Identyfikacja rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych typu St w przestrzeni i czasie. Część 1 - rozkład uszkodzeń wzdłuż osi taśmy

• Autorzy: Kirjanów-Błażej Agata , Jurdziak Leszek , Błażej Ryszard , Kozłowski Tomasz

Warianty tytułu

EN

Identification of the development of failures to the core of steel cord conveyor belts in space and time. Part 1 - failures distribution along the axis of the belt

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Magnetyczne systemy diagnostyczne stosowane są do oceny stanu technicznego taśm przenośnikowych od początku lat 70. ubiegłego wieku. Początkowo generowały one sygnał analogowy agregowany dla torów pomiarowych (pasów taśmy) o szerokości kilkudziesięciu centymetrów, skanowanych sekwencyjnie jedną głowicą pomiarową w kilku cyklach lub całą szerokością taśmy za jednym razem, dzięki instalacji wielu głowic pomiarowych w całym przekroju. Nie pozwalało to na identyfikację pojedynczych uszkodzeń o wielkości kilku centymetrów. Nowoczesne urządzenia diagnostyczne, dzięki miniaturyzacji, umożliwiają instalację nawet 200 cewek w listwie pomiarowej mocowanej w poprzek pełnej szerokości taśmy, w celu identyfikacji uszkodzeń pojedynczych linek. Zamiast sygnałów analogowych generują one cyfrowy sygnał zerojedynkowy, odpowiadający zmianie znaku pola magnetycznego, co pozwala pokazać uszkodzenie na obrazach 2D. Ułatwia to identyfikację lokalizacji i rozmiaru uszkodzeń w rdzeniu taśmy. Wyniki kilku pomiarów stanu pętli taśmy w jednej z kopalń podziemnych w Polsce posłużyły do opracowania modelu rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, który powstał w ramach doktoratu obronionego na Wydziale Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr przez dr inż. Agatę Kirjanów-Błażej, pod kierunkiem dr. hab. inż. Leszka Jurdziaka. W kolejnych częściach artykułu zostaną przedstawione wyniki analiz statystycznych zebranych danych. Pierwsza część omawia rozkład uszkodzeń wzdłuż osi taśmy. W drugiej przedstawiony zostanie rozkład uszkodzeń w poprzek taśmy, a w trzeciej rozwój uszkodzeń w czasie. Wyniki badań posłużą do opracowania prognozy przyszłych stanów taśmy, co ma praktyczny wymiar dla ich użytkowników. Planuje się zaimplementowanie wykrytych zależności stochastycznych w algorytmach wspomagających podejmowanie decyzji o wymianach taśm w systemie DiagBelt, który opracowany został w ramach grantu NCBiR przez dr. hab. inż. Ryszarda Błażeja.

EN

Magnetic diagnostic systems are used to assess the condition of steel cord conveyor belts since the early 1970s. Initially, they generated an analogue signal aggregated for measuring tracks (belt strips) with a width of several dozen centimetres scanned sequentially by one measuring head in several cycles or the entire belt width at once thanks to the installation of multiple measuring heads throughout the cross-section. Such a solution did not allow identification of individual lesions of a size of a few centimetres. Modern diagnostic devices, thanks to miniaturization, allow the installation of up to 200 coils in a measuring rod mounted across the full width of the belt in order to identify damage to individual cables. Instead of analogue signals, they generate a digital zero-one signal corresponding to the change of the magnetic field sign, which allows showing the damage on 2D images. This solution makes it easier to identify the location and size of damage in the core of the belt. The results of several scans of the belt loop condition in one of the underground mines in Poland were registered. Then they were used to develop a „Model of damage development of the core of steel conveyor belts”, which was work out as a part of the PhD thesis written by Agata Kirjanów-Błażej at the Faculty of Geoengineering, Mining and Geology of the Wroclaw University of Science and Technology supervised by Leszek Jurdziak, university professor. The next parts of the paper will present the results of statistical analyses of collected data. The first discusses the distribution of core failures along the axis of the belt. In the second one, the distribution of defects across the belt will be presented, and in the third, the core failures development over time. The obtained results will be used to develop forecasts of future belt conditions, which has a practical dimension for their users. It is planned to implement the detected stochastic dependencies in algorithms supporting decision making on belt replacements in the DiagBelt system, which was worked out as part of the NCBiR grant by Ryszard Błażej, DSc, PhD.

Słowa kluczowe

PL

taśmy przenośnikowe; uszkodzenia; systemy diagnostyczne; DiagBelt; kopalnia podziemna

EN

conveyor belts; failures; diagnostic systems; DiagBelt; underground mines

• Wydawca: Wydawnictwo HMR-TRANS Sp. z o.o.
• Czasopismo: Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 1
• Strony: 13--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kirjanów-Błażej Agata

• Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej

autor

Jurdziak Leszek

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej

autor

Błażej Ryszard

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej

autor

Kozłowski Tomasz

• Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii Politechniki Wrocławskiej

