XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
171
POGLAVLJE POGLAVLJE XV Transportne trake u rudarstvu Transporteri sa gumenim transportnim trakama su našli široku primenu u savremenom rudarstvu za transport rastresitog materijala i materijala u komadima. Transporteri sa trakama predstavljaju sredstva neprekidnog-kontinualnog kidnog-kontinualnog transporta‚ pri čemu je količina transportovanog materijala vrlo velika uz relativno malu potrošnju energije. Transportna traka je najvažniji deo transportnog sistema, jer od njenih osobina zavisi rad čitavog postrojenja. Šema transportera sa gumenom transportnom trakom data je na slici 105.
Slika 105. Transporter sa gumenom transportnom trakom: 1) ure đ aj aj za sipanje materijala; 2) zatezno-povratni bubanj; 3) ure đ aj aj za zatezanje trake; 4) gornji-nose ć i deo trake; 5) donji-povratni deo trake; 6) pogonski bubanj; 7) ure đ aj aj za č iš išć enje enje trake; 8) otklonski bubnjevi; 9) nose ć i i povratni valjci
Transporteri sa trakama se mogu primeniti u svim radnim uslovima i svim rudnicima, bez obzira da li su sa podzemnom ili površinskom eksploatacijom. Njima se može transportovati korisna mineralna sirovina, jalovina, otkrivka, zasipni materijal‚ materijal‚ podgradni elementi, elementi, prevoziti Ijudi itd. Transport trakama omogu ćuje primenu kompleksne mehanizacije pri eksploataciji, utovaru i istovaru svih vrsta čvrstih mineralnih sirovina. Primena traka pruža mogu ćnost da se u potpunosti organizuje mehanizovani i automatizovani proizvodni proces‚ pri čemu se postiže visoka produktivnost i ekonomi čnost rada.
15.1. Konstrukcija transportne trake Transportna traka je elasti čni deo transportera sa trakom i sastoji se od (sl.106): - gumenog omotača sa gornje-nose će strane (1), - jezgra trake-karkasa (2), - gumenog omotača sa donje strane (3), - gumenih zaštitnih ivica (4) i
172
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
-
specijalnog ojačanja (5).
Poprečni presek transportne trake dat je na sl. 106.
Slika 106. Presek transportne trake: 1) omota č sa sa gornje strane; 2) jezgro trake; 3) omotač sa sa donje strane; 4) gumene zaštitne ivice; 5) specijalno oja č anje anje
Transportne trake treba da imaju visoku zateznu čvrstoću i elastičnost radi savijanja preko valjaka i oko bubnjeva, veliku popre čnu elastičnost radi potpunog naleganja na nose će valjke‚ malo izduženje, malu higroskopnost, visok otpor raslojavanju usled savijanja trake oko bubnjeva, visoku otpornost na habanje i probijanje od strane krupnih blokova i abrazivnih materijala, malu sopstvenu masu‚ visoku otpornost na koroziju i truljenje itd. Gumena obloga sa gornje i donje strane služi kao zaštita jezgra od mehani čkih oštećenja pri utovaru i transportu materijala, štiti umetke od habanja i spoljnih klimatskih faktora koji prouzrokuju propadanje i starenje trake. Osnovni materijali za izradu omota ča transportnih traka su guma ili njoj sli čni proizvodi, tzv. elastomeri. To su visokopolimeni materijali na bazi prirodnog ili sinteti čkog kaučuka, kao i termoplastični materijali koji nakon izlaganja povišenoj temperaturi ostaju meki i elasti čni. Jezgro transportne trake je element koji traci daje čvrstoću na zatezanje, odupire se kidanju trake‚ pruža otpor na udarce‚ daje oslonac teretu koji se transportuje, apsorbuje kineti čku energiju materijala pri utovaru, pruža potrebnu stabilnost prilikom postavljanja, centriranja i vo đenja trake preko valjaka. Jezgra transportnih traka naj češće se izrađuju od: tekstilnih vlakana, čeličnih užadi i aramidnih vlakana. Specijalna ojačanja trake postavljaju se između jezgra trake i gornjeg omotača (habaju ćeg sloja) trake, sa ciljem da se pove ća nosivost trake i obezbedi bolja amortizacija udaraca kod transporta krupnih blokova materijala.
15.2. Ispitivanje transportnih traka Transportna traka predstavlja specifi čan konstruktivni element s obzirom da guma poseduje visoka elastična i antikorozivna svojstva, dok jezgro kao nose ći deo trake ima dobre fizi čko-mehaničke osobine (veliku prekidnu jačinu, fleksibilnost, otpornost na probijanje i dr).
