Problemen met het volgen van transportbanden: een uitgebreide analyse van oorzaken en preventiestrategieën

Inleiding: Storingssymptomen die onderzoek initiëren

Het verkeerd volgen van transportbanden is een van de meest voorkomende en kostbare operationele problemen in de industriële productie. Het manifesteert zich in de vorm van een verplaatsing van de band ten opzichte van de centrale as, wat leidt tot het aanraken van het transportframe, de randen van de band of het morsen van materiaal. Typische symptomen zijn onder meer:

• Beschadiging van de randen van de tape (wrijving, scheuren).
• Ongelijkmatige slijtage van tape en rollen.
• Verstrooiing van het getransporteerde materiaal aan de zijkanten van de transportband.
• Verhoogd geluids- en trillingsniveau.
• Voortijdig falen van componenten zoals lagerconstructies, met name ABB 3HNP00789-1.

Dergelijke storingen verminderen niet alleen de transportefficiëntie en de productkwaliteit, maar brengen ook veiligheidsrisico's met zich mee voor het personeel en verhogen de bedrijfskosten aanzienlijk als gevolg van gedwongen stilleggingen en reparaties. Een ongeplande stopzetting van een transportband van 500 ton per uur kan bijvoorbeeld leiden tot verliezen tussen € 5.000 en € 15.000 per uur, afhankelijk van de sector.

Componentoverzicht: Rol van transportband en lagerconstructie ABB 3HNP00789-1

De transportband is een sleutelelement in het continue transport van bulk- en kunststoffen. Een typisch systeem bestaat uit aandrijf- en spantrommels (katrollen), rolsteunen (dragen, achteruit, centreren), de riem zelf en het aandrijfmechanisme. Elk van deze elementen speelt een cruciale rol bij het in een rechte lijn bewegen van de band.

Rolsteunen houden de band en het getransporteerde materiaal vast en bieden minimale bewegingsweerstand. Hun afstemming is van fundamenteel belang voor de stabiliteit. Trommels (aandrijven, staart, afbuigen) brengen beweging over op de riem en zorgen voor de spanning ervan. De geometrie van de aandrijf- en staarttrommels, in het bijzonder de aanwezigheid van conus (krooning), is cruciaal voor het centrerende effect van de riem.

Denk aan de lagereenheid ABB 3HNP00789-1. Dit onderdeel is een hoogwaardig in de behuizing geïntegreerd tonlager, ontworpen voor zware toepassingen in industriële transportsystemen. Het wordt geïnstalleerd op de assen van aandrijf- of sleutelrollagers en trommels, waar het bestand is tegen aanzienlijke radiale en axiale belastingen. Dankzij het ontwerp kunt u bepaalde hoekverplaatsingen van de as compenseren, maar alleen binnen beperkte grenzen. De standaardlevensduur (MTBF) van een dergelijk lager kan onder ideale bedrijfsomstandigheden oplopen tot 80.000 uur. Onder de omstandigheden van constante verplaatsing van de tape en verhoogde dynamische belastingen kan de hulpbron ervan echter worden teruggebracht tot 20.000 - 30.000 uur, wat de kritiek van het correct volgen van de tape benadrukt.

De bedrijfsomstandigheden waarin de ABB 3HNP00789-1 werkt, omvatten vaak:

• Temperatuurbereik: van -30°C tot +90°C.
• Vochtigheid: tot 95% (met passende afdichting).
• Stofomgeving: hoge concentratie schurende deeltjes.
• Bandsnelheid: tot 5 m/s.
• Belasting: tot 15 kN per rol, afhankelijk van de configuratie.

Naleving van de vereisten van de DSTU-normen EN 620:2009 en ISO 5048:2020) is verplicht voor de veilige en efficiënte werking van transportbandsystemen.

