Theoretical and Numerical Analysis of a Belt Conveyor Carrying Bulk Material


Karabulut M. O. , Aşçıoğlu Temiztaş B. , Bolat B.

International Congress on Engineering Sciences and Multidisiplinary Approaches, İstanbul, Turkey, 23 - 24 February 2021, pp.571

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: İstanbul
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.571

Abstract

Systems that carry materials from one point to another are called conveyor systems. Conveyor systems are widely used especially in all kinds of industrial facilities. Belt conveyors are one of the most important transportation vehicles for the continuous transportation of solid materials with a horizontal or little inclination. Belt conveyors are used for transporting different sized materials such as sand, coal, mine, and grain. In order to ensure the efficient transmission of bulk materials with belt conveyors, the design must be carried out effectively.

In this study, it is aimed to perform the numerical analysis of the belt conveyor system designed by using both the discrete element method and the finite element method. By comparing the obtained results, evaluations were made about the designed belt conveyor system.

In this study, firstly, the literature was reviewed and conveyor systems were discussed. Belt conveyor systems and calculations are explained in detail. Then, it was aimed to effectively design a belt conveyor with a length of 1500 mm, belt width of 408 mm, a working speed of 1 m / s and without an inclination, with the help of theoretical and numerical methods. 

Malzemeleri bir noktadan diğer noktaya taşıyan sistemlere konveyör sistemleri denir. Konveyör sistemleri özellikle her türlü endüstriyel tesislerde çokça yaygın olarak kullanılmaktadır. Endüstride dökme malzeme taşımacılığında en çok kullanılan sistemlerden biri olan bantlı konveyörler ile dökme malzemelerin iletiminin verimli bir şekilde sağlanabilmesi için tasarımın etkin bir şekilde gerçekleştirilmesi gerekir. 


Bu çalışmada; 1500 mm uzunluğunda, 408 mm bant genişliğinde, çalışma hızı 1 m/s olan ve eğimsiz şekilde kum taşıyan bir bantlı konveyörün nümerik yöntemler yardımıyla etkin bir biçimde tasarlanması amaçlanmıştır. Bantlı konveyörün tasarım parametreleri belirlendikten sonra CATIA® programı kullanılarak modellemesi yapılmıştır. EDEM® programı kullanılarak bantlı konveyörün ayrık elemanlar metodu ile analizi yapılmıştır. Yapılan analiz sonucunda konveyör bandına uygulanan maksimum toplam kuvvet 121.7 N ve maksimum basınç 43.7 Pa olarak bulunmuştur. Bu konveyör sisteminde taşınan toplam kum kütlesinin 14.9 kg olduğu görülmüştür ve 0.1 kg kum kütlesinin taşıma esnasında döküldüğü tespit edilmiştir.

Banda uygulanan toplam kuvvet değeri hem teorik hem de bilgisayar ortamında hesaplanmıştır. Teorik hesaplamalar sonucunda elde edilen banda uygulanan kuvvet 115.65 N olarak bulunmuştur. Bu değerin, EDEM® programı kullanılarak elde edilen değere çok yakın olduğu görülmüştür ve yapılan analizin doğruluğu tespit edilmiştir. Teorik hesaplamalar sonucunda banttaki sehim 2.49 mm bulunmuştur. Hesaplanan bu sehim değerinin, maksimum sehim değerinden düşük olduğu ve tasarımın emniyetli olduğu tespit edilmiştir.

Bu çalışma farklı malzemeler ve analiz metotları kullanılarak bantlı konveyör sisteminin optimizasyonu için genişletilebilir.