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
173
Postupci i metode ispitivanja transportnih traka obuhvataju: - ispitivanje fizičko-mehaničkih osobina gume‚ - ispitivanje fizičko-mehaničkih osobina jezgra‚ - ispitivanje fizičko-mehaničkih osobina trake kao konstruktivnog elementa i - ispitivanje ponašanja transportne trake pri eksploataciji. Sva ispitivanja obuhvaćena su odgovarajućim standardima. S obzirom da su principi ispitivanja osnovnih fizi čko-mehaničkih osobina gume i jezgra slični principima za većinu konstruktivnih materijala, ovde će biti objašnjena samo karakteristična ispitivanja transportnih traka od posebne važnosti za njihovu primenu na površinskim kopovima uglja i rudnicima uglja sa metanskim režimom rada. 15.2.1. Prekidna čvrstoća i izduženje trake
Za ispitivanje prekidne čvrstoće i izduženja trake sa tekstilnim ulošcima koriste se standardne epruvete tipa A, B i C, prikazane na slici 107. Tip epruvete zavisi od konstrukcije trake i uređaja za ispitivanje.
Slika 107. Standardne epruvete za ispitivanje traka sa tekstilnim ulošcinia
Za ispitivanje se iseca 5 epruveta uzdužno i 5 epruveta popre čno na traku i to najranije 3 dana posle proizvodnje trake. Prekidna čvrstoća i izduženje trake ispituju se po JUS-u G.E2.227. Standardna epruveta postavlja se u stege mašine kidalice i izlaže zateznom naprezanju. Stege su sa poja čanim nazubljenjem, razmaknute na 200±10mm. Za uzdužne epruvete zabeleži se po četna merna dužina u trenutku kada zatezno naprezanje dostigne 10% nazivne prekidne čvrstoće. Posmatranje promene merne dužine se nastavlja sve do pojave
174
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
prvog znaka razaranja uzorka i tada se zabeleži optere ćenje pri kidanju. Kidanje mora nastati izme đu dve merne oznake koje su na rastojanju od Lo=100mm (sl.107)‚ a prekidna čvrstoća trake sa tekstilnim ulošcima računa se preko obrasca: Rm
=
⎡ N ⎤ ⎢⎣ mm ⎥⎦
F m B
(116)
gde je : F m - prekidna sila‚ N B - nazivna širina trake‚ mm. Izduženje se daje kao procentualna promena po četne merne dužine: A =
Lu
− L
L0
0
⋅ 100%
(117)
gde je: LO - početna merna dužina, Lo=100mm Lu - prekidna dužina‚ mm. Vrednosti izduženja A u uzdužnom pravcu trake mogu iznositi: - izduženje pri početnom (referentnom) optere ćenju najviše 4%, - izduženje pri kidanju najmanje 10%. Minimalne vrednosti prekidne čvrstoće trake u uzdužnom pravcu (po osnovi) i popre čnom pravcu (po potki) u N/mm širine trake‚ date su u tabeli 45. Ispitivanje prekidne čvrstoće trake sa čeličnim užadima se vrši na taj način što se samo jedno uže jezgra opterećuje prekidnom silom. Ostala užad u traci se pre ispitivanja preseku, kako je to prikazano na standardnoj epruveti, slika 108. Prekidna čvrstoća u uzdužnom pravcu kod traka sa čeličnim užadima, izračunava se prema izrazu: Rm
=
F m ⋅ C B
⎡ N ⎤ ⎢⎣ mm ⎥⎦
gde je: F m - prekidna sila‚ N C - broj čeličnih užadi u jezgru trake B - nazivna širina trake‚ mm.
