JP2009035373A - Steel cord conveyer belt - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steel cord conveyor belt capable of reducing the traveling resistance and saving the energy by suppressing the ride-over resistance of a carrier roller occupying a high ratio of the traveling resistance. <P>SOLUTION: The belt strength K<SB>n</SB>(N/mm) and the sectional area A (mm<SP>2</SP>) obtained from the nominal cord diameter of a steel cord satisfy inequalities 90≤K<SB>n</SB>/A≤150. A lower side cover rubber 1b is formed by using a rubber with low-loss factor of ≤0.08, and a reinforcing cloth 3 is embedded in the lower side cover rubber 1b. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、スチールコードの心体が埋設されているコンベヤベルトに関する技術である。   The present invention relates to a technology related to a conveyor belt in which a core body of a steel cord is embedded.

従来、地球温暖化防止策として、CO2の排出量を削減する様々な試みがなされている。例えば、自動車の排ガスを削減するための燃費改善の技術開発や、ビルや工場等の設備の省エネ化などが進められている。このような取り組みの一環として、ベルトコンベヤの省エネ化、つまり、コンベヤベルトの走行抵抗を低減することで、ベルトコンベヤの消費電力を抑える試みが為されている。具体的には、心体帆布が埋設されているコンベヤベルトにおいて、心体帆布の上側及び/又は下側に、補強用帆布をベルト幅方向中央部に位置させて埋設し、ベルト幅方向中央部の剛性を高めたコンベヤベルトが実用に供されている(例えば、特許文献1参照)。このコンベヤベルトは、三点式キャリアローラを通過する際、ベルト幅方向中央部が屈曲することなく略フラットな状態が維持されるため、キャリアローラの乗り越え抵抗が減少し、走行抵抗が低減されるのである。また、上記特許文献1において、キャリアローラの乗り越え抵抗をより抑えるため、粘弾性特性のロスファクターが小さく且つ摩擦係数の小さいゴム材料を用いる提案も為されている。
特開2004−18202号公報(第3頁、第1及び2図)
Conventionally, various attempts have been made to reduce CO 2 emissions as a measure to prevent global warming. For example, technological developments for improving fuel efficiency to reduce exhaust gas from automobiles and energy savings in facilities such as buildings and factories are being promoted. As part of such efforts, attempts have been made to reduce the power consumption of the belt conveyor by reducing the energy consumption of the belt conveyor, that is, by reducing the running resistance of the conveyor belt. Specifically, in the conveyor belt in which the core body canvas is embedded, the reinforcing canvas is embedded on the upper side and / or the lower side of the core body canvas with the central part in the belt width direction, and the belt width direction center part. Conveyor belts with increased rigidity have been put to practical use (see, for example, Patent Document 1). When this conveyor belt passes through the three-point carrier roller, the belt width direction center portion is not bent and is maintained in a substantially flat state, so that the carrier roller overcoming resistance is reduced and the running resistance is reduced. . In Patent Document 1, a proposal has been made to use a rubber material having a small loss factor of viscoelastic characteristics and a small friction coefficient in order to further suppress the resistance of the carrier roller to cross over.
JP 2004-18202 A (page 3, FIGS. 1 and 2)

上記特許文献1の発明のコンベヤベルトは、心体として帆布が埋設されているコンベヤベルトに対応する技術であるが、スチールコードを心体として埋設しているコンベヤベルトについても走行抵抗の低減が求められている。   The conveyor belt of the above-mentioned patent document 1 is a technology corresponding to a conveyor belt in which a canvas is embedded as a core body. However, a reduction in running resistance is also required for a conveyor belt embedded in a steel cord as a core body. It has been.

そこで、本発明は、走行抵抗の中でも高い割合を占めるキャリアローラの乗り越え抵抗を少なくすることで走行抵抗を低減し、省エネ化を図ることができるスチールコードコンベヤベルトの提供を課題としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel cord conveyor belt that can reduce the running resistance by reducing the resistance over the carrier roller, which occupies a high proportion of the running resistance, and can save energy.

請求項1に記載のスチールコードコンベヤベルトは、
(1)ベルト強力Kn(N/mm)とスチールコードの公称コード径から求められる断面積A(mm2)とを、90≦Kn/A≦150の関係を満たすようにすること。
(2)下面カバーゴムを損失係数0.08以下の低損失係数ゴムとすること。
(3)前記下面カバーゴムに補強布を埋設すること。
を特徴としている。
The steel cord conveyor belt according to claim 1,
(1) The belt strength K n (N / mm) and the cross-sectional area A (mm 2 ) obtained from the nominal cord diameter of the steel cord should satisfy the relationship of 90 ≦ K n / A ≦ 150.
(2) The bottom cover rubber shall be a low loss coefficient rubber having a loss coefficient of 0.08 or less.
(3) A reinforcing cloth is embedded in the bottom cover rubber.
It is characterized by.

この請求項1のスチールコードコンベヤベルトによれば、上記(1)のように、前記ベルト強力Knと前記断面積Aとを、90≦Kn/A≦150の関係を満たすようにすることで、前記公称コード径とコードピッチとの関係を、キャリアローラの乗り越え抵抗を減少させるとともに、ジョイントに適した関係とすることができる。 According to the steel cord conveyor belt of claim 1, the belt strength K n and the cross-sectional area A satisfy the relationship of 90 ≦ K n / A ≦ 150 as described in (1) above. Thus, the relationship between the nominal cord diameter and the cord pitch can be made to be a relationship suitable for a joint while reducing the resistance of the carrier roller to cross over.

つまり、前記スチールコードコンベヤベルトがキャリアローラを通過する際、前記下面カバーゴムに圧縮変形が生じるが、前記下面カバーゴムは粘弾性体であるため、変形によるエネルギーロスが生じる。このエネルギーロスが、前記スチールコードコンベヤベルトの前記キャリアローラの乗り越え抵抗となる。   That is, when the steel cord conveyor belt passes through the carrier roller, the lower surface cover rubber is compressed and deformed. However, since the lower surface cover rubber is a viscoelastic body, energy loss due to deformation occurs. This energy loss becomes the resistance of the steel cord conveyor belt to climb over the carrier roller.

