CN107709962B - 传送带的耐磨耗性评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种传送带的耐磨耗性评价方法，该方法能够高精度且有效地掌握符合使用条件的传送带的耐磨耗性。制作对橡胶的多种磨耗试验方法中的各试验方法的按压体(9)相对于试验样品(S)的相对移动速度(V)以及表面压力(P)的适用范围(ZV1～ZV5)以及(ZP1～ZP5)进行了设定的数据库(DB)，取得在实际的传送线上投入的传送物(C)相对于传送带(1)的相对移动速度(Vr)以及表面压力(Pr)，基于取得的结果和数据库(DB)，从多种试验方法中选择取得的相对移动速度(Vr)以及表面压力(Pr)处于适用范围的试验方法，在选择出的试验方法中将相对移动速度(V)以及表面压力(P)设定为可视为与取得的结果相同的范围并进行磨耗试验。
Description
技术领域
本发明涉及传送带的耐磨耗性评价方法，更详细而言，涉及能够高精度且高效地掌握符合使用条件的传送带的耐磨耗性的传送带的耐磨耗性评价方法。
背景技术
以铁矿石、石灰石等矿物资源为首的各种物质通过传送带进行传送。在由传送带传送物质的情况下，该传送物被从漏斗(英文：hopper)和/或其他的传送带向传送带的上覆盖橡胶投入。投入了的传送物被装载于上覆盖橡胶并在传送带的移动方向上传送。在传送物被装载于上覆盖橡胶并被传送时，传送物在上覆盖橡胶上滑动，上覆盖橡胶磨耗。上覆盖橡胶因投入的传送物而产生的磨耗量和/或磨耗模式根据传送带的使用条件而大大地变化。
作为评价橡胶的耐磨耗性的试验方法，已知有威廉姆斯磨耗试验、阿克隆磨耗试验、兰伯恩磨耗试验、皮克磨耗试验、DIN磨耗试验、泰伯磨耗试验等。另外，也提出了一种传送带的磨耗试验装置(例如，参照专利文献1)。以往，为了评价橡胶的耐磨耗性，一边对试验样品按压按压体、一边使它们互相相对移动，由此对磨耗了的试验样品的磨耗量进行测定。然而，在各试验方法中，按压体相对于试验样品的相对移动速度和/或表面压力不同。另外，试验方法中的按压体相对于试验样品的相对移动速度以及表面压力、与实际的装载的传送物相对于传送带的相对移动速度以及表面压力不同。因此，在以往的试验方法中得到的耐磨耗性的评价结果与实际的传送带的耐磨耗性有时会发生很大的偏离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2004-20319号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种能够高精度且高效地掌握符合使用条件的传送带的耐磨耗性的传送带的耐磨耗性评价方法。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述目的，本发明的传送带的耐磨耗性评价方法的特征在于，一边通过按压体对试验样品进行按压、一边使该按压体与所述试验样品相对移动从而使所述试验样品产生磨耗的橡胶的多种磨耗试验方法，预先制作对各试验方法的所述按压体相对于所述试验样品的相对移动速度以及表面压力的适用范围进行了设定的数据库，取得在实际的传送线上向传送带投入的传送物相对于该传送带的实际的相对移动速度以及表面压力，基于该取得的结果和所述数据库，从所述多种试验方法中选择所述取得的相对移动速度以及表面压力处于适用范围的试验方法，在选择出的试验方法中将所述相对移动速度以及表面压力设定为可视为与所述取得的结果相同的范围，进行该选择出的试验方法来对所述实际的传送线的传送带的耐磨耗性进行评价。
发明的效果
根据本发明，能够根据预先制作出的数据库、和实际的传送线中的传送物相对于传送带的相对移动速度以及表面压力，高效地选择符合实际的使用条件的磨耗试验方法。并且，在选择出的试验方法中，将按压体相对于试验样品的相对移动速度以及表面压力设定为可视为与所述取得的结果相同的范围，近似于实际的使用条件地进行试验。因此，能够高精度地掌握符合实际的使用条件的传送带的耐磨耗性。
在此，也可以是，还对各试验方法的外部环境温度的适用范围进行设定来预先制作所述数据库，还取得所述实际的传送线中的外部环境温度，从所述多种试验方法中选择所述取得的外部环境温度处于适用范围的试验方法，在选择出的试验方法中将所述外部环境温度设定为可视为与所述取得的结果相同的范围，进行该选择出的试验方法。使用传送带时的外部环境温度对传送带的耐磨耗性影响比较大，因此通过考虑外部环境温度，能够更高精度地掌握耐磨耗性。
