В Перми создали программное обеспечение, которое предотвратит поломку ленточных конвейеров

Ученые Пермского Политеха разработали специальное программное обеспечение, которое позволяет помочь предотвратить поломку конвейера. Разработка проведена в соответствии с целями программы академического стратегического лидерства «Приоритет 2030». Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Вестник АГТУ».

Ленточный конвейер — это транспортирующая машина для перемещения в горизонтальном и наклонном направлениях насыпных и штучных грузов непрерывным потоком без остановки для загрузки и выгрузки сырья или продукции. Их достоинствами являются высокая производительность, простота конструкции, большая длина транспортировки, вплоть до 3–4 километров и удобная эксплуатация.

В современных методах работы конвейеров вся мощь приходится на приводной барабан, из чего рассчитываются мощность, тяговое усилие, натяжение ленты, ее размерные и весовые характеристики. Такой подход позволяет произвести проектные расчеты, но не позволяет исследовать особые режимы работы транспортера, например, пуск неравномерно загруженного полотна, из-за чего может произойти поломка оборудования. Но все это делается, в основном, для машин небольших размеров, тогда как для особо длинных и многоприводных нужны свои специальные алгоритмы и модели.

«Для крупных шахтных конвейеров, длина которых достигает трех километров, существует проблема управления несколькими приводами при запуске после аварийной остановки, так как моделей по расчету динамики ленты в такой ситуации почти нет. А без нее, по разовым разрывам полотна, невозможно идентифицировать объект управления», — рассказывает заведующий кафедрой автоматизации технологических процессов Березниковского филиала Пермского Политеха, доктор технических наук, профессор Андрей Затонский.

Для решения проблемы учёные разработали специальное программное обеспечение, в основу которого лег новый алгоритм расчета работы конвейера. Для этого ленту разделили на тысячи разных частей, чтобы определить для каждого элемента: вес, растяжение, скорость перемещения, проскальзывание и многие другие параметры. Далее разработчики создали новое ПО на языке программирования JavaScript. С помощью волнового графика оно показывает, в какой момент и где именно лента перегружена и, соответственно, может произойти разрыв. Программа также позволяет моделировать проскальзывание ленты на приводных барабанах при недостаточной натяжке, что даёт возможность исследовать износостойкость ленты.

Новое программное обеспечение ученые проверили на примере данных четырехприводного шахтного ленточного конвейера Южно-Якутского угольного бассейна с длиной полотна около двух километров. В результате имитационного эксперимента на одном из элементов ленты возникли усилия, превышающие несущую ею способность, то есть в реальности, по прогнозу программы, в этом месте произошел бы разрыв, и оператор смог бы увидеть подсказку и предотвратить поломку. Поскольку такие условия пуска с перегрузкой были созданы в испытании намеренно, полученный результат позволяет говорить об успешности созданной модели и возможности адаптации ее для расчетов других конкретных конвейеров.

Разработка ученых Пермского Политеха позволит исследовать различные режимы длинных конвейеров с использованием новой программной модели. Это необходимо для имитационного исследования различных режимов управления при пуске загруженного конвейера, позволяющих избежать разрывов ленты, а значит — простоев, экономических и имиджевых потерь предприятий. 

ПНИПУ

613 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше