Guida alla diagnostica e alla risoluzione dei problemi: Convergenza del nastro trasportatore

1. Descrizione del problema e ambito di applicazione

La sovrapposizione del nastro trasportatore è un guasto critico che comporta notevoli problemi operativi, tra cui danni ai bordi del nastro, fuoriuscita di materiale, danni strutturali al trasportatore e arresti non pianificati. Questo manuale ha lo scopo di diagnosticare ed eliminare sistematicamente le cause della sovrapposizione dei nastri su vari tipi di nastri trasportatori utilizzati nella produzione industriale ucraina, inclusi trasportatori fissi, mobili e inclinati.

Classificazione di gravità:

• Critico: il nastro sbatte costantemente contro il telaio del trasportatore, provocando rapidi danni al nastro, guasti ai componenti o un elevato rischio di incendio. È obbligatorio l'arresto immediato del trasportatore.
• Grave: il nastro si sovrappone periodicamente o ha una marcata tendenza a sovrapporsi, causando un moderato distacco di materiale e un danno graduale ai bordi del nastro. Richiede un intervento immediato.
• Minore: leggera e sporadica sovrapposizione del nastro senza spargimenti o danni significativi. Può essere un segnale di avvertimento di problemi più seri. Richiede monitoraggio e diagnostica pianificata.

2. Precauzioni

AVVISO DI SICUREZZA: Prima di eseguire qualsiasi lavoro diagnostico o di riparazione sul nastro trasportatore, assicurarsi di seguire le procedure di blocco e tagout (LOTO) in conformità con NPAOP 0.00-1.76-18 (Norme di tutela del lavoro durante il funzionamento di gru di sollevamento carichi, dispositivi di sollevamento e attrezzature corrispondenti) e standard interni dell'impresa. Assicurarsi che tutte le fonti di alimentazione (elettrica, idraulica, pneumatica) siano scollegate e bloccate. Prendere nota dell'energia immagazzinata nei dispositivi di tensionamento del trasportatore (contrappesi, tenditori idraulici/pneumatici). Utilizzare dispositivi di protezione individuale (DPI) adeguati: occhiali di sicurezza, casco, guanti protettivi, scarpe antinfortunistiche. Evitare parti in movimento del trasportatore mentre è in funzione, tranne quando richiesto da una procedura diagnostica che non richiede il contatto fisico. Seguire gli standard DSTU EN ISO 12100:2016 (Sicurezza delle macchine. Principi generali di progettazione. Valutazione e riduzione del rischio).

3. Strumenti diagnostici necessari

4. Lista di controllo della valutazione iniziale

5. Algoritmo diagnostico sistematico

Questo algoritmo aiuterà a identificare sistematicamente la causa principale della sovrapposizione del nastro.

