Adaptive belt conveyor speed control systems according to the criterion of reducing metal consumption of supporting structures

L. Yefimenko, M. Tykhanskyi, А. Tykhanska
Received 28.05.2021, Revised 14.10.2021, Accepted 19.11.2021, Published 17.12.2021
Abstract

Investigation of the load on the conveyor structures in extreme situations in order to reduce their action, reduce energy consumption and metal consumption of supporting structures through the introduction of an adaptive speed control system of the belt conveyor. The methods used in the study are developed in the theory of automatic control, processing of random processes. The scientific generalization of previously performed research in the analysis of literature and patent sources is also used. Adaptive speed control of the belt conveyor is offered taking into account the change of load on the supporting structures of the conveyor, which is manifested in the case of transportation of cargo with large pieces of rock mass (up to 500 mm). Improving economic efficiency is achieved by reducing energy consumption and load on supporting structures, which reduces their metal content. Management is due to the coordination of modes of transportation and actual freight flow in the absence of complete a priori (such as known in advance) information about the particle size distribution of raw materials, external perturbations and boundary conditions, ie adaptive system is uncertain. Modern conveyor lines have a long length, so reducing the load on the supporting structures can reduce their metal content by 25 - 30%. Improving the operation of long conveyors requires the development of systems that optimize the mode of their operation on the basis of the minimum load on the supporting structures during the transportation of minerals. Adaptive control of the belt conveyor by adjusting the speed of the working body of the conveyor, taking into account the parameters that are constantly changing, allows to increase the efficiency of production and reduce metal consumption. The authors propose the principles of construction of an automated conveyor system, which differs in that it takes into account both the current and projected state of freight traffic. Timely detection of changes in the composition of the cargo flow allows you to quickly respond to new information and adjust control effects by implementing an adaptive regulator. The introduction of adaptive belt conveyor speed control systems is proposed according to the criterion of reducing the metal content of supporting structures, which allows to take into account the perturbing effects on supports due to changes in the composition of the cargo flow, it reduces the load on them and reduces metal consumption.

Keywords:
adaptive control; belt conveyor; metal capacity; cargo flow; dynamic load; automatic control system

Retrieved from Vol. 19, No. 2, 2021

Pages 136–140

References Suggested citation
  1. Лобов В.Й., Єфіменко Л.І., Тиханський М.П. Автоматизовані системи керування конвеєрними установками. Монографія. Видавничий центр ДВНЗ «КНУ». Кривий Ріг. 2015. 450с.
  2. Єфіменко Л.І., Тиханський М.П.. Моделювання навантаження на опорні конструкції важких стрічкових конвеєрів. Вісник Криворізького національного університету : збірник наукових праць. Вип.34. Кривий Ріг, 2013. С.34-37.
  3. Бугров С.В. Адаптивная система управления с использованием стабилизирующего эффекта девиации коэффициента регулятора / С.В. Бугров, Р.А. Лисовой, В.А. Жмудь, А.Б. Колкер // Научный вестник НГТУ. 2010. № 1(38). С. 157–160.
  4. Ишимцев Р.Ю. Обоснование структуры и критериев оптимизации САУ непрерывного технологического процесса. Сборник научных трудов НГТУ. Новосибирск, 2008. № 2(52). С. 3 – 10.
  5. Ким Д. П. Теория автоматического управления. Многомерные, нелинейные, оптимальные и адаптивные системы. 2-е изд., испр. и доп. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. Т. 2.
  6. Detecting Process Variations in Low-End PID Autotuners. Alberto Leva, GianAntonio Magnani. 2002 IFAC. 15th Triennial World Congress, Barcelona, Spain.
  7. Александров А.Г. Оптимальные и адаптивные системы: Электронная книга. М., 2003. 278 с
  8. Єфіменко Л.І., Тиханський М.П., Тиханська А.М. Визначення навантаження на став автоматизованого конвеєра від швидкості транспортування. Гірничий вісник. 2018. № 104. C.173-178. DOI: 10.31721/2306-5435-2018-1-104-173-178
  9. Лобов В.Й. Автоматизовані системи керування конвеєрними установками: монографія / В.Й. Лобов, Л.І. Єфіменко, М.П. Тиханський, С.А. Рубан. Кривий Ріг: Видавничий центр ДВНЗ «КНУ», 2015. 450 с. ISBN 978-966-132-027-6
  10. Новиков Е.Е., Смирнов В.К. Теория ленточных конвейеров для крупнокусковых горных пород. Киев: Наукова думка, 1998. 184 с.
  11. Монастырский В.Ф. Экспериментальные исследования грузопотока крупнокускового груза / В.Ф. Монастырский, В.Ю. Максютенко, В.И. Плахотник, В.И. Бесчастный. Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 1999. Вып. 11. С. 7-14.
  12. Коваль А.В. Исследование динамических нагрузок на выбор конструктивных параметров роликоопор шахтных ленточных конвейеров: Дис. канд. техн. наук. М., 1995.
  13. Козлов Е.М. Определение нагрузок на основные элементы тяжелых ленточных конвейеров ГОКов. Шахтный и карьерный транспорт. М.: Недра, 2000. С. 24-27.
  14. Ефименко Л.И., Тиханский М.П.. Оценка влияния отдельных нагрузок действующих на формирование металлоемкости става ленточного конвейера. Вісник Криворізького національного університету : збірник наукових праць. Вип.33. Кривий Ріг, 2013. С.211-215.
  15. Абрамов, О. В., Розенбаум А. Н. Прогнозирование состояния технических систем. М.: Наука, 1990. 126с.
  16. Тиханский М.П., Єфіменко Л.І. Методи й системи діагностики та прогнозування технічного стану стрічкових конвеєрів. Вісник Криворізького технічного університету : збірник наукових праць. Вип.21. Кривий Ріг, 2008. С.163-167
  17. Єфіменко Л.І., Тиханский М.П. Принципи побудови автоматизованої системи діагностики технічного стану конвеєра. Вісник Криворізького технічного університету : збірник наукових праць. Вип. 25, 2010. С. 163-167
Yefimenko, L., Tykhanskyi, M., & Tykhanska, А. (2021). Adaptive belt conveyor speed control systems according to the criterion of reducing metal consumption of supporting structures. Journal of Kryvyi Rih National University, 19(2), 136-140. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2021-1-53-136-140
en