DE112016004363B4

DE112016004363B4 - Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands

Info

Publication number: DE112016004363B4
Application number: DE112016004363.5T
Authority: DE
Inventors: Gang Hou; Deqing Zou; Kazunori Ono; Sakiko Kono
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-09-24
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2019-06-19
Anticipated expiration: 2036-05-14
Also published as: US20190152716A1; AU2016327397B2; WO2017051566A1; DE112016004363T5; JP2017062155A; CN107709961A; AU2016327397A1; US10377575B2; JP6547545B2; US10221019B2; CN107709961B; US20180208402A1

Abstract

Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, umfassend die folgenden Schritte:- Durchführen einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung, unter Verwendung eines Musters für jede Gummiart, durch Variieren von durch eine auf das Muster angelegte Presskraft erzeugter scheinbarer Druckspannung;- Erheben eines Verhältnisses zwischen der scheinbaren Druckspannung und einer Oberflächenrauheit des aus der Prüfung erhaltenen Musters;- Erheben eines Verhältnisses zwischen der Oberflächenrauheit und einem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit des durch die Prüfung erhaltenen Musters;- Erstellen einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit, der scheinbaren Druckspannung und dem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit zeigt, auf Grundlage der erhobenen Verhältnisse; und- Erfassen eines Abnutzungszustands eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle eines Förderbands auf Grundlage der Datenbank und der durch eine durch ein zu transportierendes Objekt bereitgestellten Presskraft erzeugten Druckspannung hinsichtlich des oberen Deckgummis.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, bei dem ein Abnutzungszustand eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle eines Förderbands auf Grundlage der Ergebnisse einer Abnutzungsbeständigkeitsbewertungsprüfung unter Verwendung eines Musters akkurat erfasst werden kann.
Stand der Technik
Verschiedene Objekte, einschließlich Eisenerz, Kalkstein und weitere Mineralressourcen werden durch Förderbänder transportiert. Wenn es durch das Förderband transportiert wird, wird ein zu transportierendes Objekt von einem Trichter oder einem anderen Förderband einem oberen Deckgummi des Förderbandes zugeführt. Das zugeführte zu fördernde Objekt wird auf das obere Deckgummi geladen und in einer Bewegungsrichtung des Förderbandes transportiert. Wenn das zu transportierende Objekt auf das obere Deckgummi geladen und transportiert wird, wird das obere Deckgummi, als ein Ergebnis von Verrutschen des zu transportierenden Objekts auf dem oberen Deckgummi, Abnutzung unterworfen. Das Maß der erzeugten Abnutzung des oberen Deckgummis aufgrund des zugeführten zu transportierenden Objekts verändert sich stark auf Grundlage der Spezifikation und Verwendungsbedingungen des Förderbands.
Bewertungsverfahren unter Verwendung einer Pico-Abriebsprüfung, DIN-Abriebsprüfung, Lambourn-Abriebsprüfung, Taber-Abriebsprüfung, Williams-Abriebsprüfung, Akron-Abriebsprüfung oder dergleichen sind als Verfahren zum Bewerten von Gummiabnutzungsbeständigkeit bekannt. Außerdem wurden auch Bewertungsverfahren unter Verwendung einer Abnutzungsprüfvorrichtung für ein Förderband vorgeschlagen (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Mit diesen Bewertungsverfahren wird das Maß an Abnutzung eines abgenutzten Gummimusters durch Pressen eines Presskörpers gegen ein Gummimuster, während beide relativ bewegt werden, gemessen. Die durch diese Bewertungsverfahren nach dem Stand der Technik erhaltene Abnutzungsbeständigkeit und tatsächliche Abnutzungsbeständigkeit eines Förderbands an einer Verwendungsstelle weichen jedoch stark voneinander ab. Daher weisen Bewertungsverfahren unter Verwendung eines Gummimusters ein Problem auf, wodurch ein Abnutzungszustand eines Förderbands an einer Verwendungsstelle nicht akkurat erfasst werden kann.
Patentliteratur 2 offenbart ein System zur Bestimmung des Abnutzungszustands eines Förderbands. Das System bestimmt die Dicke des verwendeten Förderbandes und zeigt an, wann das Förderband ausgetauscht werden muss.
