Badanie stanu uszkodzeń rdzenia taśm z linkami stalowymi systemem DiagBelt. Część 1, Określanie liczby przeciętych linek w uszkodzeniach

• Autorzy: Olchówka Dominika , Jurdziak Leszek , Błażej Ryszard , Kozłowski Tomasz

Warianty tytułu

EN

Examination of the steel cord belts core damage condition using the DiagBelt system. Part 1, Determining the number of steel cord cuts in damage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań uszkodzeń taśm zasymulowanych w pętli taśmy testowej. Badania przeprowadzono systemem magnetycznym DiagBelt z wykorzystaniem listwy pomiarowej BeltGuard australijskiej firmy Beltscan Systems Pty. Ltd. Badanie prowadzono dla wielu nastaw parametrów systemu pomiarowego. Zmieniano odległości głowicy od rdzenia, prędkości taśmy oraz czułość pomiarową urządzenia. Dla każdego z nastawień wykonano kilka cykli pomiarowych, z których trzy pomiary włączono do analizy. Dzięki temu można było zaobserwować wpływ parametrów na wyniki pomiarów oraz dobrać najlepsze zestawy parametrów do celów badawczych i diagnostycznych. W pierwszym artykule uwagę skoncentrowano na wykrywaniu liczby przeciętych linek w uszkodzeniach. Celem było zbadanie, czy skaning magnetyczny może być wykorzystywany do monitorowania i wykrywania zagrożeń związanych z osłabieniem wytrzymałości taśmy poprzez przecięcie wielu linek skumulowanych w jednym przekroju poprzecznym. W pracy zbadano możliwości prognozowania liczby przeciętych linek na bazie zarejestrowanych zmian pola magnetycznego oraz wielkości tych zmian. Przeprowadzone pomiary pozwoliły na wskazanie ogólnych prawidłowości i budowę modeli dobranych dla pełnego zestawu danych. Dobrano również modele dla wybranych zestawów parametrów pomiarowych, istotnie zwiększających siłę korelacji liniowej Pearsona dobranych modeli, służących do prognozy liczby uszkodzonych linek. Uzyskano istotny wzrost siły korelacji (przyrost o kilkanaście punktów procentowych do poziomu R²=92%) oraz istotne zmniejszenie standardowego błędu estymacji z 1,4 linki do 0,42 linki. Prezentowane wyniki są wstępne i modele nie mogą być uogólniane, gdyż zestaw uszkodzeń był ograniczony tylko do 6 rodzajów i dotyczył jedynie przecięć 1, 3 i 6 linek. Prace badawcze będą dalej prowadzone dla rzeczywistych uszkodzeń powstałych podczas użytkowania taśmy w kopalni. Bogactwo realnych uszkodzeń jest tam dużo większe.

EN

The paper presents the results of testing belt failures simulated in the belt loop. The tests were carried out with the DiagBelt magnetic system using the BeltGuard measuring bar from the Australian company Beltscan Systems Pty Ltd. The tests were carried out for many parameter settings of the measurement system. The operators changed distances between the measuring head and the belt core, belt speed and the measuring sensitivity of the device. Several scanning cycles were performed for each set of parameters and 3 measurements were included in the analysis. Thanks to this, it was possible to observe the influence of parameters on the measurement results as well as the selection of the best set of parameters suited for research and diagnostic purposes. In the first paper, attention was focused on detecting the number of steel cord cuts in damage. The aim was investigation whether magnetic scanning can be used to monitor and detect threats related to belt strength impairment by cutting multiple steel cords accumulated in a single cross-section. The study examined the possibilities of forecasting the number of cut cords based on registered changes in the magnetic field and the size of these changes. The conducted measurements allowed for the indication of general regularities and the construction of models selected for the full data set. Models were also selected for selected sets of measurement parameters that significantly increase the strength of the Pearson product-moment correlations of the selected models used to predict the number of damaged steel cords. A significant increase in the strength of the correlation was obtained (an increase by several percent points to the level of R²=92%) and a significant reduction in the standard error of estimation from 1.4 steel cords down to 0.42 cords. The presented results are preliminary, and the models cannot be generalized, as the damage set was limited to only 6 types and concerned only cuts of 1, 3 and 6 cords. The research work will be continued for the actual damage caused by the operation of belts in the mine. The variety of real damage to belt core much greater.

Słowa kluczowe

PL

system magnetyczny; DiagBelt; uszkodzenie taśmy; parametry pomiaru; diagnostyka magnetyczna; Przemysł 4.0

EN

magnetic system; DiagBelt; belt damage; measurement parameters; magnetic diagnostics; Industry 4.0

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 1
• Strony: 6--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olchówka Dominika