Bewijs van falen: wat de technische staf registreert

Het verzamelen van betrouwbare foutgegevens is de eerste stap bij het vaststellen van de hoofdoorzaak. Technisch personeel moet systematisch visuele, akoestische en instrumentele indicatoren registreren:

Visuele tekenen:

• Slijtage van de tiprand: Meet de diepte en breedte van de slijtage. De erosie van de rand van de tape met 5-7 mm na 1000 bedrijfsuren aan één kant is bijvoorbeeld een duidelijke indicator van constante wrijving.
• Frameschade: Krassen, vervormingen of gaten in de metalen structuren van de transportband veroorzaakt door contact met een verplaatste band.
• Materiaalverlies: Waargenomen wanneer de riem voorbij de zijschermen beweegt of wanneer de lading ongelijkmatig is, waardoor de riem doorbuigt.
• Schijnbare verplaatsing van rollen/trommels: Geschatte afwijking van een rechte lijn.
• Materiaalophoping: op de oppervlakken van rollen of trommels, waardoor hun effectieve diameter kan veranderen.

Akoestische kenmerken:

• Piepend, sissend: Duidt op wrijving van de tape tegen de structuur of ongelijkmatig glijden.
• Piepgeluid: Kan duiden op schade aan de lagers, vooral in de ABB 3HNP00789-1-eenheid, of op contact van metalen onderdelen.

Instrumentele metingen en gegevens:

• Thermografie: Met behulp van een warmtebeeldcamera (bijv. FLIR T-Series) om oververhitte gebieden te detecteren. Een ABB 3HNP00789-1 oppervlaktetemperatuur van het lagersamenstel die hoger is dan 70°C bij een omgevingstemperatuur van 25°C is een kritische "rode vlag" die overmatige wrijving of lagerschade aangeeft.
• Trillingsanalyse: Draagbare trillingsanalysatoren (zoals de SKF Microlog Analyzer) maken de identificatie mogelijk van specifieke frequenties die verband houden met verkeerde uitlijning, onbalans of lagerdefecten. Een afwijking van de trillingsamplitude van het rollager groter dan 4,5 mm/s RMS (overeenkomend met klasse B/C volgens ISO 10816-3 voor niet-stijve steunen) duidt op ernstige problemen.
• Meting van de bandspanning: Met behulp van een rekstrookje wordt de naleving van de bandspanning gecontroleerd (bijvoorbeeld 1-2% van de uiteindelijke treksterkte, of volgens de aanbevelingen van de fabrikant). Onvoldoende of overmatige spanning kan de trackingstabiliteit beïnvloeden.
• Laseruitlijning: Laseruitlijningssystemen (bijv. Pruftechnik SENSALIGN) zorgen voor een hoge nauwkeurigheid bij het controleren van de loodrechtheid van de rollen op de as van de transportband en de parallelliteit van de trommels. De toegestane afwijking van de loodrechtheid bij rolsteunen bedraagt ​​doorgaans niet meer dan 1 mm per 2 meter rollengte.
• Meting van de tapsheid van trommels: Meting van de diameters aan de randen en in het midden van de trommel om te beoordelen of het profiel voldoet aan de vereiste tapsheid. Onvoldoende tapsheid (kroning) of de volledige afwezigheid ervan is een directe oorzaak van onstabiele tracking.

Deze gegevens samen vormen een objectief beeld van de storing, waardoor overgegaan kan worden tot een systematische analyse van de grondoorzaken.

Onderzoek naar de hoofdoorzaak: een systematische analyse

We gebruiken een systematische aanpak om de echte hoofdoorzaken van een verkeerde uitlijning van de transportband te identificeren. Vaak wordt gebruik gemaakt van de "5 waarom"-methode of het Ishikawa-diagram (vissenskelet). Laten we ons concentreren op de belangrijkste factoren:

1. Onjuiste uitlijning van rollen en trommels

• Probleem: De tape beweegt uit het midden.
• Waarom? Ongelijkmatige verdeling van spanning en zijdelingse krachten op de tape.
• Waarom? Rollen of trommels staan ​​niet loodrecht op de as van de transportband of evenwijdig aan elkaar.
• Waarom?
  • Fouten tijdens de installatie: onnauwkeurigheid van montagesteunen, gebruik van niet-gekalibreerd gereedschap.
  • Vervorming van het frame: na verloop van tijd onder invloed van belastingen of corrosie.
  • Verslechtering van ondersteunende structuren: verzakking, speling.
  • Gebrek aan regelmatige uitlijningscontrole.

