Управление динамической нагруженностью забойных скребковых конвейеров
- д-р техн. наук профессор Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф.Горбачева
Аннотация
Рассмотрена задача управления динамической нагруженностью забойных скребковых конвейеров (СК) и зафиксировано неудовлетворительное состояние нагруженности механических и электрических компонентов СК. Обозначена возможность возникновения автоколебательного характера нагруженности всей системы из-за особенностей движения тяговой цепи по рештачному ставу СК. Отмечено свойство системы – циклический характер нагружения цепи при движении, вызывающий обменные процессы энергией между механическими и электродвигательными компонентами конвейера (при использовании головного и хвостового электроприводов) через общую кабельную сеть системы электроснабжения СК. Высокий уровень динамической нагруженности электромеханической системы вызывает проблему ликвидации порождающего его автоколебательного режима работы СК, решить которую предлагается путем изменения угловых скоростей вращения приводных звездочек СК. Угловые скорости можно изменять путем применения частотного управления асинхронными электродвигателями. Установлена эффективность задания частоты токов статоров электродвигателей головного и хвостового приводов конвейера пропорционально частоте вращения их роторов для ликвидации автоколебательных режимов работы в основном эксплуатационном режиме. Рассмотрена возможность снижения пусковых ударных значений электромагнитных моментов электродвигателей. Результаты расчетов режимов пуска и ликвидации автоколебательного режима работы представлены на примере забойного скребкового конвейера Анжера-34. Сопоставлены результаты расчетов режимов пуска и основного эксплуатационного транспортирования угля в неуправляемом режиме работы и после введения управления, на основе которых сделан вывод о целесообразности использования активного управления динамической нагруженностью СК.
Литература
- Bandurin A.N. Modeling of electromechanical processes of a scraper conveyor. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. 1999. N 6, p. 30-32 (in Russian).
- Eshchin E.K. Variant of frequency control of asynchronous electric drive of mining machines. Elektrotekhnika. 1996. N 1, p. 28-30 (in Russian).
- Intelligent CST Drive System. URL: www.s7d2.scene7.com/is/content/Caterpillar/C10332020 (date of the application: 10.12.2018) (in Russian).
- Kragel'skii I.V. Friction and wear. Moscow: Mashinostroenie, 1968, p. 480 (in Russian).
- Kondrakhin V.P., Mel'nik A.A., Kosarev V.V., Stadnik N.I., Kosarev I.V. Mathematical model for the study of loads in a two-speed multi-motor drive and traction body scraper face conveyor. Naukovі pratsі Donets'kogo natsіonal'nogo tekhnіchnogo unіversitetu. Serіya gіrnicho-elektromekhanіchna. 2008. Iss. 16(142), p. 132-140 (in Russian).
- Panovko Ya.G. Fundamentals of the applied theory of oscillations and shock. Leningrad: Mashinostroenie, 1976, p. 320 (in Russian).
- Eshchin E.K., Sokolov I.A., Kashirskikh V.G., Ivanov V.L., Sokolov D.V. Patent N 2235410 RF. The method of starting an induction motor. Opubl. 27.08.2004. Byul. N 24 (in Russian).
- Sosnan A.G. Of dynamic forces in scraper chains of multi-drive conveyors. Prilozhenie k sborniku «Gornye mashiny». 1985. N 4, p. 10-15 (in Russian).
- Technical problems of mechanical engineering that require urgent solutions based on scientific developments in order to en- sure the production of competitive equipment that is not inferior to world analogues. URL: www.auto-ally.ru/informatika/5256/index.html (date of the application: 10.12.2018) (in Russian).
- Chugreev L.I. The dynamics of conveyors with a chain traction unit. Moscow: Nedra, 1976, p. 160 (in Russian).
- Albert W.A.J. Über Treibseile am Harz: Archive für Mineralogie Geognosie Bergbau und Hüttenkunde. 1838. Vol. 10, р. 215-234.
- Broadfoot A.R., Betz R.E. New Control Strategies for Longwall Armored Face Conveyors. IEEE Transactions on Industry Applications. 1998. Vol. 34. Iss. 2, p. 387-394.
- Chunzhi Z., Guoying M. Dynamic modeling of scraper conveyor sprocket transmission system and simulation analysis. IEEE International Conference on Mechatronics and Automation. 2011. Beijing, China, p. 1390-1394.
- Dolipski M., Remiorz E., Sobota P. Dynamics of non-uniformity loads of AFC drives. Arch. Min. Sci. 2014. Vol. 59. N 1, p. 155-168.
- Karachevtseva I., Dyskin A., Pasternak E. The Cyclic Loading as a Result of the Stick-Slip Motion. Advanced Materials Research. 2014. Vol. 891-892, p. 878-883.
- Neubauer M., Neuber C.-C., Popp K. Control of Stick-Slip Vibrations. Solid Mechanics and its Applications. 2005. Vol. 130, p. 223-232.
- Schlitz W. A history of fatigue. Engineering Fracture Mechanics. 1996. Vol. 54. Iss. 2, p. 263-300.
- Shi J.G., Mao J., Wei X.H. Research on Dynamic Tension Control Theory for Heavy Scraper Conveyor. Applied Mechanics and Materials. 2010. Vol. 34-35, p. 1956-1960.