Patentliteratur 3 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Abnutzung eines Förderbandes. Die Vorrichtung umfasst Sensoren, die die Entfernung zur Oberfläche des Förderbandes messen, und Sensoren, die die Entfernung zum Kern des Förderbandes messen. Ein Vergleich der gemessenen Distanzen erlaubt eine Bestimmung des Abnutzungszustands des Förderbandes.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2004-20319 A
Patentliteratur 2: US 2015/0170109 A1
Patentliteratur 3: WO 2013/053013 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Verfahrens zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, bei dem ein Abnutzungszustand eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle auf Grundlage der Ergebnisse einer Abnutzungsbeständigkeitsbewertungsprüfung unter Verwendung eines Musters akkurat erfasst werden kann.
Lösung des Problems
Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu lösen, schließt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands die folgenden Schritte ein: Durchführen einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung, unter Verwendung eines Musters für jede Gummiart, durch Variieren des durch eine an das Muster angelegte Presskraft erzeugten scheinbaren Druckspannung; Erheben eines Verhältnisses zwischen der scheinbaren Druckspannung und einer Oberflächenrauheit des aus der Prüfung erhaltenen Musters; Erheben eines Verhältnisses zwischen Oberflächenrauheit und einem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit des durch die Prüfung erhaltenen Musters; Erstellen einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit, der scheinbaren Druckspannung und dem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit auf Grundlage der erhobenen Verhältnisse zeigt; und Erfassen eines Abnutzungszustands eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle eines Förderbands auf Grundlage der Datenbank und der scheinbaren Druckspannung, die durch eine durch ein zu transportierendes Objekt hinsichtlich des oberen Deckgummis bereitgestellte Presskraft erzeugt wird.
Ein anderes Verfahren zum Erfassen eines Förderbandabnutzungszustands schließt die folgenden Schritte ein: Durchführen einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung unter Verwendung eines Musters für eine Mehrzahl von Gummiarten mit unterschiedlichen viskoelastischen Eigenschaften; Erheben eines Verhältnisses zwischen einem von einer durch die Prüfung erhaltenen Oberflächenrauheit des Musters berechneten durchschnittlichen Abnutzungsgrad und viskoelastischen Eigenschaften der Gummiart des Musters; Erhalten eines Verhältnisses zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad und einem tatsächlichen Maß an Abnutzung des durch die Prüfung erhaltenen Musters; Erstellen einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad, den viskoelastischen Eigenschaften und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung des Musters zeigt; und Erfassen eines Abnutzungszustands des oberen Deckgummis auf Grundlage der Datenbank, des durchschnittlichen Abnutzungsgrads eines oberen Deckgummis eines Förderbands und viskoelastischen Eigenschaften der Gummiart des oberen Deckgummis.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein tatsächlicher Abnutzungszustand eines oberen Deckgummis eines Förderbands auf Grundlage der Ergebnisse einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung unter Verwendung eines Musters erfasst. Zu diesem Zeitpunkt wird der durch Abnutzung erzeugten Gummioberflächenrauheit Aufmerksamkeit geschenkt.
Bei Gummi, der Reibung ausgesetzt ist, ist eine Korrelation zwischen Gummioberflächenrauheit und durch eine auf das Gummi bereitgestellte Presskraft erzeugter scheinbarer Druckspannung hoch, und eine Korrelation zwischen Gummioberflächenrauheit und Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit von Gummi, der Reibung ausgesetzt ist, ist hoch. Daher ist eine Korrelation zwischen scheinbarer Druckspannung und Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit ebenfalls hoch. Daher kann, mit dem vorherigen erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, ein Abnutzungszustand eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle auf Grundlage einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit, der scheinbaren Druckspannung und dem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit zeigt, und auf Grundlage der auf der oberen Deckgummibedeckung an einer Verwendungsstelle eines Förderbands erzeugten scheinbaren Druckspannung, akkurat erfasst werden.