そこで、90≦Kn/Aの関係を満たすようにすれば、前記公称コード径及び前記コードピッチが小さくなり、前記スチールコードと前記キャリアローラとの間に集中する応力を分散し緩和することができる。その結果、前記下面カバーゴムと前記キャリアローラとの面圧が下がり前記下面カバーゴムの変形が抑えられ、前記ローラの乗り越え抵抗が減少する。 Therefore, if the relationship of 90 ≦ K n / A is satisfied, the nominal cord diameter and the cord pitch can be reduced, and the stress concentrated between the steel cord and the carrier roller can be dispersed and relaxed. it can. As a result, the surface pressure between the lower surface cover rubber and the carrier roller is reduced, the deformation of the lower surface cover rubber is suppressed, and the overcoming resistance of the roller is reduced.

また、Kn/A≦150の関係を満足させることによって、前記公称コード径及び前記コードピッチが実質的にジョイントできない関係になることを回避することができる。つまり、Kn/Aが150を超えれば、前記公称コード径と前記コードピッチとが小さくなりすぎて、ジョイント部で前記スチールコード間の距離が確保できなくなる。そうすると、ジョイント不可能となるか、強度を確保するためにジョイント部における前記スチールコードの配置が非常に複雑になり、ジョイント部が長くなって実質的にジョイントが不可能となるからである。ジョイント部は、ジョイント作業性やベルト使用量の節約の面からすれば、接合強度が確保され且つ長さが短い方が望ましく、ジョイント構造は、ジョイント作業性の面からすれば、簡単なものが望ましい。 In addition, by satisfying the relationship of K n / A ≦ 150, it is possible to avoid the relationship that the nominal chord diameter and the chord pitch cannot be substantially jointed. That is, if K n / A exceeds 150, the nominal cord diameter and the cord pitch become too small, and the distance between the steel cords cannot be secured at the joint portion. This is because it becomes impossible to joint, or the arrangement of the steel cords in the joint portion becomes very complicated in order to ensure strength, and the joint portion becomes long and the joint is substantially impossible. From the viewpoint of joint workability and savings in belt usage, it is desirable for the joint part to have sufficient strength and a short length. The joint structure is simple from the viewpoint of joint workability. desirable.

前記公称コード径と前記コードピッチとの関係をベルト強力Kn/断面積Aで定義しているのは以下の理由による。即ち、前記スチールコードの一本当たりの引張強さをFbs、前記スチールコードコンベヤベルトのベルト幅をb、前記スチールコードの打ち込み本数をn、前記コードピッチをpとすれば、ベルト強力Knは次式で表される。 The relationship between the nominal cord diameter and the cord pitch is defined by belt strength K n / cross-sectional area A for the following reason. That is, if the tensile strength per one of the steel cords is F bs , the belt width of the steel cord conveyor belt is b, the number of driven steel cords is n, and the cord pitch is p, the belt strength K n Is expressed by the following equation.

n=Fbs×n/b・・・(I)
上記(1)式においてn/bの逆数、つまり、前記スチールコードコンベヤベルトには耳部があるため若干の誤差はあるものの、b/nは前記コードピッチpに相当し、次の(II)式で表すことができる。
K n = F bs × n / b (I)
In the above equation (1), the reciprocal of n / b, that is, although there is a slight error because the steel cord conveyor belt has ears, b / n corresponds to the cord pitch p, and the following (II) It can be expressed by a formula.

n=Fbs/p・・・(II)
ベルト強力Knは、前記スチールコードの一本当たりの引張強さFbsが一定、つまり、前記スチールコードの径が同一の場合は、前記コードピッチpを変えることによって、所定の前記ベルト強力Knを確保することができる。また、前記コードピッチpが一定の場合、前記スチールコードの一本当たりの引張強さFbsは前記スチールコードの断面積Aに比例するので、前記スチールコードの断面積Aを変えることにより、所定の前記ベルト強力Knを得ることができる。なお、前記公称コード径が同じ場合でも、素線の構造が違えば実断面積が異なり、前記スチールコードの一本当たりの引張強さFbsは相違するが、このような素線の構造の違いによる影響は少ないと見なし、前記スチールコードの径を公称コード径で示している。
K n = F bs / p (II)
The belt strength K n is equal to the predetermined belt strength K by changing the cord pitch p when the tensile strength F bs per steel cord is constant, that is, when the diameter of the steel cord is the same. n can be secured. In addition, when the cord pitch p is constant, the tensile strength F bs per piece of the steel cord is proportional to the cross-sectional area A of the steel cord. The belt strength K n can be obtained. Even when the nominal cord diameter is the same, the actual cross-sectional area is different if the wire structure is different, and the tensile strength F bs per one of the steel cords is different. The diameter of the steel cord is indicated by the nominal cord diameter because it is considered that the influence of the difference is small.

そこで、JIS規格及びISO規格における、前記ベルト強力Knと断面積A/コードピッチpとの関係を、表1(JIS規格)及び表2(ISO規格)に示す。また、表1及び表2に示した関係を散布図で示すと図1のようになる。図1は、縦軸を断面積A/コードピッチpとし、横軸をベルト強力Knとしている。 Therefore, Table 1 (JIS standard) and Table 2 (ISO standard) show the relationship between the belt strength Kn and the cross-sectional area A / code pitch p in the JIS standard and ISO standard. Moreover, when the relationship shown in Table 1 and Table 2 is shown with a scatter diagram, it will become like FIG. 1, the vertical axis to the cross-sectional area A / code pitch p, and the horizontal axis and the belt strength K n.

図1の散布図により、前記ベルト強力Knに対する断面積A/コードピッチpの値は、ほぼ同一直線状になっており、前記ベルト強力Knと断面積A/コードピッチpとが比例関係にあることがわかる。そこで、一般的にベルトの仕様の設計がベルト強力を基準にして行われることから、前記公称コード径と前記コードピッチpとの関係をベルト強力Kn/断面積Aで定義することとした。このように定義している理由は、例えば、断面積A/ベルト強力Knとすれば小数点以下の数値となり扱いづらいからである。 According to the scatter diagram of FIG. 1, the value of the cross-sectional area A / cord pitch p with respect to the belt strength K n is substantially the same straight line, and the belt strength K n and the cross-sectional area A / cord pitch p are proportional. You can see that Therefore, since the belt specifications are generally designed based on the belt strength, the relationship between the nominal cord diameter and the cord pitch p is defined as belt strength K n / cross-sectional area A. The reason for this definition is that, for example, if the cross-sectional area A / belt strength K n is used , it becomes a numerical value after the decimal point and is difficult to handle.

