Projeto do transportador de corrente: tração da corrente, seleção da roda dentada e armadilhas do mundo real

Em uma fábrica de embalagens que visitamos no ano passado, um novo transportador de corrente começou a saltar os dentes da roda dentada no primeiro mês de operação. A equipe de manutenção culpou a rede. O verdadeiro problema foi o design: a corrente foi selecionada para carga em estado estacionário em vez de pico de torque de partida, e o conjunto tensor tinha curso muito pequeno para absorver o impulso. A solução não foi uma cadeia melhor. Foi um recálculo da tração da corrente, um avanço mais longo e um avanço na classe da corrente. Para engenheiros que trabalham no projeto de transportadores de corrente, a conclusão é simples: tratar a cadeia como um componente estrutural e dinâmico, não como uma parte de uma commodity . Este guia explica as decisões de projeto que determinam se um transportador funcionará durante anos ou falhará em semanas.

O que o design do transportador de corrente realmente cobre

O projeto do transportador de corrente combina a corrente, as rodas dentadas, os trilhos-guia, a unidade de acionamento e o conjunto de recolhimento em uma máquina que movimenta o produto de maneira confiável em um rendimento especificado. Ao contrário de um transportador de correia, um transportador de corrente transmite a carga através de um engate positivo. Isso proporciona maior capacidade de carga, melhor tolerância à abrasão e capacidade de indexar ou acumular produto com precisão. O mesmo envolvimento positivo também cria pulsação, restrições de alinhamento e mecanismos de desgaste que devem ser abordados desde o início do projeto.

Componentes que definem como o transportador se comporta

Cinco componentes dominam o comportamento de qualquer transportador de corrente. A corrente carrega a carga e transmite a força motriz. As rodas dentadas, acionamento e roda intermediária proporcionam engate positivo e definem a relação de velocidade. Os trilhos guia suportam os fios carregados e de retorno e controlam o rastreamento. A unidade de acionamento, geralmente um motor, caixa de engrenagens e acoplamento de eixo, fornece torque. O conjunto tensor mantém a tensão e absorve o alongamento da corrente durante a vida útil da linha. Compreendendo o características estruturais da corrente transportadora une tudo isso: a geometria do elo, a folga da bucha do pino e a forma do acessório controlam a rigidez, o comportamento do desgaste e como a corrente assenta nos dentes da roda dentada.

Cálculos básicos no projeto de transportadores de corrente

A tração da corrente impulsiona cada decisão de componente

A tração total da corrente é o ponto de partida. Uma aproximação prática de engenharia é que a tração total é igual ao atrito da carga mais o atrito da corrente mais um componente de gravidade em uma inclinação mais um fator dinâmico para partida e impacto. Em um transportador horizontal, o atrito domina. À medida que o ângulo de inclinação aumenta, o peso da corrente e da carga, multiplicado pelo seno do ângulo, aumenta diretamente a tração. Uma vez estimada a tração de funcionamento, aplique um fator de serviço de 1,2 a 1,5 para os níveis de impacto e, em seguida, verifique a corrente em relação à sua carga de trabalho permitida usando um fator de segurança de 6 a 8 , que é uma prática comum em transportadores. O erro mais frequente no projeto de transportadores de corrente é dimensionar para condições médias de funcionamento e ignorar o pico de torque de partida. Um transportador que reinicia sob plena carga, ou que encontra um produto preso em um ponto de transferência, pode ver duas a três vezes a tensão de operação por vários segundos. Esse pico é o que quebra a corrente e corta as chaves da roda dentada.

Um exemplo rápido mostra como o método funciona. Um transportador horizontal transporta 900 kg de produto em 30 m de corrente pesando cerca de 4 kg por metro. A tração da corrente em movimento, usando coeficientes de atrito de cerca de 0,12 para o cordão carregado e 0,1 para o retorno, é de aproximadamente 1,3 kN. Multiplique por um fator de serviço de 1,3 e uma margem de segurança de 6 para 1, e a carga de ruptura mínima necessária chega a cerca de 10,5 kN. Uma corrente padrão 08B, com carga de ruptura em torno de 18 kN, proporciona uma margem confortável. Uma classe 06B menor, com aproximadamente 9 kN, ficaria aquém no momento em que um pico de inicialização fosse adicionado. O cálculo é simples, mas é exatamente a etapa que é ignorada quando um transportador é copiado de uma linha existente sem verificar a carga.