Außerdem ist bei Reibung ausgesetztem Gummi eine Korrelation zwischen viskoelastischen Eigenschaften des Gummis und durchschnittlichem Abnutzungsgrad, berechnet aus der Gummioberflächenrauheit, hoch, und eine Korrelation zwischen einem tatsächlichen Maß an Gummiabnutzung und durchschnittlichem Abnutzungsgrad ist hoch. Daher ist eine Korrelation zwischen viskoelastischen Eigenschaften des Gummis und tatsächlichem Maß an Abnutzung ebenfalls hoch. Daher kann mit dem letzteren erfindungsgemäßen Verfahren des Erfassens eines Abnutzungszustands eines Förderbands ein Abnutzungszustand eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle auf Grundlage einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad, den viskoelastischen Eigenschaften und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung zeigt, und auf Grundlage der viskoelastischen Eigenschaften des oberen Deckgummis und auf Grundlage eines durchschnittlichen Abnutzungsgrads des oberen Deckgummis, akkurat erfasst werden.
Figurenliste

1 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Förderbandstrecke auf eine vereinfachte Weise veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, vorgenommen entlang A-A von 1.
3 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine an ein Förderband angelegte Reibungskraft veranschaulicht.
4 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine Basisstruktur einer Abnutzungsprüfvorrichtung veranschaulicht.
5 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein System veranschaulicht, das einen Abnutzungszustand eines Förderbands erfasst.
6 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine auf einer Oberfläche eines Musters gebildete Abnutzungslinie veranschaulicht.
7 ist eine graphische Darstellung, die eine Oberflächenrauheit eines Musters zeigt.
8 ist eine graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen Oberflächenrauheit und auf einem Muster erzeugter scheinbarer Druckspannung zeigt.
9 ist eine graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen einem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit und Oberflächenrauheit eines Musters zeigt.
10 ist eine graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen auf einem Muster erzeugten scheinbarer Druckspannung und einem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit zeigt.
11 ist eine graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen viskoelastischen Eigenschaften und durchschnittlichem Abnutzungsgrad eines Musters zeigt.
12 ist eine graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen durchschnittlichem Abnutzungsgrad und tatsächlichem Maß an Abnutzung eines Musters zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Auf Grundlage der in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen wird nachstehend ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands beschrieben.
In einer Förderbandstrecke, wie in 1 veranschaulicht, wird ein zu transportierendes Objekt C, das durch ein anderes Förderband 7 transportiert wird, dem Förderband 1 zugeführt und vom Förderband 1 zu einem Transportziel transportiert. Das zu transportierende Objekte C kann dem Förderband 1 über einen Trichter oder dergleichen zugeführt werden. Das Förderband 1 wird mit einer vorher festgelegten Zugspannung zwischen den Riemenscheiben 5a und 5b gespannt.
Wie in 2 veranschaulicht ist das Förderband 1 konfiguriert aus: einer Kernschicht 2, gebildet aus einem Kern aus Leinwand, Stahlcorden oder dergleichen; und einem oberen Deckgummi 3 und einem unteren Deckgummi 4, die die Kernschicht 2 beidseitig umgeben. Die Kernschicht 2 ist ein Element, das eine Zugspannung aufnimmt, die das Förderbands 1 spannt. Das untere Deckgummi 4 wird durch eine Stützwalze 6 auf einer Trägerseite des Förderbandes 1 gestützt, und das obere Deckgummi 3 wird in einer flachen Gestalt von der Stützwalze 6 auf einer Rücklaufseite des Förderbandes 1 unterstützt. Drei der Stützwalzen 6 sind auf der Trägerseite des Förderbandes 1 in der Bandbreitenrichtung angeordnet. Das Förderband 1 wird durch die Stützwalzen 6 in einer konkaven Gestalt mit einem vorher festgelegten Muldenwinkel a gestützt. Wenn die Riemenscheibe 5a auf einer Antriebsseite drehend angetrieben wird, wird das Förderband 1 in einer Richtung mit einer vorher festgelegten Transportgeschwindigkeit V1 betrieben. Das zu fördernde Objekt S wird dem oberen Deckgummi 3 zugeführt, auf das obere Deckgummi 3 geladen und anschließend transportiert.
In der Förderbandstrecke wie in 3 veranschaulicht sind das Förderband 1 und das weitere Förderband 7 mit einem vertikalen Unterschied h (Unterschied h in Höhenpositionen von transportierenden Oberflächen der Förderbänder) angeordnet. Das zu transportierende Objekt C wird mit einer Geschwindigkeit V0 (V0 < V1) in einer horizontalen Richtung auf dem weiteren Förderband 7 transportiert. In dem Moment, in dem das zu transportierende Objekt C von dem weiteren Förderband 7 auf das Förderband 1 geladen wird, verbleibt das zu transportierende Objekt C in einer horizontalen Richtung bei der Geschwindigkeit V0, wird aber durch Förderband 1 transportiert, und daher erreicht die Geschwindigkeit in der horizontalen Richtung davon allmählich die gleiche Geschwindigkeit V1 wie die Transportgeschwindigkeit von dem Förderband 1.
