Bộ công thơng
Tập đoàn công nghiệp than - khoáng sản việt nam
viện cơ khí năng lợng và mỏ - tkv

báo cáo tổng kết đề tài
nghiên cứu khoa học công nghệ

Đề tàI
Nghiên cứu xây dựng các chỉ tiêu
để kiểm tra, đánh giá chất lợng tấm băng
cho sản xuất băng tải

7271
31/3/2009
Nguyễn Thu Hiền
Duyệt viện
Hà Nội 12.2008

3
Danh sách cơ quan phối hợp
STT Tên cơ quan
Nội dung thực hiện,
phối hợp
1 Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ - TKV Chủ trì, thực hiện
2 Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Thử nghiệm
3
Trung tâm Quatest 1 Tổng cục Đo lờng
Chất lợng
Thử nghiệm

Danh sách ngời thực hiện
STT Họ và tên Học vị Chức vụ Nơi công tác
1 Bạch Đông Phong Thạc sỹ
Phó Viện trởng
Nghiên cứu viên

I.3. Vài nét về tấm băng mặt nhẵn 11
I.3.1. Cấu tạo 11
I.3.2. Một số loại tấm băng cao su thông dụng 14
1. Tấm băng bố EP 14
2. Tấm băng bố NN 16
3. Tấm băng chịu nhiệt 19
4. Tấm băng mặt gân 22
5. Tấm băng gầu nâng 23
6. Tấm băng gầu múc 24
7. Tấm băng chịu dầu 25
8. Tấm băng chịu hóa chất 26
9. Tấm băng chống cháy 28
10. Băng tải cân định lợng 29
11. Tấm băng lõi thép 30
Chơng II. Các phơng pháp thí nghiệm đánh giá chất lợng tấm băng 33
II.1. Xác định thành phần lớp cao su 34
II.1.1 Mục đích và phạm vi áp dụng 34
II.1.2. Thiết bị sử dụng 35
II.1.3. Kết quả 35
II.2. Thí nghiệm kéo và độ giãn dài 38
II.2.1 Mục đích và phạm vi áp dụng 38
II.2.2. Thiết bị sử dụng 38
II.2.3. Quy trình thử nghiệm 38
II.2.4. Kết quả xác định độ bền kéo 39
II.3. Thử độ chịu mài mòn 51
II.3.1. Mục đích và phạm vi áp dụng 51
II.3.2. Thiết bị sử dụng 51
II.3.3. Các phơng pháp xác định độ mài mòn của vật liệu 51
II.3.4. Qui trình thử nghiệm 52
II.3.5. Kết quả thí nghiệm xác định độ chịu mài mòn tấm băng 54

xây dựng các tiêu chuẩn đánh giá chất lợng nguyên vật liệu cho sản xuất băng
tải, các điều kiên làm việc ảnh hởng đến chất lợng tấm băng còn ít đợc quan
tâm vì nhiều lý do khác nhau nh thiếu các thiết bị, máy móc kiểm tra , do đó
có thể tác động phần nào đến chất lợng các sản phẩm.
Hiện nay, tại Phòng Thí nghiệm thuộc Viện Cơ khí Năng lợng và Mỏ
TKV đang đợc trang bị một hệ thống các thiết bị thử nghiệm vật liệu khá đồng
bộ. Những thiết bị trên hoàn toàn có khả năng sử dụng đợc để đánh giá chất
lợng vật liệu của tấm băng băng tải.
Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu tìm hiểu,
đánh giá chất lợng nguyên vật liệu cho sản xuất băng tải là rất cần thiết. Viện
đã đề xuất đề tài: Nghiên cứu xây dựng các chỉ tiêu để kiểm tra, đánh giá
chất lợng tấm băng cho sản xuất băng tải. Đây có thể sẽ là tài liệu hữu ích
đối với các nhà sản xuất, dựa vào đó chúng ta có thể kiểm soát và duy trì đợc
chất lợng các sản phẩm một cách thờng xuyên hoặc có thể đa ra các phơng
án nhằm cải thiện nâng cao chất lợng sản phẩm. Nội dung nghiên cứu:
1. Nghiên cứu tìm hiểu vật liệu cho sản xuất tấm băng băng tải, khảo sát một
số nguyên vật liệu chế tạo tấm băng băng tải trong thực tế.
2.
Thử nghiệm một số chỉ tiêu quan trọng cho một số loại tấm băng băng tải
thông dụng trên thị trờng Việt Nam nh:
- Xác định thành phần lớp cao su bề mặt băng tải.
- Thử độ bền kéo đứt và đọ giãn dài.
- Thử mài mòn.
- Đo độ cứng Shore A.
- Thử lão hóa nhiệt.

