Модели предельного состояния приводных станций ленточных конвейеров

Рассмотрен системный подход к решению проблем обеспечения надежности и эффективности транспортных систем угольных шахт. Совокупность компонентов ленточных конвейеров органично встраивается в работу подземного горного предприятия, и при этом все они имеют разные темпы износа и надежность. Представлен анализ отказов основных компонентов ленточных конвейеров для горной промышленности. Предложен подход, представляющий приводные станции ленточных конвейеров как сложную техническую систему. Рассмотрены типовые схемы компоновки приводных станций и доли отказов укрупненных элементов приводных станций ленточных конвейеров. Выполнен анализ вероятных причин отказов этих элементов. Показано, что около 60% всех отказов составляют отказы частотно-преобразовательной станции, а суммарное годовое время простоев доходит до 362 ч. Представлена структурная схема приводной станции ленточного конвейера, выделены компоненты, на которые целесообразно воздействовать для управления надежностью. Определены наиболее информативные диагностические признаки, характеризующие техническое состояние приводных станций. Разработаны модели оценки предельного технического состояния основных элементов приводных станций ленточных конвейеров по совокупности диагностических признаков. Основными являются параметры вибрации, температуры, смазочного масла и электрические параметры изоляции электродвигателей. Применение данных моделей позволяет создать методологические основы управления надежностью сложных транспортных систем горных предприятий.

Кузин Е. Г., Герике Б. Л., Захаров А. Ю. Модели предельного состояния приводных станций ленточных конвейеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 8. – С. 92–107. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_8_0_92.

Кузин Евгений Геннадьевич — канд. техн. наук, доцент, доцент, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, филиал в г. Прокопьевске, e-mail: kuzinevgen@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-8737-7577,
Герике Борис Людвигович — д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения РАН, Институт угля СО РАН, e-mail: gbl_42@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-9586-8723,
Захаров Александр Юрьевич — д-р техн. наук, профессор, профессор, Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева, e-mail: zaharovAU@kuzstu.ru, ORCID ID: 0000-0003-1690-5069.

Кузин Е.Г., e-mail: kuzinevgen@gmail.com.

1. Кузин Е. Г. Оценка технического состояния редукторов шахтных ленточных конвейеров методами неразрушающего контроля: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. — Кемерово: КузГТУ, 2020. — 20 с.

2. Лагерев А. В., Толкачев Е. Н., Гончаров К. А. Моделирование рабочих процессов и проектирование многоприводных ленточных конвейеров: Монография. — Брянск: РИО БГУ, 2017. — 384 с.

3. Лагерев А. В., Толкачев Е. Н., Бословяк П. В. Проектирование и исследования конвейеров с подвесной грузонесущей лентой. — Брянск: РИО БГУ, 2016. — 303 с.

4. Андреева Л. И. Выбор стратегии ремонтного обслуживания горной техники // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2021. — № 4. — С. 83—91. DOI: 10.21440/05361028-2021-4-83-91.

5. Андреева Л. И., Данилкин А. А. Оценка факторов, оказывающих влияние на работоспособность техники, работающей в условиях развития горнотехнических систем // Горное оборудование и электромеханика. — 2023. — № 4(168). — С. 20—27. DOI: 10.26730/1816-45282023-4-20-27.

6. Кузин Е. Г. О влиянии расположения приводных редукторов в схеме конвейера на степень их износа / Перспективы инновационного развития угольных регионов России: Сборник трудов IV Международной научно-практической конференции. — Прокопьевск, 2014. — С. 49—52.

7. Кузин Е. Г., Герике Б. Л. Диагностика технического состояния редукторов шахтных ленточных конвейеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 8. — С. 7—55. DOI: 10.25018/0236-1493-2017-8-0-47-55.

8. Реутов А. А., Мясников А. А. Управление приводами ленточных конвейеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2006. — № 2. — С. 250—254.

9. Реутов А. А. Моделирование стационарных режимов работы многоблочных приводов ленточных конвейеров // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — 2019. — № 2(62). — С. 40—47. DOI: 10.26731/1813-9108.2019.2(62).40-47.

10. Gerike B., Drozdenko Yu., Kuzin E., Ananyin I., Kuziev D. Formation of comprehensive service system of belt conveyor gearboxes // E3S Web of Conferences. 2018, vol. 41, article 03011. DOI: 10.1051/e3sconf/20184103011.

11. Кулай С. В. Разработка методики оценки социально-экономического положения монопрофильных муниципальных образований // Экономика и предпринимательство. — 2021. — № 12(137). — С. 399—404. DOI: 10.34925/EIP.2021.137.12.078.

12. Burduk A., Więcek D., Zajačko I., Jurdziak L., Błażej R. Analysis and risk assessment of the supply of copper ore in the belt conveyor system in an underground mine // Acta Montanistica Slovaca. 2020, vol. 25, no. 2, pp. 236—249. DOI: 10.46544/AMS.v25i2.10.

13. Семыкина И. Ю., Тарнецкая А. В. Система управления электроприводом ленточного конвейера на базе безредукторного синхронного мотор-барабана // Горное оборудование и электромеханика. — 2019. — № 1(141). — С. 47—53. DOI: 10.26730/1816-4528-2019-1-47-53.

14. Blazej R., Jurdziak L., Kirjanów-Błażej A., Kozłowski T. Identification of damage development in the core of steel cord belts with the diagnostic system // Scientific Reports. 2021, no. 11, article 12349. DOI: 10.1038/s41598-021-91538-z.

15. Nikitin Y., Božek P., Turygin A. Vibration diagnostics of spiroid gear // Management Systems in Production Engineering. 2022, vol. 30, no. 1, pp. 69—73. DOI: 10.2478/mspe-2022-0009.

16. Karpov D., Pavlov M., Mukhametova L., Mikhin A. Features and results of assessment the thermal conductivity of building materials and products by the active method of thermal non-destructive testing // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 220, article 01053. DOI: 10.1051/e3sconf/202022001053.

17. Capone M., Guelpa E., Verda V. Numerical model for the analysis of thermal transients in district heating networks // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 197, article 01004. DOI: 10.1051/e3sconf/ 202019701004.

18. Kumaraguru Prabakar Testing and evaluation methods for protection systems / Power System Protection in Future Smart Grids Achieving Reliable Operation with Renewable Energy, Electric Vehicles and Distributed Generation. 2024, pp. 167—188. DOI: 10.1016/B978-0-323-91780-3.00002-7.

19. Kassi Koutoua, Fofana Issouf, Meghnefi Fethi, Yéo Zié Impact of local overheating on conventional and hybrid insulations for power transformers // IEEE Transactions on Electrical Insulation. 2015, vol. 22, no. 5. DOI: 10.1109/TDEI.2015.005065.

20. Hemmati R., Wu F., El-Refaie A. Survey of insulation systems in electrical machines / IEEE International Electric Machines & Drives Conference (IEMDC 2019). 2019, San Diego, USA, pp. 2069— 2076. DOI: 10.1109/IEMDC.2019.8785099.