JP2003267533A - コンベヤベルトの寿命推定方法 - Google Patents

コンベヤベルトの寿命推定方法

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JP2003267533A
JP2003267533A JP2002076499A JP2002076499A JP2003267533A JP 2003267533 A JP2003267533 A JP 2003267533A JP 2002076499 A JP2002076499 A JP 2002076499A JP 2002076499 A JP2002076499 A JP 2002076499A JP 2003267533 A JP2003267533 A JP 2003267533A
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Japan
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conveyor belt
belt
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conveyor
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Takayuki Ueki
貴之 植木
Kanji Aizawa
完二 相沢
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JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンベヤベルトの使用環境を考慮した、新た
なコンベヤベルトの寿命推定方法について、提案する。 【解決手段】 コンベヤベルト上に供給した輸送物を、
コンベヤベルトの一端から他端へ搬送する、コンベヤベ
ルトの運転において、該コンベヤベルトの長さ、幅およ
び厚みと、輸送物をコンベヤベルト上に供給する経路の
始点からベルト表面までの落差、上記供給始点でのベル
トと輸送物との相対速度および輸送物の最大粒径と、を
用いて、所定の式に従って輸送物総通過指数を求め、該
輸送物総通過指数に基いてコンベヤベルトの寿命を推定
する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、例えば製鉄所に
おいて石炭や鉄鉱石の輸送に用いる、コンベヤベルトの
寿命を稼働実績から推定する方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】一般に、コンベヤベルトの寿命を推定す
るには、その稼働実績等を基に、演算、予測する方法が
一般的であるが、その予測誤差が少なくないため、正確
な予測方法の確立が求められていた。 【0003】一方、特開2000−190399号公報には、コン
ベヤベルトのエンドレス構造と同一構造の試験体を用い
て、その試験体に繰り返し引張荷重を与えて、そのとき
の破壊に至るまでの回数Nを測定し、この回数Nに基づ
いて算出した最大応力拡大係数と回数Nとの関係を求
め、その関係に基づいて目標寿命に相当する、許容最大
応力を決定する方法が、記載されている。 【0004】しかしながら、この特開2000−190399号公
報に記載の方法では、コンベヤベルトを実際に使用する
環境にまで言及しておらず、寿命を推定するに当り、そ
の影響が加味されないことが問題であった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】すなわち、実際に使用
されるコンベヤベルトには、単純な引張荷重が繰り返し
付与されるわけではなく、コンベアベルト上の輸送物や
輸送形態などによって、様々な外力が加わり、また様々
な形で応力が発生するため、規則的な引張荷重を基本と
する推定では、その精度向上に限界があった。 【0006】そこで、この発明は、コンベヤベルトの使
用環境を考慮した、新たなコンベヤベルトの寿命推定方
法について、提案することを目的とする。 【0007】 【課題を解決するための手段】さて、コンベヤベルトの
用途は様々であり、その使用形態もまた多様であるが、
いずれにしても輸送物がコンベヤベルト上に投入され、
コンベヤベルトの一端から他端へ運搬することを基本と
し、このコンベヤベルトを幾重にもわたって接続するこ
とによって、輸送物を複数のコンベヤベルト間に次々と
乗り継がせながら、長距離の運搬を行うことが、一般的
である。発明者らは、このコンベヤベルトの使用環境に
おいて、コンベヤベルトの耐久性に影響を与える因子に
ついて鋭意究明したところ、輸送物がコンベヤベルト上
に投入される際、そしてコンベヤベルトから次のコンベ
ヤベルトへ輸送物を乗り継がせる際に、コンベヤベルト
と輸送物とが軽衝突してコンベヤベルトに加わる衝撃