7
Kết quả của đề tài:
- Đa ra những đánh giá về chất lợng của một số loại tấm băng băng tải
thông dụng có trên thị trờng Việt Nam.

Với những ứng dụng ngày càng rộng rãi và những tiện ích do băng tải
mang lại, ngành công nghiệp băng tải ra đời. Khoảng năm 1900, tại vùng
Minneapolis-St. Paul bang Minnesota Mỹ, một nhóm những ngời thợ đã
thành lập công ty băng tải trọng lực Mathews (Mathews Gravity Conveyer
Company) với Rufus P.Mathews là giám đốc. Nó đã phát triển rất nhanh chóng ở
khu vực Châu mỹ.
Đầu thế kỷ XX, Hymle Goddard của công ty Logan là ngời đầu tiên nhận
bằng sáng chế băng tải con lăn dùng để vận chuyển đồ vào năm 1908. Một vài
năm sau, vào năm 1919, băng tải đợc vận hành bằng máy và đợc sử dụng
trong sản xuất máy móc tự động. Nh vậy, băng tải trở thành công cụ phổ biến
để chuyên chở hàng hóa nặng và lớn trong các nhà máy.
Những năm 20 của thế kỷ XX, băng tải trở nên rất thông dụng và cũng trải
qua rất nhiều sự thay đổi. Băng tải đợc sử dụng trong những mỏ than đá để vận
chuyển than với khoảng cách hơn 8km, và đợc làm từ những lớp cotton phủ cao
su.
Một trong những bớc ngoặt của lịch sử băng tải là sự ra đời của tấm băng
bằng vật liệu tổng hợp. Nó đợc giới thiệu trong thời gian thế chiến thứ 2, chủ
yếu vì sự khan hiếm của những vật liệu tự nhiên nh cotton, cao su và vải bạt. Từ
đó, dây băng tải tổng hợp trở nên phổ biến trong những lĩnh vực khác nhau.
Với nhu cầu ngày càng tăng trên thị trờng, nhiều polyme tổng hợp đợc
sử dụng trong sản xuất băng tải. Hiện nay, cotton, vải bạt, da, cao su tổng hợp,
nilông, polyeste, polyurethan, urethan, PVC, cao su, silicon và thép v.v thờng
đợc sử dụng trong sản xuất dây băng tải. Vật liệu sử dụng để làm dây băng tải
đợc xác định theo ứng dụng của nó.

9
Trong sản xuất, băng tải chuyên chở những thành phẩm trong những tấm
tới những khu vực đóng gói. Nhng những ứng dụng tốt nhất của băng tải là
công nghiệp khai khoáng. Chúng đợc dùng để chuyên chở những nguyên liệu
rời, nh là than đá, qua những khoảng cách lớn trong mỏ.

