RU2724657C1

RU2724657C1 - Woven frame of single-piece conveyor belt with elastomer coating

Info

Publication number: RU2724657C1
Application number: RU2019137665A
Authority: RU
Inventors: Софром Гусейнович Керимов; Лев Николаевич Попов; Константин Юрьевич Федоров; Наталья Николаевна Федорова; Марсель Марсович Зульфанов
Original assignee: Софром Гусейнович Керимов; Лев Николаевич Попов; Константин Юрьевич Федоров; Наталья Николаевна Федорова; Марсель Марсович Зульфанов
Priority date: 2019-11-21
Filing date: 2019-11-21
Publication date: 2020-06-25

Abstract

FIELD: textile industry.SUBSTANCE: invention relates to the textile industry. Woven framework of conveyor belt comprises two parallel woven structures of the same interlacing with number of layers of not less than two, displaced relative to each other on one or two level layers and connected together by weft threads in the zone of one of peripheral layer layers. Ratio of linear densities of woven warp yarn and weft is in range from 1.0 to 4.0. Proposed woven frame in comparison with the analogues has a breaking load on the weft which is not less than 50 % of the breaking load on the warp yarn, which ensures qualitative and reliable joining of the ends of the conveyor belt, which excludes the sliding and subsequent destruction of the mechanical docking sutures. Besides, the design of the proposed woven frame provides a higher degree of troughing and strength of bonding with the coating (in particular, with rubber 5.5–7.2 kgf/cm), and on all other parameters corresponds to the requirements for woven frames of conveyor belts.EFFECT: invention can be used for production of single-piece conveyor belts with elastomer coating, mainly rubber-fabric conveyor belts used in transportation of rock mass.1 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в производстве резинотехнических изделий для изготовления однопрокладочных конвейерных лент с эластомерным покрытием, преимущественно резинотканевых конвейерных лент, используемых при транспортировке горной массы.The invention relates to the textile industry and can be used in the manufacture of rubber products for the manufacture of single-laying conveyor belts with an elastomeric coating, mainly rubber-fabric conveyor belts used in the transportation of rock mass.

Требования к показателям качества и безопасности работы конвейеров для транспортировки горной массы постоянно ужесточаются. В связи с этим основными техническими требованиями, предъявляемыми к тканым каркасам однопрокладочных конвейерных лент с эластомерным покрытием для транспортировки горной массы являются: высокая разрывная нагрузка по основе (от 600 до 2000 кгс/см) и достаточная разрывная нагрузка по утку (не менее 50% от разрывной нагрузки нитей основы), обеспечивающая качественную и надежную стыковку концов конвейерной ленты, исключающую раздвижку механических стыковочных швов, минимальное (не более 4,5%) деформационное продольное удлинение в зоне рабочих нагрузок, достаточная (не менее 4,8 кгс/см) прочность связи поверхности каркаса с эластомерным материалом, преимущественно резиной. При этом конвейерная лента должна обладать достаточной степенью лоткообразования конвейерного полотна и тем самым исключать уменьшение объема перевозимого груза и обусловленное этим снижение производительности конвейера.The requirements for indicators of quality and safety of conveyors for transporting rock mass are constantly being tightened. In this regard, the main technical requirements for woven frames of single-layered conveyor belts with an elastomeric coating for transporting rock mass are: high breaking load on the basis (from 600 to 2000 kgf / cm) and sufficient breaking load on the weft (at least 50% of tensile load of warp threads), which provides high-quality and reliable joining of the ends of the conveyor belt, excluding the extension of the mechanical butt joints, minimum (not more than 4.5%) longitudinal elongation in the area of working loads, sufficient (not less than 4.8 kgf / cm) strength the connection surface of the frame with an elastomeric material, mainly rubber. In this case, the conveyor belt should have a sufficient degree of tray formation of the conveyor belt and thereby exclude a decrease in the volume of transported cargo and the resulting decrease in conveyor productivity.

Известен тканый каркас конвейерной ленты, содержащий две параллельно наложенные друг на друга многослойные тканые конструкции одинакового переплетения, соединенные воедино системой дополнительных перевязочных основных нитей [Патент Великобритании №1559380, МКИ D03D; 15/00, опубл. 16.01.1980 г.].Known woven frame of the conveyor belt containing two parallel stacked on top of each other multilayer woven structures of the same weave, connected together by a system of additional dressing main threads [British Patent No. 1559380, MKI D03D; 15/00, publ. January 16, 1980].