Mit anderen Worten, das zu transportierende Objekt C, das mit dem oberen Deckgummi 3 in Kontakt steht, bewegt sich hinsichtlich des Förderbands 1 mit einer relativen Bewegungsgeschwindigkeit V (= V1 - V0) in einer Transportrichtung, während es auf dem oberen Deckgummi 3 eine Druckspannung Pr erzeugt, und die endgültige relative Bewegungsgeschwindigkeit V ist null. Während dieser Zeit wirkt eine Reibungskraft f auf das obere Deckgummi 3, und das obere Deckgummi 3 nutzt primär aufgrund dieses Verhaltens des zu transportierenden Objekts C ab.
Die auf dem oberen Deckgummi 3 durch das zu transportierende Objekt C erzeugte scheinbare Druckspannung Pr ist eine Presskraft (kann als das Gewicht W des zu transportierenden Objekts C betrachtet werden), wobei das zu transportierende Objekt C das oberen Deckgummi 3 hinsichtlich einer Kontaktfläche Ar zwischen dem zu transportierenden Objekt C und dem oberen Deckgummi 3 presst. Mit anderen Worten, scheinbare Druckspannung Pr = Gewicht W von zu transportierendem Objekt C / Kontaktfläche Ar.
Wie in 4 veranschaulicht, wird eine Gummiabnutzungsprüfvorrichtung 8 allgemein mit einem Presskörper 9, einem Pressmechanismus 10, der den Presskörper 9 gegen Gummimuster S presst, und einem Mechanismus 11 relativer Bewegung, der den Presskörper 9 und Muster S relativ zueinander bewegt, bereitgestellt. Mit einem Abnutzungsbeständigkeitsprüfverfahren unter Verwendung der Prüfvorrichtung 8 wird Abnutzung an dem Muster S durch relatives Bewegen des Presskörpers 9 während des Pressens gegen das Muster S erzeugt, um das Maß an Abnutzung und den Abnutzungsmodus zu erfassen. Außerdem sind mit dem vorstehend genannten Abnutzungsprüfverfahren nach dem Stand der Technik die Spezifikationen des Presskörpers 9, des Pressmechanismus 10 und des Mechanismus relativer Bewegung 11 alle unterschiedlich.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik unter Verwendung des Musters S ausgeführt, um Daten zu erheben. Eine Pico-Abriebsprüfung, DIN-Abriebsprüfung, Lambourn-Abriebsprüfung, Taber-Abriebsprüfung, Williams-Abriebsprüfung, Akron-Abriebsprüfung oder dergleichen können als die Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik angewendet werden. Außerdem wird zum Beispiel ein in 5 veranschaulichtes System 12 verwendet, um einen Abnutzungszustand des Förderbands zu erfassen. Das System 12 wird mit einer Berechnungsvorrichtung 13, in der eine auf Grundlage von durch eine Prüfung erhobenen Daten erstellte Datenbank D1, D2 gespeichert wird, einer Eingabeeinheit 14, die Daten in die Berechnungsvorrichtung 13 eingibt, und einer Anzeigeeinheit 15, die Berechnungsergebnisse auf Grundlage der Berechnungsvorrichtung 13 anzeigt, bereitgestellt.
Um die Datenbank D1 zu erzeugen, wird eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik unter Verwendung des Musters S an einer Mehrzahl von Gummiarten ausgeführt. Während der Prüfung wird ein durch eine auf das Muster S bereitgestellte Presskraft erzeugte scheinbare Druckspannung Pe variiert, und ein Verhältnis zwischen dem scheinbaren Druckspannung Pe und einer durch die Prüfung erhaltenen Oberflächenrauheit R des Musters S wird erhoben. Eine Abnutzungslinie L wird auf einer Oberfläche der Muster S auf Grundlage der Prüfung in Intervallen in einer Reibungsrichtung FD gebildet, wie in 6 veranschaulicht. Die Oberflächenrauheit R des Musters S ist wie in 7 gezeigt. In 7 wird eine arithmetisch mittlere Rauheit Ra, wie in JIS spezifiziert, als Oberflächenrauheit R verwendet. Die Oberflächenrauheit R kann zusätzlich zu der arithmetisch mittleren Rauheit Ra auch eine maximale Höhe (Ry), Zehnpunktmittel-Rauheit (Rz) oder dergleichen sein.