上記(1)の構成に加えて、上記(2)のように前記下面カバーゴムを損失係数0.08以下の低損失係数ゴムとすれば、前記下面カバーゴムのエネルギー吸収を抑え、前記下面カバーゴムの変形によるエネルギーロスを小さくすることができる。よって、前記キャリアローラの乗り越え抵抗を大幅に減少させることができる。 In addition to the configuration of (1) above, if the bottom cover rubber is a low loss coefficient rubber having a loss factor of 0.08 or less as in (2), energy absorption of the bottom cover rubber is suppressed, and the bottom cover rubber Energy loss due to rubber deformation can be reduced. Therefore, the resistance of the carrier roller to get over can be greatly reduced.

この低損失係数ゴムは、JIS規格(日本工業規格)K6394の加硫ゴム及び熱可塑性ゴム(動的性質の求め方)一般指針に準拠し求めた損失係数(損失正接とも言う)が0.08以下のエネルギーを吸収しにくいゴムである。損失係数(tanσで表される)は、貯蔵弾性係数をE′、損失弾性係数をE″とすれば、tanσ=E″/E′で表すことができ、表3に前記損失係数を求めるための諸条件を示す。   This low loss coefficient rubber has a loss coefficient (also referred to as loss tangent) of 0.08 determined in accordance with JIS (Japanese Industrial Standard) K6394 vulcanized rubber and thermoplastic rubber (how to determine dynamic properties) general guidelines. It is a rubber that hardly absorbs the following energy. The loss coefficient (expressed by tan σ) can be expressed by tan σ = E ″ / E ′ where the storage elastic modulus is E ′ and the loss elastic coefficient is E ″. The various conditions are shown.

さらに、上記(3)のように、前記下面カバーゴムに前記補強布を埋設すれば、前記下面カバーゴムにおいて、前記スチールコードと前記キャリアローラとの間に生じる応力集中を分散し緩和することができる。これにより、前記下面カバーゴムと前記キャリアローラとの面圧が下がり、前記下面カバーゴムの変形が抑えられるためエネルギーロスが少なくなり、前記キャリアローラの乗り越え抵抗を減少させる。 Further, as described in (3) above, if the reinforcing cloth is embedded in the lower surface cover rubber, the stress concentration generated between the steel cord and the carrier roller can be dispersed and reduced in the lower surface cover rubber. it can. As a result, the surface pressure between the lower surface cover rubber and the carrier roller is reduced, and deformation of the lower surface cover rubber is suppressed, so that energy loss is reduced and the resistance of the carrier roller to get over is reduced.

なお、前記補強布は、前記スチールコードコンベヤベルトがトラフ型のキャリアローラを通過する際、トラフ角に応じて湾曲しやすいものが良く、例えば、伸びが大きく柔軟性を備えたナイロン繊維の補強布などが好適である。   The reinforcing cloth may be easily bent according to the trough angle when the steel cord conveyor belt passes through the trough type carrier roller. For example, the reinforcing cloth of nylon fiber having a large elongation and flexibility. Etc. are suitable.

請求項2に記載のスチールコードコンベヤベルトは、補強布をベルト全幅にわたり埋設することを特徴としている。   The steel cord conveyor belt according to claim 2 is characterized in that a reinforcing cloth is embedded over the entire width of the belt.

この請求項2のスチールコードコンベヤベルトによれば、前記スチールコードと前記キャリアローラとの間に生じる応力集中を、前記下面カバーゴムの全幅に分散し緩和させることができるため、前記下面カバーゴムと前記キャリアローラとの面圧を下げる効果が向上する。   According to the steel cord conveyor belt of this second aspect, stress concentration generated between the steel cord and the carrier roller can be dispersed and alleviated over the entire width of the lower surface cover rubber. The effect of reducing the surface pressure with the carrier roller is improved.

請求項3に記載のスチールコードコンベヤベルトは、ベルト強力Knと断面積Aとを、100≦Kn/A≦130の関係を満たすようにすることを特徴としている。この請求項2のスチールコードコンベヤベルトによれば、公称コード径とコードピッチとの関係を、キャリアローラの乗り越え抵抗を減少させつつも、従来と同等の長さでジョイントを行うことを可能にする。 The steel cord conveyor belt according to claim 3 is characterized in that the belt strength K n and the cross-sectional area A satisfy the relationship of 100 ≦ K n / A ≦ 130. According to the steel cord conveyor belt of the second aspect, the relationship between the nominal cord diameter and the cord pitch makes it possible to perform a joint with a length equivalent to that of the conventional one while reducing the overcoming resistance of the carrier roller. .

請求項1のスチールコードコンベヤベルトは、ジョイント作業の複雑化を伴うことなく、従来のスチールコードコンベヤベルトに比べて走行抵抗を格段に低減させることができる。したがって、小さい動力で駆動することができ、省エネ効果の高い運転が可能になる。しかも、走行抵抗が低減するため、従来と同じベルト強度でありながらベルトの安全率を高めることができる。また、スチールコードの径が小さくなるため、ベルト総厚を薄くすることができ、ゴム材料の使用量を節約することができる。   The steel cord conveyor belt according to the first aspect can significantly reduce running resistance as compared with the conventional steel cord conveyor belt without complicating the joint operation. Therefore, it can be driven with a small power, and an operation with a high energy saving effect becomes possible. In addition, since the running resistance is reduced, the belt safety factor can be increased while maintaining the same belt strength as the conventional one. Further, since the diameter of the steel cord is reduced, the total belt thickness can be reduced, and the amount of rubber material used can be saved.