Основным недостатком этого тканого каркаса является повышенная жесткость на изгиб, обусловленная наличием дополнительных перевязочных нитей основы, придающих ткани повышенную жесткость, снижающую степень лоткообразования полотна конвейерной ленты и тем самым приводящую к уменьшению объема перевозимого груза, и обусловленное этим снижение производительности конвейера. Кроме того недостатком является наличие в нем двух разнопереплетающихся систем основных нитей: основных нитей, несущих нагрузку, и дополнительных перевивочных нитей, не несущих нагрузку, приведет к нерациональному увеличению поверхностной плотности, что в итоге ведет к ухудшению технико-экономических показателей производства.The main disadvantage of this woven frame is the increased bending stiffness due to the presence of additional dressing warp threads, giving the fabric increased stiffness, reducing the degree of tray formation of the conveyor belt web and thereby leading to a decrease in the volume of transported cargo, and the resulting reduction in conveyor performance. In addition, the disadvantage is the presence in it of two differently interlocking systems of warp threads: warp threads that carry the load and additional leno threads that do not carry the load, will lead to an irrational increase in surface density, which ultimately leads to a deterioration in the technical and economic indicators of production.

Известна также многослойная ткань для армирующего элемента композиционного материала. Данная ткань состоит из трех слоев нитей, расположенных в каждом слое параллельно друг другу. Верхний и нижний слои образованы из уточных нитей, средний слой из основных нитей. Слои просто наложены один на другой без переплетения нитей. Соединение слоев осуществляется с помощью дополнительных перевивочных основных нитей. Перевивочные основные нити расположены взаимодействующими парами, одна нить каждой пары осуществляет провязывание группы уточных нитей обеих слоев, проходя над уточными нитями верхнего слоя и под уточными нитями нижнего слоя, а другая нить каждой пары осуществляет провязывание соседней группы уточных нитей, но в обратном порядке. В результате на верхней и нижней поверхностях ткани получается цепное полотняное переплетение. Основные нити среднего слоя также идут парами, между которыми располагается пара перевивочных основных нитей. Линейная плотность перевивочных нитей должна быть гораздо меньше линейной плотности основных и уточных нитей, образующих слои ткани с тем, чтобы можно было получить ткань с заданными свойствами в соответствии с ее назначением. [Патент США №4748996, по кл. В32В 5/04, D32D 5/12].Also known is a multilayer fabric for a reinforcing element of a composite material. This fabric consists of three layers of threads located in each layer parallel to each other. The upper and lower layers are formed of weft threads, the middle layer of the main threads. Layers are simply stacked on top of each other without interweaving threads. The connection of the layers is carried out using additional leno warp threads. The irregular warp yarns are arranged in interacting pairs, one thread of each pair carries out knitting of a group of weft threads of both layers, passing over weft threads of the upper layer and under the weft threads of the lower layer, and the other thread of each pair carries out knitting of a neighboring group of weft threads, but in the reverse order. As a result, a chain plain weave is obtained on the upper and lower surfaces of the fabric. The main threads of the middle layer also go in pairs, between which is a pair of leno main threads. The linear density of the leno threads should be much lower than the linear density of the warp and weft threads forming the fabric layers so that it is possible to obtain fabric with desired properties in accordance with its purpose. [US Patent No. 4748996, CL. B32B 5/04, D32D 5/12].

