Как известно, тяговым каркасом многопрокладочной резинотканевой конвейерной ленты является сердечник, состоящий из нескольких слоёв технической ткани, промазанных резиновой смесью.
Над выбором ткани сердечника потребитель часто не задумывается, и заказывает ленту по аналогии с уже используемой.
Верно ли это? Давайте разберёмся!
Использование определённой марки технической ткани влияет на такие параметры конвейерной ленты, как: вес, разрывная прочность, относительное удлинение, продольная и поперечная жёсткость, теплостойкость, удароёмкость и проч.
Важен не только состав нитей, но и их мануфактурное расположение: по основе и утку ткани.
Материал нитей указан в маркировке ткани. У отечественных производителей принята следующая маркировка:
- ТК – ткань капроновая,
- ТА – ткань анидная,
- ТЛ – ткань лавсановая,
- ТЛК – ткань лавсано-капроновая,
- БКНЛ – бельтинг из комбинированных нитей с лавсаном.
Состав импортных тканей обозначают буквами: P – полиамид, E –полиэфир, D – арамид, В – хлопок. Сейчас технические нити, из которых изготавливают ткань для конвейерных лент, в основном,
представлены тремя синтетическими группами: полиамидной, полиэфирной и арамидной. При этом ткань может состоять как из волокон одной группы, так и разных.
Например, ткани ТЛК (у отечественных производителей) и ЕР (у импортных производителей) являются синтетическими, полиэфирно-полиамидными, а ткань БКНЛ – комбинированной, состоящей из полиэфирных и хлопковых нитей по основу и утку.
Нить может быть одинарной или двойной.
Полная маркировка ткани содержит в себе обозначение типа волокна по основе и утку, а также указание номинальной прочности ткани по основе.
Так, самая распространённая ткань сердечника многопрокладочных конвейерных лент ТК-200-2 – это синтетическая ткань с основой и утком из капрона и номинальной прочностью тяговой прокладки 200 Н/мм.
Импортная ткань EP-200 – синтетическая ткань с основой из полиэстера и утком из полиамида, с аналогичной номинальной прочностью тяговой прокладки 200 Н/мм.
БКНЛ-65-2 – принципиально иная комбинированная ткань с основой из полиэфира, утком из хлопка и номинальной прочностью тяговой прокладки не менее 55 Н/мм.
Маркировка ткани |
Нити основы |
Нити утка |
Группа |
ТК |
Капрон (полиамид) |
Капрон (полиамид) |
полиамидная (синтетические ткани) |
ТЛК |
лавсан (полиэфир) |
капрон (полиамид) |
полиэфирно-полиамидная (синтетические ткани) |
EP |
полиэфир (полиэстер) |
полиамид |
полиэфирно-полиамидная (синтетические ткани) |
EPP |
полиэфир (полиэстер) |
полиамид (двойная нить) |
полиэфирно-полиамидная (синтетические ткани) |
DPP |
арамид |
полиамид (двойная нить) |
арамидно- полиамидная (синтетические ткани) |
EE |
полиэфир
(полиэстер)
|
полиэфир
(полиэстер)
|
полиэфирная
(синтетические ткани)
|
PP |
полиамид |
полиамид |
полиамидная (синтетические ткани) |
БКНЛ |
лавсан (полиэфир) |
хлопок |
комбинированные ткани |
Таким образом, все технические ткани, применяемые для изготовления конвейерных лент, обладают характерными свойствами, определяющими их назначение и технологичность.
Для определения характеристик ткани необходимо знать физико-механические свойства группы, из которой изготавливается волокно.
Все синтетические волокна обладают высокой прочностью, низким удлинением при рабочей нагрузке, эластичностью, быстрым восстановлением и малыми остаточными деформациями после снятия нагрузки,
устойчивостью к многократным и знакопеременным нагрузкам. А главное, свойства синтетического волокна и получаемой из него технической ткани можно задавать наперёд, воздействуя на них в процессах формования,
вытягивания, отделки и тепловой обработки, а также путём модификации как исходного сырья (полимера), так и самого волокна.
Полиэфирное волокно обладает высокой ударной прочностью (в 4 раза выше, чем у полиамидных), но худшими показателями устойчивости к истиранию и сопротивлению многократным изгибам по сравнению с полиамидным (в 4-5 раз ниже).
Полиэфирные нити обеспечивают быстрое восстановление формы в условиях быстрых ударных нагрузок. Они термопластичны,
поэтому ткани из полиэфирных волокон имеют большие рабочие температуры и обладают большей стойкостью к нагреву по сравнению с полиамидными.
