Обґрунтування інструментального діагностування технічного стану шахтних стрічкових конвеєрів - Автореферат

Працюють конвеєри з використанням високоміцниі стрічок завдовжки до 600-700 м, набирають поширення вітчизняні конвеєри типорозмірного ряду з поліпшеними експлуатаційними якостями. Застосування конвеєрного транспорту на вугільних шахтах, зростання міцності стрічки і повязане з цим збільшення довжини, продуктивності конвеєрів та потужності приводів ставлять перед експлуатаційниками (службою забезпечення їх безперебійної роботи насамперед) низку нових актуальних завдань, що виникають у звязку із збільшенням натягу стрічки, тиску стрічки на барабани, опору переміщенню стрічки по роликах, заштибування нижніх та заклинювання верхніх роликоопор, потужності приводів, витрати електроенергії тощо. Мета роботи: а) дослідження процесу нагрівання стрічки, роликів, барабанів при заштибуванні, збільшенні опору обертанню, пробуксовуванні, для визначення величин, що характеризують нагрівання, та можливості їх використання у діагностиці; Ідея роботи полягає у обгрунтуванні можливості використання температурних плям на стрічці, що утворилися під час контрольної зупинки і пуску конвеєра, а також результатів виміру потужності двигунів приводів як носіїв інформації для інструментального діагностування технічного стану стрічкового конвеєра. Після запуску конвеєра, якому передує контрольна (експозиційна) зупинка, теплові плями на стрічці охолоджуються завдяки навколишньому середовищу та від контактів з кожним наступним ненагрітим роликом, температура плям зменшується за експоненціним законом але протягом певного часу зберігається можливість вимірювати безконтактним або контактним датчиком їх інтенсивність та час руху його до датчика, що, з урахуванням швидкості стрічки, дає можливість спеціальною системою розпізнавання визначити адресу (місце положення) нагрітого ролика та ступінь нагрівання, максимальна довжина шляху пересування кожної теплової плями визначається величиною її початкової температури та швидкості стрічки.Виділено, що із зростанням потужності привода і довжини конвеєра підвищується питомий тиск стрічки на барабани, ролики, лінійну частину, збільшується імовірність аварійних ситуацій, які призводять до перевантажень електродвигунів та виникнення небезпечних теплових осередків. Незважаючи на значний обсяг наведених досліджень, залишаються невирішеними питання встановлення закономірностей нагрівання дефектних роликів, визначення температурних полів на стрічці при її контакті з елементами конвеєра, а також (особливо) можливості використання нагрівання елементів для діагностики технічного стану пристрою. Другий розділ присвячений встановленню значення величин, що характеризують теплові поля і теплові потоки під час тертя стрічки об ролики та барабани. Розрахунки виконано для роликів, розмір та маса яких відповідають застосовуваним тепер у вугільній промисловості при швидкостях руху стрічки і нормальному навантаженні на ролик за “Правилами експлуатації стрічкових і пластинчастих конвеєрів на вугільних та сланцевих шахтах”. Побудовані графіки де ілюструються залежності, що характеризують розподіл температури за радіусом у системі "ролик - вугільний штиб" для різних значень часу з початку тертя, залежність температури поверхні ролика від кутової координати, зміна в часі найбільшої температури поверхні ролика (у місці дотику до стрічки) для різних навантажень швидкостей руху стрічки.Показано, що завдяки спеціальної системи вимірювання температури теплових плям на стрічці та потужності холостого ходу (інструментальне діагностування) можна виявляти передаварійний стан, планувати технічне обслуговування, вчасно вживати відповідних заходів й уникати аварій. Визначена картина нагрівання верхнього заклиненого ролика під час ковзання по ньому стрічки, та встановлений ступінь впливу фізичних і технологічних параметрів на процес нагрівання ролика, показано, що при визначених значеннях швидкості ковзання та навантаженні тут можливе нагрівання до 300 - 400°С. За цей термін стрічка нагрівається до температури, на 5-10°С нижчої початкової температури ролика. Теплову пляму на стрічці після контрольного пуску конвеєра (стрічка - носій інформації) виявляють спеціальними датчиками і системою розпізнавання адреси джерела нагрівання. Числове розвязування задачі нагрівання для умов пробуксовування на приводі визначило нестаціонарне температурне поле під час тертя в системі “конвеєр - стрічка - приводний барабан” з урахуванням теплообміну його вільної поверхні з повітрям.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