Наличие в переплетении этого тканого материала наполнительных нитей утка в качестве среднего слоя каждой из составных двухслойных тканей существенно повышает его поперечную жесткость, снижающую степень лоткообразования полотна конвейерной ленты и тем самым приводит к уменьшению объема перевозимого груза и обусловленное этим снижение производительности конвейера. Лежащие в промежутках уточных слоев почти прямолинейно расположенные наполнительные нити основы, не переплетающиеся с нитями утка, придают тканому материалу дополнительную продольную жесткость, что является крайне отрицательным фактором. Кроме того шаг зигзагообразного изгиба нитей основы, перекрывающий всего три уточные нити центрального нейтрального слоя, не может обеспечить низкого (не более 4,2%) деформационного удлинения ткани в зоне рабочих нагрузок, а наличие в ней двух разнопереплетающихся систем основных нитей: основных нитей, несущих нагрузку, и перевивочных нитей, не несущих нагрузку, приводит к нерациональному использованию сырья.The presence in the interweaving of this woven material of filler weft threads as the middle layer of each of the composite two-layer fabrics significantly increases its lateral stiffness, which reduces the degree of tray formation of the conveyor belt web and thereby leads to a decrease in the volume of cargo carried and the resulting decrease in conveyor productivity. Lying in the intervals of the weft layers, the filament warp threads that are almost straightforward, not interwoven with the weft threads, give the woven material additional longitudinal stiffness, which is an extremely negative factor. In addition, the step of a zigzag bending of the warp threads, covering only three weft threads of the central neutral layer, cannot provide a low (not more than 4.2%) strain elongation of the fabric in the area of workloads, and the presence of two differently interlocking systems of warp threads: the main threads, bearing load, and leno threads, not bearing load, leads to irrational use of raw materials.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тканый каркас конвейерной ленты, содержащий две параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух, соединенные воедино всеми нитями основы каждой тканой конструкции, в чередующемся порядке переходящими из верхнего слоя в нижний и обратно, и одним из периферийных слоев уточных нитей каждой из двух тканых конструкций, объединенных в один общий центральный слой. Центральный слой помимо соединительных уточных нитей содержит армирующие нити утка. В каждой из двух составных тканых конструкций могут содержаться нити наполнительного утка. При этом раппорт переплетения нитей основы по центральному уточному слою равен 8-12, а заполнение центрального слоя по утку вдвое больше заполнения остальных уточных слоев при соотношении линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса в пределах от 0,5-1,0 [Патент РФ на изобретение №2135654 D03D 11/00, опубл. 27.08.1999 г., БИ №24].The closest in technical essence and the achieved result is a woven frame of a conveyor belt containing two woven structures parallel to each other with the same weaving of at least two layers, joined together by all the warp threads of each woven structure, alternating from the upper layer to the lower and vice versa , and one of the peripheral layers of the weft yarns of each of the two woven structures combined into one common central layer. In addition to connecting weft threads, the central layer contains weft reinforcing threads. Each of the two composite woven structures may contain filament weft threads. Moreover, the rapport of weaving warp yarns along the central weft layer is 8-12, and the filling of the central weft layer is twice that of the remaining weft layers with a linear density ratio of warp and weft woven frames ranging from 0.5-1.0 [RF Patent for invention No. 2135654 D03D 11/00, publ. August 27, 1999, BI No. 24].

Данный тканый каркас в основном соответствует своему целевому назначению по основным показателям, однако обладает существенными недостатками - высоким до 4,5%) удлинением в режиме рабочих нагрузок конвейера, приводящим к необходимости его перестыковки и низкой (до 4,5 кгс/см) степенью связи к эластомерному покрытию, обусловленной недостаточно рельефной опорной поверхностью, что в некоторых случаях приводит к отслоению эластомерного покрытия от поверхности тканого каркаса. Кроме того данный тканый каркас имеет повышенную жесткость, снижающую степень лоткообразования полотна конвейерной ленты и тем самым приводящую к уменьшению объема перевозимого груза и обусловленное этим снижение производительности конвейера.This woven frame mainly corresponds to its intended purpose by the main indicators, however, it has significant drawbacks - high up to 4.5%) elongation in the mode of conveyor workloads, which leads to the need for its reflow and low (up to 4.5 kgf / cm) degree of connection elastomeric coating, due to insufficiently embossed abutment surface, which in some cases leads to delamination of the elastomeric coating from the surface of the woven frame. In addition, this woven frame has increased stiffness, reducing the degree of tray formation of the conveyor belt web and thereby leading to a decrease in the volume of transported cargo and the resulting reduction in conveyor productivity.