Abnutzungsbeständigkeitsprüfungen nach dem Stand der Technik weisen variierende auf dem Muster S erzeugte scheinbare Druckspannungen Pe auf, und daher, wenn eine Mehrzahl von unterschiedlichen Abnutzungsbeständigkeitsprüfungen nach dem Stand der Technik ausgeführt wird, wird eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung durch Variieren der scheinbaren Druckspannung Pe ausgeführt. Zum Beispiel beträgt die scheinbare Druckspannung Pe jeweils 0,05 N/mm², 138,5 N/mm² und 0,333 N/mm² in einer DIN-Abriebsprüfung, Pico-Abriebsprüfung und Lambourn-Abriebsprüfung. Mindestens eine von der DIN-Abriebsprüfung oder Pico-Abriebsprüfung wird vorzugsweise als die Abnutzungsbeständigkeitsprüfung angewendet.
Das erhobene Verhältnis zwischen der scheinbaren Druckspannung Pe und der Oberflächenrauheit R weist eine hohe Korrelation auf, wie in 8 gezeigt. 8 ist eine semilogarithmische graphische Darstellung, und durch Durchführen unterschiedlicher Arten von Abnutzungsbeständigkeitsprüfungen unter Verwendung von drei Arten an Mustern S1, S2 und S3 mit unterschiedlichen Arten von Gummi erhaltene Daten sind gezeigt. In 8 wird die scheinbare Druckspannung Pe auf einer vertikalen Achse durch einen Indexwert angegeben, und wenn der Indexwert steigt, steigt die scheinbare Druckspannung Pe. Wenn die scheinbare Druckspannung Pe steigt, wie in 8 gezeigt, steigt die Oberflächenrauheit R (Oberflächenrauheit Ra in 8).
Ein Verhältnis zwischen der Oberflächenrauheit R und einem Maß an Abnutzung K1 des Musters S pro Reibungsenergieeinheit, erhoben durch die Prüfung, wird ferner durch eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik erhoben. Das Maß an Abnutzung K1 wird auf Grundlage eines tatsächlichen Maßes an Abnutzung Vr des Musters S / (Kontaktfläche zwischen dem Muster S und Presskörper 9 x Zugfestigkeit TB des Gummis des Musters S x Reibungsabstand) berechnet.
Das erhobene Verhältnis zwischen der Oberflächenrauheit R und dem Maß an Abnutzung K1 weist eine hohe Korrelation auf, wie in 9 gezeigt. In 9 wird das Maß an Abnutzung K1 auf einer vertikalen Achse durch einen Indexwert angegeben, und wenn der Indexwert steigt, steigt das Maß an Abnutzung K1. Mit anderen Worten, wenn die Oberflächenrauheit R steigt, steigt das Maß an Abnutzung K1. In 9 wird das Maß an Abnutzung K1 verwendet, aber ein Maß an Einheitskontaktflächen-Abnutzung K2 kann stattdessen verwendet werden. Das Maß an Einheitskontaktflächen-Abnutzung K2 wird auf Grundlage des tatsächlichen Maßes an Abnutzung Vr des Musters S / (Kontaktfläche zwischen dem Muster S und Presskörper 9) berechnet. Das erhobene Verhältnis zwischen der Oberflächenrauheit R und dem Maß an Abnutzung K2 weist ebenfalls eine hohe Korrelation auf, ähnlich zu dem erhobenen Verhältnis zwischen der Oberflächenrauheit R und dem Maß an Abnutzung K1.