- Chiều dài làm việc của tuyến băng có thể từ vài m đến hàng chục km
(băng tải dài nhất đợc sử dụng hiện nay dài tới 100 km, trong những mỏ Phốt

10
phát ở phía tây Sahara) với độ dốc làm việc nằm trong khoảng -13
o
đến +18
o

(xuống dốc 13
o
, lên dốc 18
o
) (một số loại băng tải đặc biệt có độ dốc cao hơn rất
nhiều hoặc thẳng đứng).
Các lĩnh vực công nghiệp sử dụng rộng rãi hệ thống băng tải nh: khai
khoáng, ô tô, nông nghiệp, máy tính điện tử, xử lý thực phẩm, vũ trụ, dợc phẩm,
hóa học, đóng chai, đóng hộp, đóng gói
I.2. Phân loại băng tải
Tùy theo điều kiện sử dụng, đặc điểm cấu tạo và các đặc trng khác nhau
mà có thể phân loại băng tải nh sau:
- Theo ý nghĩa sử dụng: băng tải cố định, băng tải di động, băng tải mỏ hầm
lò, băng tải mỏ lộ thiên
- Theo sự bố trí của nhánh mang tải: nhánh mang tải ở phía trên, nhánh
mang tải ở phía dới.
- Theo vị trí dỡ tải: dỡ tải ở cuối, dỡ tải ở vị trí trung gian.
- Theo hình dáng tiết diện ngang của nhánh có tải: băng thẳng, băng lòng
máng, băng hình bán nguyệt, băng tải ống.
- Theo kết cấu tấm băng: băng mặt nhẵn, băng có gờ, băng cốt vải, băng lõi
thép.

Hình 1.1: Tấm băng mặt nhẵn
ở Việt Nam, tấm băng cao su đợc dùng phổ biến hơn cả. Cấu tạo của
băng gồm nhiều lớp sợi vải (hoặc nilông) dệt. Các lớp này đợc ép dính vào nhau
nhờ cao su hấp nóng (gọi là lu hoá). ở hai mặt trên dới và hai mép bên đợc
phủ một lớp cao su dày để bảo vệ tấm băng khỏi bị ẩm, chống tác động cơ học
khi làm việc.
Nguyên liệu để dệt thành vải thờng là sợi bông hoặc sợi tổng hợp
(caprông, pêrông, hoặc sợi tơ nhân tạo).
Để dán các lớp này thờng dùng các sản phẩm từ cao su tự nhiên hay cao
su tổng hợp. 12

Hình 1.2: Cấu tạo tấm băng mặt nhẵn cao su

Đối với tấm băng cần độ bền lớn, ngời ta chế tạo tấm băng cốt thép.
Đờng kính các sợi cáp thép trong băng từ 2,5 ữ 10mm. Loại này có nhiều u
điểm nh độ bền cao, uốn dọc và uốn ngang tốt, độ giãn dài nhỏ (0,1 ữ 0,5%),
thời gian phục vụ lâu.
Thông số cơ bản của băng là chiều rộng, khối lợng một mét băng, độ bền
và độ giãn dài tơng đối của nó.
Chiều rộng băng đợc chế tạo theo kích thớc tiêu chuẩn và lựa chọn theo
năng suất yêu cầu.
Bảng 1.1: Một vài thông số kỹ thuật của tấm băng mặt nhẵn
Ký hiu Vt liu lm bng
Chiu rng,

3 ữ 5
9 ữ 12
1150
1150
8 ữ 11
2,5
2,5
2300 ữ 2500
2300 ữ 5500
YX 120 Si bụng tng hp
800
1200
4 ữ 6
5 ữ 9
1200
1200
8 ữ 11
8 ữ 11
1,2 ữ 3,6
1,2 ữ 3,6
3300 ữ 10000
3300 ữ 10000
2X 300 Kaprụng
800
1000
1200
2 ữ 4
3 ữ 6
3 ữ 8
3000 8 ữ 11 2 ữ 4 10000 ữ 15000