Задачей настоящего изобретения является создание тканого каркаса однопрокладочной конвейерной ленты с эластомерным покрытием для транспортировки горной массы обладающего:The objective of the present invention is to provide a woven frame of a single-laying conveyor belt with an elastomeric coating for transporting rock mass having:

- разрывной нагрузкой по основе в диапазоне от 600 до 2000 кгс/см;- breaking load on the base in the range from 600 to 2000 kgf / cm;

- разрывной нагрузкой по утку, составляющей не менее 50% от разрывной нагрузки по основе для обеспечения качественной и надежной стыковки концов конвейерной ленты и исключения раздвижки и последующего разрушения механических стыковочных швов;- a breaking load in the weft, which is at least 50% of the breaking load on the base to ensure high-quality and reliable joining of the ends of the conveyor belt and to avoid sliding and subsequent destruction of the mechanical joint seams;

- оптимально-развитой рельефной поверхностью, обеспечивающей высокую изготовленным на ее базе конвейерным лентам высокую (не менее 5,0 кгс/см) величину адгезии к эластомерному покрытию, преимущественно к резине, исключающую случаи расслоения лент;- an optimally developed relief surface that provides high conveyor belts made on its basis, high (not less than 5.0 kgf / cm) adhesion to an elastomeric coating, mainly to rubber, excluding cases of delamination of belts;

- низкой поперечной жесткостью, придающей конвейерной ленте оптимальную степень лоткообразования.- low lateral stiffness, giving the conveyor belt an optimal degree of tray formation.

Данная задача решена таким образом, что предлагаемый тканый каркас одно-прокладочной конвейерной ленты с эластомерным покрытием содержит две соединенные воедино и параллельно расположенные относительно друг друга тканые конструкции одинакового переплетения слойностью не менее двух. Раппорты составных тканых конструкций смещены относительно друг друга во фронтальной плоскости до совмещения нижнего периферийного слоя - уровня одной тканой конструкции с верхним периферийным слоем - уровнем второй тканой конструкции и соединяются между собой уточными нитями, расположенными в одном из периферийных слоев - уровней тканых конструкций, образующих центральный слой. На обеих поверхностях тканого каркаса образуются выступающие продольные полосы, чередующиеся с углубленными продольными канавками таким образом, что в местах расположения выступов на одной стороне тканого каркаса на другой его стороне располагаются впадины и наоборот.This problem is solved in such a way that the proposed woven frame of a single-spacer conveyor belt with an elastomeric coating contains two woven structures of the same weaving with a layer of at least two connected together and parallel to each other. The rapports of composite woven structures are shifted relative to each other in the frontal plane until the lower peripheral layer - the level of one woven structure coincides with the upper peripheral layer - the level of the second woven structure and are interconnected by weft threads located in one of the peripheral layers - the levels of woven structures forming the central layer. On both surfaces of the woven frame, protruding longitudinal strips are formed, alternating with deepened longitudinal grooves so that depressions and vice versa are located at the locations of the protrusions on one side of the woven frame on the other side thereof.

В некоторых случаях для повышения адгезии поверхности тканого каркаса к эластомерному материалу, а следовательно, увеличения прочности связи с покрытием, соединение исходных тканых конструкций производится не в чередующемся порядке нитей основы, а пораппортно. При этом каждая соединяемая тканая конструкция одного уровня может содержать в себе от 1 до 4 полных раппортов по основе исходного переплетения и образует на верхней и нижней поверхностях тканого каркаса равномерно расположенные в чередующемся порядке отрезки прямолинейных уточных нитей, не переплетенных с основой и обеспечивающих тканому каркасу дополнительную когезионную связь с эластомерным покрытием конвейерной ленты. Основа ткани выполнена из синтетических, преимущественно из полиэфирных комплексных нитей, а уток - из полиамидных комплексных нитей или комбинированных нитей (полиамид плюс хлопок). Отношение линейных плотностей нитей основы и утка тканого каркаса находится в пределах от 1,0 до 4.0.In some cases, in order to increase the adhesion of the surface of the woven frame to the elastomeric material, and consequently, to increase the bond strength with the coating, the connection of the initial woven structures is performed not in alternating order of warp, but in turn. Moreover, each connected woven structure of one level can contain from 1 to 4 full rapports based on the initial weave and forms on the upper and lower surfaces of the woven frame evenly alternating segments of rectilinear weft threads that are not interwoven with the warp and provide an additional woven frame cohesive bond with the elastomeric coating of the conveyor belt. The basis of the fabric is made of synthetic, mainly from polyester multifilament yarns, and weft from polyamide multifilament yarn or combination yarn (polyamide plus cotton). The ratio of the linear densities of warp and weft of the woven frame is in the range from 1.0 to 4.0.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 приведены схемы взаиморасположения нитей основы и утка в полных раппортах переплетения двух вариантов предлагаемого тканого каркаса в продольном сечении вдоль нитей основы и совмещенная с ними схема фронтального сечения раппорта вдоль нитей утка. Полный раппорт тканого каркаса, приведенного на Фиг. 1, образован соединением нитями утка двух раппортов двухслойного переплетения. Полный раппорт тканого каркаса, приведенного на Фиг. 2, образован соединением нитями утка двух раппортов трехслойного переплетения.In FIG. 1 and FIG. 2 shows a diagram of the mutual arrangement of warp and weft threads in full patterns of interweaving of two variants of the proposed woven frame in a longitudinal section along warp threads and a diagram of the frontal section of rapport along weft threads combined with them. The full rapport of the woven frame shown in FIG. 1, is formed by connecting the weft threads of two rapports of a two-layer weave. The full rapport of the woven frame shown in FIG. 2, is formed by connecting the weft threads of two rapports of a three-layer weave.