Velocidade, passo e dentes da roda dentada estão vinculados

A velocidade da corrente é limitada pelo tipo de corrente, passo e método de lubrificação. Como regra geral, passo menor e mais dentes da roda dentada proporcionam um funcionamento mais suave em velocidades mais altas. Uma corrente transportadora de passo duplo de 30 a 45 metros por minuto é comum para o manuseio de unidades. Correntes de precisão de passo curto podem funcionar mais rápido, mas precisam de lubrificação controlada e alinhamento mais preciso. A contagem dos dentes da roda dentada merece atenção especial. Abaixo de seis dentes, a ação cordal cria variação visível de velocidade e aumenta o ângulo de articulação, o que aumenta a pressão da bucha do pino. Oito a doze dentes são a zona prática para a maioria das linhas de transporte. Contagens de dentes maiores funcionam de maneira mais suave e prolongam de forma mensurável a vida útil da corrente, e o diâmetro extra da roda dentada geralmente vale o espaço que ocupa.

Selecionando o tipo de corrente adequado à aplicação

Passo duplo ou passo curto

A primeira decisão de seleção é a classe de passo em cadeia. As correntes transportadoras de passo duplo usam a mesma altura de elo e diâmetro de rolo que a corrente de rolo padrão, mas com aproximadamente o dobro do passo. Eles são mais leves, mais baratos e adequados para linhas de transporte de centro longo com velocidade moderada, razão pela qual a maioria dos transportadores de movimentação de unidades, arrasto e sucata funcionam em correntes transportadoras de passo duplo . As correntes de rolos de precisão de passo curto são a melhor escolha quando o transportador precisa indexar-se a uma posição, acumular produto ou operar em velocidade mais alta com pulsação mínima. Se a linha funcionar abaixo de aproximadamente 45 metros por minuto em centros longos com carga moderada, o passo duplo geralmente ganha no custo total, uma vez que as rodas dentadas e o deslocamento de absorção são incluídos.

Fornecedores de correntes transportadoras de passo duplo, fábrica Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd é o atacado da China Correntes transportadoras de passo duplo Fornecedores e principais fábricas, apresentações de produtos ... Ver Produto →

Anexos convertem corrente em transportador

A maioria das correntes transportadoras transportam o produto através de acessórios, em vez de através dos rolos da corrente nua. Acessórios dobrados do tipo K em um ou ambos os lados são os mais comuns, mas pinos estendidos e placas de furo central são amplamente usados ​​para montar rolos, travas, talhas e empurradores. Quando o layout precisa de um caminho de produto amplo ou de um espaçamento de voo personalizado, correntes transportadoras de passo duplo with attachments dê liberdade de design para corresponder ao tamanho do produto sem mudar para uma solução cara de link personalizado. Duas verificações são importantes aqui. Primeiro, verifique a tensão de flexão na conexão do acessório à placa no pior caso de impacto do produto. Segundo, verifique o momento permitido em um pino estendido quando uma carga lateral é aplicada. Um voo que parece rígido em CAD pode entortar um pino o suficiente para quebrar a placa de ligação após alguns meses de carregamento cíclico. Mantenha o ponto de aplicação da carga o mais próximo possível da linha central da corrente e escolha pinos endurecidos ou revestidos quando as cargas laterais forem altas.

