Zsuwnia do przenośnika taśmowego – jakie parametry trzeba uwzględnić w projekcie?

Zsuwnia do przenośnika taśmowego powinna być projektowana przede wszystkim na podstawie rodzaju i właściwości transportowanego materiału, wydajności układu, prędkości taśmy, geometrii przesypu oraz wysokości i kierunku zrzutu. Trzeba uwzględnić także zużycie ścierne, obciążenia dynamiczne, zapylenie, wymagania dotyczące serwisowania i warunki środowiskowe. Projektowanie zsuwni nie powinno więc odbywać się w oderwaniu od całego układu transportowego.

Spis treści:

• Jakie dane o materiale trzeba uwzględnić przed zaprojektowaniem zsuwni?
• Jak prędkość i wydajność przenośnika wpływają na projekt zsuwni?
• Jak zaprojektować geometrię zsuwni, aby ograniczyć udary i zużycie?
• Jak dobrać materiały i wykładziny do zsuwni?
• Jak uwzględnić serwis i zużycie już na etapie projektu?
• Czy warunki środowiskowe wpływają na wykonanie zsuwni?
• Jak połączyć projekt zsuwni z produkcją całego przenośnika?
• FAQ – najczęstsze pytania o projektowanie zsuwni do przenośnika

Jakie dane o materiale trzeba uwzględnić przed zaprojektowaniem zsuwni?

Materiał transportowany przez przenośnik określa sposób prowadzenia strugi oraz wymagania dotyczące odporności powierzchni zsuwni. Znaczenie mają przede wszystkim granulacja, gęstość, wilgotność, ścieralność i podatność na rozdrabnianie. Istotna jest również maksymalna wielkość pojedynczych kawałków materiału.

W dostępnej na naszej stronie dokumentacji wskazaliśmy przykładowo konieczność kontroli trajektorii strugi przy zmiennej granulacji i spadkach sięgających 1–20 m. W przypadku materiału o maksymalnej granulacji do 200 mm stosowane mogą być odpowiednio dobrane łuki, półki wygaszające czy rozwiązania typu „rock-box”.

Przed rozpoczęciem projektu warto więc określić:

• rodzaj transportowanego materiału,
• wydajność w t/h,
• zakres granulacji i maksymalny wymiar ziaren,
• gęstość nasypową,
• wilgotność i tendencję do zlepiania,
• właściwości ścierne i udarowe,
• temperaturę materiału.

Takie dane pozwalają dobrać geometrię zsuwni oraz materiały na jej powierzchnie robocze.

Jak prędkość i wydajność przenośnika wpływają na projekt zsuwni?

Zsuwnia musi być dopasowana do parametrów przenośnika, ponieważ zwiększenie wydajności i prędkości transportu wpływa na energię strugi materiału oraz obciążenia występujące w punkcie przesypowym. W naszym katalogu dla przenośników taśmowych podaliśmy wydajność do 800 t/h, szerokość taśmy 400–1600 mm oraz prędkość 0,3–3,5 m/s.

Nie można zatem dobierać zsuwni wyłącznie na podstawie szerokości taśmy. W projekcie trzeba powiązać ze sobą parametry całego węzła:

Właściwe powiązanie tych danych jest jednym z elementów, które powinno obejmować projektowanie przenośników taśmowych.

Jak zaprojektować geometrię zsuwni, aby ograniczyć udary i zużycie?

Geometria zsuwni powinna prowadzić materiał w sposób kontrolowany, bez gwałtownych zmian kierunku i niepotrzebnego wzrostu prędkości. Dlatego tak ważne jest wykorzystanie analiz DEM do weryfikacji trajektorii materiału i punktów impaktu jeszcze przed rozpoczęciem produkcji.

W zależności od układu można zastosować m.in.:

• łuki o odpowiednio dobranym promieniu,
• półki wygaszające energię strugi,
• rozwiązania typu „rock-box”,
• zsuwnie kierujące lub skrętne,
• wykładziny odporne na ścieranie w strefach największego obciążenia.

Szczególnej uwagi wymaga miejsce pierwszego kontaktu materiału ze ścianką. To właśnie tam mogą powstawać największe obciążenia udarowe i najszybsze zużycie.

Aby dowiedzieć się więcej na temat tego, co zrobić jeżeli układ wymaga zmiany kierunku przepływu materiału, przeczytaj nasz artykuł: „Zsuwnia skrętna – kiedy warto zastosować ją w układzie transportowym?„. Przy projektowaniu takiego rozwiązania znaczenie ma nie tylko sam kształt zsuwni, ale również promień prowadzenia strugi i sposób ograniczenia jej energii.

Jak dobrać materiały i wykładziny do zsuwni?

Dobór materiału konstrukcyjnego oraz wykładziny powinien wynikać z warunków pracy. Możliwym rozwiązaniem jest między innymi stal S355, S460 oraz Hardox 450/500, a w strefach kontaktu ze strugą stosowane są materiały AR, CCO, guma oraz UHMW-PE.

