Stalowa okładzina zasobnika służy do pierwszej poważnej partii ścierniwa: metal przetarty jest na wylot, pojawiają się dziury, materiał zaczyna bić po korpusie, a spawacz co miesiąc łata tę samą ściankę. Gumowa okładzina żyje dłużej, ale rozrywa się na szwach i twardnieje na mrozie. Płyty poliuretanowe z zakładu TIMOL dają odporność na zużycie ok. 10 razy wyższą niż guma, ważą 6-7 razy mniej od stali i tłumią hałas od spadającego materiału. Poniżej omówimy, gdzie takie płyty pracują, jak wypada porównanie z Hardox, gumą i polietylenem, i jak zamówić okładzinę na wymiar Twojego węzła.
Gdzie stosuje się płyty poliuretanowe
Płyty poliuretanowe chronią powierzchnie robocze przed abrazyjnym zużyciem, uderzeniami i nalipaniem materiału. Montuje się je tam, gdzie sypki lub kawałkowy produkt stale trze, uderza lub ślizga się po ściance: w miejscach gdzie metal się przetarty, a guma nie wytrzymuje uderzenia.
Typowe węzły okładzinowania: ścianki i dna zasobników i lejów przyjmujących, koryta i zsypy przeładunkowe, rynny rozładowcze, ścianki cyklonów i hydrocyklonów, deki przesiewaczy, karotserie wywrotek i czerpaki. W tych miejscach płyta przyjmuje na siebie cały strumień ścierny i zużywa się zamiast drogiej konstrukcji metalowej.
Poliuretan szczególnie wygrywa na wilgotnym i lepkim materiale. Gładka elastyczna powierzchnia słabo się zwilża, dlatego glina, szlam węglowy, ruda z wilgocią przylegają mniej niż do stali, i nie zamarzają zimą. Obniża to liczbę zatrzymań na czyszczenie zasobników. Pełny wykaz wyrobów okładzinowych znajdziesz w katalogu.
Dlaczego poliuretan wypiera stal, gumę i polietylen
Płyty poliuretanowe przewyższają konkurentów w połączeniu małej wagi, odporności na zużycie i zdolności tłumienia uderzeń. Główna zaleta przed stalą to waga: gęstość poliuretanu 1,05-1,25 g/cm³ wobec 7,7-7,9 g/cm³ stali konstrukcyjnej, czyli płyta jest 6-7 razy lżejsza. Odciąża to konstrukcję metalową, upraszcza montaż i nie dodaje bezwładności ruchomym elementom.
Wobec gumy poliuretan wygrywa w zużyciu i wytrzymałości. Ścieralność wg DIN 53516 poliuretanu wynosi 38-39 mm³, gumy SBR 100-200 mm³, EPDM 80-180 mm³. Wytrzymałość na rozrywanie poliuretanu to 39-87 MPa wobec 8-20 MPa gumy SBR. Czyli płyta poliuretanowa zużywa się kilkakrotnie wolniej i lepiej utrzymuje osadzone mocowania bez wyrwania.
Nadcząsteczkowy polietylen UHMW-PE ma bardzo niską ścieralność (15-30 mm³) i stosuje się go tam, gdzie ważne jest minimalne tarcie ślizgowe. Ale jest prawie niesprężysty (odskok 5-10 %), odkształca się pod stałym obciążeniem i nie pochłania uderzeń spadającego materiału. Poliuretan ustępuje UHMW-PE w czystym ślizganiu, ale wygrywa w trybie uderzeniowo-ściernym, w którym pracuje większość przemysłowych zasobników. Odporna na zużycie stal Hardox wytrzymuje bezpośrednie uderzenie dużej frakcji, ale jest ciężka, koroduje i przekazuje cały hałas i wibracje na korpus.
| Materiał | Ścieralność DIN 53516, mm³ | Temp. pracy, °C | Gęstość, g/cm³ | Wytrzymałość na rozrywanie, MPa |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | od -60 do +100 | 1,05-1,25 | 39-87 |
| Guma SBR | 100-200 | od -40 do +80 | 0,94-1,1 | 8-20 |
| Guma EPDM | 80-180 | od -50 do +120 | 0,86-1,1 | 7-20 |
| UHMW-PE | 15-30 | od -200 do +80 | 0,93-0,95 | 17-45 |
| Stal Hardox 400/500 | n/d | od -40 do +250 | 7,8-7,85 | 1250-1600 |
Tabela pokazuje główny kompromis: UHMW-PE trochę wyprzedza poliuretan w czystej ścieralności, ale ustępuje w sprężystości i odporności na uderzenia, a stal Hardox wygrywa w czołowej wytrzymałości kosztem wagi 6-7 razy większej i całkowitego braku tłumienia.