請求項2のスチールコードコンベヤベルトは、下面カバーゴムとキャリアローラとの面圧を下げる効果が向上し、少ない抵抗で走行することが可能となるため、省エネ効果の向上を図ることができる。   According to the steel cord conveyor belt of the second aspect, the effect of lowering the surface pressure between the lower surface cover rubber and the carrier roller is improved and it is possible to travel with less resistance, so that the energy saving effect can be improved.

請求項3のスチールコードコンベヤベルトは、従来と同等のジョイント作業性でありながら、上記請求項1又は2のスチールコードコンベヤベルトと同様の省エネ効果や安全率の向上、ゴム材料の節約などの効果を発揮する。   While the steel cord conveyor belt of claim 3 has joint workability equivalent to that of the conventional steel cord conveyor belt, the same effects as the steel cord conveyor belt of claim 1 or 2 such as energy saving effect, improvement of safety factor, saving of rubber material, etc. Demonstrate.

本発明に係るスチールコードコンベヤベルトの実施形態を図1〜8を参照しつつ説明する。   An embodiment of a steel cord conveyor belt according to the present invention will be described with reference to FIGS.

スチールコードコンベヤベルト1(以下、コンベヤベルト1とも称する)は、図2(a)のベルト幅方向断面図に示すように、複数本のスチールコード2が埋設されているコンベヤベルトである。スチールコード2は、コンベヤベルト1の全長にわたって埋設されており、ベルト長さ方向Xに平行で且つベルト幅方向Yに一定のピッチで設けられている。スチールコード2の上下には、カバーゴム1a・1b(上面カバーゴム1a、下面カバーゴム1b)がそれぞれ設けられており、下面カバーゴム1bは、表4に記載した配合の低損失係数ゴムが用いられている。   The steel cord conveyor belt 1 (hereinafter also referred to as the conveyor belt 1) is a conveyor belt in which a plurality of steel cords 2 are embedded as shown in the belt width direction sectional view of FIG. The steel cord 2 is embedded over the entire length of the conveyor belt 1 and is provided in parallel to the belt length direction X and at a constant pitch in the belt width direction Y. Cover rubbers 1a and 1b (upper cover rubber 1a and lower cover rubber 1b) are respectively provided above and below the steel cord 2, and the lower cover rubber 1b is made of a low-loss coefficient rubber having the composition shown in Table 4. It has been.

この低損失係数ゴムは、JIS規格(日本工業規格)K6394の加硫ゴム及び熱可塑性ゴム(動的性質の求め方)一般指針に準拠し求めた損失係数tanσが0.05のゴムを示している。上記損失係数tanσを求めたときの諸条件を表5に示す。 This low loss coefficient rubber indicates a rubber having a loss coefficient tanσ of 0.05 determined in accordance with the general guidelines of vulcanized rubber and thermoplastic rubber (how to obtain dynamic properties) of JIS standard (Japanese Industrial Standard) K6394. Yes. Table 5 shows various conditions when the loss coefficient tanσ is obtained.

この低損失係数ゴムは、エネルギーを吸収しにくいゴムであるため、コンベヤベルト1がキャリアローラを乗り越える際のエネルギーロスが抑えられ、乗り越え抵抗を減少させることができる。 Since this low-loss coefficient rubber is a rubber that hardly absorbs energy, energy loss when the conveyor belt 1 rides over the carrier roller can be suppressed, and the ride-over resistance can be reduced.

また、下面カバーゴム1bの中間層には、ナイロン繊維からなる補強布3が全幅にわたり埋設されている。これにより、下面カバーゴム1bにおけるスチールコード2とキャリアローラとの間に生じる応力集中を、下面カバーゴム1bの全幅に分散し緩和することができる。したがって、面カバーゴム1bとキャリアローラとの面圧が低くなり、下面カバーゴム1bの変形が抑えられ、コンベヤベルト1がキャリアローラを乗り越す際のエネルギーロスが少なくなり、乗り越え抵抗が減少する。ナイロン繊維は、伸びが大きく柔軟性があるため、コンベヤベルト1がトラフ型のキャリアローラを通過する際、トラフ角に応じて湾曲しやすくなっている。また、ナイロン繊維は高い強度を備えているため、コンベヤベルト1は耐久性にも優れている。   In addition, a reinforcing cloth 3 made of nylon fibers is embedded in the intermediate layer of the bottom cover rubber 1b over the entire width. Thereby, the stress concentration generated between the steel cord 2 and the carrier roller in the lower surface cover rubber 1b can be dispersed and alleviated over the entire width of the lower surface cover rubber 1b. Therefore, the surface pressure between the surface cover rubber 1b and the carrier roller is reduced, the deformation of the lower surface cover rubber 1b is suppressed, the energy loss when the conveyor belt 1 passes over the carrier roller is reduced, and the resistance to overcoming is reduced. Since the nylon fiber has a large elongation and is flexible, when the conveyor belt 1 passes through the trough-type carrier roller, it is easy to bend according to the trough angle. Moreover, since the nylon fiber has high strength, the conveyor belt 1 is excellent in durability.

このコンベヤベルト1は、ベルト強力をKnとし、公称コード径から求められるスチールコード2の断面積をAとすれば、90≦Kn/A≦150の関係を満足するように構成されている。ベルト強力Kn/断面積Aがこの条件を満たしていれば、公称コード径とコードピッチとのサイズを、キャリアローラの乗り越え抵抗が減少し、且つ、ジョイントに適した範囲で小さくすることができる。 The conveyor belt 1, the belt strong and K n, if the cross-sectional area of the steel cord 2 obtained from the nominal cord diameter and A, are configured to satisfy the relation 90 ≦ K n / A ≦ 150 . If the belt strength K n / cross-sectional area A satisfies this condition, the size of the nominal cord diameter and the cord pitch can be reduced within a range suitable for the joint while reducing the resistance of the carrier roller to cross over. .

