تسمه نقاله
یک تسمه نقاله (conveyor belt) در واقع وسیله یا جزء حمل کنندهٔ یک سیستم انتقال مواد تسمه ای میباشد (که اغلب این سیستم به صورت خلاصه تسمه یا نوار نقاله نامیده می‌شود). سیستم انتقال مواد تسمه ای که کانوایر تسمه ای هم گفته می‌شود یکی از انواع متعدد سیستم‌های نقاله ای میباشد. یک سیستم انتقال نقاله ای از دو یا چند قرقره (گاهی اوقات از آن‌ها به عنوان درامز یا طبلک یاد می‌شود) تشکیل شده‌است به همراه یک حلقه بی پایان از تسمه یا نواری که مواد را حمل می‌کند و به دور آن‌ها می‌چرخد.
برخی از سازندگان عمده و همچنین ارائه دهندگان خدمات مربوط به سیستم‌های کانوایری و تسمه نقاله‌ها در سطح جهانی عبارتند از:SIG از ایتالیا، تیسن کروپ از آلمان، فِنر پی.ال.سی از انگلستان، تِنوا تاکراف از آلمان و تکنولوژی ترا نووا از آمریکا.
تاریخچه تسمه نقاله
نخستین تسمه نقاله در قرن نوزدهم مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۹۲، توماس رابینز اقدام به اختراع مجموعه‌ای از محصولات کرد که منجر به توسعه و استفاده تسمه نقاله در معادن برای جا به جایی مواد معدنی از قبیل: زغال سنگ، سنگ معدن و … شد.
در سال ۱۹۰۱ ساندویک اقدام به ساخت و تولید تسمه نقاله استیل کورد (تسمه نقاله فولادی) کرد. در سال ۱۹۰۵ ریچارد ساتکلیف نخستین تسمه نقالهٔ ویژه برای حمل و جا به جایی زغال سنگ در معادن را تولید و عرضه کرد که منجر به انقلاب صنعتی بزرگی در صنعت معدن شد.
در سال ۱۹۱۳ هنری فورد خطوط مونتاژ تسمه نقاله را در مجموعهٔ کارخانه اتومبیل سازی فورد راه‌اندازی کرد.
در سال ۱۹۷۲ “جامعه فرانسه REA” طولانی‌ترین سیستم انتقال از طریق نوار نقاله را به طول ۱۳٫۸ کیلومتر ایجاد کرد.
در سال ۱۹۵۷ شرکت لاستیک سازی گودریچ در آمریکا اقدام به تولید و عرضه نوعی از تسمه نقاله نمود که تا رسیدن به سیستم تسمه نقالهٔ انبوه ادامه داشت. این سیستم با داران بودن یک پیچ کمتر، عمری طولانی‌تر نسبت به تسمه نقاله‌های قدیمی داشت چرا که تمام سطح نقاله را پوشش می‌داد.
این نوع از نوار نقاله دیگر تولید نمی‌شود چرا که تسمه‌های امروزی بدون هیچ پیچشی عمری طولانی‌تر و لایه‌هایی بیشتر دارند. در سال ۱۹۷۰، کمپانی «اینترالاکس» در شهر لوییزیانا حق انحصاری تولید انواع مختلف تسمه نقالهٔ لاستیکی را به نام خود ثبت کرد.
طولانی‌ترین نوار نقاله‌ها
طولانی‌ترین سیستم انتقال نقاله ای در جهان در منطقه ای بیابانی در جنوب کشور مراکش به نام صحرای غربی وجود دارد. طول این تسمه نقاله ۹۸ کیلومتر (۶۱ مایل) است و از معادن فسفات شهرک بوکراع تا ساحل جنوبی شهر العیون ادامه دارد.
طولانی‌ترین سیستم نوار نقاله ای استفاده شده در فرودگاه در فرودگاه بین‌المللی دبی وجود دارد که چمدان‌ها را به طول ۶۳ کیلومتر (۳۹ مایل) جابه‌جا می‌کند. این سیستم توسط شرکت زیمنس نصب و در سال ۲۰۰۸ راه اندازی شد.
معدن آلومینیم بوکسیت در غرب استرالیا دارای طولانی‌ترین سیستم‌های تسمه نقاله یک تکه هستند که طول یکی ۳۱ کیلومتر و دیگری ۲۰ کیلومتر است. این سیستم تسمه نقاله مواد معدنی فرآوری نشده را به‌طور مستقیم به پالایشگاه فرآوری آلومینیوم منتقل می‌کند.