Bibliografia

• [1] Blazej R., Jurdziak L., Zimroz R.: Novel approaches for processing of multi-channels NOT signals for damage detection in conveyor belts with steel cords. Key Eng. Mater 569(570), 2013, s. 978-985.
• [2] Blazej R., Zimroz R., Nowak R., Grzyb K., Kurp L.: Extension of the functionality of the EyeQ system for the diagnosis of steel cord belts (in Polish), Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze (Industrial Transport and Heavy Machinery), no. 3, 2010, s. 24-28.
• [3] Błażej R., Jurdziak L., Kirjanów-Błażej A., Kozłowski T.: Random deterioration process of conveyor belt evaluated by statistical analysis of core failures detected along belt axis and elapsed time, World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium (WMESS 2017) [Dokument elektroniczny]: 11-15 September 2017, Prague, Czech Republic. [Bristol]: IOP Publishing, 2017. art. 042046, s. 1-11.
• [4] Blazej R., Kirjanow A., Kozłowski T.: A high resolution system for automatic diagnosing the condition of the core of conveyor belts with steel cords, Diagnostyka 15, 4, October 2014, s. 41-45.
• [5] Błażej R.: Review of the newest NDT equipment for conveyor belt diagnostics, Diagnostyka (Diagnostics), 4(64), 2012, s. 21-24.
• [6] Błażej R., Domański A., Jurdziak L., Martyna M.: Prognozy zmian stanu rdzenia taśm typu ST na podstawie czasu pracy odcinków taśm i długości przenośnika, Mining Science, vol. 21(2), 2014, s. 5-14.
• [7] Błażej R., Jurdziak L.: Korzyści z diagnostyki taśm przenośnikowych w świetle stochastycznego charakteru procesu ich degradacji, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, nr 3, 2016, s. 38-48.
• [8] Błażej R., Jurdziak L.: Condition-Based Conveyor Belt Replacement Strategy in Lignite Mines with Random Belt Deterioration, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sei. 95(4), 2017, 042051.
• [9] Błażej R., Jurdziak L., Hardygóra M., Zimroz R., Bujak C., Sałata R., Domański A., Kurp L.: Diagnostyka taśm przenośnikowych z linkami stalowymi - System HRDS i jego wdrożenie, Mining Science, vol. 21(2), 2014, s. 15-24.
• [10] Błażej R., Jurdziak L., Kawalec W.: Condition Monitoring of Conveyor Belts as a Tool for Proper Selection of Their Replacement Time, Advances in Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations, Applied Condition Monitoring, vol. 4, 2015, s. 483-494.
• [11] Błażej R., Jurdziak L., Kawalec W.: Operational Safety of Steel-Cord Conveyor Belts Under Non-stationary Loadings, Advances in Condition Monitoring of Machinery in Non-Stationary Operations, Applied Condition Monitoring, Springer, vol. 4, 2016, s. 473-481.
• [12] 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.
• [13] Błażej R., Jurdziak L., Kirjanów A., Kozłowski T.: Core damages increase assessment in the conveyor belt with steel cords, Diagnostyka (Diagnostics), 18(3), 2017, s. 93-98.
• [14] 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 (London), vol. 123, 2018, s. 48-53.
• [15] Harrison A.: A new development in conveyor belt monitoring, Aust. Machinery & Production Engineering, nr 12, vol. 32, 1979.
• [16] Harrison A.: Dynamic Measurement and Analysis of Steel Cord Conveyor Belts, Department of Mechanical Engineering The University of Newcastle, N.S.W. Australia, 1984.
• [17] Harrison A.: Review of Conveyor Belt Monitoring Research in Australia, 10th Powder and Bulk Solids Conference, May 6-9, 1985. Rosemont III, USA.
• [18] Harrison A.: 15 years of conveyor belt nondestructive evaluation, Bulk Solids Handling, vol. 16, nr 1, 1996.
• [19] Jurdziak L.: Gospodarka taśmami przenośnikowymi w kopalniach - stan obecny i perspektywy, Górnictwo Odkrywkowe, 40(5/6), 1998, s. 63-81.
• [20] Jurdziak L.: Określenie wpływu długości przenośnika na trwałość taśm przenośnikowych w kopalni podziemnej, Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej, Konferencje, nr 11, Oficyna Wydawnicza PWr, 1988, s. 66-73.
• [21] Jurdziak L.: Metoda określenia rozkładu czasu pracy taśmy przenośnikowej i jego wykorzystania do prognozowania wymian taśm, praca doktorska, Politechnika Wrocławska, 1996.
• [22] Jurdziak L., Błażej R.: Polityka wymiany taśm przenośnikowych z uwzględnieniem ich regeneracji - korzyści z wykorzystania diagnostyki stanu, Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, 2016, nr 2, 2016. s. 6-13.
• [23] Jurdziak L., Błażej R.: Economic analysis of steel cord conveyor belts replacement strategy in order to undertake profitable refurbishment of worn out belts. 17th Int. Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, Conf. Proc., ISBN 978-619-7105-00-1/ISSN 1314-2704, 2017, s. 283-290, DOI: 10.5593/sgem2017/13/S03.036.
• [24] Kirjanów-Błażej A.: Model rozwoju uszkodzeń rdzenia taśm przenośnikowych z linkami stalowymi, rozprawa doktorska, Wrocław 2019.
• [25] Kruczek P., Polak M., Wyłomańska A., Kawalec W., Zimroz R.: Application of compound Poisson process for modelling of ore flow in a belt conveyor system with cyclic loading, International Journal of Mining Reclamation and Environment, 2018, s. 376-391.
• [26] Kwaśniewski J.: The use of monitoring to improve the reliability and endurance of continous coal handling systems. Archives of Mining Sciences, 2012 56(4), s. 651-664.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).