Пластиковые модульные ремни преобразили производство. Понимание различий между ним и лентой из синтетической ткани может помочь инженерам спланировать и определить наиболее подходящий конвейер для конкретного применения.

Автор: Кейт Надо | mk Северная Америка

Конвейеры — это часть повседневной жизни. Их можно увидеть в продуктовом магазине, в спортзале, в центре выкупа и в аэропорту. Конвейеры также являются неотъемлемой частью производства — они используются на всех этапах сборки, упаковки и распределения.

Самые ранние конвейеры датируются 18 веком. Они были изготовлены из дерева с кожаными ремнями для транспортировки грузов и приводились в движение ручными рукоятками и серией шкивов. По мере появления новых изобретений они были адаптированы к конвейерам. Начало 20—го века принесло с собой крупное изобретение — конвейер со стальной лентой. Конвейеры со стальными лентами сначала стали использоваться для транспортировки сыпучих материалов, таких как гравий и песок; вскоре они были адаптированы для использования в горнодобывающей промышленности.

Американские скотобойни и Генри Форд проложили дорогу конвейерам в современных производственных процессах. Вторая мировая война и вызванное ею истощение природных ресурсов, таких как хлопок и каучук, вынудили изобретателей и промышленников искать альтернативы, и некоторые из этих материалов (включая синтетический каучук и полиуретан) открыли новую эру конвейерных технологий.

Конвейеры, которых существует множество типов, в первую очередь определяются транспортирующей средой — например, ленточные конвейеры, цепные конвейеры и роликовые конвейеры. Конвейеры, называемые ленточные конвейеры чаще всего это так ленточные конвейеры из синтетических материалов в которых используются материалы для ремней из синтетической ткани, впервые разработанные во время Второй мировой войны. Этот тип конвейерной ленты чаще всего встречается на кассах продуктовых магазинов. Это непрерывная петля ткани, которая обеспечивает непрерывное движение за счет использования трения между нижней поверхностью ленты и приводимым в действие двигателем конвейерным шкивом.

В 1970 году основатель Intralox Дж. М. Лапейр впервые применил пластиковые модульные ремни. Эти ленты представляют собой кусочки пластика, которые соединяются друг с другом наподобие кирпичных прослоек. Конвейеры, использующие такую ленту, называются пластиковыми модульными ленточными конвейерами или (некоторыми производителями) модульными пластиковыми ленточными конвейерами.

Хотя пластиковые модульные ленты изменили конвейерную индустрию и различные производственные процессы, понимание различий между лентами из синтетической ткани и пластиковыми модульными лентами может помочь в планировании и определении подходящего типа конвейера для использования в конкретных областях применения.

Ремни из синтетической ткани — это ремни, которые чаще всего используются в повседневной жизни в аэропортах, магазинах розничной торговли, фитнес-центрах, а также в сельскохозяйственных учреждениях и вокруг них. Универсальность — одно из их главных преимуществ. Синтетические ленты также превосходны в таких отраслях промышленности, как печать и производство лент, где невозможно использовать пластиковые модульные ленты.

Синтетические ленты по конструкции и изготовлению представляют собой моноволокно. Это приводит к двум явным и важным преимуществам — высокой прочности на растяжение и превосходному соотношению ширины к прочности. Синтетические ремни легкие, но очень прочные и гибкие. Такая гибкость позволяет синтетическим ремням работать на очень маленьких шкивах и даже на кромках ножей. В некоторых случаях кромки ножей диаметром до 3 мм представляют собой ультратонкие концы конвейера, ограниченные роликами малого диаметра или (чаще всего) неподвижными стержнями, сужающимися до закругления. Такие кромки ножей облегчают перемещение мелких деталей по поверхности конвейера и с нее.

Некоторые усовершенствованные варианты модульных пластиковых ремней хорошо работают с небольшими шкивами, но они все равно не могут конкурировать с традиционными ремнями на остриях ножей. Традиционные ленты сочетают в себе гибкость и доступность при небольшой общей толщине (часто менее 1 мм и почти всегда менее 2 мм), поэтому они также подходят для перемещения мелких и деликатных деталей между конвейерами. Это связано с тем, что толщина ленты конвейера увеличивает общий радиус шкива, передающего детали, и чем меньше этот размер, тем меньше деталь, которая может быть передана.

Хотя размер транспортируемой детали является одним из факторов, другим важным фактором при определении того, какой тип ленты использовать, является скорость конвейера. Ремни из синтетической ткани могут работать в большем диапазоне скоростей, чем пластиковые модульные ремни. На высоких скоростях пластиковые модульные ленты могут издавать громкий звук, что делает их нежелательными в местах, где чрезмерный шум является проблемой для рабочих или технологических процессов.