یکی دیگر از طولانی‌ترین سیستم‌های تسمه نقاله یک تکه از شهر مگالایا در هندوستان به کارخانه سیمانی در بنگلادش به طول ۱۷ کیلومتر است که ۹۶۰ تن مواد از قبیل سنگ آهک را انتقال می‌دهد. (۷ کیلومتر از این تسمه نقاله در هندوستان و ۱۰ کیلومتر آن در بنگلادش قرار دارد) این سیستم توسط کمپانی فرانسوی AUMUND طراحی و راه‌اندازی شده‌است.
طولانی ترین نوار نقاله ایران نیز متعلق به معدن سنگ آهن سنگان خواف (سایت توسعه ملی) با طول 7 کیلومتر است که متوسط بار انتقالی در 24 ساعت به میزان 64800 تن میباشد. نوار مذکور توسط شرکت ماشین سازی ویژه ساخته و نصب شده و در سال 1397 راه اندازی شد.
انواع نوار نقاله
تسمه‌های نقاله (نوار نقاله) انواع گوناگونی دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از:
تسمه‌های نقاله EP یا منجید دار (TEXTER)
تسمه‌های نقاله سیم دار بدون سیم عرضی (ST)
تسمه نقاله‌های سیم دار با سیم عرضی (SIDERFLEX)
تسمه‌های نقاله الواتوری (ELETEX)
تسمه‌های نقاله باکت دار (FLEXOBORD)
تسمه‌های نقاله آرامیدی (ARABELT)
تسمه‌های نقاله لوله ای (PIPEX)
تسمه‌های نقاله شورون (آجدار یا SPINATEX)
تسمه‌های نقاله یک لایه (TEXBIND)
تسمه‌های نقاله منجید دار پرکاربردترین تسمه‌های نقاله هستند که از یک یا چند لایه منجید یا کرکس تشکیل شده‌اند. تسمه‌های نقاله استیل کرد با ازدیاد طول بسیار کم و مقاومت کششی بالا برای خطوط نقاله طویل، جایگزین مناسبی برای تسمه‌های EP میباشد.
تسمه نقاله‌های اسپیرال (Spiral)
انواع کاور لاستیکی یا پوشش تسمه نقاله
پوشش یا کاور لاستیکی به ۴ دسته کلی تقسیم می‌شود که عبارتند از مقاوم در برابر خوردگی، سایش و پارگی، مقاوم در برابر حرارت، مقاوم در برابر آتش، مقاوم در برابر روغن و مواد شیمیایی.
تسمه نقاله در صنایع گوناگون
تسمه نقاله در صنعت سیمان: تسمه نقاله در سیمان با متریال‌های پایه با سایندگی بسیار زیاد و موادهایی با دمای بسیار زیاد مانند کلینکلر داغ که از شدت حرارت کاملاً سرخ می‌شوند – در تماس هستند.
حرارت مداوم و کشیدگی اجتناب ناپذیر در الواتورها شرایط دشواری را برای تسمه نقاله‌ها پدیدمی‌آورند. به دلیل هزینه‌های بالقوه زیادی که بر اثر پاره گی تسمه نقاله‌ها در کارخانه‌های سیمان به وجود می‌آید می‌بایست از تسمه نقاله‌هایی استفاده نمود که از طول عمر مناسبی برخوردار باشند که برخی گریدهای آن در شرایط سخت کاری و دمای بسیار زیاد، تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد هم عملکرد مناسبی دارند.
تسمه نقاله در معادن: از آنجا که ایمنی از اهمیتی اساسی برخوردار است، در معادن زیرزمینی می‌بایست از تسمه نقاله‌هایی استفاده نمود که واجد مقاومت در برابر آتش هستند؛ و به‌طور کل در معادن باید تسمه نقاله‌هایی با پوشش‌های مقاوم در برابر عواملی چون ساییدگی، بریدگی (پارگی) استفاده نمود که تا انتقال مواد تا محل مخلوط سازی، فرآوری و انبارداری را در شرایط عملیاتی در بر می‌گیرد.
معادن زغال سنگ و فرآوری سنگ آهن مقدار عمده ای از مواد معدنی که به عنوان مواد خام در صنایع اصلی مورد استفاده قرار می‌گیرند با استخراج از معادن به دست می‌آیند. این امر به‌طور مداوم نیازمند به کانوایر (تسمه نقاله‌های) با مقاومت بالا در برابر ضربات سنگین، مقاومت در برابر پاره گی و سایش زیاد است تا بتوانند به بهترین نحو هزاران تن مواد معدنی (اولیه یا فرآوری شده) را جابه‌جا کنند.
