تحلیل رشد ترک لبه ای در نوارنقاله تسمه پلیمری با احتساب نحوه توزیع بار روی نوار

نوارنقاله ها یکی از پرکاربردترین وسایل انتقال در صنایع و به منزله رگ های خونی مجموعه در جابجایی مواد می باشند. بروز مشکل در این تجهیز می تواند منجر به توقف کل مجموعه شده و زیان هنگفتی را به همراه دارد لذا سلامت این تجهیز بسیار مورد توجه است. از پرکاربردترین تسمه نقاله ها در صنایع، تسمه های پلیمری و از نوع تخت است که در گستره مختلفی از مواد و شرایط مورد استفاده قرار می گیرد از خرابی های مطرح در این تسمه ها ایجاد و رشد ترک در سطح و لبه های آن است. در پژوهش حاضر ابتدا با اعمال یک شرایط عملیاتی در نرم افزار بلت آنالیست که مخصوص تحلیل نوار نقاله است، به استخراج نیروهای وارد بر تسمه پرداخته سپس با مدلسازی در نرم افزار آباکوس، توزیع تنش در تسمه استخراج شد. در ادامه با مدل سازی اجزا محدود تکه ای از لبه نوار با خواص ابرکشسان و با احتساب ترک لبه ای موجود در آن، تحلیل مکانیک شکست با دیدگاه رشد ترک خستگی برای نمونه صورت گرفت. کمیته ای نرخ رشد ترک بحرانی و انرژی پارگی بحرانی به عنوان عوامل محدود کننده عمر کاری در نظر گرفته شد. با لحاظ شرایط توزیع بار غیریکنواخت روی تسمه و اثرات آن بر روی نیروی اعمالی و در پی آن تغییر در عمر کاری تسمه، نتایج حاکی از کاهش ۳۵ درصدی عمر در مقایسه با حالت توزیع یکنواخت بار بود. جهت صحت سنجی نتایج، مراحل برای نمونه ای با جنس دیگر تکرار و با نتایج حاصل از آزمون عملی برای آن نمونه مطابقت داده شد که نتایج حاکی از اعتبار مدل حل است.

کلیدواژه ها:

نوار نقاله ، توزیع غیریکنواخت بار ، ترک لبه ای ، تسمه پلیمری