o
C.
Điểm nổi bật của tấm băng bố EP là độ dãn rất thấp nhỏ hơn 4%, vì vậy bề
mặt cao su sẽ không bị rạn nứt, tránh đợc hiện tợng thẩm thấu, tác nhân gây
lão hóa tới các lớp bố và đồng thời các băng tải có độ dốc hơn 10% thì nên sử
dụng tấm băng bố EP, vì nếu sử dụng bố NN hay bố khác dễ gặp các sự cố bất
ngờ do bị dãn băng. 15
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật của tấm băng bố EP
Cấu tạo
Độ bền kéo đứt
(N/mm)
Dày cao su
lớp mặt (mm)
Loại bố
Dọc Ngang
Ký hiệu
Độ dày
một lớp bố
mm/lớp
2 bố 3 bố 4 bố 5 bố 6 bố Trên Dới
Độ rộng
(mm)
Dài
cuộn
(m)
EP-80 0.80 160 240 320 400 480
EP-100 0.80 200 300 400 500 600

Kết dính
các lớp bố
(N/mm)
1.5mm >1.5mm
Dãn tại điểm
đứt sợi
ngang
(% )
Dãn tại điểm
đứt sợi dọc
(%)
Bố EP
5.0 4.5 4.5
10 4
Bảng 1.4: Tiêu chuẩn các lớp cao su mặt tấm băng bố EP
Cờng lực
( )
Độ dãn

Độ mài mòn

Biến cờng lực
và độ dãn sau
khi lão hóa
Cao su mặt
MPa Kgf/cm
2
% mm
3
%

17
ứng dụng:
Tấm băng NN có đặc tính mềm dẻo, dai và hiện đợc coi là loại bố chịu
lực phổ thông và có nhiều u điểm vợt trội. Thời gian đầu do công nghệ xử lý
còn cha cao nên tấm băng tải NN thờng có nhợc điểm độ dãn d rất lớn.
Ngày nay công nghệ sản xuất cốt bố tấm băng có nhiều cải tiến vợt bậc nên
nhợc điểm này không còn. Tỷ lệ tấm băng bố NN chiếm từ 60-70% trên thị
trờng hiện nay do tính kinh tế và nhẹ của nó.
Các đặc điểm của bố NN:
1. Cờng lực chịu tải lớn: Bố NN có thể chịu tải gấp 5 lần so với sợi Cotton.
2. Chịu lực va đập lớn: Sợi Nylon là loại sợi tổng hợp chịu lực va đập rất tốt nên
các tác động ngoại lực hầu nh không ảnh hởng tới chất lợng bố chịu lực
và tính u việt mềm dẻo cũng là một u điểm vợt trội của băng tải loại này.
3. Chịu axit, chịu nớc, Alkali và một số loại hóa chất khác.
4. Chống đợc lão hóa do gấp khúc uốn lợn nhiều trong sử dụng & thích ứng
với các rulô có đờng kính nhỏ tốt hơn các loại bố chịu lực khác.
5. Tăng cờng sự bám dính giữa sợi và cao su đồng thời giảm thiểu việc tách
tầng giữa các lớp bố.
6. Rất bền nếu phải hoạt động trong môi trờng nhiệt độ thấp.
7. Độ dai cực lớn, nhẹ và làm tăng lên sức kéo của Môtơ dẫn đến giảm tiêu thụ
điện. 18
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật của tấm băng bố NN
Cấu tạo
Độ bền kéo đứt
(N/mm/lớp)
Độ dày bề mặt
(mm)

800-1450
300
19
3. tấm Băng chịu nhiệt
Hình 1.4: Tấm băng chịu nhiệt
Tấm băng chịu nhiệt là loại tấm băng phải làm việc khi tiếp xúc với vật
liệu hoặc trong môi trờng nhiệt độ lớn hơn 70
o
C.
Cao su tự nhiên chỉ chịu nhiệt dới 50
o
C và cao su tổng hợp loại thờng
chỉ chịu nhiệt độ dới 70
o
C.

