در سیستم پیچیده تجهیزات انتقال،چرخ بیکاراگرچه اغلب نادیده گرفته می شود، به عنوان یک جزء حیاتی عمل می کند که عملکرد روان و کارآمد کل فرآیند انتقال را تضمین می کند. برخلاف چرخهای محرکی که نیروی محرکه را تامین میکنند، چرخ بیکار به عنوان یک جزء چرخان غیرفعال عمل میکند، با این حال مکانیسم عملکردی آن با پایداری، کارایی و عمر مفید نوار نقاله در هم تنیده است - آمار نشان میدهد که سیستمهای بیکار با طراحی خوب میتوانند مصرف انرژی نوار نقاله را 15 تا 25 درصد در مقایسه با پیکربندی ضعیف کاهش دهند. درک نحوه عملکرد آن مستلزم بررسی یکپارچگی ساختاری، انتقال نیرو و هماهنگی عملکردی آن در سیستم انتقال است.
از نظر ساختاری، چرخهای بیکار معمولاً بر روی براکتها در طول کل قاب نقاله نصب میشوند، با فاصله بین 0.8 متر تا 1.5 متر بسته به ظرفیت بار نوار نقاله، و یک تخت غلتکی را تشکیل میدهند که تسمه نقاله و مواد روی آن را حمل میکند. هر چرخ idler مجهز به بلبرینگ های با دقت بالا در دو انتها است که با مهر و موم های لاستیکی یا فلزی برای جلوگیری از ورود گرد و غبار، رطوبت و مواد دانه ای محصور شده اند - این طرح آب بندی می تواند عمر مفید چرخ را به 20000 تا 30000 ساعت افزایش دهد که 40 درصد افزایش غیرمنتظره نسبت به ساعت های جایگزین دارد. چیدمان چرخهای هرزگرد بسته به نوع نوار نقاله متفاوت است: نوار نقالههای زیرزمینی یک طرح V شکل از سه چرخ بیکار (معمولاً با زاویه 35 درجه تا 45 درجه) برای نگه داشتن مواد حجیم در مرکز قرار میدهند.نوار نقاله های مسطحبرای پشتیبانی یکنواخت از چرخ های موازی بیکار استفاده کنید. این پیکربندی ساختاری پایه و اساس قابلیت اطمینان عملیاتی چرخ بیکار را می گذارد.
اصل اصلی کار چرخ بیکار در تبدیل اصطکاک لغزشی به اصطکاک غلتشی نهفته است. هنگامی که تسمه نقاله زیر محرک موتور و قرقره محرک حرکت می کند (با سرعت های معمولاً 1.2 متر بر ثانیه تا 4 متر بر ثانیه در تنظیمات صنعتی)، اصطکاک بین تسمه و سطح چرخ هرزگرد نیروی مماسی ایجاد می کند. این نیرو باعث می شود که چرخ هرزگرد به طور همزمان با تسمه بچرخد. با جایگزینی لغزش مستقیم بین تسمه و قاب ثابت با چرخاندن چرخ هرزگرد، مقاومت اصطکاکی به طور قابل توجهی کاهش می یابد - آزمایشات نشان می دهد که ضریب اصطکاک غلتشی بین تسمه و تسمه تنها 0.01 تا 0.03 است که بسیار کمتر از ضریب اصطکاک لغزشی (0.3 تا 0.3) بین قاب رینگ و 0. این نه تنها مصرف انرژی سیستم انتقال را کاهش می دهد، بلکه سایش تسمه نقاله را به حداقل می رساند و عمر مفید آن را به طور متوسط 30٪ افزایش می دهد.
علاوه بر کاهش اصطکاک، چرخ بیکار نیز نقش کلیدی در حفظ پایداری انتقال مواد دارد. در حین کار، هر چرخ بیکار بسته به قطر آن (از 89 میلی متر تا 219 میلی متر) و مواد، می تواند باری از 50 کیلوگرم تا 500 کیلوگرم را تحمل کند. چرخهای بیدرنگ با فاصله یکنواخت این بار را به طور یکنواخت توزیع میکنند، و افت تسمه را به کمتر از 2% از فاصله دور چرخان محدود میکنند – افتادگی بیش از حد فراتر از این محدوده منجر به ریختن مواد یا انحراف تسمه میشود که 60% از خرابیهای نوار نقاله را تشکیل میدهد. برای نوار نقاله های شیبدار (با زاویه شیب تا 30 درجه)، چرخ های بیکار با سطوح ضد لغزش اصطکاک بین تسمه و چرخ ها را بیشتر می کنند و اطمینان می دهند که تسمه تحت اثر گرانش مواد به عقب نمی لغزد و در نتیجه راندمان انتقال پایدار بیش از 95٪ حفظ می شود.
به طور خلاصه، چرخ idler از طریق یک مکانیسم ساده و در عین حال پیچیده عمل می کند: با تکیه بر چرخش تکیه گاه یاتاقان، اصطکاک لغزشی را به اصطکاک غلتشی تحت محرک تسمه نقاله تبدیل می کند (ضریب اصطکاک را با یک مرتبه کاهش می دهد)، در حالی که پشتیبانی یکنواخت برای حفظ پایداری انتقال فراهم می کند. عملکرد غیرفعال آن، اگرچه بدون نیرو، برای عملکرد کارآمد و قابل اعتماد تجهیزات انتقال ضروری است - که به بهبود 20 تا 30 درصدی در راندمان عملیاتی کلی نوار نقاله کمک می کند. این امر آن را به سنگ بنای خاموش در صنایعی مانند معدن، لجستیک و تولید تبدیل می کند، جایی که نقاله ها سالانه میلیون ها تن مواد را حمل می کنند.
