CC BY
87
УДК 622.647.057:620.179
В.А. Копытин, А.П. Кострыкин, Е.Н. Ушаков
ОАО «НЦ ВостНИИ»
Лабораторные методы испытаний конвейерных роликов
Описываются методы лабораторных испытаний конвейерных роликов, которые проводятся с целью определения технических параметров и соответствия нормативам по безопасности, действующим на территории РФ.
Ключевые слова: КОНВЕЙЕРНЫЕ РОЛИКИ, МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ОБЕЧАЙКА, ИСПЫТАНИЯ, СТЕНД
Methods of conveyer rollers laboratory tests made in order to define technical parameters and their correspondence to safety norms effective on Russian Federation territory are described.
Key words: CONVEYER ROLLERS, MOMENT OF RESISTANCE, SIDEWALL, TESTS, TEST
BENCH
Конвейерные ролики являются самым массовым узлом ленточных конвейеров, так как масса всех роликов в зависимости от производителя и типа конвейера составляет около 40% без учета массы ленты.
В связи с этим пожаробезопасность, энергопотребление, трудоемкость обслуживания и амортизационные затраты ленточного конвейера в значительной степени зависят от конструкции роликов, качества и характеристики применяемых материалов, технического уровня их массового производства.
Например, в результате анализа причин пожаров на шахтном конвейерном транспорте за 1996-1998 гг. установлено, что 19% от общего числа пожаров возникает по причине выхода из строя конвейерных роликов [1].
Значительная доля энергопотребления конвейеров приходится на преодоление сопротивления вращению роликов и иногда доходит до 40%.
Если стоимость конвейера регулируется конъюнктурой рынка, то безопасность применения ленточных конвейеров регулируется требованиями нормативных документов по безопасности.
Соответствие ленточных конвейеров и их комплектующих требованиям нормативных документов по безопасности подтверждается наличием соответствующего разрешения Ростехнадзора на применение и сертификата соответствия ГОСТ Р.
Перед получением соответствующей разрешительной документации производителям ленточных конвейеров и их комплектующих необходимо проводить испытания своих изделий.
Лаборатория безопасности продукции горного машиностроения и неразрушающего контроля ОАО «НЦ ВостНИИ» в соответствии с ГОСТ Р 51042-97, ГОСТ Р 51984-02 и ПБ 05-618-03 разработала методики проведения лабораторных испытаний конвейерных роликов («Методика сертификационных испытаний конвейерных роликов», «Методика определения технического состояния новых роликов и роликов, находящихся в эксплуатации»), применяемых на ленточных конвейерах.
Лаборатория соответственно укомплектована необходимым оборудованием (стендами, приборами и инструментами, которые аттестованы и регулярно проходят поверку) и квалифицированным персоналом, который проводит испытания конвейерных роликов для определения следующих параметров:
1 Определение массы конвейерных роликов.
Производится путем взвешивания опытных образцов конвейерных роликов на весах.
2 Проверка маркировки ролика производится в соответствии с ГОСТ Р 51984-02.
Маркировка ролика должна быть нанесена на торцевую часть ролика, а глубина тиснения
маркировки должна быть не менее 1 мм. Маркировка должна содержать следующие данные: год и месяц выпуска конвейерного ролика, товарный знак производителя.
3 Определение момента сопротивления вращению.
Производится на специальном аттестованном стенде (рисунок 1) для испытаний конвейерных роликов (аттестат №627 от 16.07.2009).
Определение момента сопротивления вращению производят расчетно-измерительным методом, устанавливая ролик на испытательном стенде, закрепляя неподвижно ось ролика в специальной рамке, вращая обечайку со скоростью, соответствующей скорости движения ленты на конвейере. Специальная рамка воздействует на тензодатчик, который выводит на прибор «Микросим-06» (свидетельство о поверке №10862 действительно до 20.07.2010 г.) силу удержания оси ролика в специальной рамке стенда.
Сопротивление вращению роликов определяют по формуле:
Ш=Е/1г (1)
где Е - усилие удержания оси ролика, измеренное при помощи силоизмерительного устройства стенда, Н;
//, - расстояние от оси ролика до точки рычага, взаимодействующей с силоизмерительным устройством стенда, м.
При проведении испытаний соблюдаются следующие условия:
- температура окружающей среды не должна быть ниже 200С;
- обечайка ролика нагружается симметричным усилием, равным при диаметре обечайки ролика 089 (108) мм - 160 Н, 0127 (133) мм - 250 Н, 159 мм - 400 Н;
- ролик перед проведением измерений предварительно обкатывается 2-3 мин;
- усилие Б определяется как среднее значение, полученное при вращении ролика в обе стороны.