Предлагаемый тканый каркас изготавливают на челночных или рапирных ткацких станках, оснащенных зевообразовательными каретками.The proposed woven frame is made on shuttle or rapier weaving machines equipped with shedding carriages.

Для подтверждения технического результата изобретения было изготовлено два экспериментальных образца тканого каркаса предложенной конструкции. При выработке опытных образцов тканого каркаса на ткацком станке технологических затруднений и отказов не наблюдалось.To confirm the technical result of the invention, two experimental samples of the woven frame of the proposed design were made. When developing prototypes of a woven frame on a loom, technological difficulties and failures were not observed.

Технические характеристики изготовленных тканых каркасов марок ЦТК-1000 и ЦТК-2000 приведены в таблице 1. Данные таблицы 1 показывают, что заявляемый тканый каркас в сравнении с аналогами и прототипом имеет:The technical characteristics of the fabricated woven frames of the brands TsTK-1000 and TsTK-2000 are given in table 1. The data in table 1 show that the inventive woven frame in comparison with analogues and prototype has:

- разрывную нагрузку по основе до 2000 кгс/см;- breaking load on the base up to 2000 kgf / cm;

- разрывную нагрузку по утку, составляющей не менее 50% от разрывной нагрузки по основе для обеспечения качественной и надежной стыковки концов конвейерной ленты и исключения раздвижки и последующее разрушение механических стыковочных швов;- breaking load in the weft, which is at least 50% of the breaking load on the base to ensure high-quality and reliable joining of the ends of the conveyor belt and to avoid sliding and subsequent destruction of the mechanical joint seams;

- оптимально-развитую рельефную поверхность, обеспечивающую высокую конвейерным лентам высокую (не менее 5,0 кгс/см) величину адгезии к эластомерному покрытию, преимущественно к резине, исключающую случаи расслоения лент;- an optimally developed relief surface that provides high conveyor belts with a high (not less than 5.0 kgf / cm) adhesion to an elastomeric coating, mainly to rubber, excluding cases of delamination of belts;

- низкую поперечную жесткость, придающую конвейерной ленте оптимальную степень лоткообразования.- low lateral rigidity, giving the conveyor belt an optimal degree of tray formation.

По остальным показателям предлагаемый тканый каркас соответствует требованиям, предъявляемым к цельнотканым каркасам однопрокладочных конвейерных лент.For other indicators, the proposed woven frame meets the requirements for solid fabrics of single-lay conveyor belts.

Claims

1. The woven frame of a single-layered conveyor belt with an elastomeric coating, containing two woven structures of the same weaving together and parallel to each other with the same weaving with a layer of at least two, characterized in that the rapports of the composite woven structures are offset relative to each other in the frontal plane to align the lower peripheral layer -level of one woven structure with the upper peripheral layer of the second woven structure and are interconnected by weft threads located in one of the peripheral layers-levels of the woven structures forming the central layer, while protruding longitudinal strips alternating with deepened longitudinal ones are formed on both surfaces of the woven frame grooves in such a way that in the locations of the protrusions on one side of the woven frame on its other side are depressions and vice versa.

2. The woven frame of a single-layered conveyor belt with an elastomeric coating according to claim 1, characterized in that the initial connectable woven structures are positioned afterwards, with each connectable woven structure contains from 1 to 4 full rapports of the original weave on the basis.