也可以是，所述实际的表面压力是相对于单位有效面积中的所述传送物与所述传送带的上覆盖橡胶的接触面积的、装载于所述单位有效面积的上覆盖橡胶的所述传送物的总重量，作为所述接触面积，使用将比所述传送物的粒度分布的中值小的预定的粒径的传送物最密集地铺满的情况下的平面投影总面积。由此，能够简便地近似于实际的表面压力。
也可以是，按所述传送物的种类分别制作所述数据库。传送物的种类也对传送带的耐磨耗性影响比较大，因此，通过按传送物的种类分别制作数据库并进行使用，从而能够更高精度地掌握耐磨耗性。
附图说明
图1是简单地例示出传送带线的说明图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是例示出传送带所承受的摩擦力的说明图。
图4是例示出磨耗试验装置的基本构造的说明图。
图5是例示出数据库的构造的说明图。
图6是在俯视下例示出单位有效面积和接触面积的说明图。
图7是例示出传送物的粒度分布的图表。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明的传送带的耐磨耗性评价方法进行说明。
在图1所例示的传送带线中，由其他的传送带7传送了的传送物C被向传送带1投入，由该传送带1向传送目的地传送。也有时通过漏斗等向传送带1投入传送物C。传送带1架设于带轮(英文：pulley)5a、5b之间并以预定的张力张紧设置。
如图2所例示，传送带1由芯体层2、上覆盖橡胶3以及下覆盖橡胶4构成，所述芯体层2由帆布、钢帘线等芯体构成，所述上覆盖橡胶3和所述下覆盖橡胶4夹着所述芯体层2。芯体层2是负担用于对传送带1进行张紧设置的张力的部件。在传送带1的载物侧下覆盖橡胶4由支承辊6支承，在返回侧上覆盖橡胶3由支承辊6支承。在传送带1的载物侧在带宽方向上配置了三个支承辊6，由这些支承辊6将传送带1以预定的槽角度a支承为凹状。通过驱动驱动侧的带轮5a进行旋转，由此传送带1以预定的移动速度V1向一个方向运转。传送物C被投入到上覆盖橡胶3之上，并被装载于上覆盖橡胶3而被传送。
如图3所例示，在该传送带线中，该传送带1与其他的传送带7被以上下差h(各自的传送面的高度位置之差h)进行配置。在其他的传送带7中，传送物C被以水平方向速度V0(V0＜V1)进行传送。在该传送物C被从其他的传送带7装载到传送带1的瞬间，传送物C仍为水平方向速度V0，通过由传送带1进行传送，从而其水平方向速度变为与传送带1的移动速度相同的V1。
即，与上覆盖橡胶3接触了的传送物C一边以预定的表面压力P按压上覆盖橡胶3，一边相对于传送带1在该传送带1的移动方向上以相对移动速度V(＝V1-V0)移动。摩擦力f作用于上覆盖橡胶3，上覆盖橡胶3主要因传送物C的该动作而磨耗。
由按压上覆盖橡胶3的传送物C导致的预定的表面压力Pr是相对于传送物C与上覆盖橡胶3的接触面积Ar的、传送物C按压上覆盖橡胶3的按压力(可视为传送物C的重量W)。即，表面压力Pr＝传送物C的重量W/接触面积Ar。上覆盖橡胶3的磨耗量尤其受表面压力Pr的影响大。
橡胶的磨耗试验装置8通常如图4所例示那样，具备：按压体9；按压机构10，其使按压体9对传送带的试验样品S进行按压；以及相对移动机构11，其使按压体9和试验样品S进行相对移动。关于使用了该试验装置8的试验方法，一边将按压体9向试验样品S按压一边使它们相对移动，从而使试验样品S产生磨耗，掌握该磨耗量和/或磨耗模式。并且，在上述的公知的磨耗试验方法中，按压体9、按压机构10以及相对移动机构11的规格各不相同。
因此，在本发明中，如图5所例示，关于多种磨耗试验方法，预先制作对各试验方法E1～E5的按压体9相对于试验样品S的相对移动速度V以及表面压力P的各自的适用范围(ZV1、ZV2、ZV3、ZV4、ZV5)以及(ZP1、ZP2、ZP3、ZP4、ZP5)进行了设定的数据库DB。在本实施方式中，还对各试验方法的外部环境温度T的适用范围(ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5)进行设定来制作数据库DB。
在此，各试验方法的相对移动速度V的适用范围(ZV1、…、ZV5)是指在该试验方法中能够得到偏差(日文：ばらつき)少的稳定的结果的相对移动速度V的范围。例如，适用范围ZV1设定为相对移动速度V为0.1m/s以上且1m/s以下，对其他的各适用范围ZV2、‥、ZV5也设定了具体的数值范围。