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Jurdziak Leszek

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Błażej Ryszard

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Kozłowski Tomasz

• Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Barry B.: 2007. Multi-Channel Conveyor Belt Condition Monitoring, US7275637B2, United States.
• [2] Błażej R., Jurdziak L., Burduk R., Kirjanów A., Kozłowski T.: Analysis of core failure distribution in steel cord belts on the cross-section, 17th international Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017.
• [3] Błażej R., Jurdziak L., Kawalec W.: (2016): Operational Safety of Steel-Cord Conveyor Belts Under Non-stationary Loadings, [w:] Chaari F., Zimroz R., Bartelmus W., Haddar M. (red.): Advances in Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations. CMMNO 2014. Applied Condition Monitoring, vol 4. Springer, Cham, https//doi.org/10.1007/978-3-319-20463-5_36.
• [4] Błażej R., Jurdziak L., Kawalec W.: Eksploatacyjny współczynnik bezpieczeństwa taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, 3(25)/2014, s. 14-19.
• [5] Błażej R., Jurdziak L., Kirjanów A., Kozłowski T.: Evaluation of the quality of steel cord belt splices based on belt condition examination using magnetic techniques, Diagnostyka, 16(3)/2015, s. 59-64.
• [6] Błażej R., Jurdziak L, Kozłowski T, Kirjanów A.: The use of magnetic sensors in monitoring the condition of the core in steel cord conveyor belts - Tests of the measuring probe and the design of the DiagBelt system, Measurement, 123 (2018), s. 48-53.
• [7] Brown B.: State of the Art Usage of the Harrison Conveyor Belt Monitor, http://www.saimh.co.za/beltcon/beltcon2/paper29. html.
• [8] Hardygóra M., Stolarczyk R., Komander H., Błażej R., Konieczka Z.: Łączenie taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, instrukcja technologiczna, Politechnika Wrocławska, Instytut Górnictwa, Wroclaw 2020.
• [9] Harrison A.: Safety factor calculations for high-strength inclined belts based on NDT signal analysis, int. Coal handling and Utilization Conf., Sydney, 19-21 June 1990, s. 289-295.
• [10] Harrison A., Brown B.C.: Monitoring System for Steel-cord Reinforced conveyor Belts, ASME J. Eng. for Industry, vol. 108, no 2, s. 148-153 (1986).
• [11] Harrison A., Brown B.: Uberwachungssystem fur fordergurte mit stahlseileinlagen, Gluckauf Forschung. vol. 45, no 8, 1984, s. 195-199.
• [12] Harrison A., Brown B.C.: Monitoring system for steel-reinforced conveyor belts, Journal of Engineering for Industry, 108(2), s. 148-153, 1986. doi: DOI:10.1115/1, 3187050.
• [13] Jurdziak L.: Gospodarka taśmami przenośnikowymi w kopalniach - stan obecny i perspektywy, Górnictwo Odkrywkowe, vol. 40, nr 5/6,1998, s. 63-81.
• [14] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M.: Conveyor belt 4.0 Intelligent systems in production engineering and maintenance. Advances in Intelligent Systems and Computing, ISSN 2194-5357; vol. 835. https://doi.org/10.1007/978-3-319-97490-3_61, Springer, cop. 2019, s. 645-654.
• [15] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M.: Cyfrowa rewolucja w transporcie przenośnikowym - taśma przenośnikowa 4.0., Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2, 2018, s. 6-18.
• [16] Jurdziak L., Błażej R., Burduk A., Bajda M., Kirjanów-Błażej A., Kozłowski T., Olchówka D.: Optymalizacja kosztów eksploatacji taśm przenośnikowych w kopalni w różnych strategiach ich wymiany i diagnostyki, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 4(50)/2020, s. 14-22.
• [17] Jurdziak L., Błażej R.: Polityka wymiany taśm przenośnikowych z uwzględnieniem ich regeneracji - korzyści z wykorzystania diagnostyki stanu, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2, 2016, s. 6-13.
• [18] Jurdziak L.: Aspekty ekonomiczne diagnostyki taśm przenośnikowych, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 3, 2018, s. 6-11.
• [19] Jurdziak L.: Wybór optymalnego momentu wymiany odcinka taśmy przenośnikowej, Wiadomości Górnicze, nr 12, 1989.
• [20] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie, Cz. 1, Rozkład uszkodzeń wzdłuż osi taśmy, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 1, 2019, s. 13-23.
• [21] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie, Cz., 2, Rozkład uszkodzeń w poprzek taśmy, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 2, 2019, s. 5-13.
• [22] Kirjanów-Błażej A., Jurdziak L., Błażej R., Kozłowski T.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie. Cz. 3, Rozkład uszkodzeń w czasie, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 3, 2019, s. 21-33.
• [23] Kozłowski T., Błażej R., Jurdziak L., Kirjanów-Błażej A.: Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych St w przestrzeni i czasie. Część 4 - połączenia taśm przenośnikowych, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, 4 (46)2019, s. 14-17.
• [24] Kozłowski T.: Ocena stanu technicznego połączeń taśm przenośnikowych z linkami stalowymi na podstawie analizy sygnałów magnetycznych, rozprawa doktorska, Wrocław 2019.04.
• [25] Olchówka D.: Dobór parametrów pomiaru systemem magnetycznym Diagbelt na przenośniku testowym, praca magisterska, Wrocław 2020.
• [26] https://mapadotacji.gov.pl/projekty/1179135/ Zintegrowany mobilny system automatycznego badania i ciągłej diagnostyki stanu taśm przenośnikowych.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).