Model dynamiczny

Dynamiczny model przenośnika taśmowego oparty jest na fizycznym, wielomasowym modelu uwzględniającym sprężysto-lepkie własności taśmy. Model ten pozwala na analizę dynamiczną nieustalonych stanów pracy przenośnika z uwzględnieniem różnych sposobów prowadzenia rozruchu (sprzęgła hydrokinetyczne, falowniki, układy tyrystorowe itp.) lub hamowania (hamulce o regulowanej sile hamowania w funkcji czasu). Wirtualny model przenośnika może odzwierciedlać różne stany obciążenia taśmy, można go wyposażyć w różnego typu urządzenia napinające, a także dokładnie odwzorować zmienny profil trasy przenośnika. Zbudowanie modelu fizycznego wymaga dokładnej identyfikacji przenośnika oraz stworzenia jednoznacznego zapisu odwzorowującego konfigurację jego podzespołów. Identyfikacja przenośnika rozumiana jest w tym przypadku jako dokładne określenie rozmieszczenia materiału transportowanego, przebiegu taśmy, umiejscowienia bębnów, układów napędowych i urządzeń napinających taśmę. Rzetelnie przeprowadzona identyfikacja przenośnika pozwala na dokonanie redukcji masy napędu i wszystkich elementów ruchomych przenośnika oraz określenie sił na nie odziaływujących, co stanowi niezbędny etap analizy dynamicznej różnych stanów pracy przenośnika. Po przeprowadzeniu redukcji mas przenośnika i jego dyskretyzacji tj. podziału przenośnika na skończoną liczbę sekcji (mas połączonych sprężysto - lepkim elementem modelującym własności taśmy) opisano siły na nie oddziaływujące (siły czynne i bierne). Siły czynne oddziaływujące na poszczególne sekcje modelu przenośnika są to siły związane z działaniem układu napędowego i napinającego oraz siłami grawitacji. Siły bierne oddziaływują na zredukowane masy poszczególnych sekcji jedynie podczas ruchu taśmy. Są one związane z oporami ruchu lub działaniem układów hamujących taśmę. Model fizyczny przenośnik zostaje opisany układem równań różniczkowych i algebraicznych, który zostaje rozwiązywany podczas badań symulacyjnych. Istnieje wiele pakietów oprogramowania uniwersalnego przeznaczonego do rozwiązywania tego typu zagadnień matematycznych, jednak powinny one być wyposażone w opcję zapisu rezultatów obliczeń symulacyjnych w formie możliwej do odczytu przez program służący do analizy wyników badań symulacyjnych - DynaBelt.

Model fizyczny przenośnika taśmowego

model.gif
 

W wielomasowym dynamicznym modelu przenośnika, masy zredukowane napędów, czyli silników elektrycznych, sprzęgieł, przekładni i bębnów napędowych wraz z odpowiednimi odcinkami taśmy, materiałem transportowanym (nosiwem) oraz masą zredukowaną odpowiedniej liczby krążników skupiono w punktach zainstalowania napędów (dla napędu czołowego w punkcie 0). Podobnie w punkcie j skupiono masę zredukowaną z rejonu bębna zwrotnego. Masy zredukowane związane z taśmą górną i dolną skupiono odpowiednio w punktach (1÷j-1) i (j+1÷n). Przez xi, gdzie i = 1, 2, ..., n oznaczono przemieszczenia poszczególnych punktów. Siły czynne działające na taśmę, pochodzące od napędu lub hamulca oznaczono jako Pi. W przypadku występowania napędów pośrednich, urządzeń napinających, bębnów zrzutowych itp. w innych punktach trasy przenośnika niż w rejonie stacji napędowej lub zwrotnej, uwzględniono masy zredukowane elementów ruchomych tych urządzeń i skojarzono z odpowiednim punktem trasy. Jeżeli urządzenia te są źródłem występowania siły czynnej (napędy pośrednie i niektóre typy urządzeń napinających), to również należy uwzględnić je w modelu. Przez Wi oznaczono opór ruchu taśmy na określonym odcinku przenośnika, przyjmując, że zwrot siły oporu jest zależny od kierunku przemieszczenia taśmy xi i zależny od wartości prędkości. Składowe styczne (do kierunku ruchu taśmy) siły ciężkości taśmy i leżącego na niej materiału transportowanego oznaczono przez G, natomiast di jest kątem nachylenia modelowanego i-tego odcinka przenośnika.