各试验方法的表面压力P的适用范围(ZP1、…、ZP5)是指在该试验方法中能够得到偏差少的稳定的结果的表面压力P的范围。对各表面压力P的适用范围设定了具体的数值范围。
各试验方法的外部环境温度T的适用范围(ZT1、…、ZT5)是指在该试验方法中能够得到偏差少的稳定的结果的外部环境温度T的范围。对各外部环境温度T的适用范围设定了具体的数值范围。
在对装备于实际的传送线的传送带1的耐磨耗性进行评价的情况下，取得向该传送带1投入的传送物C相对于该传送带1的实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr。并且，基于该取得的实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr和预先制作出的数据库DB，对适于评价该传送带1的耐磨耗性的试验方法进行选择。
具体而言，从记录于数据库DB的多种试验方法中选择取得的实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr全都处于适用范围的试验方法。接着，在选择出的试验方法中将相对移动速度V、表面压力P以及外部环境温度T设定为可视为与各取得的实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr相同的范围，以该选择出的试验方法进行磨耗试验。
对于在选择出的试验方法中使用的试验样品S，使用作为评价对象的传送带1的切割样品(英文：cut sample)、按与该传送带1同等规格地制造出的样品等。该试验样品S优选是芯体层2、上覆盖橡胶3以及下覆盖橡胶4一体化了的试验样品，但也可以仅为上覆盖橡胶3。
可视为与实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr相同的范围是指例如相对于实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr分别±5％的范围，更优选的是±2％的范围。并且，掌握该试验方法下的试验样品S的磨耗量和/或磨耗模式，对实际的传送线的传送带1的耐磨耗性进行评价。磨耗模式是指一样地平坦地磨耗、波状地磨耗、局部地磨掉等磨耗形态。
如上所述，根据本发明，能够根据预先制作出的数据库DB、和实际的传送线中的传送物C相对于传送带1的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr，来有效地选择与该传送带1的实际的使用条件符合的传送带1(上覆盖橡胶3)的磨耗试验方法。即，能够减少用于选择适当的磨耗试验所需要的时间和/或劳力。
另外，在选择出的适当的试验方法中，将按压体9相对于试验样品S的相对移动速度V、表面压力P以及外部环境温度T全都设定为可视为各自与实际的相对移动速度Vr、表面压力Pr以及外部环境温度Tr相同的范围，因此能够近似于实际的使用条件地进行试验。由此，能够高精度地掌握符合实际的使用条件的传送带1的耐磨耗性。
使用现场中的传送带1的外部环境温度Tr对传送带1的耐磨耗性影响比较大。因此，在本实施方式中，还对各试验方法的外部环境温度T的适用范围进行设定来预先制作数据库DB，还取得实际的外部环境温度Tr，选择了试验方法。由此，能够更高精度地掌握传送带1的耐磨耗性。
实际的表面压力Pr成为相对于图6所例示的单位有效面积AC(由虚线包围的面积)中的传送物C与上覆盖橡胶3的接触面积Ar的总和的、装载于单位有效面积AC的上覆盖橡胶3的传送物C的总重量GW。即，表面压力Pr＝(总重量GW/接触面积Ar的总和)。单位有效面积AC是指带的有效宽度B1与带的单位长度L(例如1m)之积，AC＝B1×L。有效宽度B1为传送带1的宽度尺寸B的例如60％以上且80％以下，作为传送物C实际所装载的范围而经验性地设定。
能够容易地掌握装载于单位有效面积AC的上覆盖橡胶3的传送物C的总重量GW，但难以严格地掌握实际的接触面积Ar，因此，取得实际的准确的表面压力Pr并不容易。因此，例如接触面积Ar可以设为比图7所例示的传送物C的粒度分布的中值CL小的预定的粒径的传送物C的平面投影面积，可以将最密集地铺满该预定的粒径的传送物C的情况下的平面投影总面积(图6的斜线部的总面积)设为接触面积Ar的总和。
