تسمه نقاله وسیله حمل یک سیستم تسمه نقاله است (اغلب به نوار نقاله کوتاه می شود). سیستم نوار نقاله یکی از انواع سیستم های نقاله است . یک سیستم تسمه نقاله شامل دو یا چند قرقره (که گاهی اوقات به آن درام نیز گفته می شود)، با یک حلقه بسته از وسیله حمل - تسمه نقاله - که به دور آنها می چرخد. یک یا هر دوی قرقره ها نیرو می گیرند و تسمه و مواد روی تسمه را به جلو حرکت می دهند. قرقره برقی را قرقره درایو می نامند در حالی که قرقره بدون نیرو را قرقره idler می نامند. دو دسته صنعتی اصلی از نوار نقاله وجود دارد. مواردی که به طور کلی جابجایی مواد را انجام می دهند مانند جعبه هایی که در داخل کارخانه جابجا می شوند و جابجایی مواد فله مانند مواردی که برای انتقال حجم زیادی از منابع و مواد کشاورزی مانند غلات ، نمک ، زغال سنگ ، سنگ معدن ، شن و ماسه ، بار اضافی و غیره استفاده می شود.
نوار نقاله اجزای بادوام و قابل اعتمادی هستند که در توزیع و انبارداری خودکار و همچنین تأسیسات تولید و تولید استفاده می شوند. در ترکیب با تجهیزات جابجایی پالت کنترلشده توسط کامپیوتر، این امکان را برای توزیع کارآمدتر خردهفروشی ، عمدهفروشی و تولید فراهم میکند . این یک سیستم صرفه جویی در نیروی کار در نظر گرفته می شود که به حجم های بزرگ اجازه می دهد تا به سرعت در یک فرآیند حرکت کنند و به شرکت ها اجازه می دهد حجم بیشتری را با فضای ذخیره سازی کوچکتر و با هزینه نیروی کار ارسال یا دریافت کنند .
نوار نقاله های تسمه ای متداول ترین نوار نقاله های برقی هستند زیرا همه کاره ترین و کم هزینه ترین هستند. [1] محصولات مستقیماً روی تسمه حمل میشوند تا اجسام منظم و نامنظم، بزرگ یا کوچک، سبک و سنگین، با موفقیت حمل شوند. نوار نقاله ها همچنین با بخش های منحنی ساخته می شوند که از غلتک های مخروطی و تسمه های منحنی برای انتقال محصولات در گوشه ای استفاده می کنند. این سیستم های نقاله معمولاً در دفاتر مرتب سازی پستی و سیستم های جابجایی چمدان های فرودگاهی استفاده می شوند .
تسمه نقاله ها معمولاً از نظر ساختاری تقریباً مشابه هستند که از یک قاب فلزی با غلتک در دو انتهای یک تخت فلزی تخت تشکیل شده است. تسمه نقاله لاستیکی معمولاً برای انتقال اقلامی با سطوح زیرین نامنظم، اقلام کوچکی که بین غلتکها قرار میگیرند (مثلاً نوار نقاله سوشی )، یا کیسههای محصولی که بین غلتکها آویزان میشوند، استفاده میشود. تسمه در اطراف هر یک از غلتکها حلقه میشود و هنگامی که یکی از غلتکها (توسط یک موتور الکتریکی ) تغذیه میشود، تسمه روی تخت اسکلت فلزی جامد میلغزد و محصول را حرکت میدهد. در کاربردهای سنگین، تخت هایی که تسمه در آنها کشیده می شود با غلطک ها جایگزین می شوند. غلتک ها اجازه می دهند وزن منتقل شود زیرا میزان اصطکاک ایجاد شده از بارهای سنگین تر روی تسمه را کاهش می دهند. استثناء ساخت تسمه نقاله استاندارد، نوار نقاله ساندویچی است. نوار نقاله ساندویچی به جای یک تسمه نقاله از دو تسمه نقاله استفاده می کند. این دو تسمه نقاله معمولی رو به رو قرار می گیرند تا محتویات محموله را در یک نگهدارنده "ساندویچ مانند" قرار دهند.
