ドラッグコンベヤチェーンの非効率性と寿命への対処

2020年2月18日

ドラッグチェーンコンベヤでは、通常、チェーンが人件費と部品のメンテナンス費用の大部分を占めます。 これは、最高のコンベア、特に設計が不十分でメンテナンスが不十分なシステムに当てはまります。 しかし、チェーンの効率と寿命を延ばして運用コストを削減し、投資収益率を高める方法はあります。 これらは、明白な (メンテナンスの実行) から極端な (システムの完全な交換) まで多岐にわたります。 これらは調査する価値があります。チェーンの故障による計画外のダウンタイムは、人件費と部品の合計よりも多くの費用がかかることが多く、望ましくも必要もない頭痛の種です。

言うまでもなく、コンベヤチェーンの寿命を最大限に延ばす最も簡単な方法は、メーカーのスケジュールに従って定期的な予防メンテナンスを実行することです。 予防保守の重要性は理解していると思いますが、実際には、保守担当者は放置された子供のように癇癪を起こすまでコンベヤを無視することが多いということを心に留めておく必要があります。 コンベアを無視すると、人件費とメンテナンスのコストが増加し、効率が低下します。 コンベヤに関連する運用コストを改善したい場合は、メンテナンス担当者がメンテナンスを行う必要があります。 コンベアをより優れた設計のユニットにアップグレードしても、それを怠るとあまり効果がありません。

交換もちろん、どれだけ予防保全を行っても、最終的にはコンベヤチェーンの交換が必要になります。 メンテナンス担当者は、運用で計画外のダウンタイムが発生しないように、これがいつ発生する必要があるかを判断できる必要があります。 技術者は、チェーンの伸び (摩耗) の量を測定することで、チェーンの交換が必要な時期を知ることができます。これは、いくつかのチェーンの長さにわたる平均ピッチを測定することで実現されます。 一般に、平均ピッチが定格ピッチの 3% 以上の場合、チェーンを交換する必要があります。

今後開催される国際粉末およびバルク固体会議/展示会に関する情報については、ここをクリックしてください。寿命を「延ばす」ために、定格ピッチを 3% 超えてチェーンを動かし続けたくなるかもしれませんが、そこから「余分な」走行距離が得られるわけではありません。 燃料がほぼ空になったときに車を走らせることを考えてください。長く走らせても、燃料がなくなるまでに走行できる距離は変わりません。 高速道路で立ち往生する可能性が高まるだけです。 ただし、コンベア チェーンと自動車の違いは、チェーンが切れないことです。 切れてしまい、予期せぬダウンタイムが発生してしまいます。 さらに悪いことに、チェーンが切れるまで交換しないと、パドル、パドルフレーム、スプロケット、シャフト、モーター、その他のコンポーネントが損傷する危険があります。 チェーンを交換する場合は、緊急時よりも計画的なダウンタイム中に交換することをお勧めします。

チェーンの摩耗交換までのチェーンの寿命を延ばすための鍵は、チェーンの摩耗に対処することです。 通常の動作条件では、チェーンはピンで破損します。 新しいチェーンの最も弱い部分はサイドバーであるにもかかわらず、これが発生します。 サイドバーではなくピンが故障する理由は、時間の経過とともに摩耗によりピンが弱くなり、最終的にはチェーンの最も弱い点になるためです。 ピンの強度は継続的に低下するため、通常の使用荷重が最終的にピンの強度を超え、ピンが破損します。 ピンは耐衝撃性を考慮して表面硬化されているため、3% インジケーターは硬化を防ぐように設計されています。 3% を超えて実行しようとすると、硬化内部の軟鋼に入り込み、摩耗が指数関数的に増加する可能性があります。 その時点で爆発するのを待っている時限爆弾です。 3% を超えて安全に走る方法はありません。 通常、サイドバーが破損するのは、コンベアが障害物に遭遇した場合、または過負荷になった場合のみです。 通常の状況でこの種の破損が発生した場合は、使用しているチェーンが軽すぎることを示している可能性があります。

一般に、実際の負荷に比べてチェーンの極限強度が高いほど、チェーンの寿命は長くなります。 チェーンの寿命をさらに延ばすには、上記の摩耗プロセスによりピンを大きくすることも役立ちます。 ピンが大きいほど、ピンが破損するまでに弱くなるまでに時間がかかります。