C 70
o
~ 150
o
C
HR-150 Đen 100
o
~ 150
o
C 100
o
~ 200
o
C
HR-200 Đen 120
o
~ 200
o
C 150
o
~ 400
o
C

20
Lựa chọn đúng tấm băng chịu nhiệt
1/ Vì tấm băng có hai mặt nên mức độ chịu nhiệt có khác nhau do vậy khi lựa
chọn loại tấm băng cần phải đo nhiệt độ mặt trên băng tải tiếp xúc với vật liệu
làm chính để lựa chọn.
2/ Sự chịu nhiệt của tấm băng tùy thuộc vào chủng loại và kích thớc của vật liệu

Xởng luyện
kim
Vật liệu nung 10 ~ 150 210 ~ 225 130
Xởng luyện
kim
Vật liệu nung 20 ~ 300 200 ~ 400 130 ~ 150
Xởng luyện
kim
Đá túp ~ 10 250 150 ~ 190
Nhà máy xi
măng
Xi măng Bột 100 ~ 125 80 ~ 90
Nhà máy xi
măng
Clinker 10 ~ 30 100 ~ 220 100 ~ 110
Nhà máy xi
măng
Vật liệu xi
măng
~ 30 180 ~ 220 100 ~ 120
Nhà máy hóa
chất
Các bua 80 ~ 150 160 ~ 190 90 ~ 110
Nhà máy hóa
chất
Vôi tôi Bột 130 ~ 150 100 ~ 130
Xởng đúc Cát ~ 2 280 100 ~ 200
Luyện thủy
tinh
Bột thủy tinh Bột 170 120 ~ 130

o
.
+ Các sợi gân nổi đợc thiết kế phù hợp với việc xoay vòng khi đi quanh các trục
quay đợc dễ dàng.
Tóm lại thì băng tải gân làm tăng ma sát dẫn đến giảm sự trơn trợt của
hàng hóa đồng thời làm tăng hiệu quả khối lợng hàng hóa vận chuyển.
Bảng 1.8: Đặc điểm chính của tấm băng mặt gân
Khổ băng Rộng gân
K/cách
hai gân
K/cách
mép tới gân
Cao gân
800 800 150 0 12mm
900 800 150 50 12mm
1000 800 150 100 12mm
1200 800 150 200 12mm
1400 800 150 300 12mm
350 600 350 600 100 0 6mm
600 1200 600 1200 100 0 6mm 23
Bảng 1.9: Các thông số tham khảo tấm băng mặt gân
Tiêu chuẩn đờng kính Rulô
Loại băng
Đờng kính Rulô
chủ động (mm)
Đờng kính Rulô
bị động (mm)

cao và thờng đợc sử dụng trong các nhà máy xi măng. Có 2 loại băng tải gầu

24
nâng là gầu xích và gầu băng. Loại gầu xích có nhiều hạn chế trong sử dụng. ở
Việt nam hiện Nhà máy Xi măng Hoàng Thạch, Bút Sơn, Bỉm Sơn, Cờng Thịnh
sử dụng băng tải loại này.
2/. Gầu băng thuộc loại hàng đặc chủng chỉ chế tạo theo yêu cầu của từng đơn vị
vì thực tế không có nhiều đơn vị sử dụng băng tải loại này và đơn vị lại có một
yêu cầu khác nhau về công suất, khổ rộng, sức chịu tải,
3/. Tấm băng gầu nâng rất dễ bị hỏng do xu hớng bị kéo xuống phía dới trong
quá trình tải vật liệu.
4/. Cao su dùng cho tấm băng loại này thờng là cao su chịu nhiệt dới 150
o
C,
kháng mài mòn rất cao.
5/. Phần nối của tấm băng loại này thờng phải đợc nối bằng các kẹp thép,
đóng trong hộp sắt và đúc lại bằng keo Epoxy.
6. tấm Băng gầu múc Hình 1.7: Tấm băng gầu múc

* Tấm băng loại này thờng sử dụng để tải các loại vật liệu dạng bột theo một
nằm ngang hoặc dốc nhỏ hơn 20


Hình 1.8: Tấm băng chịu nhiệt