Ein Verhältnis zwischen der scheinbaren Druckspannung Pe und dem Maß an Abnutzung K1 kann auf Grundlage der durch die Prüfung erhobenen, in 8 und 9 gezeigten, Verhältnisse erhoben werden. Das Verhältnis zwischen der scheinbaren Druckspannung Pe und dem Maß an Abnutzung K1 weist ebenfalls eine hohe Korrelation auf, wie in der semilogarithmischen graphischen Darstellung von 10 gezeigt. Mit anderen Worten, wenn die scheinbare Druckspannung Pe steigt, steigt das Maß an Abnutzung K1. Außerdem wird die Datenbank D1, die eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit R, der scheinbaren Druckspannung Pe und dem Maß an Abnutzung K1 pro Reibungsenergieeinheit zeigt, auf Grundlage der in 8, 9 und 10 gezeigten erhobenen Verhältnisse erstellt.
Um einen Abnutzungszustand des oberen Deckgummis 3 des Förderbands 1 an einer Verwendungsstelle unter Verwendung der Datenbank D1 zu erfassen, wird die durch eine, durch das zu transportierende Objekt C bereitgestellte, Presskraft erzeugte scheinbare Druckspannung Pr hinsichtlich des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle von der in 5 veranschaulichten Eingabeeinheit 14 in die Berechnungseinheit 13 eingegeben. Weitere bereits bekannten Daten werden vorzugsweise im Voraus in die Berechnungseinheit 13 eingegeben. Die Berechnungseinheit 13 zeigt auf der Anzeigeeinheit 15 auf Grundlage der Datenbank D1 und Eingabe von scheinbarer Druckspannung Pr einen Abnutzungszustand des oberen Deckgummis 3 an. Ein Abnutzungszustand des oberen Deckgummis 3 kann durch Ansehen der auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigten Details erfasst werden.
Wenn zum Beispiel ein Abnutzungszustand des oberen Deckgummis 3 eines bestimmten Förderbands 1 erfasst wird, wird die scheinbare Druckspannung Pr, die auf dem oberen Deckgummi 3 an einer Verwendungsstelle erzeugt wird, erhoben und anschließend in die Berechnungseinheit 13 eingegeben. Die Zustände von bei einer Verwendungsstelle des Förderbands 1 ist bereits bekannt, und daher kann die scheinbare Druckspannung Pr durch Berechnen der bereits bekannten Zustände erhoben werden.
Als nächstes wird in den in 10 gezeigten Daten das Abnutzungsmaß von Abnutzung K1 pro Reibungsenergieeinheit des oberen Deckgummis 3 durch Substitution des Indexwerts der auf dem oberen Deckgummi 3 erzeugten scheinbaren Druckspannung Pr mit der scheinbaren Druckspannung Pe, unter Verwendung der gleichen Art von Gummi wie das obere Deckgummi 3, berechnet. Das berechnete Maß an Abnutzung K1 pro Reibungsenergieeinheit wird auf Grundlage der vorstehend genannten Gleichung berechnet, und daher kann ein tatsächliches Maß an Abnutzung X des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle auf Grundlage des Maßes an Abnutzung K1 und der Kontaktfläche Ar zwischen dem oberen Deckgummi 3 und dem zu transportierenden Objekt an einer Verwendungsstelle berechnet werden. Mit anderen Worten, das Maß an Abnutzung X des oberen Deckgummis 3 kann auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt und erfasst werden.
Als Alternative wird, wenn das obere Deckgummi 3 eines bestimmten Förderbands 1 erfasst wird, die Oberflächenrauheit R (Ra) des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle erhoben und anschließend in die Berechnungseinheit 13 eingegeben. Als nächstes wird in den in 9 gezeigten Daten das Abnutzungsmaß von Abnutzung K1 pro Reibungsenergieeinheit des oberen Deckgummis 3 durch Substitution des Indexwerts der Oberflächenrauheit Ra des oberen Deckgummis 3 an einer Stelle mit der Oberflächenrauheit Ra unter Verwendung von Daten der gleichen Art von Gummi wie das obere Deckgummi 3 berechnet. Das berechnete Maß an Abnutzung K1 pro Reibungsenergieeinheit wird auf Grundlage der vorstehend genannten Gleichung berechnet, und daher kann ein Maß an Abnutzung X des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle auf Grundlage des Maßes an Abnutzung K1 und der Kontaktfläche Ar zwischen dem oberen Deckgummi 3 und dem zu transportierenden Objekt an einer Verwendungsstelle berechnet werden. Allgemein werden übereinstimmende Daten für das berechnete Maß an Abnutzung X und des tatsächlichen Maßes an Abnutzung X, wenn das obere Deckgummi 3 tatsächlich gemessen wurde, erhalten.