Wybór zależy między innymi od tego, czy zsuwnia będzie pracowała z materiałem:

• mocno ściernym,
• ciężkim i gruboziarnistym,
• podatnym na uszkodzenia,
• wilgotnym lub lepkim,
• powodującym intensywne zapylenie.

W strefach udarowych można stosować materiały o podwyższonej odporności na zużycie. W przypadku pyłu istotne staje się natomiast zapewnienie odpowiedniej szczelności i możliwość podłączenia instalacji odpylania. Konieczne może być stosowanie króćców DN160–DN250 oraz potrzeba prawidłowego równoważenia przepływów.

Jak uwzględnić serwis i zużycie już na etapie projektu?

Zsuwnia jest elementem eksploatowanym bezpośrednio przez strugę materiału, dlatego projekt powinien przewidywać nie tylko jej początkową wytrzymałość, lecz także późniejszą wymianę zużywających się elementów.

Dobrym rozwiązaniem są segmentowe wykładziny mocowane w sposób umożliwiający ich szybki demontaż. W tym wypadku sprawdzają się między innymi panele typu bolt-in, drzwi rewizyjne, wizjery oraz planowanie dostępu serwisowego.

Takie podejście ogranicza czas potrzebny na usunięcie awarii i wymianę wykładziny. Warto również już podczas projektowania wskazać miejsca najbardziej narażone na zużycie, czyli tzw. wear-map. Pozwala to przygotować elementy eksploatacyjne adekwatnie do rzeczywistych obciążeń.

Jeżeli chcesz szerzej przeanalizować problemy związane z przepływem materiału, warto przeczytać także artykuł: „Dlaczego materiał blokuje się w zsuwni i jak zapobiegać zatorom?„.

Czy warunki środowiskowe wpływają na wykonanie zsuwni?

Tak, w związku z czym projekt powinien uwzględniać temperaturę, wilgotność, zapylenie, korozyjność środowiska oraz ewentualną obecność atmosfer wybuchowych. Przykładem mogą być między innymi środowiska C3–C5-M, wykonanie z zabezpieczeniem antykorozyjnym oraz wersje ATEX 21/22.

W przypadku pracy w strefach zagrożenia wybuchem wymagania dotyczące konstrukcji i wyposażenia trzeba rozpatrywać razem z całym układem. Znaczenie mogą mieć między innymi:

• uziemienie i odprowadzanie ładunków elektrostatycznych,
• szczelność zabudowy,
• dobór odpowiednich komponentów,
• integracja z systemami bezpieczeństwa.

Jak połączyć projekt zsuwni z produkcją całego przenośnika?

Zsuwnia nie powinna być traktowana jako niezależna skrzynia stalowa. Jej geometria musi odpowiadać układowi taśmy, konstrukcji wsporczej, punktom przesypowym, zabudowie przeciwpyłowej oraz urządzeniom współpracującym. Nasza firma deklaruje wykonanie kompletnych ciągów transportowych, obejmujących między innymi przenośniki, konstrukcje wsporcze, zsuwnie i węzły przesypowe.

Takie podejście ułatwia również przygotowanie dokumentacji technicznej i późniejszy montaż. W katalogu wskazano m.in. modelowanie 3D, dokumentację CAD, analizy MES oraz prefabrykację konstrukcji stalowych.

Dlatego produkcja przenośników taśmowych powinna uwzględniać zsuwnię już na etapie projektowania całego ciągu, a nie dopiero jako element dodawany na końcu.

FAQ – najczęstsze pytania o projektowanie zsuwni do przenośnika

1. Jakie parametry są najważniejsze przy projektowaniu zsuwni?

Należy określić przede wszystkim wydajność przenośnika, prędkość taśmy, szerokość taśmy, granulację, właściwości materiału, wysokość przesypu oraz kierunek jego przepływu.

2. Czy każda zsuwnia do przenośnika taśmowego wymaga wykładziny?

Dobór wykładziny zależy od rodzaju materiału, jego ścieralności, energii uderzenia oraz warunków pracy. W strefach narażonych na intensywne zużycie stosuje się m.in. Hardox, materiały AR, CCO, gumę lub UHMW-PE.

3. Czy zsuwnię można projektować bez analizy trajektorii materiału?

Można wykonać prosty układ na podstawie podstawowych danych, ale przy wymagających przesypach analiza trajektorii pozwala lepiej ocenić miejsca impaktu, ryzyko zużycia i sposób prowadzenia strugi. Project Steel wykorzystuje do tego analizy DEM.

4. Czy zsuwnia może pracować w strefie ATEX?

Zsuwnia może pracować w strefie ATEX, ale wymaga odpowiedniego projektu i doboru wykonania dla konkretnej strefy oraz warunków pracy. W dokumentacji Project Steel przewidziano wersje dla stref 21/22, z uwzględnieniem m.in. uziemienia i ESD.

5. Dlaczego serwis zsuwni należy uwzględnić już w projekcie?

Ponieważ elementy mające kontakt z transportowanym materiałem mogą zużywać się szybciej niż sama konstrukcja. Segmentowe wykładziny, panele bolt-in i odpowiedni dostęp serwisowy pozwalają skrócić czas wymiany elementów eksploatacyjnych i ograniczyć postoje.