Анализ моделей ленточного конвейера при различном числе аппроксимирующих масс

Для разработки модели ленточного конвейера использован метод описания систем, состоящих из элементов, непрерывно распределенных в конечных областях пространства. Движения в таких системах передаются от одного элемента к другому, а динамические процессы в них описываются уравнениями в частных производных (волновые уравнения). Аналитическое решение систем таких уравнений оказывается трудоемким и сложным. Для упрощения расчетов систему следует разбить на простейшие элементы и воспользоваться методом кусочно-линейной аппроксимации. Этот метод позволяет приближенно описать систему с распределенными параметрами системой обыкновенных дифференциальных уравнений. В данном случае контур ленты конвейера разбивается на некоторое число участков, в границах каждого из которых закон изменения скорости деформации по длине предполагается линейным. После принятия определенных допущений, позволяющих упростить разрабатываемую модель, применяются уравнения Лагранжа второго рода. Проведено сравнение моделей ленточного конвейера с различным количеством сосредоточенных масс, оценены преимущества, которые дает каждая из моделей. Перечислены технические задачи, при решении которых удобнее использовать ту или иную модель.

Дмитриева В. В., Сизин П. Е. Анализ моделей ленточного конвейера при различном числе аппроксимирующих масс // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 1. – С. 34–46. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_1_0_34.

Дмитриева Валерия Валерьевна — канд. техн. наук, доцент, РГУ Нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, e-mail: dm-valeriya@yandex.ru,
Сизин Павел Евгеньевич — канд. физ.-мат. наук, доцент, e-mail: mstranger@list.ru, ИБО НИТУ «МИСиС».

Дмитриева В.В., e-mail: dm-valeriya@yandex.ru.

1. Солод Г. И. О технологических предпосылках автоматизации конвейеров и конвейерных линий в горнодобывающей промышленности / Транспорт горных предприятий. — М., 1968.

2. Шахмейстер Л. Г., Дмитриев В. Г., Лобачева А. К. Динамика грузопотоков и регулирование скорости ленточного конвейера. — М.: изд-во МГИ, 1974. — 45 с.

3. Дмитриева В. В. Разработка и исследование системы автоматической стабилизации погонной нагрузки магистрального конвейера Диссертация на соискание ученой степени канд. тех. наук. — М., МГГУ, 2005. — 162 с.

4. Дмитриева В. В., Сизин П. Е. Управление скоростью ленты конвейера в зависимости случайного грузопотока. — М.: Изд-во «Горная книга», 2020. — 72 с.

5. Fei Zeng, Cheng Yan, Qing Wu, Tao Wang Dynamic behaviour of a conveyor belt considering non-uniform bulk material distribution for speed control // Applied Sciences. 2020, vol. 10, no 13. DOI:10.3390/10134436.

6. Perun G., Lazarzt B., Opasiak T. Opportunities to improve the efficiency of the «GRAWEC 1200» belt conveyor // Transport Problems. 2020, vol. 15, no 4, part 2, pp. 215—226, DOI: 10.21307/tp-2020-061.

7. Дмитриева В. В., Авхадиев И. Ф., Сизин П. Е. Использование современных программно-технических комплексов для автоматизации конвейерных линий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2. — С. 150–163. DOI: 10.25018/02361493-2021-2-0-150-163.

8. Rahman A., Robinson W. A., Carr M. J., Wheeler C. A dynamic analysis of the rail conveyor system / 13th International Conference on Bulk Materials, Storage, Handling & Transportation. Сonference Paper, 2019.

9. Заголило С. А., Семенов А. С., Семенова М. Н., Якушев И. А. Компьютерное моделирование многодвигательной системы электропривода в пакете программ Matlab // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2020. — № 8(2). DOI: 10.26102/2310-6018/2020.29.2.012.

10. Rupali S. Tupkan, Devesh Kumar, Modak J. P., Saurabh Mathur Review of transient dynamics of belt conveyor // Dogo Rangsang Research Journal. 2020, vol. 10, issue 06, no 9. DOI: 10.46528/DRSRJ.2020.V10I06N09.09.

11. Гершун С. В. Автоматическая стабилизация величины тягового фактора магистрального ленточного конвейера с двухдвигательным приводом. Диссертация на соискание степени магистра техники и технологий. — М., МГГУ, 2010.

12. Корнеев А. П., Абабурко В. Н. Моделирование в системах с распределенными параметрами с учетом диссипации / САПР и моделирование в современной электронике. Сборник научных трудов III Международной научно-практической конференции. — Брянск, 2019. — С. 222—225. DOI: 10.30987 /conferencearticle_5e028212b449e4.31119706.

13. Корнеев А. П., Леневский Г. С. Математическое моделирование электромеханической системы с распределенными параметрами в Matlab / САПР и моделирование в современной электронике. Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции. — Брянск, 2018. — С. 63—66. DOI: 10.30987/conferencearticle_5c19e6a22f a4f6.29576500.

14. Yongbo Guo, Fansheng Wang Multi body dynamic equations of belt conveyor and the reasonable starting mode // Symmertry. 2020, vol. 12, no 9, article 1489. DOI: 10.3390/ sym12091489.

15. Takagi K., Nishida G., Maschke B., Asaka K. Distributed parameter system modeling / Soft Actuators. Asaka K., Okuzaki H. (Eds.). Springer, Singapore. 2019, pp. 403—415. DOI: 10.1007/978-981-13-6850-9_24.

16. Запенин И. В., Бельфор В. Е., Селищев Ю. А. Моделирование переходных процессов ленточных конвейеров. — М.: Недра, 1969. — 56 с.

17. Miloradovic N., Vujanac R., Miloradovic D. M., Glisovic J. Determination of resistance to motion during operation of belt conveyor // Machines. Technologies. Materials. 2021, vol. 15, no 3, pp. 86—88.

18. Indraswari Kusumaningtyas, Ashley J. G. Nuttalli, Lodewijks G. Dynamics of multiple-drive belt conveyors during starting // Applied Mechanics and Materials. 2016, vol. 842, pp. 141—146. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.842.141.

19. Sanjay Sakharwade, Shubhrata Nagpal Analysis of transient belt stretch for horizontal and inclined belt conveyor system // International Journal of Mathematical, Engineering and Management Sciences. 2019, vol. 4, no 5, pp. 1169—1179. DOI: 10.33889/IJMEMS.2019.4.5-092.

20. Любенец Т. Определение натяжений конвейерной ленты ленточного конвейера. Сборник научных трудов Национального горного университета. — 2020. — № 60. — С. 81—92. DOI: 10.33271/crpnmu/60.081.