Um die weitere Datenbank D2 zu erstellen, wird eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik unter Verwendung des Musters S an einer Mehrzahl von Gummiarten mit unterschiedlichen viskoelastischen Eigenschaften ausgeführt. Außerdem, ein Verhältnis zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P, berechnet aus der Oberflächenrauheit R des Musters S, erhalten durch die Prüfung, und den viskoelastischen Eigenschaften RRF der Art oder Gummi des Musters S. Der durchschnittliche Abnutzungsgrad P ist ein Intervall der in der Reibungsrichtung FD benachbarten Abnutzungslinieri L, wie in 6 veranschaulicht.
Das Verhältnis zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P und den viskoelastischen Eigenschaften RRF weist eine hohe Korrelation auf, wie in 11 gezeigt. In 11 werden Daten, erhalten durch Durchführen von drei unterschiedlichen Arten von Abnutzungsbeständigkeitsprüfungen E1, E2 und E3 unter Verwendung von drei Arten an Mustern S1, S2 und S3 mit unterschiedlichen Arten von Gummi beschrieben. In 11 wird der durchschnittliche Abnutzungsgrad P auf einer vertikalen Achse durch einen Indexwert angegeben, und wenn der Indexwert steigt, steigt der durchschnittliche Abnutzungsgrad P. Außerdem wird in 11, unter einer Bedingung von 20 °C, RRF als die viskoelastischen Eigenschaften RRF auf einer horizontalen Achse verwendet. RRF (Rollwiderstandsfaktor, Rolling Resistance Factor) ist ein Indikator, der dynamische Viskoelastizität von Gummi ausdrückt, und wenn der Indexwert abnimmt, steigt die Rückprallgeschwindigkeit des Gummis, und Reaktionsverzögerung kann reduziert werden, was ausgezeichnete Leistung angibt. Der durchschnittliche Abnutzungsgrad P variiert auf Grundlage der Gummiart, wie in 11 gezeigt, und wenn die viskoelastischen Eigenschaften RRF des Gummis gesteigert wird, steigt auch der durchschnittliche Abnutzungsgrad P.
Ein Verhältnis zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P und einem durch die Prüfung erhaltenen tatsächlichen Maß an Abnutzung Vr des Musters S wird ferner durch eine Abnutzungsbeständigkeitsprüfung nach dem Stand der Technik erhoben. Das Verhältnis zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung Vr weist eine hohe Korrelation auf, wie in 12 gezeigt, und wenn der durchschnittliche Abnutzungsgrad P steigt, steigt das tatsächliche Maß an Abnutzung Vr des Musters S. In 12 wird das tatsächliche Maß an Abnutzung Vr auf einer vertikalen Achse durch einen Indexwert angegeben, und wenn der Indexwert steigt, steigt das Maß an Abnutzung Vr.
Ein Verhältnis zwischen den viskoelastischen Eigenschaften RRF und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung Vr kann auf Grundlage der durch die Prüfung erhobenen, in 11 und 12 gezeigten, Verhältnisse erhoben werden. Außerdem wird die Datenbank D2, die eine Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P des Musters S, den viskoelastischen Eigenschaften RRP und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung Vr zeigt, auf Grundlage der in 11 und 12 gezeigten erhobenen Verhältnisse erstellt.
Um einen Abnutzungszustand des oberen Deckgummis 3 des Förderbands 1 an einer Verwendungsstelle unter Verwendung der Datenbank D2 zu erfassen, wird die Gummiart (viskoelastische Eigenschaften RRF) des in Förderband 1 verwendeten oberen Deckgummis 3 und der durchschnittliche Abnutzungsgrad P des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle von der in 5 veranschaulichten Eingabeeinheit 14 in die Berechnungseinheit 13 eingegeben.
Als nächstes wird in den in 12 gezeigten Daten das Maß an Abnutzung X pro Reibungsenergieeinheit des oberen Deckgummis 3 durch Substitution des Indexwerts des durchschnittlichen Abnutzungsgrads P des oberen Deckgummis 3 an einer Verwendungsstelle mit dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad P, unter Verwendung von Daten der gleichen Art von Gummi (gleiche viskoelastischen Eigenschaften RRF) wie das obere Deckgummi 3, berechnet. Mit anderen Worten kann das berechnete Maß an Abnutzung X des oberen Deckgummis 3 auf der Anzeigeeinheit 15 angezeigt und erfasst werden. Allgemein werden übereinstimmende Daten für das berechnete Maß an Abnutzung X und des tatsächlichen Maßes an Abnutzung X, wenn das obere Deckgummi 3 tatsächlich gemessen wurde, erhalten.
