Обґрунтування вибору типу приводу стрічкового конвеєра
Леонід Поліщук, Олег Піонткевич, Микола Бурдейний, Вадим ТрегубовПроаналізовано конструкції та динамічні властивості електромеханічного та гідравлічного приводів для стрічкового конвеєра з метою обґрунтування їх вибору. Сформульовано основні переваги та недоліки їх експлуатації. Встановлено, що гідравлічний привід має переваги в порівнянні з електромеханічним для улаштування його у вмонтованому приводі стрічковому конвеєрі.
Описано конструктивні особливості та принципи роботи на цих приводів. Розроблено розрахункові схеми для електромеханічного та гідравлічного приводу стрічкового конвеєра. Побудовано математичну модель електромеханічного приводу, яка враховує в’язко-пружну модель Фойгта для стрічки конвеєра, закони Гука для деформації розтягу елементів, рівняння руху механічної системи та електромагнітні явища в асинхронному двигуні. Також побудовано математичну модель для гідравлічного приводу стрічкового конвеєра, яка враховує крім рівнянь руху механічної системи і в’язко-пружну модель Фойгта для стрічки конвеєрі, ще рівняння нерозривності потоків робочої рідини в гідравлічному приводі.
Описано параметри стрічкового конвеєра для дослідження динамічних властивостей електромеханічного та гідравлічного приводів, які враховано в математичних моделях. Розв’язано математичні моделі для електромеханічного та гідравлічного приводів за допомогою пакету програм Mathcad. Побудовано теоретичні криві для випадків перехідних процесів у механічній системі стрічкового конвеєра без дії навантаження та з навантаженням. Порівняно перехідні процеси діючих моментів та кутових швидкостей за коефіцієнтом динамічності, та встановлено, що гідропривід має кращий показник в 1,78 рази. Також встановлено, що тривалість перехідного процесу в приводі з електродвигуном в 3,5 разів перевищує цей параметр у приводі з гідромотором.
Рекомендовано використовувати гідравлічний вмонтований привод для стрічкових конвеєрів мобільних робочих машин тому, що він має більше переваг над електромеханічним, а динамічні показники гідравлічного приводу забезпечують кращі характеристики під час експлуатації
Використані джерела
[1] Polishchuk, L.K. (2017). Dynamics of drive systems and boom structures of belt conveyors of mobile machines. (Abstract of the doctoral dissertation, Lviv Polytechnic National University, Lviv, Ukraine).
[2] Bondarev, V.S., Dubynets, O.I., & Kolisnyk, M.P. (2009). Lifting and transport machines. Calculations of lifting and transport machines. Kyiv: High School.
[3] Polishchuk, L.K. (2018). Dynamics of the mounted hydraulic drive of conveyors of mobile machines. Vinnytsia: VNTU.
[4] Parmar, N.J., James, A.T., Khan, Z.A., & Asjad, M. (2023). Failure mode and effects analysis of hydraulic direct drive of belt conveyor system using a hybrid fuzzy Ahp and fuzzy topsis method. New York: SSRN – Elsevier. doi: 10.2139/ssrn.4519785.
[5] Khmara, L., Shatov, S.V., Polishchuk, L.K., Kravchuk, V.O., Kisała, P., Amirgaliyev, Y.N., Tuleshov, A., & Junisbekov, M. (2021). Algorithm to calculate work tools of machines for performance in extreme working conditions. Mechatronic Systems, 1. 29-37. doi: 10.1201/9781003224136-3.
[6] Bereziuk, O.V. (2015). Review of designs of machines for collection and primary processing of solid household waste. Journal of Mechanical Engineering and Transport, 1, 3-8.
[7] Lozinskyi, D., Kozlov, L., Piontkevych, O., & Kavetskyi, O. (2023). Optimization electro-hydraulic-valve with independent flow control. Journal of Mechanical Engineering and Transport, 9(1), 87-91. doi: 10.31649/2413-4503-2023-17-1-87-91.
[8] Polishchuk, L.K., Piontkevych, O.V., & Koval, O.O. (2016). Analysis of the influence of control system parameters on the dynamic processes of the hydraulic drive of a belt conveyor. Industrial Hydraulics and Pneumatics, 2(52), 37-47.
[9] Piontkevych, O.V. (2016). The influence of parameters of the hydraulic drive control system of a mobile working machine on dynamic characteristics. Journal of Mechanical Engineering and Transport, 2(4), 68-76.
[10] Polishchuk, L., Khmara, O., Piontkevych, O., Adler, O., Tungatarova, A., & Kozbakova, A. (2022). Dynamics of the conveyor speed stabilization system at variable loads. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce i Ochronie Środowiska, 12(2), 60-63. doi: 10.35784/iapgos.2949.
[11] Loveikin, V.S., Romasevych, Y.O., Korobko, M.M., Liashko, A.P., & Loveikin, A.V. (2023). Minimization of oscillations of the tower crane slewing mechanism in the steady-state mode of trolley movement. Archive of Mechanical Engineering, 70(3), 367-385. doi: 10.24425/ame.2023.146847.
[12] Romasevych, Y., Loveikin, V., & Malinevsky, O. (2022). The method of calculating the maximum torque when jamming the auger of the screw conveyor. Machinery & Energetics, 13(2), 83-90. doi: 10.31548/machenergy.13(2).2022.83-90.
[13] Kozlov, L. et al. (2021). Optimization of design parameters of a counterbalance valve for a hydraulic drive invariant to reversal loads. In W. Wójcik, S. Pavlov & M. Kalimoldayev (Eds.), Mechatronic Systems 1 (pp. 137-148). London: Routledge.
[14] Mamedov, A., Hnativ, R., Yakhno, O., & Murashchenko, A. (2023). Analysis of factors affecting destabilization of a viscous liquid flow in channels. International Journal of Applied Mechanics and Engineering, 28(3), 86-100. doi: 10.59441/ijame/172899.
[15] Gubarev, A., Murashchenko, A., Yakhno, O., Tyzhnov, A., Gromaszek, K., Kalizhanova, A., & Mamyrbaev, O. (2021). Calculations of unsteady processes in channels of a hydraulic drive. In W. Wójcik, S. Pavlov & M. Kalimoldayev (Eds.), Mechatronic Systems 1 (pp. 149-160). London: Routledge.
[16] Kozlov, L., Repinskyi, S., Paslavska, O., & Piontkevich, O. (2017). Characteristics of the mechatronic drive during the spatial movement of the manipulator. Scientific Works of Vinnytsia National Technical University, 2.
[17] Murashchenko, A.M., Yakhno, O.M., Gubarev, O.P., Vasylyuk, V.G., & Kovalenko, M. (2019). Calculation of mobile drives of machines. Problems of Friction and Wear, 3(84), 83-89. doi: 10.18372/0370-2197.3(84).13857.
[18] Polishchuk, L., Kozlov, L., Burennikov, Y., Strutinskiy, V., & Kravchuk, V. (2019). Application of hydraulic automation equipment for the efficiency enhancement of the operation elements of the mobile machinery. Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Srodowisk, 9(2), 72-78. doi: 10.5604/01.3001.0013.2553.
[19] Burennikov, Y., Kozlov, L., Pyliavets, V., & Piontkevych, O. (2017). Mechatronic hydraulic drive with regulator, based on artificial neural network. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 209, article number 012071. doi: 10.1088/1757-899X/209/1/012071.
[20] Polishchuk L.K., Iskovich-Lototskyi, R.D., & Kotsiubivskyi, R.P. (2002). Hydrofication of vehicles of palletizing machines. Vibrations in Technology and Technologies, 5(26), 45-51.