が、コンベヤベルトの寿命に少なからぬ影響を与えてい
ることを知見した。従って、このコンベヤベルトに加わ
る衝撃の影響を加味することによって、コンベヤベルト
の寿命推定の精度を高めることが可能であり、そのため
の具体的手法を模索した結果、この発明を完成するに到
った。 【0008】すなわち、この発明は、コンベヤベルト上
に供給した輸送物を、コンベヤベルトの一端から他端へ
搬送する、コンベヤベルトの運転において、該コンベヤ
ベルトの長さL、幅Wおよび厚みTと、輸送物をコンベ
ヤベルト上に供給する経路の始点からベルト表面までの
落差h、上記供給始点でのベルトと輸送物との相対速度
vおよび輸送物の最大粒径dと、を用いて、下記式に従
って輸送物総通過指数Qを求め、該輸送物総通過指数Q
に基いてコンベヤベルトの寿命を推定することを特徴と
するコンベヤベルトの寿命推定方法である。 記 【数2】【0009】 【発明の実施の形態】例えば、製鉄所において、原料ヤ
ードからコークス炉までの長距離にわたって、石炭をコ
ンベヤベルトにて搬送する場合、多数台のコンベヤベル
トを連ねて長い搬路を構成して行う。その際、コンベヤ
ベルトと次のコンベヤベルトとの間で輸送物の乗り継ぎ
を行う必要がある。 【0010】すなわち、図1に、コンベヤベルト相互の
乗り継ぎ部を示すように、該乗り継ぎ部では、上流のコ
ンベヤベルト1からの輸送物2がシュート3を介して、
下流のコンベヤベルト4へ落下することにより、両コン
ベヤベルト1および4間に跨がって輸送物2の搬送が継
続される。 【0011】この乗り継ぎ部を典型例とする、コンベヤ
ベルトの使用環境において、輸送物2がシュート3を介
して下流のコンベヤベルト4に落下する際、コンベヤベ
ルト4は衝撃を受けるため、この衝撃を加味してコンベ
ヤベルトの寿命を推定することが肝要である。 【0012】そこで、この発明の方法では、コンベヤベ
ルトが寿命に到着するまでに搬送し得る輸送物の総量と
相関する、輸送物総通過指数Qを、コンベヤベルトを構
成するベルトの諸元と使用環境との両方から推定するこ
ととした。すなわち、ベルトの諸元としては、ベルトの
長さL、幅Wおよび厚みTを調査する。一方、使用環境
としては、図1に示すように、輸送物2がコンベヤベル
ト1を離れる供給始点からコンベヤベルト4表面までの
距離、つまり乗り継ぎ部の落差h、ベルトの速度v1と
輸送物2の速度つまり輸送物2がコンベヤベルト1から
落下する際の該輸送物2の水平成分v2との差である、
相対速度vおよび、輸送物の最大粒径dを調査する。次
いで、これらの調査結果に基づいて、多変量解析に従っ
て、輸送物総通過指数Qを下記の式から求める。 記 【数3】 【0013】なお、上記式におけるA〜Dは、ベルトの
種類毎に決定される定数である。すなわち、Aはベルト
の種類毎に固有の耐力を表す定数、Bは落差hが輸送物
総通過指数Qに及ぼす影響を示す回帰係数、Cは相対速
度vが輸送物総通過指数Qに及ぼす影響を示す回帰係数
および、Dは最大粒径dが輸送物総通過指数Qに及ぼす
影響を示す回帰係数である。 【0014】また、上記式中、落差量hにはmm単位の数
値を、相対速度vにはm/min 単位の数値を、粒径dに
はmm単位の数値を、ベルトのLおよびWにはm単位の数
値を、そしてベルトのTにはmm単位の数値を、それぞれ
使用する。 【0015】ここで、3つの条件〜でのコンベヤベ
ルトの各運用において、それぞれ上記式に従って求めた
輸送物総通過指数Qと、実際の寿命までに通過した輸送
物総通過量Pとの関係を、図2に示す。すなわち、図2
は、ベルト諸元および定数A〜Dを同じくする条件毎
に、乗り継ぎ部の落差h、ベルトと輸送物との相対速度
vおよび輸送物の最大粒径dを種々に変化させて、上記
した式による輸送物総通過指数Qを求める一方、同一条
件でのコンベヤベルトによる輸送について、実際の寿命
までに通過した輸送物総通過量Pを調査し、その結果
を、各条件毎にプロットしたものである。 【0016】同図に示すように、コンベヤベルトの使用
環境として、乗り継ぎ部の落差h、ベルトと輸送物2と
の相対速度vおよび輸送物の最大粒径dの影響を全て含
ませることによって、上記した式は実際の寿命との間に
密接な相関を有することがわかる。この精度の高い相関
は、乗り継ぎ部の落差h、ベルトと輸送物2との相対速
度vおよび輸送物の最大粒径dの全てを含ませた場合に
限って得られるものであり、いずれかの要素が欠けて
も、図2に示すような強い相関は得られない。 【0017】すなわち、乗り継ぎ部の落差h、ベルトと
輸送物2との相対速度vおよび輸送物の最大粒径dの個
々の要件と、実際の輸送物総通過量Pとの関係について
調査した結果を、それぞれ図3〜図5に示すように、い
ずれの場合も規則性がなく、相関がないことは明らかで
ある。 【0018】なお、図3〜図5に結果を示した実験にお
いて、ベルト No.1に関する落差hおよび相対速度v
は、コンベヤベルト相互の関係ではなく、石炭などの輸
