АВТОМАТИЗАЦИЯ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТЫ

Конвейерный транспорт давно нашел широчайшее применение в производстве, и в данный момент широко используется для перевозки различных грузов и сырья в различных отраслях, начиная от металлургических заводов и заканчивая пищевой промышленностью. Из-за высокой степени непрерывности, преимуществом при транспортировке значительных грузов на небольшие расстояния, простоте конструкции, надежности в работе и высокой производительности, конвейерный транспорт повсеместно используется для внутрицеховых перевозок.

Длительное использование ленточных конвейеров в различных областях промышленности (таких как горнодобывающая, химическая, строительная, металлургическая и прочие), выявило ряд существенных недостатков, присущих всем ленточным конвейерам, вне зависимости от их назначения, исполнения и типоразмеров. Эти недостатки приводят таким нежелательным последствиям, как:

- вертикальные колебания ленты;

- боковое смещение ленты на барабанах;

- налипание и намерзание на ленту транспортируемого груза.

Неблагоприятные воздействия на ленту, указанные выше, приводят к вертикальным колебаниям и боковым смещениям ленты, что, в свою очередь, обуславливает усталостное и абразивное изнашивание ленты.

Все это приводит к тому, что средний срок службы ленты конвейера достигает максимум 2х лет, а на самых напряженных участках и менее 1 года. Принимая во внимание тот факт, что лента является одним из самых дорогих элементов конвейера (цена может доходить до 45% стоимости всего конвейера), появляется необходимость разработать систему управления конвейером, позволяющую снизить износ конвейерной  ленты и увеличить срок ее службы.

В системе управления ленточным конвейером натяжение ленты является одним из главных параметров. Контроль натяжения также позволяет давать четкие указания на включение или отключение лебедки натяжения, что позволит держать этот параметр на постоянном уровне. Это благоприятно сказывается на работе конвейера. [2]

Рисунок 1. Схема натяжной станции ленточного конвейера

На рисунке 1 изображена схема ленточного конвейера с автоматической натяжной станцией с применением манометров.

Контроль и управление усилием натяжения ленты осуществляется устройством управления конвейером. Станция  натяжения активируется когда натяжение ленты будет соответствовать нижнему рабочему пределу, установленному на электромагнитном манометре 2МЭ. Лента начнет подтягиваться пока манометр 2МЭ не зафиксирует верхнее заданное натяжение ленты. Станция выключится. При срабатывании аварийного манометра 1МЭ блок управления устройства подает сигнал в блок БУ аппаратуры АУК.1М и конвейер отключается. При ремонтно - наладочных работах станция натяжения включается и выключается с кнопочного поста. Реверсирование двигателя станции натяжения осуществляется блокировочным разъединителем пускателя.

Разрабатываемый блок будет выполнять функции по автоматическому регулированию натяжения ленты и автоматически отключать конвейер в случае слишком сильного или слишком слабого натяжения ленты. Работать он будет по тому же принципу, который осуществлен в аппарате УКИ, за исключением того, что электроконтактные манометры будут заменены на датчик измерения натяжения на основе тензоэлементов.

Исходными данными для работы блока являются натяжение и скорость ленты (рис. 2),где Fmin - минимальное допустимое натяжение ленты; Fmax - максимально допустимое натяжение ленты; Vnom номинальная скорость ленты; А1- аварийное отключение конвейера; L=1 - включение натяжения; L=0 - отключение натяжения,Д1 - время, подтягивание ленту, V - скорость ленты.

В зависимости от этих величин алгоритмом предусматриваются следующие режимы работы:

Ожидание. Режим, во время которого аппарат находится на самоблокировке ожидая когда конвейер разгонится до номинальной скорости (блоки 1- 6);

Режим нормальной работы. Аппарат контролирует натяжение ленты и подает сигнал на включение лебедки натяжения в случае недостаточного натяжения, затем отключается когда натяжение станет максимально допустимым (блоки 7-10);

Аварийный режим отключения. Аппарат отключает конвейер в случае слишком сильного натяжения ленты (блок 12). [1]

Структурная схема работает следующим образом: С датчиков скорости и натяжения через усилители поступает сигнал о натяжении ленты и скорости ленты на микроконтроллер, в котором он обрабатывается и принимается решение на включение/отключение натяжения, включение аварийного режима или режима ожидания. Одновременно подаются сигналы на соответствующую индикацию для восприятия оператором.

Рисунок 2. Алгоритм работы блока управления натяжением ленты

Оператор в свою очередь может вносить корректировку в работу блока с помощью устройства управления. Датчики скорости и натяжения, 2 согласующих устройства и микроконтроллер запитываются от блока питания.

Рисунок 3. Структурная схема блока контроля натяжения ленты.

Разработанный эффективный алгоритм работы блока управления натяжением ленты позволит значительно продлить срок службы конвейерной ленты

Список литературы:

1. Аверченков В.И., Ивченко В.Н., Рытов М.Ю. Разработка специализированной САПР на основе системы T-FLEX CAD // САПР и Графика. 2002. - № 7. - С. 49-52.
2. Дьяков В. А., Шахмейстер JI. Г., Дмитриев В. Г. Ленточные конвейеры в горной промышленности. М.: Недра, 1982. - 349с.