つまり、コンベヤベルト1がキャリアローラを通過する際、下面カバーゴム1bには圧縮変形が生じる。通常、下面カバーゴム1bは粘弾性体であるため、この変形によるエネルギーロスが生じる。このエネルギーロスが、コンベヤベルト1がキャリアローラを乗り越える際の乗り越え抵抗となり、コンベヤベルト1の走行抵抗の要因になっている。そこで、ベルト強力Knと断面積Aとを90≦Kn/A≦150の関係を満たすようにすることで、スチールコード2とキャリアローラとの間に集中する応力を分散し緩和することができる。その結果、下面カバーゴム1bとキャリアローラとの面圧が下がり、下面カバーゴム1bの変形が抑えられるため、キャリアローラの乗り越え抵抗が減少する。 That is, when the conveyor belt 1 passes through the carrier roller, the lower surface cover rubber 1b is compressed and deformed. Usually, since the lower surface cover rubber 1b is a viscoelastic body, energy loss due to this deformation occurs. This energy loss becomes a resistance to overcoming when the conveyor belt 1 passes over the carrier roller, and is a factor of running resistance of the conveyor belt 1. Therefore, the stress concentrated between the steel cord 2 and the carrier roller can be dispersed and alleviated by satisfying the relationship 90 ≦ K n / A ≦ 150 between the belt strength K n and the cross-sectional area A. it can. As a result, the surface pressure between the lower surface cover rubber 1b and the carrier roller is reduced, and the deformation of the lower surface cover rubber 1b is suppressed, so that the resistance over the carrier roller is reduced.

n/Aが90未満になれば、公称コード径とコードピッチとのサイズを、省エネ効果が期待できるほどに小さくすることができず、Kn/Aが150を超えれば、公称コード径及とコードピッチとが小さくなりすぎ、ジョイント部でスチールコード2間の距離が確保できなくなる。そうすると、ジョイント不可能となるか、若しくは、強度を確保するために3段以上のオーバーラップジョイントが必要になり、スチールコード2の配置が非常に複雑になるとともにジョイント部が長くなり、実質的にジョイント不可能となるからである。 If K n / A is less than 90, the size of the nominal cord diameter and the cord pitch cannot be reduced to such an extent that an energy saving effect can be expected, and if K n / A exceeds 150, the nominal cord diameter and the cord pitch can be reduced. The cord pitch becomes too small, and the distance between the steel cords 2 cannot be secured at the joint. Then, it becomes impossible to joint, or in order to secure strength, it is necessary to have three or more overlapping joints, the arrangement of the steel cord 2 becomes very complicated and the joint part becomes long, substantially This is because joints are impossible.

次に、走行中のコンベヤベルト1が、キャリアローラを乗り越す際に受ける抵抗を測定した走行試験結果について説明する。   Next, the traveling test result obtained by measuring the resistance that the traveling conveyor belt 1 receives when passing over the carrier roller will be described.

この走行試験に用いた試験装置10は、図2(b)に示すように直径500mmの駆動プーリ11と従動プーリ12とが3000mm離間させて配置し、これらのプーリ間に無端のコンベヤベルト1を掛け回すようになっている。そして、キャリア側の一箇所にフラットのキャリアローラ13が配置されており、このキャリアローラ13は、プーリ間に掛け回したコンベヤベルト1のベルト長さ方向に往復移動が可能な移動台車14上に固定されている。移動台車14の駆動プーリ11側にはロードセル15が配置されており、移動台車14が、コンベヤベルト1の走行方向に押された際の移動台車14にかかる負荷を測定できるようになっている。キャリアローラ13の上方にはコンベヤベルト1に対し、垂直荷重をかける負荷装置16が配置されている。この負荷装置16のコンベヤベルト1との接触面には複数のローラ17が配置され、コンベヤベルト1の走行に影響を与えることなく垂直荷重を付加できるようになっている。   As shown in FIG. 2 (b), the test apparatus 10 used for this running test is arranged such that a driving pulley 11 and a driven pulley 12 having a diameter of 500 mm are spaced apart by 3000 mm, and an endless conveyor belt 1 is disposed between these pulleys. It is designed to hang around. A flat carrier roller 13 is arranged at one location on the carrier side, and this carrier roller 13 is placed on a movable carriage 14 that can reciprocate in the belt length direction of the conveyor belt 1 wound around pulleys. It is fixed. A load cell 15 is arranged on the drive pulley 11 side of the moving carriage 14 so that the load applied to the moving carriage 14 when the moving carriage 14 is pushed in the traveling direction of the conveyor belt 1 can be measured. Above the carrier roller 13, a load device 16 that applies a vertical load to the conveyor belt 1 is disposed. A plurality of rollers 17 are arranged on the contact surface of the load device 16 with the conveyor belt 1 so that a vertical load can be applied without affecting the running of the conveyor belt 1.

このような試験装置1に500mm幅のコンベヤベルト1を取り付け、ベルト速度170m/minで走行させつつ、垂直荷重5kN/m(幅方向の1m当たり)を付加し、移動台車14が受ける荷重を測定して、コンベヤベルト1がキャリアローラ13を乗り越える際の抵抗を調べた。なお、走行試験は、公称コード径やコードピッチが異なる本発明の四種類のコンベヤベルト(実施例1〜4)と、標準的な仕様のコンベヤベルト(比較例2)の他に、比較例2のコンベヤベルトの仕様を一部変更した五種類のコンベヤベルト(比較例1、3〜6)とについて行った。各実施例及び比較例の下面カバーゴムの厚みは、目安となるスチールコードのコード径に応じて設定し、比較例4〜6及び各実施例のコンベヤベルトについては、走行抵抗低減効果を見込み、ベルト強力を標準的な仕様から1ランク下げた2250N/mmとした。各実施例及び比較例コンベヤベルトの仕様を表6に示す。   A conveyor belt 1 having a width of 500 mm is attached to such a test apparatus 1, and a vertical load of 5 kN / m (per 1 m in the width direction) is applied while running at a belt speed of 170 m / min, and the load received by the movable carriage 14 is measured. Then, the resistance when the conveyor belt 1 passed over the carrier roller 13 was examined. In addition to the four types of conveyor belts according to the present invention (Examples 1 to 4) and the standard specification conveyor belts (Comparative Example 2), the running test includes Comparative Example 2 This was carried out for five types of conveyor belts (Comparative Examples 1, 3 to 6) in which the specifications of the conveyor belts were partially changed. The thickness of the lower surface cover rubber of each example and comparative example is set according to the cord diameter of the steel cord as a guide, and for the conveyor belts of comparative examples 4 to 6 and each example, the running resistance reduction effect is expected, The belt strength was 2250 N / mm, one rank lower than the standard specification. Table 6 shows the specifications of each example and comparative example conveyor belt.