送物を供給するシュートとの関係における値を用いてい
る。すなわち、落差hはシュートの下端部からコンベヤ
ベルト表面までの距離であり、また相対速度vはシュー
トから輸送物が切り出された際の輸送物の水平成分がゼ
ロであるから、ベルトの速度となる。かように、寿命を
推定するコンベヤベルトがコンベヤベルト列の先頭であ
る場合、落差hおよび相対速度vは、シュートなどの輸
送物の供給始点が基準となる。 【0019】さらに、乗り継ぎ部の落差h、ベルトと輸
送物2との相対速度vおよび輸送物の最大粒径dのう
ち、1つの要素、具体的には輸送物の最大粒径dを欠い
た使用環境条件と、ベルトの諸元とを、上記した式に適
用して求めた輸送物総通過指数Rについて、図2と同様
に、実際の寿命までの輸送物総通過量Pとの関係を調査
したところ、図6に示すように、高い精度での相関は見
られなかった。この結果は、他の2要素、つまり乗り継
ぎ部の落差hおよび、ベルトと輸送物2との相対速度v
のいずれかが欠けた場合でも、同様であった。 【0020】以上述べたように、コンベヤベルトの寿命
を推定するに当り、その使用環境、すなわち乗り継ぎ部
の落差h、ベルトと輸送物2との相対速度vおよび輸送
物の最大粒径dを、ベルトの諸元に併せて用いることに
よって、推定精度は格段に向上する。 【0021】 【実施例】表1に示す諸元のコンベヤベルトを、表2に
示す配列(落差)の下に配置した、コンベヤベルト列
を、表3に示す条件に従って運転し、粒径が75〜100 mm
の石炭の搬送を行った。それぞれのコンベヤベルトの運
用について、上記した式に従って輸送物総通過指数Qを
求めた。その後、それぞれのコンベヤベルトの運用を続
行し、各コンベヤベルトが寿命を迎えるまでの輸送物の
通過量を累計した。その結果を表4に示すように、輸送
物総通過指数Qと実際の総通過量とは、極めて近似して
いることがわかる。 【0022】 【表1】 【0023】 【表2】 【0024】 【表3】 【0025】 【表4】 【0026】 【発明の効果】この発明に従って、コンベヤベルトの使
用環境に関する要素を含めて、該コンベヤベルトの寿命
を推定することによって、コンベヤベルトの寿命を高い
精度で把握することができる。従って、コンベヤベルト
の故障が生じる前の適正な時期を知ることができるた
め、従来のように、点検や経験則をもって決定した、コ
ンベヤベルトの交換時期に先立って故障が生じる等の不
都合が回避される。
【図面の簡単な説明】 【図1】 コンベヤベルトの乗り継ぎ部を示す図であ
る。 【図2】 輸送物総通過指数Qと実際の輸送物総通過量
Pとの関係を示すグラフである。 【図3】 乗り継ぎ部の落差hと実際の輸送物総通過量
Pとの関係を示すグラフである。 【図4】 ベルトおよび輸送物の相対速度vと実際の輸
送物総通過量Pとの関係を示すグラフである。 【図5】 輸送物の最大粒径dと実際の輸送物総通過量
Pとの関係を示すグラフである。 【図6】 1条件を欠いて求めた輸送物総通過指数Rと
実際の輸送物総通過量Pとの関係を示すグラフである。 【符号の説明】 1 コンベヤベルト 2 輸送物 3 シュート 4 コンベヤベルト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 コンベヤベルト上に供給した輸送物を、
    コンベヤベルトの一端から他端へ搬送する、コンベヤベ
    ルトの運転において、該コンベヤベルトの長さL、幅W
    および厚みTと、輸送物をコンベヤベルト上に供給する
    経路の始点からベルト表面までの落差h、上記供給始点
    でのベルトと輸送物との相対速度vおよび輸送物の最大
    粒径dと、を用いて、下記式に従って輸送物総通過指数
    Qを求め、該輸送物総通過指数Qに基いてコンベヤベル
    トの寿命を推定することを特徴とするコンベヤベルトの
    寿命推定方法。 記 【数1】
JP2002076499A 2002-03-19 2002-03-19 コンベヤベルトの寿命推定方法 Pending JP2003267533A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018181016A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 横浜ゴム株式会社 コンベヤベルトの管理システム
JP2018181015A (ja) * 2017-04-14 2018-11-15 横浜ゴム株式会社 コンベヤベルトの管理システム

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CN110494872A (zh) * 2017-04-14 2019-11-22 横滨橡胶株式会社 传送带的管理系统
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