
The work is aimed at increasing the efficiency of belt conveyors by choosing the drive mechanism movement mode. During the operation of belt conveyors, significant energy and dynamic loads occur in the elements of the drive mechanism and traction body. The available loads significantly affect the energy losses and the reliability of the drive mechanism and the traction body. Energy and dynamic loads during transient processes (starting, braking, changing speed or performance and emergency stop) are especially dangerous. At this moment, high-frequency oscillations of both the traction body and the drive elements arise. With such fluctuations in the traction body (belt) of the conveyor, significant breaking forces arise, which create additional unwanted stresses in it and, as a result, contribute to premature destruction. In addition, the stator and rotor windings of the electric motor are heated, which accelerates their wear and failure. In order to reduce dynamic loads, it is proposed to optimize the movement mode of the drive mechanism. For this purpose, the conveyor is presented in the form of a three-mass dynamic model, based on which a mathematical model was created. From the conducted dynamic analysis of the belt conveyor, it was established that during the start-up process, significant power and energy overloads occur in the elements of the drive and the traction body, which depend on the driving force of the drive. In addition, high-frequency oscillations of the tape are observed. Since the undesirable properties of the belt conveyor largely depend on the magnitude of the driving force of the drive, it should form the basis of the optimization criterion. In addition, the driving force of the drive must be reflected in the optimization criterion during the entire movement process, that is, the optimization criterion must be presented in an integral form. To eliminate the possible compensation of negative and positive values of the driving force on the conveyor, the latter should be represented in the integral criterion in quadratic form. Therefore, the rms value of the driving force of the drive during the start-up time was chosen as the criterion for optimizing the motion mode of the belt conveyor. Optimization of the conveyor movement mode was carried out by minimizing the integral dynamic criterion. As a result of the optimization, the start-up mode of the belt conveyor was determined, which minimizes the effect of dynamic loads. This start-up mode makes it possible to increase the reliability of the conveyor and reduce the energy consumption of the drive.
Робота направлена на підвищення ефективності стрічкових конвеєрів шляхом вибору режиму руху приводного механізму. Під час експлуатації стрічкових конвеєрів в елементах приводного механізму та тягового органу виникають суттєві енергетичні та динамічні навантаження. Наявні навантаження суттєво впливають на енергетичні втрати та надійність роботи приводного механізму і тягового органу. Особливо небезпечними є енергетичні та динамічні навантаження під час проходження перехідних процесів (пуск, гальмування, зміна швидкості руху чи зміна продуктивності та аварійна зупинка). В цей момент зароджуються високочастотні коливання як тягового органу так і елементів приводу. При таких коливаннях у тяговому органі (стрічці) конвеєра, виникають значні розривні зусилля, які створюють в ньому додаткові не бажані напруження та як наслідок сприяють передчасному руйнуванню. Окрім того, відбувається нагрівання статорних та роторних обмоток електродвигуна, що пришвидшує їх зношування та вихід його з ладу. Для зменшення динамічних навантажень запропоновано здійснити оптимізацію режиму руху приводного механізму. Для цього конвеєр представлено у вигляді тримасової динамічної моделі, на основі якої складено математичну модель. З проведеного динамічного аналізу стрічкового конвеєру встановлено, що під час процесу пуску в елементах приводу та тягового органу мають місце значні силові та енергетичні перевантаження, які залежать від рушійного зусилля приводу. Крім того спостерігаються високочастотні коливання стрічки. Оскільки не бажані властивості стрічкового конвеєра в значній мірі залежать від величини рушійної сили приводу, тому вона повинна складати основу критерію оптимізації. Крім того рушійне зусилля приводу повинно бути відображене в критерії оптимізації протягом всього процесу руху, тобто критерій оптимізації має бути представлений в інтегральному виді. Для усунення можливої компенсації дії на конвеєр від’ємних та додатніх значень рушійного зусилля, останнє повинно представлятись в інтегральному критерії в квадратичному вигляді. Тому за критерій оптимізації режиму руху стрічкового конвеєра обрано середньоквадратичне значення рушійного зусилля приводу за час пуску. Оптимізацію режиму руху конвеєра здійснено шляхом мінімізації інтегрального динамічного критерію. В результаті проведеної оптимізації визначено режим пуску стрічкового конвеєра, який до мінімуму зводить дію динамічних навантажень. Такий режим пуску дозволяє підвищувати надійність роботи конвеєра і зменшити енергетичні витрати приводу.
режим руху, приводний механізм, динамічна модель, динамічні навантаження, dynamic loads, dynamic model, drive mechanism, стрічковий конвеєр, belt conveyor, motion mode
режим руху, приводний механізм, динамічна модель, динамічні навантаження, dynamic loads, dynamic model, drive mechanism, стрічковий конвеєр, belt conveyor, motion mode
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