表4において、下面カバーゴム種の普通とは、汎用の普通コンベヤベルトに使用されている天然ゴムを主成分とした損失係数tanσ0.15のゴムを示しており、その配合は表1に示している。なお、上記走行試験の測定結果は、表4に走行抵抗指数として記載している。走行抵抗指数は、比較例2のコンベヤベルトの走行試験で測定された荷重を基準にし、この荷重を100として指数で表したものである。 In Table 4, “normal” of the bottom cover rubber type indicates a rubber having a loss factor tan σ 0.15 mainly composed of natural rubber used in general-purpose ordinary conveyor belts. Yes. In addition, the measurement result of the said running test is described in Table 4 as a running resistance index. The running resistance index is based on the load measured in the running test of the conveyor belt of Comparative Example 2, and is expressed as an index with this load as 100.

比較例1と比較例2とを比べると、比較例1の方が公称コード径及びコードピッチが大きく、走行抵抗指数も大きくなっている。したがって、公称コード径及びコードピッチを大きくすることは、キャリアローラの乗り越え抵抗を増加させる要因となることが推察される。   Comparing Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Comparative Example 1 has a larger nominal cord diameter and cord pitch and a larger running resistance index. Therefore, it can be inferred that increasing the nominal cord diameter and cord pitch is a factor that increases the resistance of the carrier roller to climb over.

比較例3と比較例2とを比較すれば、公称コード径及びコードピッチは同一であるが、比較例3は走行抵抗指数が半減している。したがって、下面カバーゴムに低損失係数ゴムを使用すれば、キャリアローラの乗り越え抵抗を大幅に減少させることが推察される。   Comparing Comparative Example 3 and Comparative Example 2, the nominal cord diameter and cord pitch are the same, but in Comparative Example 3, the running resistance index is halved. Therefore, it can be inferred that the use of a low-loss coefficient rubber for the bottom cover rubber will greatly reduce the resistance of the carrier roller to climb over.

比較例4と比較例5とを比較すれば、比較例5の方が走行抵抗紙数は小さくなっている。したがって、公称コード径及びコードピッチを小さくすれば、キャリアローラの乗り越え抵抗は減少することが推察される。   If Comparative Example 4 and Comparative Example 5 are compared, Comparative Example 5 has a smaller number of running resistance papers. Therefore, it can be inferred that the resistance of the carrier roller overcoming decreases as the nominal cord diameter and cord pitch are reduced.

比較例6は、公称コード径とコードピッチとが小さくなりすぎ、3段以上のオーバーラップジョイントを行う必要があるため、構造やジョイント作業が複雑になり現実的でないため走行試験は省略した。   In Comparative Example 6, the nominal cord diameter and the cord pitch became too small, and it was necessary to perform an overlap joint of three or more stages. Therefore, the structure and joint work became complicated and it was not practical, so the running test was omitted.

比較例4と実施例1とを比較すれば、実施例1の方が走行抵抗紙数は小さくなっている。したがって、補強布を下面カバーゴムに埋設すると、キャリアローラの乗り越え抵抗を減少させる効果のあることが推察される。   Comparing Comparative Example 4 and Example 1, the number of running resistance papers in Example 1 is smaller. Therefore, it can be inferred that embedding the reinforcing cloth in the lower cover rubber has an effect of reducing the resistance of the carrier roller overcoming.

実施例1〜4を比較すると、公称コード径及びコードピッチの小さい方が、走行抵抗は小さくなることが推察される。しかも、いずれの実施例のコンベヤベルトも比較例2の走行抵抗指数と比べると60%以下になっており、本発明にかかる実施例1〜4のコンベヤベルトが、走行抵抗を大幅に減少させるベルトであることが推察される。   When Examples 1 to 4 are compared, it is presumed that the smaller the nominal cord diameter and the cord pitch, the smaller the running resistance. Moreover, the conveyor belts of all the examples are 60% or less compared to the running resistance index of Comparative Example 2, and the conveyor belts of Examples 1 to 4 according to the present invention greatly reduce the running resistance. It is inferred that

これらの比較検討と、ベルト強力Kn/断面積Aと走行抵抗指数との関係を見てみると、Kn/Aが90〜150の範囲であれば、公称コード径及びコードピッチが、キャリアローラの乗り越え抵抗を大幅に減少させる、つまり、極めて少ない抵抗で走行可能となるサイズであることが推察される。また、比較例2のジョイント長さを目安にすれば、現実的にジョイント可能なサイズになっており、特に、Kn/Aが100〜130の範囲であれば、ジョイントを比較例2と同等の長さでジョイントが行えるので、ジョイント構造の複雑化や作業性の低下を避けることができて好適である。 Looking at these comparative studies and the relationship between the belt strength K n / cross-sectional area A and the running resistance index, if K n / A is in the range of 90 to 150, the nominal cord diameter and cord pitch are It is inferred that the size is such that the rolling resistance of the roller is greatly reduced, that is, the vehicle can run with very little resistance. Moreover, if the joint length of the comparative example 2 is used as a guide, it is a size that can be jointed practically. In particular, if K n / A is in the range of 100 to 130, the joint is equivalent to the comparative example 2. Therefore, it is preferable that the joint structure can be complicated and the workability can be prevented from being lowered.