2. Problemen met de coniciteit (kroning) van de trommels

• Probleem: De tape "loopt" van de trommel of is niet in het midden gestabiliseerd.
• Waarom? Ontbrekende of onjuiste bekroningsgeometrie van aandrijf-/staarttrommel.
• Waarom?
  • Onjuist drumontwerp: rekenfout of fabricagefout.
  • Slijtage van het trommeloppervlak: vooral in het midden of aan de randen, waardoor de effectieve tapsheid verandert.
  • Materiaalophoping: hechting van materiaal aan het oppervlak van de trommel, waardoor plaatselijke onregelmatigheden ontstaan.

3. Ongelijkmatige verdeling van de belasting

• Probleem: het lint beweegt zijwaarts tijdens het laden van materiaal.
• Waarom? Het materiaal wordt niet in het midden of scheef op de band ingevoerd.
• Waarom?
  • Onjuiste plaatsing van de laadtrechter of oestrus.
  • Overmatige snelheid van het aanvoeren van het materiaal, wat ertoe leidt dat het op de band "vliegt".
  • Vervorming of slijtage van zijsteunen.
  • Onevenwichtige materiaalstroom bij de ingang.

4. Onjuiste bandspanning

• Probleem: De tape slipt of oscilleert overmatig.
• Waarom? De wrijvingskrachten tussen de band en de trommel zijn onvoldoende of de spanning is ongelijkmatig.
• Waarom?
  • Onjuiste instelling van de spanner.
  • Tape rekt zich uit in de loop van de tijd.
  • Slijtage van de trommelvoering, waardoor de wrijvingscoëfficiënt afneemt.

Geïdentificeerde hoofdoorzaken: een gerangschikte lijst met waarschijnlijkheid en bevestiging

1. Onjuiste uitlijning van rollen en trommels (grote waarschijnlijkheid, >40% van de gevallen):
   • Bevestiging: Laseruitlijningsgegevens, visuele tekenen van slijtage van de riemrand, verhoogde trillingen van rolsteunen (meer dan 4,5 mm/s RMS bij 120 Hz). Deze reden is vaak het resultaat van zowel initiële installatiefouten als geleidelijke vervorming van het frame of de steunen.
2. Ongelijkmatige verdeling van de belasting op de band (grote waarschijnlijkheid, >30% van de gevallen):
   • Bevestiging: Lokaal morsen van materiaal, snelle slijtage van zijschermen, verplaatsing van de band bij het passeren van de laadzone. Dit probleem wordt vaak geassocieerd met onjuiste positionering van laadinrichtingen of ongecontroleerde materiaaltoevoer.
3. Problemen met de tapsheid van de aandrijf-/staarttrommel (gemiddelde waarschijnlijkheid, >15% van de gevallen):
   • Bevestiging: Specifiek riemslijtagepatroon (zoals middenslijtage of ongelijkmatige breedteslijtage), metingen van de trommelgeometrie en consistente verkeerde uitlijning van de riem ondanks de juiste uitlijning van de rollen. Ophoping van materiaal op het oppervlak van de trommel kan een onregelmatige tapsheid simuleren.
4. Onvoldoende riemspanning (gemiddelde waarschijnlijkheid, >10% van de gevallen):
   • Bevestiging: Het slippen van de riem op de aandrijftrommel (vooral tijdens het opstarten of tijdens piekbelastingen), overmatige doorzakking van de riem tussen de rolsteunen, riemtrillingen. Onjuiste spanning kan niet alleen een verkeerde uitlijning veroorzaken, maar ook leiden tot verhoogde slijtage van aandrijfmechanismen en lagers zoals de ABB 3HNP00789-1, waardoor hun MTBF wordt verlaagd van 80.000 uur naar 30.000 uur.
5. Slijtage of schade aan componenten (lage tot gemiddelde waarschijnlijkheid, ~5% van de gevallen):
   • Bevestiging: Thermografische gegevens (lokale oververhitting van lagers >70°C), trillingsanalyse (frequenties die kenmerkend zijn voor lager- of roldefecten), visuele inspectie (rolvervorming, slijtage van lagerconstructies, bijv. ABB 3HNP00789-1). Deze oorzaak is vaak een gevolg van andere hoofdoorzaken die tot verhoogde belasting hebben geleid.