(118)
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
175
Slika 108. Epruveta za ispitivanje prekidne č vrstoć e trake sa č eli č nim užadima Tabela 45. Minimalne vrednosti prekidne č vrstoć e trake
R minimalno U uzdužnom pravcu U poprečnom pravcu (po osnovi) (po potki) N/mm N/mm 60 63 200 80 250 100 315 125 400 160 500 630 800 1000 1250 Zavisi od vrste i broja 1600 uložaka 2000 2500 3150 4000
15.2.2. Određivanje otpornosti trake prema habanju
Određivanje otpornosti trake prema habanju se sastoji u odre đivanju zapreminskog gubitka epruvete od gume pri habanju preko površine abrazivne tkanine utvr đenog stepena abrazivnosti. Rezultati habanja se mogu izraziti kao relativni gubitak zapremine u odnosu na kalibrisanu abrazivnu tkaninu ili kao indeks otpornosti pre-ma habanju u odnosu na standardnu gumu. Postupak ispitivanja se sastoji u tome što se cilindrična gumena epruveta izlaže habanju, tj. dejstvu abrazivne tkanine utvr đenog stepena abrazivnosti, pod utvr đenim kontaktnim pritiskom na datu površinu. Habanje se vrši na jednoj od ravnih površina cilindri čne epruvete. Direktno se određuje gubitak mase epruvete, a gubitak zapremine se naknadno izračunava iz zapreminske mase (gustine) materijala.
176
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
Aparat za ispitivanje otpornosti prema habanju je prikazan na slici 109. Sastoji se od držača epruvete koji se pomera duž rotiraju ćeg valjka na koji je pričvršćena abrazivna tkanina. Valjak je prečnika 150±0,2mm, dužine 500mm‚ a rotira frekvencijom od 40±1min-1.
Slika 109. Aparatura za ispitivanje habanja gume: 1) valjak pre č nika 150±0,2mm i dužine 500mm; 2) lepljiva traka sa obe strane‚ širine 50 mm i debljine ≤ 0,2mm; 3) abrazivna tkanina; 4) razmak ≤ 2mm; 5) držač epruvete; 6) epruveta; 7) optereć enje F=10±0,2N; 8) pokretna poluga-ruka; 9) vreteno za horizontalno pomeranje držač a epruvete (4,2mm/obrt. valjka)
Postupak se sastoji u tome što se cilindrična epruveta pre čnika ∅16 ±0,2mm i minimalne debljine 6mm u čvrsti u držač epruvete, tako da viri iz otvora 2±0,2mm. Epruveta se pritisne prema valjku vertikalnom silom 10±0,2N tako da naleže na abrazivnu tkaninu, a zatim se valjak stavi u pokret. Poželjno je da postoji ure đaj za rotiranje epruvete u toku ispitivanja. Posle 84 obrtaja ili 40m pređenog puta valjak se zaustavi i izmeri masa pohabane epruvete sa tačnošću od 1mg. Ovakvo ispitivanje se vrši na najmanje tri epruvete. Postupak ispitivanja se zatim ponavlja sa standardnom gumom‚ pri istim uslovima i rezultati se upore đuju. Koriste se dve vrste gume standardnog kvaliteta, koje su utvr đene u zavisnosti od na čina izražavanja rezultata ispitivanja. Prema JUS-u G.S2.301 rezultati ispitivanja se mogu izraziti bilo kao relativni gubitak zapremine ΔV (metoda A) ili kao indeks otpornosti preme habanju ARI (metoda B). Relativni gubitak zapremine se izračunava preko izraza (metoda A):
ΔV = V t
200
mS
[mm ] 3
(119)
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
177
gde je: 3 ΔV - relativni gubitak zapremine pri habanju, mm V t - gubitak zapremine ispitivane gume‚ mm 3 ms - gubitak mase standardne gume pri primeni epruvete koja ne rotira (180
Δm = mt
200
mS
[mg ]
(120)
gde je: Δm - relativni gubitak mase pri habanju, mg mt - gubitak mase ispitivane gume‚ mg ms - gubitak mase standardne gume pri primeni epruvete koja ne rotira‚ mg. Indeks otpornosti prema habanju ARI *-metoda B, izračunava se preko sledeće formule: ARI =
V S V t
⋅ 100%
(121)
gde je: V s – zapreminski gubitak standardne gume‚ mm 3 V t - zapreminski gubitak ispitivane gume‚ mm3. Za ovu metodu prvenstveno treba primeniti epruvetu koja rotira. 15.2.3. Ispitivanje adhezije između slojeva trake sa tekstilnim ulošcima
Ispitivanje adhezije se sastoji u odre đivanju srednje sile potrebne za odvajanje obloge od uloška‚ kao i svakog pojedina čnog uloška od susednog. Za ispitivanje se koristi mašina sa konstantnom brzinom zatezanja, a postupak je definisan JUS-om G.E2.228). Epruveta za ispitivanje je pravougaonog preseka sa ravno se čenim ivicama, širine 25±0,5mm i dužine minimum 300mm‚ tako da se mogu razdvojiti slojevi na dužini od najmanje 100mm. *
Abrasion Resistence Index
178
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
Za vrerne ispitivanja linija odvajanja treba da ostane što je mogu će više u ravni koja prolazi kroz osu epruvete, kao što se vidi na sl. 110.