Рисунок №1. Техническая ткань ТК-300. Номинальная прочность по основе 300 Н/мм; толщина 1,1 мм
Как мы видим, физико-механические и химические свойства полиэфирных и полиамидных волокон зачастую противоположны, поэтому их можно комбинировать для получения желаемых свойств готового изделия.
Например, ткани ЕР и ТЛК являются полиэфирно-полиамидными, то есть, использованы разные нити в основе и утке ткани. Так как модуль упругости и ж?сткость на изгиб полиэфирного волокна выше, чем у полиамидного,
а удлинение под нагрузкой и ударная прочность – ниже, то при плетении ткани полиэфирные нити располагаются по основе, а полиамидные – по утку.
Такое расположение волокон обеспечивает лучшее желобообразование, меньшее время вовлечения в движение при пуске конвейера и меньшее восприятие конвейерной лентой напряжений, возникающих по контуру.
При этом модуль упругости ленты искусственно ограничен, так как при увеличении модуля упругости возрастает волновое сопротивление ленты и динамическая составляющая, возникающая при переходных режимах работы конвейера.
Конвейерные ленты на основе тканей EP и ТЛК имеют небольшие показатели удлинения и деформации при рабочих нагрузках и высокие показатели ударостойкости и сопротивления продольному разрыву.
Комбинированная ткань БКНЛ состоит из лавсана, обмотанного бельтингом – суровой хлопчатобумажной тканью гарнитурного плетения. Такие минусы хлопчатобумажной ткани, как низкая ударостойкость и химическая стойкость при одновременно высоком влагопоглощении, значительно ограничивают е? применение в качестве элемента сердечника конвейерной ленты.
Разрывная прочность одной тканевой прокладки по сравнению с синтетическими тканями в разы ниже – всего 55 Н/мм, поэтому такая ткань не представляет технического интереса и в последнее время количество конвейерных лент на е? основе сокращается.
Рисунок №2. Техническая ткань БКНЛ-65-2. Номинальная прочность по основе 55 Н/мм; толщина 1,2 мм
В то же время, возрастает интерес потребителей к конвейерным лентам с сердечником из арамидных тканей, по своим прочностным характеристикам сравнимого со стальным тросом.
Впервые арамидные волокна появились на рынке под маркой кевлар (маркировка D), и на протяжении многих лет монопрокладочные резинотканевые конвейерных ленты с арамидным волокном в ткани сердечника
в качестве аналога резинотросовым предлагали только иностранные производители. На сегодняшний день «ГСК Красный Треугольник» является единственным отечественным производителем,
выпускающим монопрокладочную конвейерную ленту на основе ткани DPP.
Монопрокладочные конвейерные ленты с каркасом из арамидного волокна имеют ряд неоспоримых преимуществ как перед резинотросовыми, так и перед многопрокладочными резинотканевыми лентами.
Например, арамидное волокно значительно легче стального троса, а значит, и готовое изделие на его основе имеет существенно меньший вес при одной и той же номинальной прочности.
Для арамидного волокна характерны высокие эксплуатационные характеристики: низкое удлинение, повышенная жёсткость, устойчивость к воздействию повышенных температур, высокие механические показатели,
особенно в направлении оси волокна, сохраняющие стабильность при воздействии различных факторов (химические реагенты, тепло, радиация),
а также максимальные показатели прочности и модуля упругости среди синтетических волокон.
Помимо этого, арамидные волокна обладают отличной термической стойкостью и являются неплавкими. Температура их тления составляет 385-400 ℃, начало разложения - 420-450℃, воспламенения - 580-605℃.
Поэтому применение подобной ткани для изготовления конвейерных лент является технически оптимальным вариантом, обеспечивающим наилучшие эксплуатационные характеристики готового изделия.
Рисунок №3. Техническая ткань DPP-2000. Номинальная прочность по основе 2000 Н/мм; толщина 3,3 мм
Таким образом, можно сделать вывод о том, что применение той или иной ткани в сердечнике конвейерной ленты во многом определяет е? физико-механические показатели, а значит, над выбором ткани стоит задуматься.
В настоящее время ассортимент тканей весьма широк, а привычные для потребителей лент марки тканей не всегда отвечают требованиям современных высокотехнологичных производств.
Новые же разработки позволяют значительно увеличить срок полезной эксплуатации конвейерных лент и улучшить их специальные, важные для потребителя, свойства.