在传送物C中，粒度分布的中值CL的粒径的传送物C存在最多，但在装载于上覆盖橡胶3时，更小的粒径的传送物C进入到传送物C与传送物C之间的间隙，并与上覆盖橡胶3接触。若考虑该情况，则可认为与上覆盖橡胶3接触的传送物C的粒径的平均值比中值CL小。因此，例如使用中值CL的60％以上且80％以下的范围的预定的粒径来算出接触面积Ar。由此，若算出表面压力Pr，则能够简便地近似于实际的表面压力Pr。
数据库DB也可以按传送物C的种类分别制作。若传送物C的种类不同，则传送物C的比重、表面的粗糙度、硬度等也不同，因此有时会对传送带1的耐磨耗性影响比较大，因此，通过按传送物C的种类分别制作数据库DB并进行使用，从而能够更高精度地掌握传送带1的耐磨耗性。
在从记录于数据库DB的多种试验方法中进行选择时，在符合条件的试验方法有多种的情况下，也可以实施所述多种试验方法。并且，对在各试验方法中得到的结果互相进行比较，若彼此的结果没有大的差异，则可以暂且判断为均为适当的试验结果。
另一方面，在彼此的试验结果存在大的差异的情况下，推定为某一种或均为不适当的试验结果。在该情况下，在一定程度上掌握了实际的传送带1的耐磨耗性，由此对适当的试验方法、不适当的试验方法进行判断。并且，关于判断为不适当的试验方法，通过对其适用范围进行修正等，从而能够改善数据库DS。
附图标记说明
1 传送带
2 芯体层
3 上覆盖橡胶
4 下覆盖橡胶
5a、5b 带轮
6 支承辊
7 其他的传送带
8 磨耗试验装置
9 按压体
10 按压机构
11 相对移动机构
S 试验样品
C 传送物
Claims (5)
1.一种传送带的耐磨耗性评价方法，其特征在于，
关于一边通过按压体对试验样品进行按压、一边使该按压体与所述试验样品相对移动从而使所述试验样品产生磨耗的橡胶的多种磨耗试验方法，预先制作对各试验方法的所述按压体相对于所述试验样品的相对移动速度以及表面压力的适用范围进行了设定的数据库，取得在实际的传送线上向传送带投入的传送物相对于该传送带的实际的相对移动速度以及表面压力，基于所取得的实际的相对移动速度以及表面压力和所述数据库，从所述多种磨耗试验方法中选择所取得的实际的相对移动速度以及表面压力处于适用范围的试验方法，在选择出的试验方法中将所述相对移动速度以及表面压力设定为可视为与所取得的实际的相对移动速度以及表面压力相同的范围，进行该选择出的试验方法来对所述实际的传送线的传送带的耐磨耗性进行评价。
2.根据权利要求1所述的传送带的耐磨耗性评价方法，
还对所述各试验方法的外部环境温度的适用范围进行设定来预先制作所述数据库，还取得所述实际的传送线中的外部环境温度，从所述多种磨耗试验方法中选择所取得的实际的外部环境温度处于适用范围的试验方法，在选择出的试验方法中将所述外部环境温度设定为可视为与所取得的实际的外部环境温度相同的范围，进该选择出的试验方法。
3.根据权利要求1所述的传送带的耐磨耗性评价方法，
所述实际的表面压力是相对于单位有效面积中的所述传送物与所述传送带的上覆盖橡胶的接触面积的、装载于所述单位有效面积的上覆盖橡胶的所述传送物的总重量，作为所述接触面积，使用将比所述传送物的粒度分布的中值小的预定的粒径的传送物最密集地铺满的情况下的平面投影总面积。
4.根据权利要求2所述的传送带的耐磨耗性评价方法，
所述实际的表面压力是相对于单位有效面积中的所述传送物与所述传送带的上覆盖橡胶的接触面积的、装载于所述单位有效面积的上覆盖橡胶的所述传送物的总重量，作为所述接触面积，使用将比所述传送物的粒度分布的中值小的预定的粒径的传送物最密集地铺满的情况下的平面投影总面积。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的传送带的耐磨耗性评价方法，
按所述传送物的种类分别制作所述数据库。
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Address after: Kanagawa Prefecture, Japan Patentee after: THE YOKOHAMA RUBBER Co.,Ltd. Country or region after: Japan Address before: Tokyo, Japan Patentee before: THE YOKOHAMA RUBBER Co.,Ltd. Country or region before: Japan |