Slika 110. Položaj linija odvajanja slojeva trake
Postupak ispitivanja se sastoji u tome što se razdvojeni krajevi epruvete učvrste u stegu mašine za ispitivanje i zatežu silom F. Pri ispitivanju se dobije dijagram ispitivanja sile potrebne za razdvajanje 100mm epruvete, prikazan na slici 111. Sa dijagrama ispitivanja odbaci se prvih 15% pikova (vrhova), a za ostali deo dijagrama se izračuna srednja vrednost pikova (maksimuma i minimuma). Na dijagramu se povu če linija koja predstavlja ovako izračunatu srednju vrednost, a zatim se obeleži 10 pikova najbližih ucrtanoj liniji (na slici 111 pikovi A, B, · · ‚ J), pa se na osnovu njih izračuna srednja vrednost sile u N. Srednja vrednost adhezije izme đu slojeva trake dobija se kao količnik srednje sile i nazivne širine epruvete, a izražava se u N/mm širine trake.
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
179
Slika 111. Tipi ča n dijagram ispitivanja adhezije: Broj vrhova –pikova je 30; Broj vrhova koji se koriste za izra č unavanje rezultata je 10 (A, B, · · · , J); Vrh G: najniža registrovana grafi č ka vrednost
Minimalne vrednosti adhezije za trake sa ulošcima od sintetičkih vlakana (poliester, poliamid itd.), date su u tabeli 46. Tabela 46. Minimalne vrednosti adhezije za trake sa ulošcima od sinteti čk ih vlakana
Vrednosti
Srednja vrednost rezultata u uzdužnom pravcu‚ na jednoj epruveti Srednja vrednost rezultata u poprečnom pravcu‚ na jednoj epruveti Srednja vrednost rezultata svih epruveta Najniža grafička zabeležena vrednost na bilo kojoj epruveti
Adhezija izmedu susednih uložaka
Adhezija između obloge i uloška Obloga debljine Obloga debljine veće od 1,5 mm 0,8÷1,5 mm [ N/mm ]
4,50
3,15
3,50
4,50
3,15
3,50
5,00
3,50
3,90
3,85
2,40
2,85
180
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
15.2.4. Ispitivanje adhezije između užeta i neposredne gumene obloge
Ispitivanjem adhezije između užeta i gumene obloge meri se sila izvlačenja užeta iz jezgra trake. Ispitivanje je obuhvaćeno JUS-om G.E2.312. Epruveta za ispitivanje je dužine 450mm‚ dok širina mora biti takva da epruveta ima najmanje 5 užadi u osnovi. U sredini epruvete se obeleži ispitivana dužina L2 =50 ili 100mm. Sa jedne i druge strane ispitivane dužine odstrani se gumena obloga na dužini od po 10mm‚ tako da po 5 užadi sa obe strane bude ogoljeno. Zatim se sa jedne strane ispitivane dužine odseku centralno i dva spoljna užeta‚ a sa druge strane četiri spoljna užeta, tako da ostaje samo centralno uže, kao što je prikazano na slici 112.
Slika 112. Epruveta za ispitivanje adhezije trake sa č eli č nim užadima
Sila zatezanja se povećava dok se čelično uže potpuno ne izvuče napolje, a zatim se zabeleži sila izvlačenja. Postupak se ponavlja na četiri epruvete. Adhezija između užeta i njegove obloge se odre đuje izrazom: A =
F L
⎡ N ⎤ ⎢⎣ mm ⎥⎦
(122)
gde je: F - srednja vrednost sile izvlačenja, N L - dužina ispitivanja - izvlačenja, mm. 15.2.5. Otpornost trake prema plamenu
Određivanje otpornosti trake prema plamenu je od posebne važnosti za trake na ugljenokopima i u rudnicima sa metanskim režimom rada‚ gde se postavljaju vrlo strogi zahtevi u pogledu bezbednosti od požara i
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
181
eksplozije. U takvim uslovima transportna traka mora da ispuni sve zahteve u pogledu otpornosti na plamen i trenje na bubnju‚ kao i ostale zahteve vezane za jamsku bezbednost. Za ispitivanje otpornosti trake prema plamenu primenjuju se pravougaone epruvete ise čene iz trake dužine 200mm i širine 25mm. Ispitivanje se vrši prema JUS-u G.E2.224. Aparatura za ispitivanje paljivosti trake prikazana je na sl. 113. Postupak ispitivanja se sastoji u tome što se epruveta izloži dejstvu plamena plamenika u vremenu od 45s, a zatim se plamenik ukloni i zabeleži vreme gorenja epruvete (trajanja plamena). Posle gašenja plamena epruveta se izvesno vreme izlaže strujanju vazduha i konstatuje da li se ponovo pojavio plamen. Otpornost trake prema plamenu je zadovoljavaju ća ako je zbir vremena gorenja posle uklanjanja plamenika za šest ispitivanih epruveta manji od 45s, s tim da pojedinačne vrednosti ne smeju biti ve će od 15s. Posle stavljanja epruvete u struju vazduha ne sme se ponovo po javiti plamen. Kod ispitivanja trenja na bubnju zahtev je da se na pogonskom bubnju u trenutku prekida trake ili završetka ispitivanja ne razvije temperatura veća od 300°C i ne pojavi plamen ili žar na traci.