تسمه نقاله ها را می توان برای انتقال محصولات در یک خط مستقیم یا از طریق تغییر در ارتفاع یا جهت استفاده کرد. برای انتقال مواد حجیم، بر روی شیب های ملایم یا انحنای ملایم، از نوار نقاله فرورفته استفاده می شود. فرورفتگی تسمه تضمین می کند که مواد قابل روان در لبه های تسمه قرار می گیرند. فرورفتگی با نگه داشتن غلتک های idler در یک زاویه نسبت به افقی در طرفین قاب idler به دست می آید. نوار نقاله لوله ای برای مسیرهای رفت و آمد مواد که نیاز به خم های تیزتر و شیب تا 35 درجه دارند استفاده می شود. [2] یک نوار نقاله لوله دارای لبههای تسمه است که به هم میپیچد تا یک بخش دایرهای مانند لوله را تشکیل دهد. مانند یک تسمه نقاله فرورفته، یک نوار نقاله لوله نیز از غلتک های بیکار استفاده می کند. با این حال، در این مورد، قاب بیکار به طور کامل تسمه نقاله را احاطه می کند و به آن کمک می کند تا قسمت لوله را در حالی که آن را به جلو هل می دهد، حفظ کند. در مورد مسیرهای مسافرتی که نیاز به زوایای زیاد و انحناهای مار مانند دارند، از کمربند ساندویچی استفاده می شود. طراحی کمربند ساندویچی مواد حمل شده را قادر می سازد تا در مسیری با شیب زیاد تا زاویه 90 درجه حرکت کنند، [3] یک مسیر عمودی را بر خلاف یک مسیر افقی امکان پذیر می کند. این آپشن حمل و نقل نیز توسط دستگاههای غیرفعال تامین میشود.
سایر اجزای مهم سیستم انتقال تسمه به غیر از قرقره ها و غلتک های هرزگرد شامل چیدمان محرک جعبه دنده های کاهنده، موتورهای محرک و کوپلینگ های مرتبط است. اسکرابر برای تمیز کردن تسمه، ناودان برای کنترل جهت تخلیه، رکاب برای محتوی تخلیه در تسمه گیرنده، مجموعه ای برای "کشش" تسمه، سوئیچ های ایمنی برای ایمنی پرسنل و سازه های فن آوری مانند ریسمان، پست کوتاه، قاب های محرک، قاب های قرقره ای موارد تعادل را برای تکمیل سیستم انتقال تسمه تشکیل می دهند. در کاربردهای خاص می توان از نوار نقاله برای انباشته شدن استاتیک یا کارتن استفاده کرد.
تسمه نقاله اولیه از قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفته است. در سال 1868، یک کشتیساز انگلیسی، جوزف توماس پارلور از Pimlico ، یک آسانسور غلات را با تسمه نقاله [4] ثبت اختراع کرد ، در حالی که چارلز دنتون اهل ایلینویز از شرکت ایمز پلو، یک درو را با یک تسمه نقاله به ثبت رساند. [5] در دهه 1880 تسمه نقاله در آسانسورهای آمریکایی، [6] کارخانه های نیشکر [7] و کارخانه های چوب بری ، [8] و همچنین مالتینگ های بریتانیایی استفاده می شد . [9]
در سال 1892، توماس رابینز مجموعه ای از اختراعات را آغاز کرد که منجر به توسعه تسمه نقاله مورد استفاده برای حمل زغال سنگ، سنگ معدن و سایر محصولات شد. [10] [11] در سال 1901، ساندویک اختراع و تولید تسمه نقاله فولادی را آغاز کرد . در سال 1905، ریچارد ساتکلیف اولین تسمه نقاله را برای استفاده در معادن زغال سنگ اختراع کرد که صنعت معدن را متحول کرد. در سال 1913، هنری فورد خطوط مونتاژ تسمه نقاله را در کارخانه هایلند پارک شرکت فورد موتور ، میشیگان معرفی کرد. [12]
در سال 1972، انجمن فرانسوی REI در کالدونیای جدید طولانی ترین نوار نقاله مستقیم جهان را در آن لحظه به طول 13.8 کیلومتر (8.6 مایل) ایجاد کرد. Hyacynthe Marcel Bocchetti طراح مفهوم بود. [ نیاز به منبع ] . طولانی ترین تسمه نقاله مربوط به معدن فسفات Bou Craa در صحرای غربی است (1973، 98 کیلومتر در 11 بخش). طولانی ترین تسمه نقاله تک دهانه در معدن بوکسیت بودینگتون در غرب استرالیا (31 کیلومتر) است.