Als Alternative werden die viskoelastischen Eigenschaften RRF oder eine in dem oberen Deckgummi 3 verwendete Gummiart von der in 5 veranschaulichten Eingabeeinheit 14 in die Berechnungseinheit 13 eingegeben. Außerdem kann das Ausmaß des durchschnittlichen Abnutzungsgrads P auf Grundlage der eingegebenen viskoelastischen Eigenschaften RRF und der Daten in 11 erfasst werden.
Die Datenbanken D1, D2 werden in der Ausführungsform in der Berechnungseinheit 13 gespeichert, aber in der vorliegenden Erfindung kann eine der Datenbanken D1, D2 in der Berechnungseinheit 13 gespeichert sein.
Bezugszeichenliste

1: Förderband
2: Kernschicht
3: oberes Deckgummi
4: unteres Deckgummi
5a, 5b: Riemenscheibe
6: Stützwalze
7: weiteres Förderband
8: Vorrichtung zur Abnutzungsprüfung
9: Presskörper
10: Pressmechanismus
11: Mechanismus relativer Bewegung
12: System
13: Berechnungseinheit
14: Eingabeeinheit
15: Anzeigeeinheit
D1, D2: Datenbank
S: Muster
C: zu transportierendes Objekt

Claims

Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, umfassend die folgenden Schritte: - Durchführen einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung, unter Verwendung eines Musters für jede Gummiart, durch Variieren von durch eine auf das Muster angelegte Presskraft erzeugter scheinbarer Druckspannung; - Erheben eines Verhältnisses zwischen der scheinbaren Druckspannung und einer Oberflächenrauheit des aus der Prüfung erhaltenen Musters; - Erheben eines Verhältnisses zwischen der Oberflächenrauheit und einem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit des durch die Prüfung erhaltenen Musters; - Erstellen einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen der Oberflächenrauheit, der scheinbaren Druckspannung und dem Maß an Abnutzung pro Reibungsenergieeinheit zeigt, auf Grundlage der erhobenen Verhältnisse; und - Erfassen eines Abnutzungszustands eines oberen Deckgummis an einer Verwendungsstelle eines Förderbands auf Grundlage der Datenbank und der durch eine durch ein zu transportierendes Objekt bereitgestellten Presskraft erzeugten Druckspannung hinsichtlich des oberen Deckgummis.
Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands, umfassend die folgenden Schritte: - Durchführen einer Gummiabnutzungsbeständigkeitsprüfung unter Verwendung eines Musters für eine Mehrzahl von Gummiarten mit unterschiedlichen viskoelastischen Eigenschaften; - Erheben eines Verhältnisses zwischen einem durchschnittlichen, aus einer Oberflächenrauheit des durch die Prüfung erhaltenen Musters berechneten, Abnutzungsgrad und viskoelastischen Eigenschaften der Gummiart des Musters; - Erheben eines Verhältnisses zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad und einem tatsächlichen Maß an Abnutzung des durch die Prüfung erhaltenen Musters; - Erstellen einer Datenbank, die eine Korrelation zwischen dem durchschnittlichen Abnutzungsgrad, den viskoelastischen Eigenschaften und dem tatsächlichen Maß an Abnutzung des Musters zeigt; und - Erfassen eines Abnutzungszustands des oberen Deckgummis auf Grundlage der Datenbank, des durchschnittlichen Abnutzungsgrads eines oberen Deckgummis eines Förderbands und viskoelastischen Eigenschaften der Gummiart des oberen Deckgummis.
Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine arithmetisch mittlere Rauheit Ra als die Oberflächenrauheit verwendet wird.
Verfahren zum Erfassen eines Abnutzungszustands eines Förderbands nach Anspruch 1 oder 3, wobei mindestens eine von einer DIN-Abriebsprüfung und Pico-Abriebsprüfung als Abnutzungsbeständigkeitsprüfung angewendet wird.