Slika 113. Aparatura za ispitivanje paljivosti trake
15.3. Nastavljanje transportne trake Proizvođači izrađuju transportne trake dužine 200 ÷600m, koje namotavaju u rolne na bubnjevima. Ako je ukupna dužina trake na transporteru veća od dužine trake namotane na rolni, to treba povezati potreban broj segmenata trake u cilju obezbeđenja potrebne dužine. Ova operacija
182
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
se obavlja u specijalnim radionicama za tu svrhu, ostavljaju ći nepovezanim samo jedan nastavak. Trake se nastavljaju radi dobijanja beskona čne transportne trake i da bi se dobila potrebna dužina transportera. Nastavljanje trake mogu će je izvesti na dva načina: mehani č ki pomoću metalnih elemenata (kuki, kopči, petlji, pločica i sl.) i lepljenjem pomoću specijalnih lepkova primenom hladne i tople vulkanizacije. Tekstilne trake mogu se nastavljati na oba načina ili njihovom kombinacijom. Trake sa čeličnim užadima nastavljaju se samo toplom vulkanizacijom, jer samovulkanizirajući lepak ne ostvaruje dovoljno čvrstu vezu sa metalom. 15.3.1. Mehaničko nastavljanje trake
Mehani čko nastavljanje trake ostvaruje se prošivanjem pomoću običnih ili duplih metalnih kuka ili njima sličnim elementima. Kuke se stežu pomoću specijalnih mašina za prošivanje (heftalica). Metalni elementi za nastavljanje trake sa mašinom za prošivanje prikazani su na sl. 114, a sam postupak mehaničkog nastavljanja trake na sl. 115.
Sl. 114. Metalni elementi za nastavljanje trake: a) kuke tip “Nilos”; b) duple kuke tip “Nilos”; c) kop č e; d) mašina za prošivanje trake
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
183
Sl. 115. Mehani č ko nastavljanje transportne trake pomo ć u: a)kopč i; b) kuka; c) ploč ica sa zavrtnjevima
Šav za prošivanje se postavlja na rastojanju 20 ÷30mm od kraja trake. Kuke se izrađuju automatski ili poluautomatski od čelične žice prečnika 2,4÷2,8mm i utiskuju u traku na rastojanju 8 ÷10mm. Mašina za prošivanje postepeno se pomera od jednog do drugog kraja trake. Kroz šupljinu kuka provlači se neraspletivo uže zaštićeno od korozije (v.sl. 115b). Nastavljanje trake ovim postupkom traje 40÷60 minuta. Primenjuje se samo kod kratkih transportera na etažama, na rudarskim mašinskim kompleksima i sl. Pomoću ovih kuka i kopči mogu se prošivati uzdužne i poprečne rasekotine na traci. Mehani čko nastavljanje trake bitno umanjuje uzdužnu čvrstoću trake na kidanje. Trajnost mehani čkog nastavka znatno je kra ća od veka trajanja trake. Za obnavljanje mehani čkog nastavka traka se skraćuje za dvostruku dužinu nastavka. Pri nastavljanju sa umetanjem jednog kraja trake između uložaka drugog kraja i vezivanjem pomo ću kopči ćiriličnog slova P, traka se znatno zadebljava (v. sl. 115a). Izdržljivost mehaničkog spoja na kidanje zavisi od vrste metalnog elementa kojim se traka nastavlja, tačnosti izrade spoja, broja uložaka trake, razmeštanja i broja ugra đenih elemenata, njihove izdržljivosti itd. Prema ISO normativima, izdržljivost na kidanje nastavka treba da iznosi najmanje 55% zatezne čvrstoće nastavljane trake.