1. Determinare l'area di sovrapposizione:
   • Se il nastro si sovrappone nell'area di carico:
     1. Controllare l'allineamento del caricamento del materiale:
        • Se il materiale viene alimentato in modo non uniforme → Vai a Caricamento materiale non uniforme
        • Se il materiale viene alimentato simmetricamente → Continua
     2. Controllare lo stato del rivestimento dello scivolo di carico e dei grembiuli:
        • Se il rivestimento è usurato/mancante, i grembiuli sono disallineati → Vai alla sezione "Usura rivestimento/grembiule"
        • Se fodera e grembiuli sono OK → Continua
     3. Controllare i supporti dei rulli dell'area di carico:
        • Se i rulli sono sporchi/inceppati/mancanti/angolazione errata → Vai alla sezione "Malfunzionamenti del supporto dei rulli"
        • Se i rulli sono normali → Continua
   • Se la cinghia coincide sulla puleggia motrice o tenditrice:
     1. Controllare l'allineamento delle pulegge e la perpendicolarità dell'asse delle pulegge rispetto all'asse del trasportatore:
        • Se le pulegge non sono allineate/perpendicolari → Vai alla sezione "Violazione dell'asse delle pulegge"
        • Se l'allineamento e la perpendicolarità sono normali → Continua
     2. Controllare lo stato del rivestimento delle pulegge:
        • Se il rivestimento è usurato/danneggiato/mancante/accumulo di materiale → Vai alla sezione "Usura del rivestimento delle pulegge"
        • Se il rivestimento è normale → Continua
     3. Controllare lo stato dei cuscinetti della puleggia (vibrazioni, temperatura):
        • Se i cuscinetti si surriscaldano/vibrano → Vai alla sezione "Malfunzionamenti dei cuscinetti della puleggia"
        • Se i cuscinetti sono normali → Continua
   • Se il nastro si sovrappone nella zona centrale (ramo superiore/inferiore):
     1. Controllare l'uniformità della tensione del nastro su tutta la larghezza:
        • Se la tensione non è uniforme → Vai alla sezione "Tensione irregolare del nastro"
        • Se la tensione è uniforme → Continua
     2. Controlla lo stato dei supporti dei rulli in quest'area:
        • Se i rulli sono sporchi/inceppati/mancanti/angolazione errata → Vai alla sezione "Malfunzionamenti del supporto dei rulli"
        • Se i rulli sono normali → Continua
     3. Controllare l'uniformità dello spessore e la rigidità del nastro, lo stato della giunzione:
        • Se il nastro presenta deformazioni, danni ai bordi, giunzione scadente → Vai alla sezione "Difetti del nastro o della giunzione"
        • Se il nastro è normale → Continua
     4. Controllare l'orizzontalità e la rettilineità del telaio del trasportatore:
        • Se il telaio è deformato/non orizzontale → Vai alla sezione "Deformazione del telaio del trasportatore"
        • Se la cornice è normale → Continua
2. Controlli generali:
   1. Controllare la tensione complessiva della cinghia:
      • Se la tensione è insufficiente o eccessiva → Vai alla sezione "Tensione complessiva della cinghia non corretta"
      • Se la tensione è normale → Continua
   2. Controllare il funzionamento dei rulli di centraggio/stazioni dei rulli:
      • Se i rulli di centraggio sono bloccati/non funzionano → Vai alla sezione "Malfunzionamento del rullo di centraggio"
      • Se i rulli di centraggio sono normali → Forse si tratta di un problema complesso, ripetere tutti i punti precedenti.

6. Matrice "Sintomo - Causa - Test diagnostico"

7. Analisi delle cause profonde dei malfunzionamenti

Violazione dell'allineamento delle pulegge

Spiegazione: le pulegge, in particolare quelle motrici e tenditrici, svolgono un ruolo chiave nel mantenere la cinghia in movimento in linea retta. La violazione del loro allineamento o perpendicolarità rispetto all'asse del trasportatore provoca uno spostamento obliquo del nastro. Questo può essere assiale (pulegge non parallele) o angolare (pulegge non perpendicolari alla cinghia). Le ragioni frequenti sono errori di installazione, deformazione delle strutture di supporto, allentamento degli elementi di fissaggio, usura dei cuscinetti.

Come confermare: utilizza un misuratore di allineamento laser. La deviazione consentita dal parallelismo degli assi della puleggia non deve superare 0,5 mm per 1 metro di lunghezza della puleggia. Misurare le diagonali del telaio del trasportatore dal centro delle pulegge: dovrebbero essere uguali. Controllare l'orizzontalità delle pulegge con una livella.

Danni se non corretti: una sovrapposizione prolungata porta alla rapida usura dei bordi del nastro, danni ai rivestimenti delle pulegge, guasto prematuro dei cuscinetti delle pulegge a causa di un carico non uniforme, danni al telaio del trasportatore.

Carico materiale irregolare

Spiegazione: Se il materiale sfuso viene alimentato sul nastro in modo asimmetrico (da un lato), ciò crea una distribuzione del carico non uniforme e provoca uno spostamento del baricentro del nastro, facendolo scorrere verso il carico più alto. Ciò si verifica spesso nei punti di carico a causa di una regolazione errata dello scivolo di carico, degli aratri di scarico o dei deflettori.

Come verificare: Ispezione visiva del punto di carico durante il funzionamento. Il materiale deve essere distribuito uniformemente lungo l'asse centrale del nastro. Controllare lo stato e la posizione dei grembiuli di guida e la loro distanza dalla cinghia, che dovrebbe essere di 5-10 mm.

Danni se non riparati: fuoriuscita di materiale, contaminazione dell'area del trasportatore, rapida usura dei bordi del nastro, danni ai supporti dei rulli dovuti all'incollamento del materiale.