در سال 1957، شرکت BF Goodrich یک تسمه نقاله نواری موبیوس را به ثبت رساند که آن را به عنوان "سیستم تسمه نقاله گردشی" تولید کرد. با استفاده از نیم پیچ، نسبت به تسمههای معمولی با عمر طولانیتر مزیت داشت، زیرا میتوانست تمام سطح آن را در معرض ساییدگی و پارگی قرار دهد. چنین تسمههای نواری موبیوس دیگر تولید نمیشوند، زیرا تسمههای مدرن تابنخورده را میتوان با ساختن آنها از چندین لایه از مواد مختلف بادوامتر کرد. [13] در سال 1970، Intralox ، یک شرکت مستقر در لوئیزیانا، اولین حق ثبت اختراع را برای تمام تسمه های مدولار پلاستیکی به ثبت رساند.
تسمه از یک یا چند لایه مواد تشکیل شده است. معمولاً کمربندها دارای سه لایه هستند: یک پوشش بالا، یک لاشه و یک پوشش پایین. هدف از لاشه ایجاد استحکام و شکل خطی است. لاشه اغلب یک پارچه بافته یا فلزی است که دارای تار و پود است . تار به طنابهای طولی اطلاق میشود که ویژگیهای مقاومت و الاستیسیته آن ویژگیهای در حال اجرا تسمه را مشخص میکند. پود مجموعه ای از کابل های عرضی را نشان می دهد که به تسمه مقاومت ویژه در برابر بریدگی، پارگی و ضربه و در عین حال انعطاف پذیری بالا را می دهد. متداول ترین مواد لاشه عبارتند از فولاد ، پلی استر ، نایلون ، پنبه و آرامید (طبقه الیاف مصنوعی مقاوم در برابر حرارت و قوی، با نام تجاری Twaron یا Kevlar ). روکش ها معمولاً از ترکیبات لاستیکی یا پلاستیکی مختلف هستند که با استفاده از تسمه مشخص می شوند.
تسمه نقاله فولادی در مواقعی که نیاز به کلاس استحکام بالا باشد استفاده می شود. به عنوان مثال، بالاترین کلاس تسمه نقاله نصب شده از طناب های فولادی ساخته شده است. این تسمه نقاله دارای کلاس استحکام 10000 نیوتن بر میلی متر (57000 پوند f /in) است و در معدن Chuquicamata در شیلی کار می کند . [14] پلی استر، نایلون و پنبه با کلاس های مقاومت پایین محبوب هستند. آرامید در محدوده 630-3500 نیوتن بر میلی متر (3600-20000 پوند f /in) استفاده می شود. مزایای استفاده از آرامید صرفه جویی در انرژی، افزایش طول عمر و بهبود بهره وری است. [15] [16] به عنوان مثال، یک کمربند زیرزمینی 2250 نیوتن بر میلیمتر (12800 پوند فارنهایت )، 3400 متر طول (3700 yd) در معدن زغالسنگ Baodian، بخشی از شرکت معدن زغالسنگ Yanzhou نصب شده است. ، چین گزارش شده است که بیش از 15 درصد صرفه جویی در انرژی را ارائه می دهد. [17] در حالی که گروه Shenhua ، چندین تسمه نقاله آرامید ، از جمله یک تسمه 4400 نیوتن بر میلیمتر (25000 پوند فارنهایت ) با طول 11600 متر (7.2 مایل) نصب کرده است .