184
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
15.3.2. Nastavljanje trake hladnom vulkanizacijom
Nastavljanje trake hladnom ili toplom vulkanizacijom koristi se u slučajevima kada se trakom prenosi velika vučna sila i zahteva visok stepen sigurnosti i pouzdanost transportnog postrojenja. Hladna vulkanizacija transportnih traka sve se više primenjuje zbog svoje jednostavnosti, kratkoće trajanja postupka i mogućnosti vulkaniziranja u otežanim radnim uslovima. Pri hladnoj vulkanizaciji koriste se specijalni “samovulkanizirajući” lepkovi i znatno lakše prenosne prese bez električnog voda, jednostavnije konstrukcije u odnosu na prese za toplu vulkanizaciju. Za lepljenje traka na hladno zahteva se odgovarajući kvalitet lepka, određeno vreme sušenja lepka, potrebna veli čina pritisne sile i vreme vezivanja. Vreme i troškovi izrade spojeva hladnom vulkanizacijom, znatno su niži od izrade toplom vulkanizacijom. Metoda lepljenja na hladno primenjuje se za trake sa malim brojem uložaka i tankim omotačem trake. Proizvođači transportnih traka posebnim upustvima daju detaljne podatke o načinu izrade nastavka, spojnim dužinama, pomo ćnim materi jalima, pritiscima na traku i vremenima trajanja vulkanizacije. U ovom Praktikumu daće se skraćen i pojednostavljen postupak pripreme trake za hladnu vulkanizaciju. Priprema trake za nastavljanje sastoji se u tome što se krajevi trake odseku upravno na njene ivice i preklope za dužinu spoja. Zatim se pristupa razmeravanju i obrađivanju stepenica za nastavak trake, prema odabranoj šemi izrade spoja. Donji komad trake obra đuje se odozgo, a gornji komad odozdo. Jedna od češće korišćenih šema razmeravanja stepenica, obrađivanja i spajanja trake sa tekstilnim ulošcima data je na sl. 116.
Sl. 116. Šema razmeravanja stepenica,obrađ ivanja i spajanja trake sa tekstilnim ulošcima
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
185
Stepenice mogu biti izrađene i u obliku slova V – strelaste, ili jelkaste sa lomom po osi trake. Pripremljene stepenice i bo čne rubove oba kraja trake o čistiti od opiljaka gume, premazati rastvaračem (rastvor benzina i tehničkog etilacetata u odnosu 1:2) i sušiti 10 ÷15 minuta. Nakon isparenja rastvara ča, površine za lepljenje premazuju se dva puta lepkom i suše odre đeno vreme. Sušenje prvog premaza traje 20 ÷30 minuta, a drugog 10 ÷15 minuta. Odseče se odgovarajuće par če međuslojne gume, premaže rastvaračem, a zatim lepkom. Nakon sušenja isto se postavlja na već pripremljeni donji kraj nastavka trake (v. sl. 116), pa valja širokim valjkom u cilju istiskivanja vazduha i boljeg naleganja. Slobodna površina me đuslojne gume premaže se rastvaračem a zatim lepkom. Posle sušenja lepka, kraj gornjeg nastavka trake navla či se preko donjeg nastavka bez nabora, pri čemu se nastavci izravnaju prema osi trake. Ovako kvalitetno pripremljen nastavak stavlja se u presu za hladnu vulkanizaciju, steže i drži pritisnut 3÷4 sata. Sigurnost nastavka provera se puštanjem u pogon transportera sa polovinom optere ćenja posle 12 sati po skidanju prese, a sa punim optere ćenjem posle 24 sata (orijentacione vrednosti). Nastavljanje trake hladnom vulkanizacijom može se vršiti direktno i na samom transporteru, uz koriš ćenje specijalne zatege za nastavljanje, kako je to prikazano na sl. 117.
Sl. 117. Zatega za nastavljanje trake na transporteru
15.3.3. Nastavljanje transportnih traka toplom vulkanizacijom
Toplom vulkanizacijom mogu se nastavljati tekstilne trake i trake sa čeličnim užadima, kao i vršiti reparatura gumenih i PVC transportnih traka. Priprema tekstilnih traka za toplu vulkanizaciju obavlja se po istom postupku kao za hladnu vulkanizaciju, samo što se sada koristi lepak za visoku temperaturu.
