Bulk solid stability on inclined belt conveyors

• Autorzy: Ścieszka S. F. , Adamecki D.

Warianty tytułu

PL

Stabilność strugi urobku na nachylonych przenośnikach taśmowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A new experimental methodology is described for combined measurements of both the static and kinetic friction between bulk solid and the conveyor belt. This area of investigation has been all too often neglected. The method of testing is based on the very well known principle of operation of the inclined plane. The tester was designed having in mind that tribological phenomena are influenced by various factors; therefore, these factors should be varied widely and independently, and they should be measured easily. In this, preliminary testing using two coals, two rubber belts and several different operational conditions were used, such as loads and moisture content. The experimental results confirm that both static and kinetic angles of friction between the belts surfaces and the coals tested are considerable higher than the presently recommended maximum inclination angle for belt conveyors. Bulk materials are not the same, and this is the reason why physical testing of a bulk solid is so important to proper design of conveying systems.

PL

Przedstawiono nową eksperymentalną metodę pomiaru współczynników tarcia statycznego i kinetycznego pomiędzy materiałem sypkim (węglem) a taśmą przenośnikową. Badania te, ważne w procesie konstruowania nachylonych przenośników taśmowych, były wielokrotnie pomijane. Metoda pomiaru opiera się na powszechnie znanej koncepcji równi pochyłej, a jej oryginalność polega na szerokim zastosowaniu mechatronicznych sensorów cyfrowych, jak np. inkrementalnych sensorów położenia liniowego i kątowego oraz komputerowej akwizycji i prezentacji danych. Tester skonstruowano z uwzględnieniem wiedzy o wieloparametrowym charakterze zjawisk tribologicznych oraz potrzeby niezależnej zmiany tych parametrów i ich łatwej identyfikacji. W prezentowanych w tym artykule badaniach zastosowano dwa rodzaje węgla, dwie taśmy oraz zmienne parametry, takie jak: obciążenie taśmy węglem i wilgotność środowiska badań. Wyniki badań wykazały, że wartości kątów tarcia statycznego i kinetycznego są istotnie większe od dopuszczalnych obecnie wartości kątów nachylenia przenośników wznoszących bądź opadających. Badania potwierdziły, że materiały sypkie (w tym przypadku węgle) różnią się między sobą własnościami fizycznymi, w tym tribologicznymi, w związku z tym ich poznanie jest ważne dla właściwego konstruowania systemu transportowego.

Słowa kluczowe

EN

belt conveyor; inclination angle; coefficient of wall friction; external friction

PL

przenośnik taśmowy; kąt nachylenia; współczynnik tarcia zewnętrznego; tarcie powierzchniowe

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 46, nr 4
• Strony: 71--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ścieszka S. F.

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining and Geology, Institute of Mining Mechanisation, Akademicka 2A Street, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Adamecki D.

• Silesian University of Technology, Faculty of Mining and Geology, Institute of Mining Mechanisation, Akademicka 2A Street, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Hartman H.L.: Introductory Mining Engineering, John Wiley & Sons, New York 1987.
• [2] Antoniak J.: Energy saving belt conveyors for surface and underground mining (in Polish), Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.
• [3] Gładysiewicz L.: Belt conveyors, theory and calculation (in Polish), Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
• [4] Roberts A.W.: Bulk solid and conveyor belt interactions for efficient transportations without spillage, Bulk Solid Handling, vol. 18, no 1, 1998, pp. 49–57.
• [5] Roberts A.W.: Bulk solid. An historical overview and current developments. Bulk Solid Handling, vol. 26, no 6, 2006, pp. 392–419.
• [6] Kalman H., Rivkin M., Goder D.: The maximum inclination angle of a belt conveyor, Bulk Solid Handling, vol. 16, no 2, 1996, pp. 187–192.
• [7] Conveyor Handbook, Fenner and Dunlop Publisher, Sydney, Australia 2009.
• [8] Belt Conveyor for Bulk Materials. CEMA. Publishing Co. Boston, USA 2006.
• [9] Kulinowski P., Kasza P., Zarzycki J., Furmanik K.: Tests of selected properties of excavated materials having an influence on exploitation possibilities of a belt conveyor (in Polish), Conference TUR, Cracow, 2007, pp. 541–552.
• [10] Furmanik K.: The effect of frictional contact of transported material with the belt on operational capacity of belt conveyor (in Polish), ZEM, vol. 42, 2007, pp. 7–21.
• [11] Wheeler C., Roberts A.: Measurements of the main resistances of horizontal belt conveyors. Proc. International Conference. From Powder to Bulk, Institution of Mechanical Engineers. London, 2000, pp. 453–462.
• [12] Trapp A.G. Energy saving troughing idler technology. Bulk Solid Handling, vol. 20, no 4, 2000, pp. 437–449.
• [13] Jenike A.W.: Storage and flow of solids, Bulletin no 123, Engng. Exp. Station, University of Utah, Salt Lake City, 1964.
• [14] Schulze D.: Powder and Bulk Solids – Behaviour, Characterization, Storage and flow. Springer. Berlin, 2008.
• [15] Roberts A.W., Wiche S.J.: Prediction of lining wear life of bins and chutes in bulk solids handling operations, Tribology International, vol. 26, no 5, 1993.
• [16] Pillai J.R., Bradley M., Berry R.: Comparison between the angles of wall friction measured on an on-line wall friction tester and the Jenike wall friction tester. Powder Technology, vol. 174, 2007, pp. 64–70.
• [17] Harrison A.: Belt vibration and its influence on conveyor reliability, Bulk Solid Handling, vol. 14, 1994, pp. 723–727.
• [18] Harrison A.: Modern belt take-ups and their dynamic motion. Bulk Solid Handling, vol. 12, no, 1992, pp. 581–584.
• [19] Harrison A., Roberts A.W.: Technical requirements for operating conveyor belts at high speed, Bulk Solid Handling, vol. 4, no 1, 1984, pp. 99–104.
• [20] Moore D.F.: The Friction and Lubrication of Elastomers, Pergamon Press, Oxford, 1972.
• [21] Ścieszka S.F.: A study of tribological phenomena in friction couple: brake composite material – steel. ASLE Transaction, vol. 25, 1984, pp. 337–345.
• [22] Yamaguchi Y.: Tribology of Plastic Materials. Elsevier, Tokyo 1990.
• [23] Ścieszka S.F.: The importance of static friction characteristic of brake friction couple and methods of Testing, Tribotest, No 3, 1996, pp. 137-148.