interno con la jaula de fijación con abrazadera del pedazo es por la presente idéntico con las partes internas de BS estándar corrientes rápidas con una función del despegue. Esto significa que las BS corren desgaste-libre en la operación que anda sin embragar y alcanzan así una vida de servicio larga. El anillo externo se sitúa entre las guarniciones de la fricción que están en malla con la vivienda a través de las primaveras del disco. Como consecuencia, este tipo de las BS puede transmitir esfuerzos de torsión hasta el esfuerzo de torsión deslizante preestablecido – determinado por la fuerza de las primaveras, del coeficiente de la fricción y del radio de la fricción de las guarniciones de la fricción. Lo que sigue se aplica generalmente: Este esfuerzo de torsión es siempre más bajo que la capacidad máxima del esfuerzo de torsión de las BS.
Las guarniciones de la fricción se deben diseñar para una alta presión superficial – también para reducir las dimensiones de TL. Para alcanzar el esfuerzo de torsión suave que limita entre sostenerse y que se desliza, un material de la fricción debe ser preferido en el cual los valores estáticos y dinámicos del coeficiente de la fricción son similares. Aunque haya solamente movimientos relativos relativamente pequeños del resultado externo del anillo en las BS al alcanzar los esfuerzos de torsión deslizantes, las guarniciones de la fricción están de hecho conforme a desgaste a largo plazo. La resistencia fuerte a llevar es sin embargo una necesidad para una vida de servicio larga y un alto nivel de seguridad operativa. El carbono está por lo tanto particularmente bien adaptado como material para las guarniciones de la fricción. Las figuras del carbono en términos de fricción dinámica y presión superficial permitida con respecto a los materiales orgánicos o sinterizados son excelentes. ¡Y, puesto que las guarniciones de la fricción permiten esfuerzos de torsión deslizantes más altos, es posible doblar la capacidad del esfuerzo de torsión de las BS mientras que guarda sus dimensiones externas!
Función del lanzamiento – puramente mecánica
En la operación normal, las BS están en la operación que anda sin embragar y los pedazos de fijación con abrazadera dan vuelta sin contacto al anillo externo. La banda transportadora viene de vez en cuando a una parada, y las BS previenen el movimiento reverso. Particularmente al ser desplegado en los sistemas de impulsión que necesitan sostenerse bajo carga, tiene sentido de equipar además a las BS de un dispositivo controlable del lanzamiento. Porque éste es cómo – por ejemplo en caso de parada del sistema de transportador – la liberación de la banda transportadora o del movimiento reverso del sistema de transportador se realiza de una manera controlada. Aunque tal función de la liberación se emplea raramente, debe todavía ser posible activarla inmediatamente a pesar de periodos de descanso largos. Puesto que las BS están también conforme a las influencias ambientales (temperatura, polvo, lluvia etc.), el diseño de la función de la liberación debe ser robusto y confiable. La solución puramente mecánica se debe por lo tanto favorecer, técnico y en términos de costes – particularmente puesto que el usuario quiere evitar el uso del equipo del especialista (e.g el aceite especial bombea) donde sea posible.
La última generación – ahora patentado – de un dispositivo tan mecánico del lanzamiento puede ser considerada en el cuadro 10: Tres pequeños paquetes con las cuñas se sitúan en la vivienda de las BS. Estas cuñas aumentan la fuerza axial de los tornillos (ratio 1 del poder: 5) y ellas también se utiliza para liberar el limitador de esfuerzo de torsión. Se sella el dispositivo y las piezas móviles se equipan de las superficies de metal endurecidas para prevenir la corrosión de la fricción. El reajuste de las cuñas – al activar TL – se realiza por las primaveras. El dispositivo de la liberación se actúa muy fácilmente usando una llave de tornillo convencional. Las herramientas especiales tales como una pompa hydráulica no son necesarias para la dirección de esta solución mecánica robusta.
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