Алгоритм беспробуксовочного торможения ленточного конвейера

Статья является продолжением цикла статей, посвященных исследованию режимов пуска и торможения ленточного конвейера. Пуск и торможение конвейеров характеризуются появлением дополнительных динамических натяжений в ленте, которые могут привести к неустойчивой работе приводного барабана, пробуксовке ленты, потере продольной устойчивости ленты, и т.д. Основная задача исследования – формирование оптимального алгоритма торможения. Реализация этого алгоритма должна обеспечить поддержание тягового фактора конвейера в динамических режимах. Лента является самой дорогостоящей частью конвейерной установки. За счет стабилизации тягового фактора, снижения коэффициента запаса прочности ленты, уменьшения износа ленты можно существенно повысить эффективность использования конвейерного транспорта. Основным методом исследования является математическое моделирование с помощью современного программного обеспечения. Основная идея предлагаемого алгоритма состоит в предварительном притормаживании хвостового барабана и дополнительной коррекции тягового фактора для исключения провисания ленты между роликоопорами, что позволяет минимизировать проскальзывание ленты на приводном барабане, а также значительно сократить время останова привода, следовательно, сократить период, в течение которого проскальзывание может возникнуть. Методика расчета технологических параметров процесса торможения базируется на найденных в результате исследований зависимостях и построена так, что может быть применена к любой конвейерной установке определенного класса – одноприводным горизонтальным конвейерам с желобчатой лентой с верхней несущей ветвью.

Дмитриева В. В., Собянин А. А., Сизин П. Е. Алгоритм беспробуксовочного торможения ленточного конвейера // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 3. – С. 5–17. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_5.

Дмитриева Валерия Валерьевна¹ — канд. техн. наук, доцент, e-mail: dm-valeriya@yandex.ru,
Собянин Алексей Андреевич¹ — аспирант, e-mail: sobyanin99@yandex.ru,
Сизин Павел Евгеньевич — канд. физ.-мат. наук, доцент, e-mail: mstranger@list.ru, НИТУ МИСИС,
¹ Российский университет нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия.

Сизин П.Е., e-mail: mstranger@list.ru.

1. Бабокин Г. И., Колесников Е. Б., Овсянников Д. С., Шпрехер Д. М. Разработка алгоритма частотного пуска электропривода скребкового конвейера с минимальным рывком в цепи тягового органа // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. — 2023. — Т. 66. — № 2. — С. 58—67. DOI: 10.17213/0136-3360-2023-2-58-67.

2. Дмитриева В. В., Собянин А. А., Сизин П. Е. Моделирование различных режимов торможения ленточного конвейера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 11. — С. 80—95. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_11_0_80.

3. Lei Wu, Junxia Li, Hongyu Zhang, Wei Zhang, Shuai Huang Research on a system for the diagnosis and localization of conveyor belt deviations in belt conveyors // Measurement Science and Technology. 2023, vol. 35, no. 3. DOI: 10.1088/1361-6501/ad0c48.

4. Копылов К. Н., Кубрин С. С., Закоршменный И. М., Решетняк С. Н. Резервы повышения эффективности работы выемочных участков угольных шахт // Уголь. — 2019. — № 3. — С. 46—49. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-46-49.

5. Труфанова И. С., Сержан С. Л. Повышение эффективности транспортирования ленточным конвейером с промежуточным приводом // Записки Горного института. — 2019. — Т. 237. — С. 331—335. DOI: 10.31897/PMI.2019.3.331.

6. Ke Qian Key Technology of starting and braking for downward belt conveyor with large inclination // Mine Engineering. 2020, vol. 8, no. 4, pp. 451—454. DOI: 10.12677/ME.2020.84056.

7. Перекутнев В. Е., Зотов В. В. Моделирование приводных шкивов подъемных установок с резинотросовыми канатами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 105—114. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-105-114.

8. Гылымулы С., Тиагалиева Ж. А., Белянкина О. В. Разработка имитационной модели торможения шахтной подъемной установки в системе Matlab // Уголь. — 2022. — № 10. — С. 50—54. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-10-50-54.

9. Гончаров К. А. Особенности построения вероятностной математической модели распределения тяговых усилий в многоприводном ленточном конвейере // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. — 2018. — № 4. — С. 380—389. DOI: 10.22281/24139920-2018-04-04-380-389.

10. Дмитриев В. Г., Шахмейстер Л. Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. — М.: Машиностроение, 1987. — 336 с.

11. Дмитриев В. Г., Вержанский А. П. Основы теории ленточных конвейеров. — М.: Изд-во «Горная книга», 2017. — 590 с.

12. Дмитриева В. В., Собянин А. А., Сизин П. Е. Алгоритм останова конвейера с предварительным торможением хвостового барабана // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2024. — № 2. — С. 93—104. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_2_0_93.

13. Shengyong Mu Research on the control system of the multi-point driving belt conveyor tension device / International Conference on Big Data, Artificial Intelligence and Internet of Things Engineering (ICBAIE), 2020. DOI: 10.1109/ICBAIE49996.2020.00074.

14. Вуйчицкий В., Фамур О. А. Применение узла натяжения ленты в конструкциях конвейеров для транспортирования сыпучих грузов на подъем и под уклон // Горная промышленность. — 2019. — № 2 (144). — С. 60—62.

15. Дмитриева В. В. Разработка и исследование системы автоматической стабилизации погонной нагрузки магистрального конвейера. Автореф. дисс. … канд. техн. наук. — М., 2005.

16. Xi Pingyuan, Song Yandong Dynamic simulation on the belt conveyor on emergency braking / Intelligent Computation Technology and Automation, International Conference, 2009. DOI: 10.1109/ ICICTA.2009.245.

17. Qixun Zhou, Hao Gong, Wenhao Sun, Qi Yan, Keke Shi, Guanghui Du Active speed control of belt conveyor with variable speed interval based on Fazzy Algoritm // Journal of Electrical Engineering and Technology. 2023 vol. 19, no. 6. DOI: 10.1007/s42835-023-01647-0.