Corrigerende maatregelen: onmiddellijke correctie en preventie op lange termijn

Voor elke geïdentificeerde hoofdoorzaak moet een reeks corrigerende maatregelen worden ontwikkeld, waaronder zowel onmiddellijke maatregelen om de werking te herstellen als langetermijnstrategieën om herhaalde storingen te voorkomen.

1. Onjuiste uitlijning van rollen en trommels

• Onmiddellijke actie:
  • Gebruik een laseruitlijningssysteem (bijv. Pruftechnik SENSALIGN) om alle rollen en trommels nauwkeurig te positioneren. Controleer de loodrechtheid van de rollen op de as van de transportband (tolerantie niet meer dan 0,5 mm per meter rollengte) en de parallelliteit van de trommels.
  • Door de rolsteunen te verschuiven kunnen fijne aanpassingen worden gedaan. Breng na elke aanpassing markeringen aan.
• Langetermijnacties:
  • Ontwikkel en implementeer standaard operationele procedures (SOP's) voor de montage en uitlijning van transportbandcomponenten met verplicht gebruik van gekalibreerd gereedschap.
  • Geef regelmatig trainingen aan technisch personeel over het gebruik van nauwkeurige uitlijningstechnieken.
  • Overweeg om op kritieke plaatsen zelfcentrerende rolsteunen te installeren.
  • Periodieke controle op vervorming van het transportframe en eliminatie van de oorzaken ervan.

2. Problemen met de coniciteit (kroning) van de trommels

• Onmiddellijke maatregelen:
  • Reinig de oppervlakken van de trommels van vastzittend materiaal. Zorg ervoor dat er geen mechanische schade of ongelijkmatige slijtage is die het profiel verandert.
  • Als de coniciteit ontbreekt of aanzienlijk verminderd is, vervang dan de trommel door een nieuwe met het juiste profiel.
• Langetermijnacties:
  • Regelmatige inspecties uitvoeren van de toestand van het oppervlak van de trommels en controle van hun geometrie.
  • Gebruik een trommelvoering met een hoge wrijvingscoëfficiënt, bestand tegen slijtage en vastkleven van materiaal (bijvoorbeeld een rubberen voering met ruitvormige groeven).
  • Zorg voor een goede reiniging van de band om materiaalophoping op de trommels te voorkomen.

3. Ongelijkmatige verdeling van de belasting

• Onmiddellijke acties:
  • Pas de positie van de laadtrechter of trechter aan om een gecentraliseerde en uniforme aanvoer van materiaal op de band te garanderen.
  • Verlaag indien mogelijk de voedingssnelheid om "vliegen" en ongelijkmatige verdeling te voorkomen.
• Langetermijnacties:
  • Optimaliseer het ontwerp van laadstations, mogelijk door verstelbare geleidingen te installeren of trilfeeders te gebruiken voor een gelijkmatige invoer.
  • Implementeer bandlaadcontrolesystemen (bijvoorbeeld rekstrookjes onder rolsteunen) om de materiaaltoevoer te controleren en automatisch aan te passen.

4. Onjuiste bandspanning

• Onmiddellijke actie:
  • Controleer de riemspanning met een spanningsmeter en pas deze aan volgens de aanbevelingen van de fabrikant van de transportband. Normaal gesproken moet de spanning 1,5% - 2,0% van de uiteindelijke treksterkte van de tape opleveren.
  • Controleer de werking van de spaninrichting (schroef, lading, hydraulisch).
• Langetermijnacties:
  • Implementeer een regelmatig schema voor het controleren en aanpassen van de riemspanning, vooral nadat de nieuwe riem is ingereden.
  • Overweeg de installatie van automatische spanningsondersteuningssystemen.
  • Kies transportbanden met minimale rek onder belasting.