186
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
Priprema trake sa jezgrom od čeličnih užadi sastoji se u tome što se krajevi trake preklope za dužinu spoja i izravnjaju prema osi trake. Na dužini spajanja odvaja se gumeni omota č sa noseće i povratne strane. Prema odabranoj šemi nastavljanja odsecaju se užad i guma izme đu užadi, nastojeći da se užad ne ogole i da njihov popre čni presek sa gumom bude kvadrat, kako se to vidi na sl. 118. Pripremljene krajeve spoja treba pažljivo o čistiti, premazati lepkom i osušiti.
Sl. 118. Konstrukcija spoja užetnih traka: a) sa uloškom (breker); b) bez uloška; 1) obrezano uže; 2) gumeni omota č ; 3) komad uloška; 4) me đ uslojna guma; 5) međ uslojna guma izme đ u užadi
Po donjoj grejnoj plo či prese prostre se celofan ili pergament papir. Zatim se formira spoj po slede ćoj metodologiji (v.sl. 118): Na pripremljeni komad omotača trake postavlja se sloj međuslojne gume, iznad njega komad uloška (za trake velike zatezne čvrstoće), pa ponovo sloj me đuslojne gume. Zatim se po odabranoj šemi izrade spoja postavljaju užad sa oba kraja trake i popunjavaju šupljine izme đu njih međuslojnom gumom. Sve operacije pri formiranju gornjeg dela spoja ponavljaju se u obrnutom redosledu. Formiranju spoja prethodi čišćenje komada gumenih omotača, uložaka i užadi, premazivanje rastvaračem i lepkom i njihovo sušenje. U cilju istiskivanja vazduha svaki sloj se prethodno valja valjkom, čime se obezbeđuje istiskivanje vazduha i bolje naleganje. Proizvođači transportnih traka usvajaju razli čite dužine stepenica i spojeva u zavisnosti od nazivne zatezne čvrstoće trake, nastojeći da se postigne što veći stepen njenog iskorišćenja. Nemački standard DIN 22 131 propisuje broj stepenica od 1 ÷3 i dužinu stepenica od 600÷900mm, zavisno od širine trake. Šema izrade sastava sa jednom i dve stepenice data je na sl. 119.
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
a)
187
b)
Sl. 119. Šema izrade sastava sa: a) jednom stepenicom; b) dve stepenice
Za vruću vulkanizaciju koriste se vulkanizacioni uređaji sa grejnim pločama, između kojih se postavlja traka. Kvalitetna vulkanizacija obavlja se najčešće na temperaturi od 150 0±100C, pritisku 10÷15 bara i traje određeno vreme. Savremeni ure đaji za vulkanizaciju opremljeni su instrumentima za regulaciju i kontrolu ovih parametara. 15.3.3.1. Konstrukcija prenosnog uređaja za vulkanizaciju i njegova svojstva
Uređaj za vulkanizaciju transportnih traka namenjen je za toplu vulkanizaciju (na oko 1500C) spojeva traka sa tekstilnim i čeličnim jezgrom, reparaturu gumenih i PVC traka sa tekstilnim i čeličnim jezgrom, vulkanizaciju prelaznog tipa (do oko 100 0C), a koristi se i za hladno lepljenje. Firma “Kolubara-metal” iz Lazarevca konstruisala je i proizvela prenosni uređaj za vulkanizaciju transportnih traka (UVT), u praksi poznat kao “pegla” za vulkanizaciju. Ista firma proizvodi nekoliko tipova prenosnih uređaja za vulkanizaciju, za širine traka od 1000 ÷2200mm, oznake UVT 10÷UVT 22. Na slici 120. prikazan je prenosni ure đaj za vulkanizaciju transportnih traka (UVT) firme “Kolubara-metal” iz Lazarevca.