امروزه انواع مختلفی از تسمه نقاله وجود دارد که برای انتقال انواع مواد موجود در مواد پی وی سی و لاستیکی ساخته شده است. موادی که بر روی تسمه جاری می شوند ممکن است در حین حمل و نقل با استفاده از وزن کش تسمه وزن شوند . تسمههایی با پارتیشنهای با فاصله منظم، معروف به تسمه آسانسور ، برای انتقال مواد سست به سمت شیبهای شیب دار استفاده میشوند. تسمه نقاله ها در باربری های فله ای خود تخلیه و در کامیون های ته برقی مورد استفاده قرار می گیرند. فناوری تسمه نقاله همچنین در حمل و نقل نوار نقاله مانند پیاده روهای متحرک یا پله برقی و همچنین در بسیاری از خطوط مونتاژ تولیدی استفاده می شود . فروشگاهها اغلب تسمههای نقاله را برای جابجایی اقلام خرید در صندوق خروج دارند و ممکن است در این فرآیند از تقسیمکنندههای پرداخت استفاده کنند. مناطق اسکی همچنین از تسمه نقاله برای حمل اسکی بازان به بالای تپه استفاده می کنند. کاربردهای صنعتی و تولیدی برای تسمه نقاله ها شامل حمل بسته، نوار نقاله های زیر زمینی، حمل زباله، حمل کیسه، نوار نقاله های کدگذاری و غیره است. ادغام رابط انسان و ماشین (HMI) برای راه اندازی سیستم نوار نقاله در مراحل توسعه است و ثابت خواهد شد که یک نوآوری کارآمد است.
برخی از تولید کنندگان و ارائه دهندگان خدمات جهانی تسمه نقاله عبارتند از Berndorf AG، Continental AG ، Fenner ، Dunlop نوار نقاله Kale Conveyor، Terra Nova Technologies، ThyssenKrupp ، HESE Maschinenfabrik GmbH و Tenova Takraf . [18]
طولانی ترین سیستم تسمه نقاله در جهان در صحرای غربی است . این در سال 1972 توسط Friedrich Krupp GmbH (اکنون thyssenkrupp) ساخته شد و 98 کیلومتر (61 مایل) طول دارد، از معادن فسفات Bu Craa تا ساحل جنوب El-Aaiun . [19]
طولانی ترین سیستم نوار نقاله در یک فرودگاه، سیستم جابجایی چمدان فرودگاه بین المللی دبی با 63 کیلومتر (39 مایل) است. این توسط زیمنس نصب و در سال 2008 راه اندازی شد و دارای ترکیبی از نوار نقاله های سنتی و نوار نقاله های سینی است. [20]
معدن بوکسیت بودینگتون در استرالیای غربی رسما به عنوان دارای طولانی ترین نوار نقاله تک پروازی جهان شناخته شده است. تک پرواز به این معنی است که بار منتقل نمی شود، این یک سیستم منفرد پیوسته برای کل طول است. این نوار نقاله یک سیستم نوار نقاله کابلی با یک نوار نقاله به طول 31 کیلومتر (19 مایل) است که یک نوار نقاله به طول 20 کیلومتر (12 مایل) را تغذیه می کند. نقاله های تسمه کابلی نوعی از سیستم های معمولی تسمه بیکار هستند. نوار نقاله های تسمه کابلی به جای کارکردن روی نوارهای بیکار، توسط دو کابل فولادی بی پایان (طناب سیم فولادی) که به نوبه خود توسط چرخ های قرقره بیکار پشتیبانی می شوند، پشتیبانی می شوند. این سیستم بوکسیت را از طریق زمین دشوار رشته Darling Ranges به پالایشگاه Worsley Alumina تغذیه می کند .