Однако ремни из синтетической ткани не лишены проблем при проектировании и внедрении. Там, где ограничения, связанные с тканевыми лентами, оставляют применение без внимания, пластиковые модульные ленты превосходны. Конвейеры, в которых используются тканевые ленты, являются фрикционными приводными системами, что означает, что трение между нижней стороной ленты и приводным шкивом или барабаном приводит ленту в движение. Если проектировщики и изготовители конвейеров не учитывают материал и отделку шкива в зависимости от нагрузки, скорости и других экологических факторов, то конвейер не будет работать должным образом.

Кроме того, проектировщики должны придерживаться технических условий на приводной шкив, указанных производителем ремня. Хотя в принципе это кажется простым, конструкторы часто используют заостренные заводные шкивы вместо трапециевидных заводных шкивов. В результате получаются конвейеры, которые не работают или которые работают, но с лентой, которая не отслеживается и не остается на раме конвейера.

На самом деле, основным недостатком тканевых лент и связанных с ними конвейеров является отслеживание — способность ленты оставаться центрированной на конвейере. Для обеспечения оптимального слежения за лентой необходимы правильная конструкция и установка конвейера. Существует несколько точек зрения, согласно которым это препятствие можно преодолеть, добавив v-образную направляющую к нижней стороне ремня (или реже к внешним краям верхней стороны). Эта v-образная направляющая представляет собой небольшой трапециевидный полимерный трос, который проходит по каналу или выемке на раме конвейера. Теоретически, до тех пор, пока v-образная направляющая остается в пазу, лента остается на ходу. Большинство производителей ремней считают этот метод слежения за ремнем неоптимальным, поскольку v-образная направляющая является просто еще одной возможной точкой отказа и не гарантирует, что ремень останется отслеживаемым.

Возможность отслеживания — одна из самых продаваемых характеристик пластиковой модульной ленты. В отличие от тканевых ремней, привод которых основан на трении, пластиковые модульные ремни основаны на принудительном приводе. Это означает, что ряд звездочек входит в зацепление с нижней стороной ремня, продвигая его вперед. Это надежное зацепление — установка зубьев звездочки в специальные гнезда на нижней стороне ремня — обеспечивает отслеживание движения ремня.

Как и в случае с синтетическими лентами, разработчику конвейера важно следовать инструкциям производителя ленты по проектированию приводной звездочки. Использование правильного количества звездочек и их размещение обеспечит оптимальную производительность ленты и конвейера.

Кроме того, концепция позитивного привода обеспечивает более дружественный и гибкий дизайн. Пластиковые модульные ленточные конвейеры являются системами с низким натяжением, особенно по сравнению с синтетической лентой (которая требует надлежащего натяжения для работы фрикционного привода). Меньшее натяжение позволяет использовать меньшее количество шкивов. Пластиковые модульные ленты также обеспечивают большую свободу проектирования, позволяя инженерам более широко использовать размеры конвейеров. Чтобы проиллюстрировать это, для правильного перемещения ленточных конвейеров из синтетических материалов обычно требуется соотношение длины к ширине 2:1. В отличие от этого, пластиковые модульные ленты позволяют изготавливать конвейеры шире, чем в длину, сохраняя при этом траекторию движения ленты.

Пластиковые модульные ленты превосходны в тех случаях, когда конвейер должен огибать углы. Хотя углы можно регулировать с помощью синтетических лент, эти конвейеры изготавливаются по индивидуальному заказу и часто обходятся непомерно дорого. Пластиковые модульные ленточные конвейеры могут двигаться прямо, огибать углы, снова прямо, наклоняться и опускаться, используя одну ленту и один двигатель — один конвейер.

Пластиковые модульные ленты и конвейеры к ним часто считаются слишком дорогими по сравнению с другими типами конвейеров из-за способа изготовления лент. Хотя небольшие пластиковые блоки или модули, которые используются для изготовления таких лент, относительно недороги, для их сборки требуется рабочая сила. Именно эти человеческие усилия, необходимые для их создания, повышают их стоимость. У всех производителей ремней есть сборщики, которые собирают кирпичи ремня и соединяют ряды с помощью стержней. Ни один производитель еще не нашел эффективного способа автоматизации сборки этих ремней.

Учитывая все эти различные характеристики, преимущества, недостатки и конструктивные соображения, выбор правильного типа ленты и конвейера для конкретного применения может показаться непростой задачей. Хорошей отправной точкой является обсуждение вариантов дизайна с представителем конвейерной компании или инженером по продажам. И то, и другое поможет учесть различные факторы, которые в конечном итоге определяют наилучший выбор — или если необходим другой тип конвейера (без ремней). Работа напрямую с поставщиком конвейеров может и должна помочь инженерам-проектировщикам рассмотреть различные типы ремней и даже разные компании, производящие ленты.