5. Slijtage of schade aan componenten (bijvoorbeeld ABB-lagereenheid 3HNP00789-1)

• Onmiddellijke actie:
  • Onmiddellijke vervanging van versleten of beschadigde rollen, lagers, met name ABB 3HNP00789-1, of andere structurele elementen.
  • Zorg er bij het vervangen van het ABB 3HNP00789-1-lager voor dat u originele reserveonderdelen of gecertificeerde analogen gebruikt die voldoen aan de vereisten van EN ISO 15242 en DSTU GOST 520:2014.
• Langetermijnacties:
  • Implementeer een Condition Monitoring-programma voor belangrijke componenten met behulp van trillingsanalyse en thermografie.
  • Gebruik lagers en rollen die zijn ontworpen voor maximale bedrijfsbelastingen en omgevingsomstandigheden.
  • Volg de aanbevelingen van de fabrikant voor lagersmering en hun vervangingsintervallen.

Een snelle diagnostische checklist voor de veldtechnicus

Deze checklist is bedoeld om de toestand van de transportband ter plaatse snel te beoordelen en waarschuwingssignalen van defecten te identificeren.

1. Visuele inspectie van de tape: Inspecteer de randen van de tape op slijtage, rafels, insnijdingen of andere schade. Is er sprake van een offset van de tape ten opzichte van het midden?
2. Controleer op materiaalverspilling: Is er sprake van materiaalophoping langs de transportband, onder rollen of trommels?
3. Akoestische monitoring: luister naar ongebruikelijke geluiden: kraken, knarsen, rommelen. Lokaliseer de bron.
4. De temperatuur van componenten schatten: Raak de behuizingen van de rol- en trommellagers voorzichtig aan (of gebruik een warmtebeeldcamera). Zijn sommige componenten aanzienlijk heter dan andere (>70°C ΔT ten opzichte van de omgevingstemperatuur)?
5. De riemspanning controleren: Beoordeel visueel de speling van de riem tussen de rolsteunen. Meet met een rekstrookje (indien beschikbaar) en vergelijk met paspoortgegevens.
6. Inspectie van rollagers: Draaien alle rollen vrij? Zijn er zichtbare vervormingen, slijtage en speling in de lagerunits (bijv. ABB 3HNP00789-1)?
7. Uitlijning van rollen en trommels: gebruik een richtliniaal of lasergereedschap om snel de loodrechtheid van de rollen en de parallelliteit van de trommels te beoordelen. Let op de "rode vlaggen" - afwijkingen van meer dan 2 mm per meter lengte.
8. Centralisatie van de lading: kijk hoe het materiaal naar de band wordt gevoerd. Is het gelijkmatig verdeeld en gecentreerd?
9. Conditie trommelvoering: Inspecteer de voeringen van de aandrijf- en staarttrommel op slijtage of schade.
10. Integriteit transportbandframe: Inspecteer steunconstructies op vervorming, scheuren of corrosie die de geometrie kunnen beïnvloeden.

Preventiestrategie: Onderhoudsintervallen, conditiemonitoring en ontwerpverbeteringen

Het voorkomen van trackingproblemen bij transportbanden vereist een geïntegreerde aanpak die regelmatig onderhoud, moderne monitoringsystemen en doordachte ontwerpoplossingen omvat. De belangrijkste elementen van de strategie:

