Kuljettimen hihnan seilauksen hallinta tela-alustaisessa murskauslaitoksessa: Taittorummun tuotekehitys
Lehtonen, Inka (2023)
2023
Konetekniikan DI-ohjelma - Master's Programme in Mechanical Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. Only for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-12-01
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-2023112310210
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-2023112310210
Tiivistelmä
Työssä tarkastellaan hihnan seilausilmiötä kiviaineksenkäsittelyalalla toimivien tela-alustaisten murskauslaitosten materiaalin kuljettimissa. Työssä selvitetään mitä ongelmia ilmiö aiheuttaa, mitkä asiat johtavat hihnan seilaukseen, ja millä ratkaisuilla hihnan seilausta voidaan ennaltaehkäistä ja hallita.
Erityisesti tarkastellaan kuljettimen taittorummun roolia ongelman hallinnassa ja torjunnassa. Työssä tutkitaan, miten taittorummulla voidaan vastata hihnan seilaukseen, ottaen huomioon muut tälle asetettavat vaatimukset. Lisäksi luodaan yleiskuva siitä, minkälaisia taittorumpumalleja tällä teollisuudenalalla hyödynnetään, ja kuinka nämä vastaavat tässä työssä tunnistettuihin haasteisiin.
Tutkimustyö hihnan seilauksesta ja taittorummuista toteutetaan laajalti kirjallisuuskatsauksen muodossa. Tämän lisäksi valitaan tapaustutkimukseksi yksi murskauslaitos ja sen kuljetin, jolle kehitetään Property Driven Development -metodiikalla kuljetinkokonaisuus, joka vastaa hihnan seilausongelmaan. Tässä kehitetään erityisesti taittorumpua, huomioiden kuitenkin mahdollisuus hyödyntää muita komponentteja ja hihnan hallintametodeja, jos näiden koetaan olevan tilanteeseen soveltuvampia. Vaikka kehitystyö toteutetaan yhdelle kuljettimelle, tavoitteena on, että periaatteet olisivat siirrettävissä ja toistettavissa myös muissa murskauslaitostuoteperheen vastaavissa kuljettimissa.
Työn keskeisimpinä tuloksina esitetään kartoitus hihnan seilauksen aiheuttamista ongelmista, ilmiön aiheuttajista sekä mahdollisista ratkaisuista. Lisäksi tehdään katselmus olemassa olevista taittorummuista, ja luodaan yleiskuva taittorummun piirteistä, joilla voidaan vastata hihnan seilausongelmaan. Yhdelle tela-alustaisen kivenmurskauslaitoksen kuljetinkokonaisuudelle luodaan esitys mahdollisesta taittorumpumallista sekä muista kuljettimen mahdollisista komponenteista. Lisäksi keskustellaan tämän ratkaisun toistettavuudesta muissa vastaavissa koneissa. This thesis studies the belt wander effect in bulk material conveyors of mobile crushing facilities. The most common problems belt wander causes, the root causes for the effect, and possible solutions to prevent and control the phenomena are determined.
Particularly the role of the tail drum of the conveyor is reviewed when it comes to guiding the belt and preventing belt wander. This thesis aims to determine how well the tail drum can control the belt, taking into consideration the other requirements given to it. Additionally, the thesis gives a general overview of tail drum designs used in the industry to fight the challenges discussed in this thesis.
The research on the belt wander phenomenon and to the tail drums is mainly done with a literature review. After this the Property Driven Development – methodology is used to develop a tail drum and conveyor set for a case study mobile crushing facility, with the goal of solving the belt wander issue. This product development focuses strongly on the tail drum, however other components of the conveyor are considered as possible solutions especially if seen as more efficient way to respond to the given requirements. While the solution is created for a singular conveyor, the aim is to find a solution that could be applied to other mobile crushers and conveyors in the same product family.
The results of the work include an overview of issues caused by belt wander, analysis of possible causes for the phenomena and a review of potential solutions. Additionally, the thesis will present the main tail drum designs currently used in the industry as well as form an understanding of what features of the drum may help with reducing belt wander. As a case study a conveyor and tail drum design, with possible additional components, is presented for an existing mobile crushing facility, based on the information collected in the research phase, with respect to determined requirements. Lastly it is further discussed how well the found design could be replicated in other similar cases.
Erityisesti tarkastellaan kuljettimen taittorummun roolia ongelman hallinnassa ja torjunnassa. Työssä tutkitaan, miten taittorummulla voidaan vastata hihnan seilaukseen, ottaen huomioon muut tälle asetettavat vaatimukset. Lisäksi luodaan yleiskuva siitä, minkälaisia taittorumpumalleja tällä teollisuudenalalla hyödynnetään, ja kuinka nämä vastaavat tässä työssä tunnistettuihin haasteisiin.
Tutkimustyö hihnan seilauksesta ja taittorummuista toteutetaan laajalti kirjallisuuskatsauksen muodossa. Tämän lisäksi valitaan tapaustutkimukseksi yksi murskauslaitos ja sen kuljetin, jolle kehitetään Property Driven Development -metodiikalla kuljetinkokonaisuus, joka vastaa hihnan seilausongelmaan. Tässä kehitetään erityisesti taittorumpua, huomioiden kuitenkin mahdollisuus hyödyntää muita komponentteja ja hihnan hallintametodeja, jos näiden koetaan olevan tilanteeseen soveltuvampia. Vaikka kehitystyö toteutetaan yhdelle kuljettimelle, tavoitteena on, että periaatteet olisivat siirrettävissä ja toistettavissa myös muissa murskauslaitostuoteperheen vastaavissa kuljettimissa.
Työn keskeisimpinä tuloksina esitetään kartoitus hihnan seilauksen aiheuttamista ongelmista, ilmiön aiheuttajista sekä mahdollisista ratkaisuista. Lisäksi tehdään katselmus olemassa olevista taittorummuista, ja luodaan yleiskuva taittorummun piirteistä, joilla voidaan vastata hihnan seilausongelmaan. Yhdelle tela-alustaisen kivenmurskauslaitoksen kuljetinkokonaisuudelle luodaan esitys mahdollisesta taittorumpumallista sekä muista kuljettimen mahdollisista komponenteista. Lisäksi keskustellaan tämän ratkaisun toistettavuudesta muissa vastaavissa koneissa.
Particularly the role of the tail drum of the conveyor is reviewed when it comes to guiding the belt and preventing belt wander. This thesis aims to determine how well the tail drum can control the belt, taking into consideration the other requirements given to it. Additionally, the thesis gives a general overview of tail drum designs used in the industry to fight the challenges discussed in this thesis.
The research on the belt wander phenomenon and to the tail drums is mainly done with a literature review. After this the Property Driven Development – methodology is used to develop a tail drum and conveyor set for a case study mobile crushing facility, with the goal of solving the belt wander issue. This product development focuses strongly on the tail drum, however other components of the conveyor are considered as possible solutions especially if seen as more efficient way to respond to the given requirements. While the solution is created for a singular conveyor, the aim is to find a solution that could be applied to other mobile crushers and conveyors in the same product family.
The results of the work include an overview of issues caused by belt wander, analysis of possible causes for the phenomena and a review of potential solutions. Additionally, the thesis will present the main tail drum designs currently used in the industry as well as form an understanding of what features of the drum may help with reducing belt wander. As a case study a conveyor and tail drum design, with possible additional components, is presented for an existing mobile crushing facility, based on the information collected in the research phase, with respect to determined requirements. Lastly it is further discussed how well the found design could be replicated in other similar cases.