تسمه نقاله در صنعت فولاد: در صنعت فولاد نیز از تسمه نقاله‌هایی در طیف‌های مختلف استفاده می‌شود که با پوشش‌های مقاوم در برابر سایش و حرارت قابلیت استفاده در تمامی فرآیندهای تولید و ساخت در کارخانجات فولاد را دارند. عمده مواد جابه‌جا شونده از طریق نوار نقاله در کارخانه فولاد، سنگ‌های معدن، کوک‌ها، کلوخه و انواع پالت میباشد.
تسمه نقاله در صنایع غذایی: در صنایع غذایی مانند کارخانجات تولید قند و شکر، مشکلاتی ناشی از جا به جایی مواد خام با سایندگی بالا و محصولات چرب و روغنی وجود دارد. همچنین عوامل ایمنی مهمی مانند آتش‌سوزی و خطر احتراق، حمل و نقل در زوایای شیب دار نیز باید لحاظ شوند.
لذا می‌بایست از تسمه نقاله‌های مقاوم در برابر سایش و روغن استفاده نمود. همچنین نوار نقاله‌هایی با قابلیت رسانای بالا برای جلوگیری از جرقه و احتراق، و تسمه نقاله آجدار برای جا به جایی در زوایای شیب دار.
نحوه قیمت گذاری تسمه نقاله (بررسی کیفیت تسمه نقاله)
یکی از مهم‌ترین مواردی که در تهیه و خرید تسمه نقاله لحاظ می‌شود نحوهٔ قیمت گذاری آن است. به‌طور کلی فاکتورهای بسیاری در قیمت تسمه نقاله تأثیرگذار است و مصرف‌کنندگان محترم می‌بایست به این فاکتورها توجه کنند و صرفاً به کمترین پیشنهاد قیمت واکنش مثبت نشان ندهند و عوامل کیفی که مهم‌ترین عامل تعیین کنده در ارزش مادی تسمه نقاله است را لحاظ کنند.
متأسفانه با توجه با رکود اقتصادی که برخی از کارخانه‌ها در ایران با آن دست و پنجه نرم می‌کنند، باعث شده‌است که در مرحلهٔ تخصیص بودجه‌ها برخی از مصرف‌کنندگان به دنبال کالای ارزان‌تر باشند، غافل از اینکه ارزان‌تر خریدن با چنین نگرشی قطعاً منجر به اعمال ضرر بیشتری به مجموعه می‌شود و این ضرر در محصولاتی همچون تسمه نقاله که از موارد مصرفی و اساسی اکثراً کارخانجات محسوب می‌شوند بیشتر بروز پیدا می‌کند.
لذا مادامی که مصرف‌کننده متناسب با صنعت مصرفی اقدام به خرید تسمه نقاله می‌کند اگر شرایط کیفی را مد نظر قرار دهد و همراستای کیفیت تسمه نقاله هزینه‌سازی کند از ضررهای احتمالی در آینده جلوگیری می‌کند
کیفیت متریال (مواد سازنده در تسمه و تأثیر آن در قیمت تسمه نقاله)
عمدتاً ساختار اولیه تسمه نقاله ترکیبی از کائوچو و منجید میباشد که البته به عنوان مثال در نوع مفتولی (Steel Cord) لایه‌های درونی از مفتول‌های فولادی تشکیل شده‌اند.
کائوچو یا همان لاستیک طبیعی در ساختار تسمه نقاله از اساسی‌ترین اجزای تسمه به‌شمار می‌رود زیرا به عنوان عامل مقاومتی برای منجیدها که در لایه‌های درونی قرار دارند از عوامل بیرونی (مواد حمل شونده) محافظت می‌کنند. بسیاری از شرکت‌های متقلب چینی که تسمه نقاله‌های بی‌کیفیت تولید می‌کنند برای بالابردن حاشیهٔ سود خود کائوچو را با زغال سنگ ترکیب می‌کنند که تأثیر به شدت زیادی روی کیفیت تسمه نقاله ادارد که همین امر موجب می‌شود محصول نهایی تسمه نقاله‌ای با کیفیتی بسیار پایین باشد که البته در قیمت نهایی محصول هم تأثیر زیادی دارد. در صنایع گوناگون متناسب با موادی که حمل می‌شوند می‌بایست نوع پوشش تسمه نقاله را انتخاب نمود که در واقع همان کائوچو است. مادامی که از تسمه نقاله ضد سایش، ضد روغن، ضد حرارت و … سخن می‌گوییم به کائوچو در تسمه نقاله اشاره می‌کنیم، حال در نظر بگیرید به جای لاستیک طبیعی مقاوم، زغال سنگ که ماهیتی شکننده دارد وظیفهٔ مقاومت منجیدها از عوامل بیرونی را دارد؟ قاعدتاً چنین تسمه نقاله‌ای عمر بسیار کم و کیفیت پایینی دارند و استفاده از آن‌ها منجر به ضرر زیادی برای یک مجموعه می‌شود!