次に、FEM(有限要素法)解析で解析した結果を説明する。
1)コンベヤベルトの仕様
上記走行試験で用いた実施例1〜4及び比較例1〜6のコンベヤベルト。
2)使用条件
搬送量 1200t/h
ベルト速度 170m/min
比重 1.6
張力 112.5kN(ベルト幅1/2モデル上、全幅225kN相当)
S.F.=10、ベルト強力2500N/mmより設定
キャリアローラ径 114.3mm
キャリアローラピッチ 1.5m
3)解析モデル
解析モデルを図3に示す。この解析モデルは、三点式のキャリアローラ101上をコンベヤベルト102が走行している状態を示し、ベルト幅方向中心をベルト長さ方向と平行にカットしたものである。図中の符号103はスチールコードを示している。
4)出力項目
スチールコード中心から下面カバーゴム表面までのゴム部要素一層のひずみエネルギーの合計値を出力した。このひずみエネルギーの合計値に損失係数を乗じた値が損失エネルギーで、この値が走行抵抗と相関関係のあることが確認されている。なお、比較例2の損失エネルギーを100として指数で表している。
5)解析結果
FEM解析結果を表7に示す。
Next, the results of analysis by FEM (finite element method) analysis will be described.
1) Specification of conveyor belt The conveyor belts of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6 used in the running test.
2) Usage conditions Carrying amount 1200t / h
Belt speed 170m / min
Specific gravity 1.6
Tension 112.5kN (Belt width 1/2 model, full width 225kN equivalent)
S. F. = 10, belt strength set from 2500 N / mm Carrier roller diameter 114.3 mm
Carrier roller pitch 1.5m
3) Analytical model Fig. 3 shows the analytical model. This analysis model shows a state in which the conveyor belt 102 is running on a three-point carrier roller 101, and the center in the belt width direction is cut in parallel to the belt length direction. The code | symbol 103 in the figure has shown the steel cord.
4) Output items The total value of strain energy of the rubber part element from the center of the steel cord to the bottom cover rubber surface was output. It is confirmed that the value obtained by multiplying the total value of the strain energy by the loss factor is the loss energy, and this value has a correlation with the running resistance. In addition, the loss energy of Comparative Example 2 is expressed as an index with 100 as the loss energy.
5) Analysis results Table 7 shows the FEM analysis results.

比較例1と比較例2とを比べると、比較例1の方が公称コード径及びコードピッチが大きく、損失エネルギー指数が大きい。また、ベルト断面におけるMises応力分布図によれば、比較例1(図4(a))の方が比較例2(図4(b))よりも赤色〜黄色の領域が広く、高い応力集中が発生していることがわかる。なお、応力は高い方から順に赤色、黄色、緑色、青色で示している。したがって、公称コード径及びコードピッチを大きくすることは、キャリアローラの乗り越え抵抗を増加させる要因となることが推察される。 Comparing Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Comparative Example 1 has a larger nominal cord diameter and cord pitch, and a larger loss energy index. Further, according to the Mises stress distribution diagram in the belt cross section, the comparative example 1 (FIG. 4A) has a wider red to yellow region than the comparative example 2 (FIG. 4B), and the stress concentration is high. You can see that it has occurred. The stress is shown in red, yellow, green and blue in order from the highest. Therefore, it can be inferred that increasing the nominal cord diameter and cord pitch is a factor that increases the resistance of the carrier roller to climb over.

比較例3と比較例2とを比較すれば、Mises応力分布図においては、比較例3(図5(a))と比較例2(図4(b))とで、FEM解析の入力条件である応力−ひずみ特性がほぼ同一のため違いはないが、下面カバーゴムの違いによる損失係数の差により、比較例3の方は損失エネルギー指数が約1/3に低下している。したがって、公称コード径及びコードピッチが同一であることから、下面カバーゴムに低損失係数ゴムを使用すれば、キャリアローラの乗り越え抵抗は大幅に減少することが推察される。   Comparing Comparative Example 3 and Comparative Example 2, in the Mises stress distribution diagram, in Comparative Example 3 (FIG. 5A) and Comparative Example 2 (FIG. 4B), the input conditions of the FEM analysis are Although some stress-strain characteristics are almost the same, there is no difference, but the loss energy index in Comparative Example 3 is reduced to about 3 due to the difference in loss coefficient due to the difference in the bottom cover rubber. Therefore, since the nominal cord diameter and cord pitch are the same, it is surmised that if a low-loss coefficient rubber is used for the lower surface cover rubber, the overcoming resistance of the carrier roller is greatly reduced.

比較例4と比較例5とを比較すれば、比較例5の方が損失エネルギー指数は小さくなっている。また、Mises応力分布図によれば、比較例5(図6(a))の方が比較例4(図5(b))よりも赤色〜黄色の領域が小さく、応力集中が緩和されていることがわかる。したがって、公称コード径及びコードピッチを小さくすれば、キャリアローラの乗り越え抵抗の低下が期待できる。   Comparing Comparative Example 4 and Comparative Example 5, the loss energy index of Comparative Example 5 is smaller. Further, according to the Mises stress distribution diagram, the comparative example 5 (FIG. 6A) has a smaller red to yellow region than the comparative example 4 (FIG. 5B), and the stress concentration is relaxed. I understand that. Therefore, if the nominal cord diameter and the cord pitch are reduced, it is possible to expect a decrease in the resistance over the carrier roller.

比較例6は、損失エネルギー指数が最も小さい値を示しており、Mises応力分布図(図6(b))においても赤色〜黄色の領域が見られず、応力集中が大幅に緩和されていることがわかる。しかしながら、公称コード径とコードピッチとが小さくなりすぎ、3段以上のオーバーラップジョイントを行う必要があるため、構造やジョイント作業が複雑になり現実的でない。   Comparative Example 6 shows the smallest value of the loss energy index, and the red to yellow region is not seen even in the Mises stress distribution diagram (FIG. 6B), and the stress concentration is greatly relaxed. I understand. However, since the nominal cord diameter and the cord pitch are too small and it is necessary to perform an overlap joint of three or more stages, the structure and joint work become complicated, which is not practical.

比較例4と実施例1とを比較すれば、実施例1の方が損失エネルギー指数は小さくなっている。また、Mises応力分布図によれば、実施例1(図7(a))の方は、赤色〜黄色の領域がほとんど見られず、比較例4(図5(b))に比べて応力集中が緩和されていることがわかる。したがって、補強布を下面カバーゴムに埋設すると、キャリアローラの乗り越え抵抗は減少することが推察される。   Comparing Comparative Example 4 and Example 1, the loss energy index of Example 1 is smaller. Further, according to the Mises stress distribution diagram, in Example 1 (FIG. 7A), the red to yellow region is hardly seen, and the stress concentration is larger than that in Comparative Example 4 (FIG. 5B). It can be seen that is relaxed. Therefore, it is presumed that when the reinforcing cloth is embedded in the lower surface cover rubber, the resistance of the carrier roller overcoming decreases.