1-испытуемый ролик; 2-специальная рамка; 3-тензодатчик; 4-индикатор часового типа;
5-кронштейн индикатора Рисунок 1 - Схема стенда для испытаний конвейерных роликов
4 Определение пожаробезопасности конвейерных роликов.
Определяется испытаниями неметаллических деталей на определение группы горючести. В соответствии с ПБ 05-618-03 в условиях угольных шахт необходимо применять негорючие или трудногорючие вещества и материалы (п. 582е ПБ 05-618-03).
5 Определение радиального биения конвейерного ролика.
Радиальное биение ролика определяется на стенде для испытания конвейерных роликов при помощи индикатора часового типа. Проверяется отклонение обечайки от оси ролика в центральной и крайних точках обечайки.
6 Определение аксиального смещения оси ролика.
Определяется фиксированием смещения оси ролика относительно обечайки (рисунок 2).
Обечайка ролика неподвижно устанавливается в специальном захвате испытательной машины 2РМ 10, сверху на торцевую часть ролика прикладывается нагрузка, равная 500 Н. После снятия нагрузки замеряется расстояние между плоскостью торца оси ролика и плоскостью торцевой части обечайки ролика. Затем ролик переворачивается, и с другой стороны на ось ролика прикладывается нагрузка 500 Н. После снятия нагрузки производится измерение полного смещения оси ролика. Разница полученных значений (12-11) и является аксиальным смещением оси ролика.
1-испытуемый ролик; 2-специальный захват испытательной машины 2РМ 10 Рисунок 2 - Схема определения аксиального смещения ролика
7 Определение сопротивления выдавливанию.
Для того чтобы при эксплуатационных нагрузках на ленточном конвейере не происходило разборки ролика, определяется сопротивление выдавливанию.
Сопротивление выдавливанию определяется следующим образом.
Обечайка ролика устанавливается неподвижно в специальном захвате испытательной машины 2йМ 10, а на ось ролика воздействуют нагрузкой (в зависимости от диаметра ролика). При нагрузке ось ролика не должна смещаться относительно подшипниковых узлов.
8 Проверка качества уплотнений конвейерных роликов.
Производится на стенде для определения проникновения воды (рисунок 3).
Ролик устанавливается на стенде для определения проникновения воды, ось ролика закрепляется неподвижно. В резервуар стенда заливается вода, и при помощи привода осуществляется вращение обечайки ролика. Качество уплотнений определяется путем взвешивания ролика до испытания и после. Если масса ролика увеличилась, то это свидетельствует о том, что в ролик проникла вода, и это характеризует качество уплотнений.
2
-у
1-испытуемый ролик; 2-привод; 3-резервуар; 4 вода Рисунок 3 - Схема стенда для определения проникновения воды
9 Определение повреждений деталей роликов.
Проверка повреждений деталей конвейерных роликов в процессе эксплуатации производится методами неразрушающего контроля.
Производится ультразвуковая и магнитная дефектоскопия обечайки, сварных швов, оси ролика и определяется износ подшипниковых узлов.
Лабораторией безопасности продукции горного машиностроения и неразрушающего контроля проводятся сертификационные испытания конвейерных роликов и испытания для определения технических характеристик вновь разрабатываемых роликов или роликов, находившихся в промышленной эксплуатации.
При проведении сертификационных испытаний конвейерных роликов определяются следующие параметры:
- масса;
- маркировка;
- момент сопротивления вращению;
- пожаробезопасность;
- соответствие конструкторской документации.
При проведении испытаний новых или находившихся в эксплуатации конвейерных роликов с целью определения их технического уровня, качества изготовления и наличия повреждений проверяются следующие параметры:
- масса;
- маркировка;
- момент сопротивления вращению;
- пожаробезопасность;
- соответствие конструкторской документации;
- радиальное биение обечайки ролика;
- аксиальное смещение оси ролика;
- сопротивление выдавливанию;
- качество уплотнений;
- повреждение деталей в процессе эксплуатации методами неразрушающего контроля.
Применяемые методы испытаний позволяют провести оценку конструкции роликов на
уровне международных технических требований.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Баскаков, В.И. Пожары на конвейерном транспорте /В.И. Баскаков, Г.К. Герасимов, В.С. Лудзиш // Безопасность труда в промышленности. - №1.- 2000. - С. 41-43.
2 ГОСТ Р 51042-97. Конвейеры шахтные ленточные. Методы испытаний.
3 ГОСТ Р 51984-02. Конвейеры шахтные ленточные. Общие технические условия.
4 ПБ 05-618-03. Правила безопасности в угольных шахтах.