При работе с компаниями любого типа инженер должен в конечном счете определить, что наилучшим образом подходит для конкретного приложения. Оба типа ремней выпускаются из различных материалов, отделки и стилей. Однако пластиковые модульные ленты имеют ограничения, поскольку они сконструированы с учетом высоты. Это означает, что как только шаг выбран и конвейер сконструирован в соответствии с ним, конвейер может использовать ленты только с этим шагом. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, многие производители ремней выпускают один и тот же шаговый ремень, но разных серий. Из-за врожденных характеристик конструкции (таких как толщина ленты или конструкция и стиль звездочки) конвейер может быть способен принимать только ленты этой серии. Синтетические ремни не ограничены в этом аспекте. Существует еще много вариантов, из которых инженер может выбрать при внесении изменений после установки. По этой причине жизненный цикл транспортируемого продукта является еще одним важным параметром.

Другие аспекты продукта, такие как температура и материал, также могут повлиять на выбор. Вообще говоря, ремни из синтетической ткани имеют более широкий диапазон допустимых температур воздействия. Выбор варианта ремня также может зависеть от оборудования конкретного назначения, с которым он может использоваться. Эти конкретные цели включают конвейеры для рентгеновских аппаратов, зон, чувствительных к статическому воздействию, чистых помещений и производства пищевых продуктов.

Оба типа ремней выпускаются с верхними направляющими планками или шипами. Эти лопастеобразные приспособления предназначены для облегчения транспортировки продукта вверх по склону или для обеспечения необходимого расположения карманов или промежутков между ними на сборочных линиях. В случае синтетических ремней шипы обычно привариваются к ремню с помощью ультразвука. Эти шипы считаются постоянными, поэтому, если необходимо изменить расстояние между ними, необходим новый ремень. Аналогично, если одна из скоб сломается, ее нельзя просто приклеить; здесь тоже потребуется новый ремень. Пластиковые модульные ленточные скобы — это специализированные модули, в которых ленточный блок и скобы формуются под давлением в одно цельное изделие. Это позволяет легче изменять высоту шипов и расстояние между ними. Если один из них сломается, то замене подлежит только соответствующий модуль. Оба стиля имеют различную высоту и боковые профили (включая прямой фасон и овальный фасон).

Для предприятий пищевой промышленности выпускаются одобренные FDA ленты модульного типа как из синтетики, так и из пластика. В последнее время в пищевой промышленности произошел значительный сдвиг в сторону преимущественного использования пластиковых модульных лент. Движущим фактором этого перехода является возможность легкой дезинфекции пластиковых модульных лент. Из-за более сложной и взаимосвязанной конструкции ремня можно было бы предположить прямо противоположное. Однако простота разборки пластиковых модульных лент или снятия их с конвейера облегчает их очистку и очистку самого конвейера.

При использовании тканевых лент для облегчения санитарной обработки на конвейере необходимо устройство для подъема ленты. Это устройство снимает ленту с конвейера, чтобы можно было очистить конвейер под ней (а также нижнюю сторону ленты). Но этот процесс громоздок и практически невозможен при использовании длинных или широких конвейеров. Вот почему пластиковые модульные ремни находят все большее распространение в таких областях применения. В хлебопекарной промышленности, а также при переработке мяса, птицы и морепродуктов модульный пластик стал стандартом. Несмотря на это, тканевые ленты по-прежнему широко используются в кондитерской промышленности (из-за возможности выпуска продукта) и в фармацевтике (из-за размера различных обрабатываемых лекарств и пилюль).

Тканевые ремни также остаются подходящим выбором на многих рынках, ориентированных на потребителя, таких как системы безопасности в зданиях судов и аэропортах, автоматы по продаже бутылок и банок, продуктовые магазины и беговые дорожки. Поскольку эти типы конвейеров широко распространены в общественных местах, именно о них думает большинство людей, когда слышит слово «конвейер». Однако пластиковые модульные ленты проникают в индустрию автомоек, где когда-то доминировали цепные конвейеры.

Высокоскоростные системы, применяемые в почтовой и логистической отраслях, по-прежнему в значительной степени зависят от синтетических лент, поскольку пластиковые модульные ленты не могут поддерживать необходимую скорость.

Выбор правильного стиля крепления ремней для конкретного применения может показаться вопросом личных предпочтений, но два стиля крепления ремней, которые преобладают сегодня в промышленности, имеют явные преимущества и недостатки, которые могут сделать их подходящими для одних применений, но не для других. Инженеры завода и проектировщики обязаны обсудить относительные достоинства и недостатки с компетентным представителем конвейерной компании или производителем ремней безопасности, а затем сделать разумный выбор.

mk Северная Америка | www.mknorthamerica.com