جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای مجید ملکی ورنامخواستی)
موضوع: تاثیر توزیع بار غیریکنواخت بر نرخ انتشار ترک لبه‌ای در نوار نقاله تسمه پلیمری
ارائه دهنده: مجید ملکی ورنامخواستی
استادان راهنما: دکتر محمدرضا فروزان
استادان مشاور: دکتر محمد مشایخی
استادان داور: دکتر محسن اصفهانیان و دکتر مهدی جوانبخت
چکیده:
جابه‌جایی مواد یکی از مسایل مهم در صنایع بزرگ بوده و نقش مهمی در اقتصاد این‌گونه صنایع ایفا می‌کند. نوار‌نقاله یکی از وسایل انتقالی‌است که کاربرد فراوانی در انتقال مواد جامدی چون پودرها، ذرات، گندله‌ها و کلوخه‌ها دارد. نوار‌نقاله‌ها همانند رگ‌هاي خوني كارخانه‌ها، مواد مورد نياز را به دستگاه‌هاي مختلف مي‌رسانند و در انتها، مواد خروجی را از آن‌ها تحويل‌گرفته و اين چرخه مرتب تكرار مي‌شود؛ به همين دليل است كه سلامت اين تجهيزات بسیار مورد توجه‌است. در صورت بروز هر مشکلی در اين شريان، چه به‌صورت گرفتگي در مسیر و یا پاره‌شدن تسمه، مي‌تواند باعث توقف کل دستگاه‌هاي مربوطه گردد كه زيان هنگفتي را به همراه خواهد داشت. در این پایان‌نامه سعی بر آن است تا خرابی‌های وارده بر نوار نقاله‌ها مطرح شده و با توجه به فراوانی بیشتر خرابی در تسمه‌ها، این جزء، مورد بررسی خاص قرارگیرد. یکی از پرکاربردترین تسمه‌ها در صنایع، تسمه‌های پلیمری و از نوع تخت است که در گستره مختلفی از مواد و شرایط می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد از خرابی‌های مطرح در این تسمه‌ها ایجاد و رشد ترک در سطح و لبه‌های آن است. در پژوهش حاضر به عنوان نمونه، نوار نقاله پلیمری مربوط به دستگاه انباشت و برداشت مواد، موجود در ناحیه آهن‌سازی شرکت فولاد مبارکه، مورد بررسی قرار گرفته‌است. ابتدا با جمع‌آوری اطلاعات مشخصاتی و عملکردی از نوار نقاله ذکرشده به استخراج نیروهای وارد بر تسمه آن پرداخته شد، برای این کار از نرم‌افزار مخصوص شبیه‌سازی نوار نقاله بهره‌گرفته و تمامی کمیت‌های دخیل لحاظ شدند. با توجه به بارگذاری حاصل شده به مدل‌سازی نوار نقاله در نرم‌افزار آباکوس پرداخته و توزیع تنش در طول تسمه آن استخراج شد. در ادامه با مدل‌سازی اجزا محدود تکه‌ای از لبه نوار با خواص هایپرالاستیک و با احتساب ترک لبه‌ای موجود در آن و اعمال تنش حاصل از مرحله قبل، تحلیل مکانیک شکست برای نمونه صورت گرفت. با توجه به کارکرد مداوم نوار نقاله و بارگذاری چرخه‌ای وارد شده به تسمه آن، تعیین عمر تسمه با دیدگاه رشد ترک خستگی دنبال شد به این صورت که ترک موجود در لبه نوار به شکل مرحله‌ای رشد داده‌شده و در هر مرحله به کمک رابطه رشد ترک خستگی در پلیمرها، تعداد سیکل کاری تسمه محاسبه شد. کمیت‌های نرخ رشد ترک بحرانی و انرژی پارگی بحرانی در هر مرحله به عنوان عامل محدود کننده از ادامه کار در نظر گرفته شد. از آن‌جاکه نحوه توزیع بار روی نوار نقاله می‌تواند یکنواخت نباشد، این عامل مورد توجه قرار گرفته و اثرات غیریکنواخت بودن توزیع بار روی نوار نقاله بر روی بارهای وارد بر تسمه و در پی آن تغییر در عمر کاری تسمه نیز مورد بررسی قرار گرفت که در شرایط توزیع بار کاملا غیریکنواخت مواد بر روی نوار، نتایج حاکی از کاهش 35درصدی عمر تسمه در مقایسه با حالت توزیع یکنواخت بار بود.