Difetti del nastro o dei giunti

Spiegazione: Il nastro trasportatore stesso potrebbe essere la fonte del problema. Danni ai bordi, delaminazione, spessore irregolare o, molto spesso, una giunzione danneggiata o di scarsa qualità. Un giunto che non è piatto, perpendicolare all'asse della cinghia o che presenta una rigidità irregolare su tutta la larghezza agirà come una forza costante provocando la sovrapposizione della cinghia.

Come verificare: un'accurata ispezione visiva del nastro su tutta la sua lunghezza, prestando particolare attenzione ai bordi e a tutte le giunture. Controllare l'uniformità della giuntura utilizzando un righello o una livella. Misurare la larghezza del nastro in più punti.

Danni se non riparati: distruzione completa del nastro in corrispondenza del difetto/giunto, con conseguenti tempi di fermo del trasportatore a lungo termine e costi di sostituzione significativi.

Malfunzionamenti dei cuscinetti a rulli

Spiegazione: I supporti dei rulli (portanti e portanti) devono ruotare liberamente ed essere perpendicolari all'asse di movimento del nastro. Se il rullo si inceppa, diventa un punto di attrito stazionario, provocando la sovrapposizione del nastro. Anche i rulli obliqui o i supporti dei rulli influiscono attivamente sulla direzione di movimento del nastro. La causa può essere anche la contaminazione dei rulli o la loro installazione errata.

Come verificare: ispezione visiva di tutti i rulli durante il funzionamento del trasportatore (da una distanza di sicurezza). Se il rullo non ruota, si tratta di un malfunzionamento. Utilizzare un rilevatore a ultrasuoni per rilevare il rumore dei cuscinetti a rulli o una termocamera per rilevare il surriscaldamento (la temperatura dei cuscinetti a rulli > 80°C è un valore di emergenza, > 60°C è un valore di cautela). Controllare l'angolo di installazione dei rulli (per supporti rulli scanalati). L'inclinazione consentita del supporto del rullo non è superiore a 2 mm per 1 metro.

Danni se non riparati: Usura della cinghia, aumento del consumo di energia, distruzione dei cuscinetti a rulli, danni all'asse dei rulli, possibile accensione per surriscaldamento.

Tensione del nastro errata

Spiegazione: la tensione della cinghia è fondamentale per il suo movimento stabile. Una tensione insufficiente fa sì che la cinghia scivoli sulla puleggia motrice e la faccia oscillare, provocando una sovrapposizione. Una tensione eccessiva, invece, provoca uno stress eccessivo sulla puleggia e sui cuscinetti a rulli, accelera l'usura della cinghia e può provocarne la rottura. Anche una tensione non uniforme lungo la larghezza del nastro causerà una sovrapposizione.

Come verificare: utilizzare un estensimetro per misurare la tensione del nastro secondo le raccomandazioni del trasportatore o del produttore del nastro. Solitamente la tensione di lavoro è 2-4 N/mm della larghezza del nastro, ovvero 1,5-2,5% del carico di rottura. Controllare il funzionamento del tenditore.

Danni se non riparati: slittamento della cinghia, maggiore usura della puleggia motrice, usura rapida della cinghia, guasto dei cuscinetti, rottura della cinghia.

8. Procedure dettagliate per la risoluzione dei problemi

AVVERTENZA DI SICUREZZA: Eseguire sempre LOTO prima di qualsiasi intervento fisico sul trasportatore.

8.1. Allineamento delle pulegge

1. Eseguire la procedura LOTO.
2. Pulire le superfici delle pulegge e dei supporti dallo sporco.
3. Installare il misuratore di allineamento laser sulle pulegge (trasmissione e tenditore o altri problematici).
4. Misurare i valori attuali di deviazione assiale e angolare.
5. Regolare la posizione dei cuscinetti di supporto della puleggia utilizzando appositi bulloni o spessori di regolazione fino a quando i valori di deviazione rientrano ±0,25 mm per 1 metro.
6. Controllare il fissaggio dei bulloni di fissaggio. Coppia di serraggio secondo le tabelle ISO 898-1 (Proprietà meccaniche degli elementi di fissaggio).
7. Rimuovere il LOTO ed eseguire una prova di funzionamento del trasportatore senza carico, osservando il movimento del nastro.