1. Gepland preventief onderhoud (PPO):
   • Dagelijks/wekelijks: Visuele inspectie van de band, rollen, trommels, laad- en losgebieden. Controle op de aanwezigheid van gemorst materiaal.
   • Maandelijks: Controle van de bandspanning. Reiniging van rollen en trommels. Beoordeling van de staat van de voering.
   • Driemaandelijks: Gedetailleerde controle van de uitlijning van rollen en trommels met behulp van lasersystemen. Trillingsanalyse van sleutelrollagers en aandrijfeenheden (bijv. met ABB-lager 3HNP00789-1). Thermografische controle van lagers.
   • Jaarlijks: Uitgebreide audit van het transportsysteem, inclusief controle van de integriteit van het frame, de staat van assen, steunen en vervanging van versleten onderdelen.
2. Conditiebewaking:
   • Installatie van stationaire trillingscontrolesystemen op kritische rolsteunen en aandrijfstations voor vroege detectie van lagerdefecten (bijvoorbeeld in de ABB 3HNP00789-1-eenheid) en verkeerde uitlijning.
   • Gebruik van online thermografische camera's voor continue temperatuurbewaking van lagereenheden. Een kritische temperatuurstijging van 40°C ten opzichte van de norm of het overschrijden van de absolute waarde van 80°C is een signaal voor onmiddellijke aandacht.
   • Bandpositiecontrolesystemen met automatische aanpassing of nooduitschakeling.
3. Ontwerpverbeteringen:
   • Gebruik van centreerrolsteunen in gebieden met een verhoogd risico op verplaatsing.
   • Modernisering van laadstations om een ​​meer gecontroleerde en gecentraliseerde aanvoer van materiaal te garanderen.
   • Het gebruik van hoogwaardige transportbanden, slijtvast, met minimale rek en verhoogde sterkte conform DSTU ISO 340.
   • Installatie van aandrijf- en staarttrommels met optimale conus en voering, waardoor een stabiele bandloop wordt gegarandeerd.
   • Het gebruik van lagerconstructies die voldoen aan de CE- en UkrSEPRO-certificeringen, zoals ABB 3HNP00789-1, garandeert betrouwbaarheid en duurzaamheid.

Conclusie

Effectieve tracking van transportbanden is van cruciaal belang voor de soepele en veilige werking van industriële transportsystemen. Het negeren van problemen met een verkeerde uitlijning van de riem resulteert niet alleen in snelle slijtage van cruciale componenten zoals de ABB 3HNP00789-1 lagerconstructie, maar ook in aanzienlijke financiële verliezen als gevolg van uitval van apparatuur en verminderde productiviteit. Een systematische aanpak van diagnose, identificatie van grondoorzaken en implementatie van corrigerende en preventieve maatregelen op basis van DSTU- en ISO-normen is de enige manier om een ​​hoge operationele betrouwbaarheid te bereiken. Investeringen in nauwkeurige uitlijning, kwaliteitscomponenten en conditiebewakingsprogramma's werpen hun vruchten af ​​in een langere levensduur van de apparatuur, lagere onderhoudskosten en een verbeterde algehele productie-efficiëntie.

Bezoek de UNITEC-D E-Catalog voor meer informatie over hoogwaardige componenten en oplossingen om de prestaties van uw transportsystemen te optimaliseren.

Koppeling

• DSTU EN 620:2009. Machines voor continu transport. Beveiligingsvereisten. Transportbanden (EN 620:2002+A1:2009, IDT).
• ISO 1819:2018. Continue mechanische handlingapparatuur – Veiligheids- en gezondheidseisen voor het ontwerp van bandtransporteurs voor losse bulkmaterialen.
• ISO 5048:2020. Continue mechanische handlingapparatuur – Bandtransporteurs met draagrollen – Berekening van bedrijfsvermogen en trekkrachten.
• NL ISO 12100:2010. Veiligheid van machines – Algemene ontwerpprincipes – Risicobeoordeling en risicovermindering.
• DSTU GOST 520:2014. Rollagers. Algemene technische voorwaarden.
• NL ISO 15242-1:2015. Wentellagers – Meetmethoden voor trillingen – Deel 1: Algemene richtlijnen.
• ISO 10816-3:2009. Mechanische trillingen – Evaluatie van machinetrillingen door metingen aan niet-roterende onderdelen – Deel 3: Industriële machines met een nominaal vermogen boven 15 kW en nominale snelheden tussen 120 tpm en 15.000 tpm, gemeten in situ.
• DSTU ISO 340:2004. Textieltransportbanden voor mijnbouw. Ontvlambaarheid en slipeigenschappen (ISO 340:2004, IDT).
• Aanbevelingen van de fabrikant van ABB voor lagerconstructies uit de serie 3HNP00789-1.
• Handleidingen voor trillingsanalyse en thermografie van SKF en FLIR Systems.