دومین تسمه نقاله منفرد طویل، نوار نقاله Impumelelo به طول 26.8 کیلومتر (16.7 مایل) در نزدیکی Secunda، آفریقای جنوبی است. این توسط Conveyor Dynamics، Inc. مستقر در بلینگهام، واشنگتن، ایالات متحده آمریکا طراحی شده و توسط ELB Engineering مستقر در ژوهانسبورگ آفریقای جنوبی ساخته شده است. این نوار نقاله 2400 تن در ساعت (2600 تن کوتاه در ساعت) زغال سنگ را از یک معدن به یک پالایشگاه که زغال سنگ را به سوخت دیزل تبدیل می کند، منتقل می کند. سومین تسمه نقاله طویل در جهان، نوار نقاله Curragh به طول 20 کیلومتر (12 مایل) در نزدیکی Westfarmers، QLD، استرالیا است. Conveyor Dynamics، Inc. مهندسی پایه، سیستم کنترل و راه اندازی را تامین می کند. مهندسی جزئیات و ساخت و ساز توسط Laing O'Rourke تکمیل شد. [21]
طولانی ترین نوار نقاله بین المللی تک تسمه از مگالایا در هند تا کارخانه سیمان در چااتاک بنگلادش است . [22] [23] [24] طول آن حدود 17 کیلومتر (11 مایل) است و سنگ آهک و شیل را با سرعت 960 تن در ساعت (1060 تن کوتاه در ساعت) از معدن در هند به کارخانه سیمان (7 کیلومتر یا 7 کیلومتر) می رساند. 4.3 مایل طول در هند و 10 کیلومتر یا 6.2 مایل در بنگلادش). این نوار نقاله توسط AUMUND France و Larsen & Toubro مهندسی شده است. این نوار نقاله توسط سه واحد درایو همگام با توان کلی حدود 1.8 مگاوات تامین شده توسط ABB (دو درایو در قسمت انتهایی در بنگلادش و یک درایو در انتهای دم در هند) فعال می شود. تسمه نقاله در طول 300 متر (980 فوت) در سمت هند و 300 متر (980 فوت) در سمت بنگلادش ساخته شد. idlerها یا غلطکهای سیستم منحصربهفرد هستند{{ [25] }} از این جهت که برای قرار دادن منحنیهای افقی و عمودی در امتداد زمین طراحی شدهاند. وسایل نقلیه اختصاصی برای نگهداری نوار نقاله طراحی شده اند که همیشه در ارتفاع حداقل 5 متری (16 فوت) از سطح زمین قرار دارد تا در طول دوره های موسمی دچار سیل نشود.
نوار نقاله های مورد استفاده در محیط های صنعتی شامل مکانیسم های قطع کننده مانند طناب های تریپ در طول نوار نقاله می باشد. این به کارگران اجازه می دهد تا در صورت بروز مشکل فورا نوار نقاله را خاموش کنند. آلارمهای هشدار برای اطلاع دادن به کارمندان از روشن شدن یک نوار نقاله گنجانده شده است. در ایالات متحده، اداره ایمنی و بهداشت شغلی مقرراتی را برای ایمنی نوار نقاله به عنوان OSHA 1926.555 صادر کرده است. [26]
برخی دیگر از سیستمهایی که برای محافظت از نوار نقاله استفاده میشوند عبارتند از: سوئیچهای چرخش تسمه، سوئیچهای سرعت، سوئیچ ریپ تسمه و توقف اضطراری . در صورتی که تسمه تراز خود را در امتداد سازه از دست بدهد، سوئیچ نوسان تسمه، نوار نقاله را متوقف می کند. سوئیچ سرعت تسمه را متوقف می کند اگر سوئیچ ثبت نکند که تسمه با سرعت مورد نیاز کار می کند. سوئیچ پاره شدن تسمه در صورت بریدگی یا فلپ که نشان می دهد تسمه در خطر آسیب بیشتر است، تسمه را متوقف می کند. در صورت خرابی وتر سفر ممکن است یک توقف اضطراری بر روی جعبه کنترل نوار نقاله قرار گیرد.
تسمه های لاستیکی یا الاستومری فرسوده را می توان به طرق مختلف مورد استفاده مجدد قرار داد. کاربردهای این مواد شامل آستر جعبه ابزار، [27] تشک ضد خستگی، [27] ضربه گیر اسکله، [27] لبه های زمینی، [27] حصار دام، [27] و انحراف آب است. [27]
توماس رابینز، بنیانگذار و رئیس سابق هیئت مدیره شرکت Hewitt-Robins در اینجا، امروز پس از یک بیماری چند ماهه در نقاهتگاه Nestledown درگذشت، سن او 89 سال بود. او تسمه نقاله سنگین را اختراع کرد.