8.2. Regolazione del caricamento del materiale

1. Eseguire la procedura LOTO.
2. Controllare la posizione della benna di carico, degli aratri di scarico e dei deflettori.
3. Regolare la posizione di questi elementi per garantire un flusso di materiale simmetrico e centrale sul nastro.
4. Controllare gli spazi liberi dei grembiuli del trasportatore: devono essere 5-10 mm sopra il nastro per evitare fuoriuscite, ma non creare eccessivo attrito.
5. Rimuovere il LOTO ed eseguire una prova di funzionamento con il carico minimo, aumentandolo gradualmente osservando il movimento del nastro.

8.3. Riparazione/sostituzione cinghia o giunto

1. Eseguire la procedura LOTO.
2. Se la cinghia presenta lievi danni ai bordi o delaminazione locale, riparare utilizzando adesivo vulcanizzante a freddo o materiali di riparazione speciali secondo le istruzioni del produttore (UNITES-D: Belt Repair Kits).
3. Se la giunzione del nastro è danneggiata o irregolare, è necessario eseguirne la lavorazione completa (vulcanizzazione) o il collegamento meccanico secondo la tecnologia. Assicurati che la nuova giuntura sia piana, perpendicolare all'asse del nastro e abbia lo stesso spessore su tutta la larghezza.
4. In caso di danni significativi o degrado del nastro, sostituzione completa del nastro.
5. Rimuovere LOTO e testare il trasportatore.

8.4. Manutenzione/sostituzione cuscinetti a rulli

1. Eseguire la procedura LOTO.
2. Identificare eventuali rulli inceppati, danneggiati o mancanti.
3. Sostituire i rulli difettosi con altri nuovi che soddisfino le specifiche OEM.
4. Controllare che tutti i rulli ruotino liberamente.
5. Assicurarsi che tutti i supporti dei rulli siano installati perpendicolarmente all'asse del trasportatore. Se necessario, regolarne l'angolo di inclinazione utilizzando una livella e un metro a nastro. Disallineamento consentito ≤ 1 mm per 1 metro di lunghezza del supporto del rullo.
6. Pulire i rulli e i supporti dei rulli dal materiale aderente.
7. Rimuovere LOTO ed eseguire una prova.

8.5. Regolazione della tensione del nastro

1. Eseguire la procedura LOTO.
2. Allentare il tenditore al livello minimo.
3. Aumentare gradualmente la tensione utilizzando i valori consigliati dal produttore del trasportatore. Misurare la tensione del nastro con un estensimetro. Puntare ad una tensione ottimale per evitare slittamenti sulla puleggia motrice senza sovraccaricare il sistema.
4. AVVERTENZA DI SICUREZZA: Quando si lavora con dispositivi di tensionamento, fare attenzione ai sistemi a molla e contrappeso poiché hanno una notevole energia immagazzinata.
5. Dopo la regolazione iniziale, rimuovere il LOTO e avviare il trasportatore. Se necessario, regolare con precisione la tensione durante il funzionamento (se possibile e sicuro), evitando il contatto diretto con il nastro in movimento.

9. Precauzioni

10. Pezzi di ricambio e componenti

Per ordinare pezzi di ricambio e componenti, fare riferimento al nostro catalogo elettronico UNITEC-D.

11. Collegamenti

• NPAOP 0.00-1.76-18. Regole di protezione del lavoro durante il funzionamento di gru, dispositivi di sollevamento e attrezzature corrispondenti.
• DSTU EN ISO 12100:2016. Sicurezza della macchina. Principi generali di progettazione. Valutazione del rischio e mitigazione del rischio.
• DSTU3051-95. Trasportatori. Termini e definizioni.
• DSTU2439:2018. Nastri trasportatori in tessuto di gomma. Condizioni tecniche generali.
• ISO 5048:2020. Attrezzature per la movimentazione meccanica continua – Trasportatori a nastro con rulli portanti – Calcolo della potenza operativa e delle forze di trazione.
• ISO 898-1:2013. Proprietà meccaniche degli elementi di fissaggio in acciaio al carbonio e acciaio legato – Parte 1: Bulloni, viti e prigionieri con classi di proprietà specificate – Filettatura a passo grosso e passo fine.
• ISO 10816-3:2009. Vibrazioni meccaniche – Valutazione delle vibrazioni della macchina mediante misurazioni su parti non rotanti – Parte 3: Macchine industriali con potenza nominale superiore a 15 kW e velocità nominali comprese tra 120 giri/min e 15.000 giri/min quando misurate in situ.
• Manuali di funzionamento e manutenzione dei produttori di apparecchiature per trasportatori (OEM).