Acessórios de correntes transportadoras de passo duplo Fornecedores, Fábrica Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd é a China atacado de acessórios de correntes transportadoras de passo duplo Fornecedores e principais fábricas, produtos ... Ver Produto →

O ambiente decide o material e a vedação

Correntes transportadoras trabalhe com poeira, lavagens, produtos químicos e temperaturas extremas. O vantagens da liga de aço em aplicações de transportadores industriais incluem maior resistência à tração e melhor resistência ao desgaste, mas o aço-liga ainda precisa de proteção em serviço úmido ou corrosivo. Para linhas alimentícias, farmacêuticas e outdoor, correntes transportadoras de passo duplo em aço inoxidável evita manchas de ferrugem e mantém as juntas livres durante o serviço de lavagem. Em condições de poeira ou areia, a alternativa é uma corrente selada: as vedações O-ring ou X-ring mantêm o lubrificante dentro da junta e os abrasivos fora. O resultado prático é uma vida útil da junta cinco a dez vezes maior em comparação com uma corrente não vedada no mesmo ambiente.

Fornecedores de correntes transportadoras de passo duplo de aço inoxidável, fábrica Hangzhou Qianjiang Chain Industries Co., Ltd é fornecedor de correntes transportadoras de passo duplo de aço inoxidável no atacado na China e principais fábricas, pr ... Ver Produto →

Erros de design que aparecem no campo

A maioria das falhas em transportadores segue padrões previsíveis. A lista abaixo mostra aqueles que aparecem repetidamente em análises de causa raiz e pedidos de substituição de emergência.

• Dimensionar a corrente apenas para tração em estado estacionário, não para picos de partida e cargas de impacto.
• Usar rodas dentadas com poucos dentes, o que cria pulsação de velocidade e acelera o desgaste do pino e da bucha.
• Omitindo o curso de avanço suficiente para absorver o alongamento normal da corrente entre os intervalos de manutenção.
• Permitindo o desalinhamento da roda dentada, o que concentra a carga em um dos lados das placas de ligação.
• Soldar acessórios de forma a criar elevadores de tensão na borda da placa de ligação.
• Supondo que uma corrente transportadora não precise de lubrificação porque se move lentamente.

Cada erro deixa uma assinatura reconhecível. Poucos dentes da roda dentada produzem vibração visível no cordão carregado. Um curto movimento de levantamento permite que a corrente fique frouxa à medida que se alonga, de modo que o fio de retorno chicoteia e bate na estrutura. Rodas dentadas desalinhadas dão polimento a um lado dos pinos e criam desgaste assimétrico na placa de ligação. Estes são os causas comuns de falha da corrente transportadora que pode ser rastreada até uma decisão de projeto semanas antes do colapso real.

Trabalhando com um fabricante de correntes

Cada projeto de transportador de corrente eventualmente atinge o limite do catálogo. Espaçamentos de fixação fora do padrão, passos incomuns, aços especiais, placas resistentes e acabamentos resistentes à corrosão estão fora das tabelas publicadas. É quando um fabricante que fabrica correntes e rodas dentadas agrega valor real, porque pode validar o par corrente-roda dentada como um sistema, e não como duas peças de origem independente. A mesma lógica se aplica quando um transportador deve corresponder a uma linha existente: a corrente e a roda dentada de uma única fonte eliminam a incompatibilidade de perfil dos dentes e largura que acelera o desgaste.

Ao abordar um fabricante de correntes, compartilhe as mesmas informações usadas em seu cálculo. Características do produto, rendimento, comprimento do transportador, inclinação, velocidade, disposição de acionamento, partidas por hora e condições de lavagem ou poeira. Um bom fornecedor de engenharia verifica a tração da corrente, recomenda a classe de passo e a forma de fixação e informa se pinos endurecidos, aço inoxidável ou vedações são justificados pelos dados. Essa etapa de verificação é barata em comparação com o custo de um transportador que interrompe a produção em plena carga.

O projeto do transportador de corrente recompensa uma visão em nível de sistema. Calcule honestamente a tração da corrente com cargas de pico incluídas, escolha a classe de passo e os acessórios para o produto e o ambiente, e dê ao enrolamento e à lubrificação a atenção necessária para condições reais. As horas gastas nessas decisões são triviais quando comparadas ao custo de uma falha em campo e são a diferença entre um transportador que funciona por anos e outro que nunca sai do registro de manutenção.