ピンのサイズは、腐食性および研磨性の材料を搬送する場合に特に重要です。 微細な研磨剤がピンの周囲の酸化した金属を除去し、酸化されていない材料を腐食性要素にさらし、腐食プロセスを加速します。 剥がれ落ちた錆が砂となってピンの摩耗を増大させるため、このプロセスはさらに加速します。

大きなピンが付いたチェーンを購入する場合のトレードオフは、標準のチェーンよりも前払い費用が高くなるということです。 ただし、そのようなチェーンの ROI を考慮すると、検討する価値があります。1 年ではなく 2 年持続すれば、2 倍のコストのチェーンを購入する余裕があります。

機械搬送装置に関するその他の記事はこちら一般的に ROI に貢献しない出費は、ステンレススチールのチェーンです。 私たちの経験では、ステンレス鋼チェーンがもたらす寿命の延長は、その追加コストを補うことにはなりません。 ステンレス鋼のチェーンは、やはりステンレス素材ではないピンの部分で破損するため、軟鋼チェーンよりも寿命が長くないことがわかりました。 ステンレス鋼チェーンが適した用途がないわけではありませんが、コスト削減にはならない可能性があります。 ピンのサイズはより重要な考慮事項です。

チェーンへの腐食の影響を軽減するためのその他の変更には、別のコンベヤ システムへの投資が必要になります。 たとえば、材料経路の外側のトラフ内でチェーンを稼働させるシステムは、コンベヤの床上でチェーンを稼働させるシステムよりも利点があり、材料の中にチェーンがあふれ、スプロケット上で材料を引っ張って粉砕することができます。コンベアの下側に落とすことについても言及します)。

摩擦チェーンの寿命のもう一つの敵は摩擦です。 摩擦はチェーンの効率を低下させるだけでなく、コンベヤシステム全体の効率を低下させる原因となります。 ドラッグ チェーン コンベヤでは、多くのシングル チェーン コンベヤやダブル チェーン コンベヤがコンベヤの床と側壁に沿ってチェーンとパドルを走行させるため、摩擦負荷が非常に高くなることがよくあります (そのため、「スクレーパー コンベヤ」という別名が付けられています)。 この高負荷は、システムが内部摩擦を克服するためにより多くの電力を使用し、材料を移動するためにより少ない電力を使用していることを意味します。したがって、効率が低下します。 この状況では、チェーン自体とパドルをトラフ内で引きずることにより多くの作業負荷がかかるため、チェーンの動作効率も低下します。 その結果、コンベヤにはより強力で高価なチェーンが必要になる場合があります。

摩擦を減らすには設計の変更が必要となるため、内部摩擦の問題に対処するには、既存のコンベヤをより優れたコンベヤに交換する必要があります。 たとえば、チェーンを材料経路から外すと、チェーンが露出する材料の量が減るため、チェーンの寿命を延ばすことができます。

即席の解決策は通常うまく機能しないため、摩擦を減らすには設計の変更が必要であると私たちは主張します。 たとえば、チェーンの下に UHMW シートを配置することで、チェーン コンベアの摩擦と摩耗を軽減しようとした作業を私たちは知っています。 最初はうまくいくように見えました。 その後、気温が変化しました。 UHMWは熱膨張係数が高いため、シートが反ってしまいました。 素材がライナーの下に入り込み、さらなる問題を引き起こすのを防ぐことは不可能でした。 結局、手術によりシートが取り除かれました。

ここで重要なのは、UHMW がコンベアでは機能しないということではありません。 それは確かに当てはまります。当社では、コンベヤ内でチェーンが通過するチャネルに、間隔をあけて配置された UHMW 摩耗ストリップを使用しています。 むしろ重要なのは、コンベアの設計の変更を熟考する必要があるということです。 コンベヤーが製造され設置された後は、コンベヤーの摩擦を軽減するための「簡単な解決策」はありません。

