Bulk solid stability on inclined belt conveyors

A new experimental methodology is described for combined measurements of both the static and kinetic friction between bulk solid and the conveyor belt. This area of investigation has been all too often neglected. The method of testing is based on the very well known principle of operation of the inclined plane. The tester was designed having in mind that tribological phenomena are influenced by various factors; therefore, these factors should be varied widely and independently, and they should be measured easily. In this, preliminary testing using two coals, two rubber belts and several different operational conditions were used, such as loads and moisture content. The experimental results confirm that both static and kinetic angles of friction between the belts surfaces and the coals tested are considerable higher than the presently recommended maximum inclination angle for belt conveyors. Bulk materials are not the same, and this is the reason why physical testing of a bulk solid is so important to proper design of conveying systems.

---

Przedstawiono nową eksperymentalną metodę pomiaru współczynników tarcia statycznego i kinetycznego pomiędzy materiałem sypkim (węglem) a taśmą przenośnikową. Badania te, ważne w procesie konstruowania nachylonych przenośników taśmowych, były wielokrotnie pomijane. Metoda pomiaru opiera się na powszechnie znanej koncepcji równi pochyłej, a jej oryginalność polega na szerokim zastosowaniu mechatronicznych sensorów cyfrowych, jak np. inkrementalnych sensorów położenia liniowego i kątowego oraz komputerowej akwizycji i prezentacji danych. Tester skonstruowano z uwzględnieniem wiedzy o wieloparametrowym charakterze zjawisk tribologicznych oraz potrzeby niezależnej zmiany tych parametrów i ich łatwej identyfikacji. W prezentowanych w tym artykule badaniach zastosowano dwa rodzaje węgla, dwie taśmy oraz zmienne parametry, takie jak: obciążenie taśmy węglem i wilgotność środowiska badań. Wyniki badań wykazały, że wartości kątów tarcia statycznego i kinetycznego są istotnie większe od dopuszczalnych obecnie wartości kątów nachylenia przenośników wznoszących bądź opadających. Badania potwierdziły, że materiały sypkie (w tym przypadku węgle) różnią się między sobą własnościami fizycznymi, w tym tribologicznymi, w związku z tym ich poznanie jest ważne dla właściwego konstruowania systemu transportowego.