実施例1〜4を比較すると、公称コード径及びコードピッチを小さくする方が、損失エネルギー指数は小さくなっている。また、Mises応力分布図(図7(a)、(b)〜図8(a)、(b))によれば、差は少ないが公称コード径及びコードピッチの小さい方が緑色〜青色の領域は広く、応力集中がより緩和されることがわかる。つまり、公称コード径及びコードピッチを小さくする方が、キャリアローラの乗り越え抵抗を減少させることが推察できる。しかも、いずれの実施例のコンベヤベルトも比較例2の損失エネルギー指数と比べると60%以下になっており、本発明にかかる実施例1〜4のコンベヤベルトが、損失エネルギー指数を大幅に減少させるベルトであることが推察される。   Comparing Examples 1 to 4, the loss energy index is smaller when the nominal cord diameter and cord pitch are made smaller. Further, according to the Mises stress distribution diagrams (FIGS. 7A, 7B to 8A, 8B), the difference is small, but the smaller the nominal cord diameter and cord pitch, the green to blue region. It can be seen that the stress concentration is more relaxed. That is, it can be inferred that reducing the nominal cord diameter and the cord pitch reduces the resistance of the carrier roller overcoming. Moreover, the conveyor belts of any of the examples are 60% or less compared to the loss energy index of Comparative Example 2, and the conveyor belts of Examples 1 to 4 according to the present invention greatly reduce the loss energy index. Inferred to be a belt.

これらの比較検討と、ベルト強力Kn/断面積Aと損失エネルギー指数との関係及びMises応力分布図を見てみると、Kn/Aが90〜150の範囲であれば、公称コード径及びコードピッチが、キャリアローラの乗り越え抵抗を大幅に減少させる、即ち、極めて少ない走行抵抗となるサイズであることが推察される。また、比較例2のジョント長さを目安にすれば、現実的にジョイント可能なサイズであり、特に、Kn/Aが100〜130の範囲であれば、ジョイントを比較例2と同等のジョイント長さで行えるため、ジョイント構造の複雑化や作業性の低下を避けることができ好適である。 Looking at these comparative studies, the relationship between the belt strength K n / cross-sectional area A and the loss energy index and the Mises stress distribution diagram, if K n / A is in the range of 90 to 150, the nominal cord diameter and It is presumed that the cord pitch is a size that greatly reduces the resistance of the carrier roller overcoming, that is, extremely low running resistance. Further, if the length of the joint of Comparative Example 2 is used as a guideline, it is a size that can be practically jointed. In particular, if K n / A is in the range of 100 to 130, the joint is equivalent to that of Comparative Example 2. Since it can be performed by the length, it is possible to avoid complication of the joint structure and deterioration of workability.

JIS規格及びISO規格に規定されている数値に基づいて公称コード断面積とコードピッチ及びベルト強度との関係を示す散布図。The scatter diagram which shows the relationship between a code | cord | chord cross-sectional area, code | cord | chord pitch, and belt strength based on the numerical value prescribed | regulated to JIS standard and ISO standard. (a)本発明に係るコンベヤベルトのベルト幅方向断面図。(b)発明を実施するための最良の形態に示した走行試験機の概念図。(A) Belt width direction sectional drawing of the conveyor belt which concerns on this invention. (B) The conceptual diagram of the driving | running | working test machine shown in the best form for implementing invention. 応力の分布状態を解析する解析モデル。An analysis model that analyzes the distribution of stress. (a)比較例1のMisesの応力分布図。(b)比較例2のMisesの応力分布図。(A) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 1. (B) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 2. (a)比較例3のMisesの応力分布図。(b)比較例4のMisesの応力分布図。(A) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 3. (B) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 4. (a)比較例5のMisesの応力分布図。(b)比較例6のMisesの応力分布図。(A) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 5. (B) Mises stress distribution diagram of Comparative Example 6. (a)実施例1のMisesの応力分布図。(b)実施例2のMisesの応力分布図。(A) Mises stress distribution diagram of Example 1. FIG. (B) Mises stress distribution diagram of Example 2. (a)実施例3のMisesの応力分布図。(b)実施例4のMisesの応力分布図。(A) Mises stress distribution diagram of Example 3. (B) Mises stress distribution diagram of Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 スチールコードコンベヤベルト(コンベヤベルト)
1a 上面カバーゴム
1b 下面カバーゴム
2 スチールコード
3 補強布
1 Steel cord conveyor belt (conveyor belt)
1a Top cover rubber 1b Bottom cover rubber 2 Steel cord 3 Reinforcement cloth

Claims (3)

ベルト強力Kn(N/mm)とスチールコードの公称コード径から求められる断面積A(mm2)とが、90≦Kn/A≦150の関係を満たし、下面カバーゴムが損失係数0.08以下の低損失係数ゴムであり、この下面カバーゴムに補強布が埋設されていることを特徴とするスチールコードコンベヤベルト。 The belt strength K n (N / mm) and the cross-sectional area A (mm 2 ) determined from the nominal cord diameter of the steel cord satisfy the relationship of 90 ≦ K n / A ≦ 150. A steel cord conveyor belt characterized by being a low loss coefficient rubber of 08 or less and having a reinforcing cloth embedded in the bottom cover rubber. 前記補強布が、ベルト全幅にわたり埋設されていることを特徴とする請求項1記載のスチールコードコンベヤベルト。   The steel cord conveyor belt according to claim 1, wherein the reinforcing cloth is embedded over the entire width of the belt. 前記ベルト強力Knと前記断面積Aとが、100≦Kn/A≦130の関係を満たしていることを特徴とする請求項1又は2に記載のスチールコードコンベヤベルト。 The steel cord conveyor belt according to claim 1, wherein the belt strength K n and the cross-sectional area A satisfy a relationship of 100 ≦ K n / A ≦ 130.
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