負荷コンベヤにどのように荷重がかかるか、またコンベヤが荷重をどのように運ぶかは、特にシングルドラッグチェーンとフラットトラフを備えたコンベヤの場合、チェーンの寿命に影響します。 コンベヤに荷物を積み込むときは、トラフ全体に均等に荷物を分散させることが重要です。 単一のチェーンを備えたコンベアに不均一な負荷がかかると、片側に引っ張られてチェーンが微調整され、さらなる摩耗が発生します。 シングルチェーンのパドルコンベヤでは、トラフの積載方法に関係なく、負荷がパドル全体に完全に分散されることがないため、この問題が発生します。 しかし、負荷分散が極端に不均一な場合、この問題はさらに悪化します。 ツインチェーンパドルコンベヤでは、チェーンがパドルを両側から保持するためねじれに強く、材料によっては、搬送中に荷重がパドル上により均等に分散されるため、不均一な荷重はそれほど問題になりません。コンベヤー。 それでも、不均一な荷重により、ツインチェーン システムの一方のチェーンが他方のチェーンよりも早く伸びる可能性があり、その結果、パドルが曲がったり、不均一な摩耗が発生したりします。

負荷密度と体積の点で、チェーンの最大強度と比較して使用負荷を可能な限り低く保つと、チェーンからより多くの効果が得られます。 少量の軽い負荷は、大量の重い負荷よりもチェーンの摩耗が遅くなります。 これは運動の場合と同じで、短距離走よりもジョギングの方がより遠くまで移動できるのと同じように、チェーンも容量の 90% で実行するよりも 40% で実行した方が長持ちします。 チェーンをその動作能力の上限まで稼働させると、過負荷状態が発生したときにチェーンが切れるリスクも高まります。

低い作業負荷に合わせてコンベヤチェーンを指定することに加えて、コンベヤをできるだけゆっくりと運転する必要もあります。 スプロケットはチェーンの機械的摩耗の恒常的な原因であるため、チェーンがスプロケットを走行する回数は少ないほど良いです。 チェーンをよりゆっくりと実行すると、他の利点もあります。 パネル、パドル、ベアリングの磨耗が少なくなります。

ただし、チェーンをゆっくりと動作させると、チェーンが速く動作する場合よりも多くの材料が同時にコンベア内に存在するため、チェーンにかかる負荷が増加します。 確かに、速度と低い作業負荷の維持の間にはバランスが取れています。 この 2 つのうち、コンベヤをゆっくりと動作させることよりも、作業負荷を低く保つことの方が重要であると提案しますが、適切に設計されたコンベヤを使用すれば、通常は両方を達成することが可能です。

デザイン設計に関しては、購入契約に署名する前に、まずコンベヤの仕様が適切であることを確認する必要があります。 当然のことのように思えますが、空の状態でも 90% の容量で稼働するシステムに遭遇したことがあります。 コンベアに荷物が積み込まれたときに何が起こったか想像できるでしょう。 チェーンが切れ、これらのコンベアを備えた工場は、生産を収益性の高いレベルに引き上げることができなかったため、すぐに閉鎖されました。

チェーンを購入するときもこの点に注意してください。 より安価なチェーン (または全体としてより安価なコンベヤ システム) を購入したくなるかもしれませんが、パフォーマンスが低下して生産が失われる場合は、短期的に節約する価値はありません。

設計段階で留意すべきもう 1 つの点は、コンベア内の曲線の数を最小限に抑えるか排除することが最善であるということです。 チューブラードラッグシステムであっても、従来のパドルコンベアであっても、曲線は摩耗と負担の原因となります。 コンベアを45°以下の角度で走行させることで、排出時のカーブが不要になります。

結論ちょっと考えてみましょう。溶接鋼製ドラッグ チェーンを使用するチェーン コンベヤー、これを私たちは「チェーン イン ア ボックス」コンベヤーと呼んでいます。 見た目は19世紀の先代とほとんど変わりません。 見た目は1世紀前の先代と何ら変わりません。 このコンベアは、この記事で説明されているすべての問題を強調表示します。 チェーンは材料の中を走り、スプロケット上を引きずります。 チェーンとトラフの間の鋼と鋼の摩擦により、効率が低下します。 メンテナンスはチェーンの寿命を延ばすのに役立ちますが、コンベヤの効率が設置時よりも向上するわけではありません。

パフォーマンスを大幅に向上するには、摩擦を低減し、摩耗を軽減し、チェーンの作動負荷を最大化するスマートな設計が必要です。 コンベヤの運用コストを削減できます。 事前にある程度の投資と時間がかかるだけです。

Joel Dulin は、バイオマス エンジニアリング & 機器 (インディアナ州インディアナポリス) のマーケティング マネージャーです。 詳細については、317-522-0864 までお電話いただくか、www.biomassengineeringequipment.com をご覧ください。

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