Wskazówka inżyniera: dobieraj twardość płyty pod charakter zużycia. Do ślizgowego ścierniwa drobnej frakcji bierz twardszy poliuretan z górnej części Shore A, 80-95 Shore A: lepiej opiera się cięciu, pozostając sprężystym. Do trybu udarowego z dużą frakcją spadającą z wysokości lepiej pracuje miększy materiał 80-95 Shore A, który odbija uderzenie dzięki elastyczności. I zawsze przygotuj metalową podstawę pod adhezję: piaskowanie i odtłuszczanie decydują o tym, czy połączenie klejowe utrzyma się przez cały zasób płyty.
Jak dobierać grubość i mocowanie
Grubość płyty poliuretanowej określają trzy czynniki: ścierność materiału, rozmiar frakcji i energia uderzenia w punkcie kontaktu. Im cięższy materiał i wyższy punkt jego spadania, tym większy zapas na zużycie się zakłada. Cienka płyta wystarczy do ślizgowego kontaktu drobnego produktu, gruba potrzebna jest tam, gdzie duży kawałek spada pod kątem prostym.
Mocowanie dobiera się według konstrukcji węzła i potrzeby wymiany. Najpowszechniejsze warianty: połączenie śrubowe przez osadzone podkładki, przyklejenie na klej konstrukcyjny i odlewanie płyty od razu na metalowej podstawie, którą przysparza się do korpusu. Śrubowe mocowanie jest wygodne tam, gdzie płytę planowo wymienia się, klejowe daje ciągłą powierzchnię bez występów, kombinowane łączy obie zalety.
Ważny szczegół montażu to styki między płytami. Rozmieszcza się je tak, aby strumień materiału szedł wzdłuż szwu, a nie uderzał w niego, inaczej krawędź płyty unosi się i wyrywa. Prawidłowo zaprojektowane rozmieszczenie płyt służy zauważalnie dłużej od przypadkowego zestawu kawałków.
Jeszcze jeden praktyczny moment to naprawialność. Okładziny poliuretanowej nie trzeba wymieniać całym kompletem: w strefie największego zużycia, na przykład pod punktem spadania materiału, montuje się grubszą lub twardszą płytę, a resztę powierzchni zakrywa się cieńszymi elementami. Gdy zużywa się strefa udarowa, wymienia się tylko ją, a nie całą powierzchnię okładzinowaną zasobnika. Takie strefowe podejście zauważalnie obniża koszty obsługi w czasie eksploatacji węzła.
Branże, gdzie płyty poliuretanowe dają największy efekt
Największy efekt okładzinowania daje w górnictwie i przeróbce kopalin, gdzie abrazyjny strumień rudy, węgla i skał niszczy metal w ciągu tygodni. Tu płyty poliuretanowe na zasobnikach, zsypach i dekach przesiewaczy zwracają się dzięki gwałtownemu spadkowi częstotliwości napraw i przestojów.
Hutnictwo i produkcja materiałów budowlanych stosuje płyty do okładzinowania węzłów przeładunku żwiru, klinkieru, koksu i aglorudy. Rolnictwo i branża elewatorowa montuje poliuretan w zsypach zbożowych i zasobnikach, gdzie ważna jest zarówno odporność na zużycie, jak i to, że materiał nie uszkadza ziarna i nie rdzewieje. Energetyka stosuje płyty na traktach podawania węgla i mieszanin popiołowo-żużlowych.
We wszystkich tych branżach poliuretan rozwiązuje to samo zadanie: przenieść zużywaną powierzchnię z kategorii metalu przetartego na wylot do kategorii wymiennej warstwy ochronnej, która jest planowo odnawiana. Szerzej o doborze materiału pod branżę czytaj w sekcji usług.
Jak zamówić płyty poliuretanowe na wymiar
Do zamówienia dostarcz rysunek węzła lub próbkę starej okładziny z wymiarami, wskaż typ materiału zużywającego powierzchnię, rozmiar frakcji, temperaturę i żądany sposób mocowania. Na podstawie tych danych technolog obliczy grubość, twardość i recepturę polimeru.
Zakład TIMOL wykonuje płyty standardowych i niestandardowych rozmiarów, z otworami, skosami, żebrami i elementami osadzonymi, metodą odlewania swobodnego. Realizowane są zarówno pojedyncze płyty pod naprawę konkretnego węzła, jak i komplety okładzin pod cały zasobnik lub koryto.
Po konsultację, kalkulację pod Twoje urządzenie i zamówienie skontaktuj się przez kontakty zakładu TIMOL. Inżynierowie pomogą dobrać materiał i sposób montażu pod Twój tryb ścierny.