188
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
Sl. 120. Uređ aj za vulkanizaciju traka “Kolubare - metala”: 1) grejne plo č e; 2) hidrauli čn e traverze; 3) hidrauli č na instalacija; 4) kontrolni instrumenti; 5) ruč na pupma; 6) manometar
UVT uređaji izrađeni su od kvalitetnih lakih legura, u delovima podesnim za prenošenje, koji se lako i brzo sklapaju na mestu korišćenja i isto tako rasklapaju. Glavni delovi prenosnog ure đaja za vulkanizaciju su: gornja i donja grejna ploča (1), traverze sa hidrauli čnim pritiskivačima (2), hidraulična instalacija (3), stezni zavrtnjevi, kontrolni instrumenti (4), priključne kasete i priključni elementi. Grejne ploč e izrađuju se od lake legure pove ćane žilavosti. Imaju oblik romboida dimenzionisanih tako da svaka plo ča pokriva celu širinu trake. Kao grejači u svim tipovima ploča koriste se štapasti cevni grejači brzog dejstva, čime je omogućen kratak i brz proces vulkanizacije. Svaka ploča je opremljena šestopolnom priklju čnicom, termostatom za regulaciju temperature vulkanizacije u oblasti do 200 0C i ručkama za prenošenje ploče, a predviđen je i otvor za kontrolno očitavanje temperature pomoću običnog utičnog termostata. Hidrauli čn e traverze izrađuju se od kvalitetne lake legure, kombinovanjem specijalnih profila. Celinu spremnu za koriš ćenje čine gornji i donji nosač i dva čelična stezna zavrtnja. Na gornjem nosa ču, između profila smešteni su hidraulični cilindri, tako da su zaštićeni od spoljnih mehani čkih oštećenja. Cilindri su opremljeni pritisnim papu čama na kra jevima klipa. Sve papuče deluju na jedan profil od lima, čime se obezbe-
XV TRANSPORTNE TRAKE U RUDARSTVU
189
đuje
ravnomerna raspodela pritiska po celoj dužini nosa ča. Hidraulični vodovi na gornjem nosa ču su od kvalitetnih čeličnih cevi. Hidrauli čn a instalacija je predviđena za radne pritiske do 400 bara. Radni fluid je hidrauli čno ulje. Za stvaranje pritiska predviđena je ručna pumpa (5) sa armiranim gumenim crevima i odgovaraju ćim razvodnikom sa kontrolnim manometrom (6). Priključ ne kasete služe za priključenje po jednog para grejnih plo ča i za merenje i regulaciju temperature obe grejne plo če ponaosob. Opremljene su mernim instrumentima i svetlosnom signalizacijom, automatskom sklopkom za regulaciju temperature, prekida čima i zaštitnim elementima, priključnim konektorima (za greja če, termostate i mrežni napon 380V) i veznim kablovima dužine 5m. Prenosni uređaj za vulkanizaciju postavlja se na montirano postolje na transporteru, posle skidanja 4 ÷5 slogova gornjih valjaka, kako je to prikazano na sl. 121.
Sl. 121. Vulkanizacija trake na “Polju D” Kolubarskog basena
Po okončanju vulkanizacije isključuje se struja i hlade grejne plo če do 700C. Zatim se demontira uređaj obrnutim redosledom. Posle centriranja i zatezanja trake, pokreće se prazan transporter i kontroliše ponašanje nastavka. Nakon provere spoja pod optere ćenjem, transporter se pušta u stalnu upotrebu.
190
TEHNOLOGIJA MATERIJALA U RUDARSTVU
15.4. Regeneracija transportnih traka Pri radu transportne trake dolazi do manjih ili ve ćih oštećenja haba juće obloge usled abrazivnog dejstva transportovanog materijala, dinamičkih udara pri padu krupnih komada, trenja na bubnjevima i valjcima itd. Pri potpunoj ishabanosti gornje habaju će obloge traka se zamenjuje novom, a pohabana se šalje u pogon za regeneraciju gde se sanira toplom vulkanizacijom. Postupak regeneracije traka detaljno je obra đen u udžbeniku Rudarski materijali. Sam tehnološki proces regeneracije obuhvata nekoliko faza: - pripremu trake za regeneraciju (čišćenje, sušenje i guljenje), - konfekcioniranje trake i - vulkanizaciju. Priprema trake za regeneraciju sastoji se u tome š to se transportna traka najpre suši na odre đenu vlažnost, a zatim guli habajuća obloga sve do adhezione gume u jezgru. Na hrapavu adhezionu gumu (jezgro trake), premazanu gumenim rastvorom, postavljaju se pripremljeni habaju ći slojevi gumene obloge. Vulkanizacija ovako pripremljenih traka vrši se u stacionarnim presama za vulkanizaciju, koje su opremljene kontrolnim tablama za kontrolu ulaznih i izlaznih parametara. Po završenoj regeneraciji vrše se ispitivanja fizi čko–mehaničkih osobina regenerisane trake, koja se porede sa osobinama nove trake. Na osnovu ovog upoređenja vrši se klasifikacija regenerisanih traka i odobrava njihova dalja upotreba.