Новый способ автоматического регулирования режима

Статья впервые опубликована в журнале «Уголь Украины»  №3  за  1999г.

А. Е. Гольберт,  инженер

Новый способ автоматического регулирования режима работы конвейера

Конвейерный транспорт - самый производительный в условиях предприятий горнодобывающих отраслей. Поэтому повышение его эффективности,  выбор и реализация рациональных режимов работы весьма актуальны. Однако решение этой задачи не представляется простым - возможны выбор и сравнение вариантов. Одним из подходов к оптимизации работы конвейерного транспорта, его эксплуатационных параметров, в частности скорости движения тягового органа, является регулирование  ее в зависимости от нагрузки /1/.  При этом груз перемещается с распределенной линейной массой, близкой к предусмотренному проектом постоянному значению, т.е. при q = const,
               
                Vк = f(Qк),
где  Vк - скорость тягового органа конвейера, м/с;
       Qк - текущая производительность конвейера, кг/с.

При реализации условия q = const, натяжение ленты целесообразно также поддерживать постоянным.  Исключение могут составлять периоды пуска и остановка конвейера.
Особую роль в конвейерном транспорте отводят бункерам и  подбункерным загрузочным устройствам  /2, 3/. В то же время работа линии с большими аккумулирующими бункерами, выгодными с точки зрения оптимальной эксплуатации конвейеров, часто представляется нецелесообразной, поскольку при достаточно высокой проектной производительности требуются неоправданно большие  капитальные вложения.
Предлагаем к рассмотрению способ автоматического регулирования скорости тягового органа конвейера, перед которым установлен небольшой бункер с регулируемым загрузочным устройством.  Верхний предел возможной вместимости  такого бункера  позволил бы его идентифицировать как бункер, усредняющий грузопоток.
На рис. 1 упрощенно показано рассматриваемое оборудование. Датчиком уровня, расположенным в бункере, посредством автоматического регулятора (на рис. 1 не показан)  задается производительность подбункерного загрузочного устройства, которая в свою очередь определяет скорость тягового органа конвейера. Таким образом, загрузочное устройство и конвейер работают синхронно. При этом скорость конвейера должна быть связана  с производительностью загрузочного устройства при q = const зависимостью

                Vк = Qзу/q,
где Qзу - текущая производительность загрузочного устройства, кг/с.

В  более общем  виде для конвейеров, входящих в состав  разветвленной линии, т.е. загружающихся в нескольких, относительно близко стоящих один от другого погрузочных пунктах, а также тех, на которые грузят другие конвейеры ( их в этом случае также будем считать погрузочными пунктами) формула примет вид:

           n
Vк =  Е Qзуk/q,
           k=1
где значок Е - условное обозначение суммы;
n - количество загрузочных устройств.

Если расстояния между погрузочными пунктами относительно велики, и ими в расчетах нецелесообразно  пренебречь, регулирование скорости тягового органа приобретает  более сложный характер. Однако и в этом случае изменения скорости автоматическим регулятором могут быть осуществлены, например, с выдержкой времени и т.п. Связь, реализующая соотношение


         n
q  =  Е Qзуk/Vк = const,
         k=1

для физической модели и на практике может быть различной,  и  современные технические средства ее способны обеспечить в достаточной мере. Это - механическая передача (редуктор), жестко связывающая валы конвейеров и загрузочных устройств; система электропривода, предусматривающая так называемый «электрический вал» или, например, тиристорные  преобразователи частоты для синхронных и асинхронных электродвигателей  трехфазного переменного тока с единой системой управления или др.

Представляется целесообразным, особенно на первом этапе исследования нового способа, применение более простого ступенчатого регулирования асинхронных электродвигателей переменного тока изменением числа пар полюсов. При этом каждой скорости двигателя питателя (загрузочного устройства) может соответствовать определенная  скорость приводного электродвигателя конвейера. Это решение хорошо сочетается  с использованием известных датчиков уровня для бункеров, также имеющих дискретные (прерывистые) характеристики  /4/.  Размеры (вместимость) бункеров, особенно при ступенчатом регулировании, следует принимать с учетом характера и количества регулирующих воздействий в единицу времени по проектным  значениям колебания грузопотока,  и с учетом переходных, динамических процессов, протекающих  в  электроприводах и конвейерах в целом.

Предложенное автоматическое  регулирование  требует изучения, выбора или создания оригинального регулятора с заранее определенными на моделях динамическими и другими свойствами. Использование для этой цели элементной базы на основе микропроцессорной техники было бы перспективным, однако практическое  ее осуществление возможно и при более скромных ресурсах.


Литература

1.Гольберт  А. Е.  Перспективное направление развития эксплуатационных возможностей ленточных конвейеров // Уголь Украины. - 1994. - №11.
2.Подземный транспорт шахт и рудников  / Под ред. Г. Я. Пейсаховича,  И. П. Ремизова. - М.: Недра, 1985.
3.Тарасов  Ю. Д.  Загрузочные и разгрузочные устройства ленточных конвейеров. - М.: Недра,  1995.
4.Датчики для автоматизации в угольной промышленности / В. А.  Ульшин,  И. Г.  Бедняк, В. П. Довженко  и  др. - М.: Недра, 1984.