EP (نیروی کششی تسمه نقاله) و تأثیر آن روی قیمت تسمه نقاله
مشخصهٔ عدد EP یا همان نیروی کششی تسمه نقاله تأثیر بسزایی روی قیمت آن دارد که با واحد نیوتون بر میلی‌متر محاسبه می‌شود. وقتی از نیروی کششی در تسمه نقاله سخن می‌گوییم به واقع به نیروی لازم برای پاره شدن تسمه نقاله اشاره می‌کنیم و غالباً هر چه عدد نیروی کششی بیشتر باشد واجد مقاومت و قیمت بیشتری است.
پوشش لاستیکی بالای تسمه نقاله (Top Rubber Conver)
همان‌طور که پیشتر اشاره شد نوع پوشش تسمه نقاله یا همان تسمه نقاله لاستیکی از مواد پایهٔ پلیمری که از لاستیک طبیعی (کائوچو) ساخته می‌شوند – تشکیل شده‌است و این پوشش بنا به نیاز مصرف‌کننده تعبیه می‌شوند و بر حسب ویژگی مقاومتی آن‌ها در برابر گرما، روغن، حرارت، مواد ساینده و … از متریالی‌هایی چون SBR, NR,NBR,EPDM تولید می‌شوند که قطعاً نوع لاستیک مصرفی روی قیمت نهایی تأثیر بسزایی دارند.
کشور تولیدکننده تسمه نقاله
تکنولوژی تولید تسمه نقاله در کشورهای مختلف تا حدی متفاوت است. به عنوان مثال تسمه نقاله‌های کمپانی دانلوپ Dunlop که یک کارخانهٔ آلمانی است قیمت بسیار بالاتری نسبت به کشورهای دیگر دارد که عواملی از قبیل کیفیت نهایی و ویژگی‌های خاصی که در حین تولید تسمه نقاله برای مصارف خاصی از قبیل معادن زغال سنگ لحاظ می‌شود تأثیر بسزایی روی قیمت نهایی دارد. البته شرکتی مانند Continental به علت اینکه بخشی از تولیدات خود را به کشور چین منتقل کرده‌است، تسمه نقاله‌هایی که در این کشور تولید می‌کند نسبتاً قیمت پایین‌تری از تولیدات خود در آلمان دارد اما نباید انتظار داشت قیمت نهایی آن هم‌تراز کارخانجات دیگر چینی باشد زیرا تکنولوژی تولید تقریباً همپای کارخانهٔ آلمانی است و دارای شرایط نسبتاً یکسانی در مرحلهٔ تولید هستند.
بعد از کشورهای اروپایی، بهترین کارخانجات تولید تسمه نقاله در آسیا، در کشور کره قرار دارند.
با توجه به اینکه حجم زیادی از تسمه نقاله‌هایی که در ایران مصرف می‌شوند از کشور چین وارد می‌شوند باید به این موضوع اشاره کرد که بدنامی برخی از محصولات چینی اکثر اوغات به پای فروشنده است زیرا بسیاری از کارخانه‌های چینی با عطف به درخواست خریدار اقدام به تولید تسمه نقاله می‌کنند و اگر تسمه نقالهٔ بی‌کیفیتی به مشتری عرضه می‌شود بنا به درخواست خریدار به کارخانهٔ چینی برای بالابردن حاشیهٔ سود تولید و عرضه می‌شود. اما لازم است ذکر شود کارخانه‌های چینی خوشنام که برای برند و اعتبار خود ارزش قائل هستند تن به خواسته‌های فروشندگان سود جو نمی‌دهند و اعتبار خود را با تولید تسمه‌نقاله‌های بی‌کیفیت خدشه‌دار نمی‌کنند لذا کیفیت محصولات برخی از تولیدکنندگان چینی در حد استانداردهای اروپایی و آمریکایی است و در کمال اطمینان می‌توان از محصولات این کارخانه‌ها استفاده کرد.
